譚雅蘭,楊 毅,+,謝艾伶,戴 妍,*,常海軍
(1.重慶化工職業(yè)學(xué)院,環(huán)境與質(zhì)量檢測(cè)學(xué)院,重慶 401228;2.重慶工商大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,重慶市特色農(nóng)產(chǎn)品加工儲(chǔ)運(yùn)工程技術(shù)研究中心,重慶 401228)
殼蛋富含多種人體所必需的抗氧化物、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素和礦物質(zhì)等天然營(yíng)養(yǎng)素[1],它作為一種低成本,高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值食品,為廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)殼蛋產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到世界總產(chǎn)量的35%[2]。然而,殼蛋屬于高度易腐食品,其理化、營(yíng)養(yǎng)及感官特性易受貯藏、運(yùn)輸、銷售及加工條件影響[3-5]。殼蛋新鮮度是衡量殼蛋品質(zhì)的重要參考,它影響著消費(fèi)者接受程度與購(gòu)買欲[6]。殼蛋蛋清稀薄化和pH 增加,蛋黃膜縱向伸長(zhǎng)、韌性下降,以及蛋黃水分增加等預(yù)示著殼蛋新鮮度指標(biāo)的劣變[7]。
貯運(yùn)條件是影響殼蛋新鮮度的重要因素[4]。前人開(kāi)展貯藏溫度、貯藏時(shí)間、運(yùn)輸破損情況、包裝等對(duì)殼蛋新鮮度的影響[4],認(rèn)為貯藏溫度的升高與貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)是殼蛋新鮮度劣變的重要影響因素,采用殺菌、涂膜、冷藏、氣調(diào)包裝等方式可在某種程度上延緩貯藏殼蛋新鮮度的劣變[8]。殼蛋在生產(chǎn)、貯運(yùn)、銷售過(guò)程,都易發(fā)生破損,殼蛋包裝則是一種有效防止殼蛋破損,限制殼蛋內(nèi)部與環(huán)境中的氣體交換,從而延緩殼蛋新鮮度劣變的重要方法[9]。Aygun 等[10]研究發(fā)現(xiàn),真空包裝組殼蛋具有較高的哈夫單位、蛋黃指數(shù),較低的蛋清和蛋黃pH、失重率,可將殼蛋貨架期延長(zhǎng)至42 d。Wang 等[11]認(rèn)為,相比對(duì)照組、塑料包裝組、臘涂膜組,真空包裝/臘涂膜處理組殼蛋品質(zhì)維系更好。Wang 等[12]發(fā)現(xiàn)采用明膠-細(xì)菌纖維素-MgO 納米復(fù)合薄膜包裝后的殼蛋失重率明顯下降。Wang 等[13]認(rèn)為H2-氣調(diào)包裝處理組殼蛋能夠顯著延緩殼蛋新鮮度指標(biāo)中哈夫單位、蛋黃指數(shù)的下降和蛋清pH 的升高,有效延長(zhǎng)殼蛋貨架期。Eddin 等[14]認(rèn)為可食性涂膜可作為特殊包裝,有效保持殼蛋新鮮度,減少微生物污染情況。然而,上述研究?jī)H改善包裝-涂膜方式延長(zhǎng)殼蛋新鮮度,并沒(méi)有結(jié)合殼蛋貯銷實(shí)際研究包裝情況對(duì)殼蛋新鮮度的影響,也沒(méi)有結(jié)合地方不同情況進(jìn)行深入調(diào)研。因此,常見(jiàn)市場(chǎng)包裝形式對(duì)殼蛋新鮮度的影響,國(guó)內(nèi)外仍然鮮有模擬實(shí)際生產(chǎn)銷售環(huán)節(jié)的系統(tǒng)研究,并沒(méi)有形成有效指導(dǎo)殼蛋實(shí)際生產(chǎn)貯運(yùn)的結(jié)論。
殼蛋貯銷時(shí),常采用紙/紙板[15]、塑料[16]、泡沫緩沖等為基材的蛋托[17]包裝殼蛋(圖1),從而減緩殼蛋貯運(yùn)中的損耗,維持殼蛋新鮮度水平。然而,國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)零售殼蛋,僅使用簡(jiǎn)易紙/紙板包裝,部分品牌殼蛋多采用紙盒或塑料盒的包裝形式,泡沫緩沖通常結(jié)合紙箱包裝,有效緩沖壓力,避免殼蛋運(yùn)輸途中破損,從而延緩品質(zhì)下降。然而不同原始、簡(jiǎn)易包裝到底對(duì)殼蛋新鮮度有何影響,仍然無(wú)從得知。
