李新明,高忠東,郭霄飛,郭尚
山西農業(yè)大學 山西功能食品研究院(太原 030000)
雞蛋營養(yǎng)非常豐富,含有豐富的礦質元素、脂肪、蛋白質、胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素等[1]。雞蛋在人們的日常飲食中占有重要位置,為人體提供全面均衡的營養(yǎng)物質。雞蛋都要經歷貯藏、運輸、銷售的環(huán)節(jié),然而,雞蛋殼表面布滿大量微小的孔洞,水分和二氧化碳會通過這些孔洞流失,蛋品質將會下降[2-3]。雞蛋在貨架儲藏銷售期間,也會經歷一些物理化學反應,包括失重率、蛋清和蛋黃的pH、蛋氣室直徑的變化及微生物污染等,這些都是雞蛋貯放期間品質下降的原因所在。
雞蛋貯藏的方法主要有冷藏法、二氧化碳氣調法、液浸法和涂膜保鮮法4種[4-5]。這些方法都在雞蛋貨架貯運過程中顯示出良好效果。在4種貯藏方法中,涂膜法由于簡單易操作更適合雞蛋貯運而受到蛋農的普遍歡迎。市場上可供選擇的雞蛋涂膜劑材料種類非常多,通常要求其安全衛(wèi)生、無毒無害、成膜性好、透氣性低、附著力強、吸濕性小、使用方便、價格低并且容易獲得。殼聚糖[(1, 4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖]是一種自然界中廣泛存在的高分子化合物,它來源于甲殼素,甲殼素在自然界中是僅次于纖維素的第二豐富的多糖,由于其抗菌性、可降解性和成膜性,殼聚糖很適合于食品包裝中的應用[6]。淀粉資源豐富,價格低廉,易降解,氣體阻隔性好,且對環(huán)境污染小,是具有較好的應用前景的涂膜材料[7]。蘋果多酚具有抗氧化、抗菌等特點,在食品貯藏中有較好的應用前景[8]。
復合膜在食品保鮮膜上具有更多的優(yōu)點,試驗利用殼聚糖的抗微生物、生物相容特性和成膜性,淀粉的凝膠性、易降解、氣體阻隔性好,及蘋果多酚的抗氧化特性,按不同比例配制成復合涂膜材料。通過測定失重率、哈夫單位、蛋黃指數、蛋清pH、蛋白指數、蛋氣室直徑等各項生化指標對各試驗組雞蛋樣品新鮮程度進行評估,確定復合涂膜劑的保鮮效果。
新鮮雞蛋(購自太原當地養(yǎng)雞場)。
殼聚糖、淀粉(國藥集團化學試劑有限公司);蘋果多酚(實驗室制備)。
MP6000電子天平(上海瞬宇恒平科學儀器有限公司);MP511 pH計(上海三信儀表廠);HWS-150B恒溫恒濕培養(yǎng)箱(上海秉越電子儀器有限公司)。
1.3.1 殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜的制備
將適量的殼聚糖粉末加入0.5%乙酸溶液,經磁力攪拌至完全溶解;與5%淀粉溶液(1∶2,W/W)和適量的蘋果多酚液(3%)混合,加入質量分數25%的甘油后充分攪拌混合制得復合膜液,常溫備用。
1.3.2 鮮蛋的分組與處理
新鮮雞蛋按蛋齡0,3和6 d預分組,每組雞蛋360枚,所有雞蛋均先用0.5 g/m3臭氧殺菌3 min,每組雞蛋(按蛋齡預分組)再分3組(常溫貯藏;冷藏;殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜+冷藏),每組雞蛋120 枚。
常溫貯藏:在25 ℃條件下貯藏。
冷藏:在溫度2±1 ℃、相對濕度70%~80%恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏。
殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜+冷藏:雞蛋用5%殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合溶液涂膜,再進行冷藏。
在貯藏期間,分別在第0,第5,第10,第15,第20和第25天各組隨機取出20枚雞蛋進行各項指標的檢測。
雞蛋的失重率按文獻[9]采用電子天平進行測量;哈夫單位按文獻[10]進行測量計算;蛋黃指數按文獻[11]進行測量計算;雞蛋pH按文獻[12]進行測定計算;蛋殼強度按文獻[13]測定計算;蛋白系數按文獻[14]測定計算;雞蛋的氣室直徑按文獻[15]測定計算。