圖1 基于紙/紙板(a)、塑料(b)和泡沫材料(c)的蛋托包裝[15-17]Fig.1 Paper/paperboard (a), plastic (b) and foam (c) based packaging for eggs [15-17]
因此,本文在深入調(diào)研殼蛋市場(chǎng)包裝的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一組試驗(yàn),研究以紙托為基礎(chǔ)材料的散裝不重疊、散裝重疊包裝,泡沫緩沖包裝,紙盒包裝,塑料盒包裝殼蛋后,25 ℃貯藏30 d, 研究5 組包裝處理對(duì)貯藏殼蛋新鮮度的影響,探明在相同貯運(yùn)環(huán)境下,哪種包裝更適合殼蛋新鮮度保持,同時(shí)為今后殼蛋貯運(yùn)保鮮提供更多實(shí)用性思路。
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1.2.1 樣品處理 將購(gòu)買的同一批次殼蛋310 枚,分為5 個(gè)試驗(yàn)組:紙托散裝不重疊組、散裝重疊組、泡沫緩沖組、紙盒組和塑料盒組(圖2)。5 組每組隨機(jī)取60 枚殼蛋,置于25 ℃培養(yǎng)箱中貯藏10、20 和30 d 后隨機(jī)取4 枚測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。
1.2.2 失重率 參考戴妍等[4]的方法,依次測(cè)量初始雞蛋質(zhì)量,記為m1。貯藏一定時(shí)間后的雞蛋質(zhì)量,記為m2,代入公式(1)求得失重率。
1.2.3 氣室直徑和氣室高度 參考戴妍等[4]和Zhang等[18]的方法,略有修改。將雞蛋鈍端標(biāo)記、用一個(gè)細(xì)針鉆孔,而后小心深入游標(biāo)卡尺,直至卡尺頂端垂直接觸蛋清內(nèi)膜,讀取數(shù)值h(mm),記錄為氣室高度;將游標(biāo)卡尺深入殼蛋中,讀出氣室直徑數(shù)值D(cm)。
1.2.4 蛋黃指數(shù) 參考戴妍等[4]的方法,雞蛋磕開(kāi)后,將雞蛋內(nèi)容物全部輕倒入玻璃板上,使用游標(biāo)卡尺測(cè)得蛋黃高度H(cm)和橫向直徑D(cm),代入下列公式(2)求得蛋黃指數(shù)(Yolk Index,YI)。
1.2.5 哈夫單位 參考戴妍等[4]的方法,雞蛋先稱重,記錄數(shù)據(jù)M(g),而后磕開(kāi),將雞蛋內(nèi)容物全部輕倒入玻璃板上,使用游標(biāo)卡尺測(cè)得距離蛋黃1 cm 處(避開(kāi)系帶)濃蛋白高度H(mm),代入下列公式(3)求得哈夫單位(Haugh Unit,HU)。
1.2.6 濃稀蛋白比 參考Dai 等[4]的方法,將蛋殼橫向磕破后,分離并棄去蛋黃和系帶,稱量總蛋白質(zhì)量m1(g),將總蛋白全部倒入40 目篩中,過(guò)濾并分離稀薄蛋白,記錄稀薄蛋白質(zhì)量m2(g)。代入下列公式(4)求得濃稀蛋白比。
1.2.7 蛋清pH 參考戴妍等[4]的方法,分離蛋清、蛋黃,用玻璃棒將蛋清攪勻后(棄去系帶),使用均質(zhì)機(jī)以10000 r/min 的轉(zhuǎn)速將蛋清均質(zhì)10 s 后,采用pH 計(jì)測(cè)定蛋清樣品的pH。
在所有實(shí)驗(yàn)中,每項(xiàng)指標(biāo)均測(cè)定4 組平行值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)的方式表示。用SPSS 16.0 數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),并采取多重比較法,P<0.05 代表該指標(biāo)存在顯著性差異。采用OriginPro 2021 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)。
殼蛋失重主要受環(huán)境溫度、濕度及貯藏時(shí)間等的影響[19]。由圖3 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),所有包裝組失重率呈現(xiàn)顯著上升(P<0.05)的趨勢(shì),與文獻(xiàn)[19]的研究結(jié)論相似。在貯藏10~30 d 時(shí),泡沫緩沖包裝組殼蛋失重率為0.62%~5.46%,顯著低于(P<0.05)其他包裝組。當(dāng)貯藏10、30 d 時(shí),紙托散裝重疊組、紙托散裝不重疊組與紙盒組殼蛋失重率無(wú)顯著差異(P>0.05)。因此,如果不能改變貯藏環(huán)境,泡沫緩沖包裝可最大限度地減少蛋殼間摩擦破碎或“隱裂”引起的呼吸作用,從而延緩殼蛋失重情況,較低的失重率有助于延長(zhǎng)殼蛋貨架期,提升消費(fèi)者接受程度。
圖3 不同包裝處理對(duì)殼蛋失重率的影響Fig.3 Changes of weight loss in all shell eggs following various packaging treatments
貯藏期間,蛋內(nèi)發(fā)生物化反應(yīng),隨著水分流失和CO2逸出,殼蛋氣室增大[20],貯藏時(shí)間對(duì)殼蛋氣室尺寸影響顯著[21]。由圖4 可知,貯藏20~30 d 時(shí),5 組包裝組氣室直徑顯著高于(P<0.05)貯藏0 d 的對(duì)照組。貯藏30 d 時(shí),5 個(gè)包裝處理組殼蛋氣室高度(15.28~23.50 mm)顯著高于(P<0.05)貯藏0 d 的對(duì)照處理組(8.53 mm)。貯藏0 d 時(shí),該批次對(duì)照組殼蛋氣室高度接近二級(jí)殼蛋氣室標(biāo)準(zhǔn)(<8 mm),在25 ℃貯藏10~30 d,所有包裝組殼蛋氣室高度遠(yuǎn)未達(dá)三級(jí)殼蛋氣室標(biāo)準(zhǔn)(<9.5 mm)[4]。貯藏10~30 d,紙托散裝重疊包裝組殼蛋氣室直徑(2.46~3.17 cm)顯著高于(P<0.05)泡沫緩沖包裝組(2.02~2.62 cm),貯藏10 d 和30 d 時(shí),紙托散裝重疊包裝組殼蛋氣室高度(13.8、23.50 mm)顯著高于(P<0.05)紙托散裝不重疊組、泡沫緩沖和紙盒包裝處理組。紙托散裝重疊組氣室高度(13.88、23.50 mm)與塑料盒包裝組(12.53、22.70 mm)無(wú)顯著差異(P>0.05)。文獻(xiàn)[22]發(fā)現(xiàn)基于紙托為基礎(chǔ)的包裝與塑料包裝并不能阻止殼蛋氣室高度增加的情況,與本文研究結(jié)論相似,可能紙托散裝重疊組殼蛋由于殼蛋排列重疊,造成殼蛋間擠壓產(chǎn)生微小“裂痕”,蛋內(nèi)水分流失和氣體逸出加劇,引起氣室顯著增大,泡沫緩沖包裝可能有助于延緩殼蛋氣室變大引起的新鮮度劣變。
圖4 不同包裝處理對(duì)殼蛋氣室直徑(a)和氣室高度(b)的影響Fig.4 Changes of air space diameter (a) and air space height (b)in all shell eggs following various packaging treatments
隨著貯藏期的延長(zhǎng),殼蛋蛋黃指數(shù)隨之下降[23]。由圖5 可知,0 d 的對(duì)照組和貯藏10 d 所有包裝組殼蛋蛋黃指數(shù)顯著高于(P<0.05)貯藏20~30 d 時(shí)相同包裝組。蛋黃指數(shù)的下降預(yù)示著蛋黃品質(zhì)的劣變[24],貯藏10~20 d 時(shí),泡沫緩沖包裝組殼蛋蛋黃指數(shù)(0.37~0.48)顯著高于(P<0.05)紙托散裝不重疊和塑料盒包裝組。泡沫緩沖包裝組(0.37~0.48)和紙盒組殼蛋蛋黃指數(shù)(0.33~0.45)無(wú)顯著差異(P>0.05)。因此,泡沫緩沖包裝具有延緩蛋黃膜強(qiáng)度弱化,阻止蛋清水分滲透導(dǎo)致的蛋黃指數(shù)下降引起貯藏期殼蛋新鮮度劣變的作用。
圖5 不同包裝處理對(duì)殼蛋蛋黃指數(shù)的影響Fig.5 Changes of yolk index in all shell eggs following various packaging treatments
由圖6 可知,0 d 對(duì)照組殼蛋哈夫單位(80.07)和貯藏10 d 泡沫緩沖包裝處理組(72.97)顯著高于(P<0.05)貯藏20~30 d 相同包裝組(62.92~63.79)。0 d 對(duì)照組哈夫單位(80.07)與貯藏10 d 泡沫緩沖包裝處理組(72.97)無(wú)顯著差異(P>0.05)。貯藏10~30 d 時(shí),其他4 個(gè)包裝組殼蛋哈夫單位無(wú)明顯差異(P>0.05),顯著低于(P<0.05)0 d 對(duì)照組。隨著貯藏期的延長(zhǎng),哈夫單位隨之下降,可能與蛋清中大量聚集素(Clusterin)、抑制蛋白(Ovoinhibitory)及蛋清蛋白無(wú)序化結(jié)構(gòu)形成有關(guān)[24]。