蛋黃指數是衡量蛋黃的滲透壓和含水量的重要指標,蛋黃指數與雞蛋新鮮程度呈正比。蛋黃指數變小時,雞蛋會產生散黃現象,這是由于蛋黃內的一些酶分解有機大分子,導致蛋黃內容物濃度降低,進而增大蛋黃膜承受的張力,導致蛋黃膜破裂,雞蛋散黃[16]。在圖1中,蛋齡0 d雞蛋的蛋黃指數隨著貯藏天數延長而降低(1,4和7組),冷藏和冷藏+復合膜組的蛋黃指數較常溫貯藏組要高,且冷藏+復合膜組的值最高。這是因為冷藏和涂膜材料能夠有效減少蛋內外CO2和水分的流通,降低雞蛋的新陳代謝,延緩蛋黃品質的下降。結果還發(fā)現,在常溫貯藏條件下,隨著蛋齡延長,蛋黃指數下降增快,蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋蛋黃指數要低(0.134±0.014 vs 0.149±0.016)。同樣的趨勢也發(fā)生在冷藏和冷藏+聚丙烯酸涂膜處理組。這表明蛋齡越短,貯藏效果越好。
圖1 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋黃指數的影響
哈氏單位是衡量貯藏雞蛋新鮮度的重要測定指標。通常情況下哈氏單位與雞蛋的新鮮程度呈正比例關系,即高的哈氏單位的雞蛋有著高的新鮮度[17]。在圖2中,9組雞蛋的哈氏單位均隨著貯藏天數延長而呈下降趨勢。雞蛋貯藏期間哈氏單位下降主要與貯藏過程中發(fā)生的各個復雜的生化反應有關,如分子量成分變化和蛋白質氧化構象變化等[17]。蛋齡0 d雞蛋的哈氏單位隨著貯藏天數延長而降低(1,4和7組),從結果能看出,冷藏和冷藏+復合膜組的哈氏單位較常溫貯藏組要高,且冷藏+復合膜組的值最高。試驗還發(fā)現,在常溫貯藏條件下,隨著蛋齡延長,哈氏單位下降增快,蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋哈氏單位要低(48.484±5.154 vs 54.174±6.371)。同樣的趨勢也發(fā)生在冷藏和冷藏+復合膜處理組。
圖2 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋哈氏單位的影響
蛋殼強度是衡量雞蛋抗破損率的分析參數,也是評估雞蛋貯藏效果好壞的重要指標之一[18]。如圖3所示,經25 d的試驗,9組雞蛋的蛋殼強度均隨著貯藏時間延長而降低,與常溫貯藏(1,2和3組)相比,冷藏(4,5和6組)和冷藏+復合膜(7,8和9組)雞蛋的蛋殼強度在各測定時間點均較高,在第25天,蛋齡0 d雞蛋的蛋殼強度在1,4和7組分別為13.174±1.472,15.058±1.739和17.888±1.878 N/cm2,在蛋齡3和6 d雞蛋也表現為相同趨勢,這意味著冷藏+復合膜組能很有效地抑制貯藏期間雞蛋的蛋殼強度的降低。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的蛋殼強度,蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下蛋殼強度最高。
圖3 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋殼強度的影響
在評估雞蛋品質時,失重率是重要的指標之一。在延長雞蛋保藏期過程中,延緩失重率的降低是關鍵技術之一。如圖4所示,經25 d試驗,9組雞蛋的失重率均隨貯藏時間延長而增加,這是因為隨著貯藏時間延長,雞蛋內容物中的水分會通過蛋殼上的氣孔不斷向外散出,從而導致蛋的質量減輕[19]。與常溫貯藏(1,2和3組)相比,冷藏(4,5和6組)和冷藏+復合膜(7,8和9組)雞蛋的失重率在各測定時間點均較低,在第25天,蛋齡0 d雞蛋的失重率在1,4和7組分別為5.251%±0.297%,4.825%±0.538%和4.033%±0.462%,蛋齡3和6 d雞蛋也表現為相同趨勢,這意味著冷藏+復合膜組能很有效降低貯藏期間雞蛋的失重率。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的失重率,蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下失重率最低。
圖4 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋失重率的影響
在評估雞蛋新鮮的程度時,氣室直徑是重要的分析指標,氣室直徑越大,雞蛋新鮮度越低,因此減少蛋內水分蒸發(fā)、保持蛋內較小的氣室,就能維持高的雞蛋新鮮度[20]。從圖5可見,9組雞蛋的氣室直徑均隨貯藏時間延長而增加,與常溫貯藏(1,2和3組)相比,冷藏(4,5和6組)和冷藏+復合膜(7,8和9組)雞蛋的氣室直徑增加幅度較緩和,在第25天,雞蛋的氣室直徑均較常溫貯藏(1,2和3組)低,尤以蛋齡0 d的冷藏+復合膜組(第7組)雞蛋氣室直徑最小。這意味著冷藏和涂膜均能降低蛋內水分的散失,維持小的氣室。隨著蛋齡時間延長,雞蛋的貯藏效果變差,這表明蛋齡0 d雞蛋是最優(yōu)的貯藏原料。冷藏+復合膜對雞蛋品質維持最有效。
圖5 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋氣室直徑的影響
蛋白系數表明雞蛋濃稀蛋白的比例關系。新鮮度高的雞蛋具有高含量的凝膠狀蛋白,凝膠狀蛋白可牢固地固定蛋黃移動并抑制微生物病原體的生長。從圖6可見,9組雞蛋的蛋白系數均隨著貯藏時間延長而下降,這是因為隨著貯藏時間延長,蛋白的凝膠狀結構解體,濃厚蛋白逐漸減少,稀薄蛋白逐漸增加[21]。與常溫貯藏(1,2和3組)相比,冷藏(4,5和6組)和冷藏+復合膜(7,8和9組)雞蛋的蛋白系數下降幅度較緩和,在第25天,雞蛋的蛋白系數均較常溫貯藏(1,2和3組)高,尤以蛋齡0 d的冷藏+復合膜組(第7組)蛋白系數最高。這表明蛋齡0 d雞蛋是最優(yōu)的貯藏原料。冷藏+復合膜對雞蛋品質維持最有效。
圖6 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋白系數的影響
蛋清的pH是反映雞蛋新鮮度的關鍵指標之一。從圖7可見,貯藏期間9組蛋白pH均隨著時間延長而增加(P<0.01),貯藏雞蛋蛋清pH逐漸增大,在第15天達到最大值,可能的解釋是酸性的CO2從蛋殼上的氣孔散出,隨著貯藏時間的延長,蛋內的二氧化碳含量逐漸減少,從而導致蛋內容物pH漸趨增高[22]。0 d蛋齡蛋白pH曲線的變化趨勢均隨著時間延長而增加,在第15或第20天蛋白pH分別達到最高值,之后蛋白pH開始下降,而且隨蛋齡延長而變化更顯著。酶和細菌在貯藏期間會逐漸分解蛋白,從而減少CO2向外逸散,導致pH下降。蛋齡3和6 d雞蛋蛋白pH變化趨勢相同,也是pH開始趨于上升,第15天后,pH開始下降,冷藏或冷藏+復合膜處理對3和6 d蛋齡組的雞蛋蛋白pH變化影響效果不明顯。試驗結果意味著,0 d蛋齡的雞蛋貯藏效果最好,復合膜+冷藏能很好地延長雞蛋品質。
圖7 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋清pH的影響
試驗表明,殼聚糖/淀粉/蘋果酚可降解型食品包裝復合膜對雞蛋的保鮮效果優(yōu)于常溫或單一冷藏組??赡艿脑蚴牵簹ぞ厶?淀粉/蘋果酚具有較好的抗菌、抗氧化作用及較強的機械強度。同時,通過復合膜的物理結構限制蛋殼內外的氣體交換,降低蛋內物的生化反應及減少蛋殼內水分的散失,從而維持雞蛋較好的品質,起到延緩食品變質的作用。
試驗通過常溫、冷藏或冷藏+復合膜法貯藏雞蛋,比較分析各貯藏組中雞蛋理化指標變化趨勢,對雞蛋貯藏保鮮效果進行對比分析研究。結果顯示,不同蛋齡(0,3和6 d)的雞蛋經25 d貯藏后,雞蛋的各項生化物理指標均有所退化,冷藏或殼聚糖/淀粉/蘋果酚復合膜均能較好地維持貯藏雞蛋的品質。相比較不同蛋齡的雞蛋的貯藏效果,0 d蛋齡的雞蛋經冷藏或冷藏+復合膜法貯藏后,較3和6 d的雞蛋有著較好的品質。冷藏+復合膜(殼聚糖/淀粉/蘋果酚)法最能有效地維持貯藏雞蛋的品質。試驗結果表明,冷藏+ 復合膜(殼聚糖/淀粉/蘋果酚)法可作為雞蛋貯藏運輸過程中一種有效的保鮮手段,在禽蛋貯藏運輸、加工等領域有巨大的應用價值。