圖6 不同包裝處理對(duì)殼蛋哈夫單位的影響Fig.6 Changes of Haugh unit in all shell eggs following various packaging treatments
貯藏10~20 d 時(shí),紙托散裝不重疊組(67.36~69.20)和泡沫緩沖包裝組殼蛋哈夫單位(63.79~72.97)顯著高于(P<0.05)紙盒組(53.17~56.50)。貯藏30 d 時(shí),紙托散裝不重疊組殼蛋哈夫單位(68.11)顯著高于(P<0.05)紙盒組(53.37)。據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),殼蛋哈夫單位≥72 時(shí),殼蛋分級(jí)為AA 級(jí),60~72 為A 級(jí),30~60 為B 級(jí),AA 級(jí)和A 級(jí)預(yù)示蛋清質(zhì)量較好,適合消費(fèi)者食用[25]。紙托散裝不重疊和泡沫緩沖包裝組殼蛋哈夫單位在30 d 貯藏期內(nèi),均達(dá)到A 級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),蛋清品質(zhì)較好。
濃稀蛋白比是衡量蛋清組成的重要參數(shù),濃稀蛋白比越高,表明蛋清中濃蛋白占比越高,蛋清品質(zhì)相對(duì)較好[26],蛋清濃蛋白含量較高[27]。由圖7 所知,0 d 對(duì)照組(0.88)、貯藏10 d 紙托散裝不重疊組(0.35)、重疊組(0.39)、泡沫緩沖包裝組(0.47)和紙盒組(0.50)顯著高于(P<0.05)貯藏20~30 d 相同組殼蛋濃稀蛋白比。貯藏10~20 d 時(shí),塑料盒組殼蛋濃稀蛋白比無(wú)顯著差異(P>0.05)。貯藏20 d 時(shí),塑料盒組(0.27)顯著高于(P<0.05)貯藏30 d 時(shí)的殼蛋濃稀蛋白比(0.13)。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),殼蛋濃稀蛋白比呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)[28]。貯藏10 d 時(shí),塑料盒殼蛋濃稀蛋白比(0.24)顯著低于(P<0.05)紙托散裝重疊組(0.39)、泡沫緩沖(0.47)及紙盒包裝組(0.50),貯藏20 d 時(shí),紙托散裝重疊組濃稀蛋白比(0.10)顯著低于(P<0.05)紙托散裝不重疊組(0.19)、紙盒組(0.25)和塑料盒組(0.27)。因此,紙盒包裝對(duì)于延緩濃稀蛋白比的下降效果較好,貯藏20 d 時(shí)的效果相對(duì)穩(wěn)定。
圖7 不同包裝處理對(duì)殼蛋濃稀蛋白比的影響Fig.7 Changes of thick-to-thin albumen ratio in all shell eggs following various packaging treatments
隨著貯藏期的延長(zhǎng),蛋清pH 增加[29-30]。由圖8可知,貯藏10~30 d 時(shí),所有5 個(gè)包裝組蛋清pH 顯著高于(P<0.05)0 d 對(duì)照組(8.91)。蛋清pH 的增加可能與蛋清水樣化過(guò)程中,蛋清中的水分轉(zhuǎn)移至蛋黃、蛋殼氣體逸出有關(guān)[31]。貯藏10 d 時(shí),泡沫緩沖包裝組蛋清pH 顯著低于(P<0.05)其他處理組,貯藏30 d 時(shí),紙托散裝不重疊(9.18)、泡沫緩沖(9.20)和紙盒組蛋清pH(9.19)顯著低于(P<0.05)其他包裝組。高蛋清pH 可進(jìn)一步弱化蛋黃膜韌性,增強(qiáng)殼蛋中氣體和水分逸出率,增加失重?fù)p失[31]。由此可見(jiàn),泡沫緩沖包裝可能在緩沖殼蛋外部壓力的前提下,可在一定程度上阻止蛋清pH 上升引起的殼蛋新鮮度劣變。
圖8 不同包裝處理對(duì)殼蛋蛋清pH 的影響Fig.8 Changes of albumen pH in all shell eggs following various packaging treatments
圖9 顯示不同包裝處理殼蛋新鮮度的PCA 分析,所有殼蛋處理組新鮮度在PC1 和PC2 兩個(gè)維度上有所區(qū)分,能反映原始數(shù)據(jù)的變異信息,其中PC1和PC2 的貢獻(xiàn)度分別為78.2%和9.0%。泡沫緩沖包裝組殼蛋(紅圈)均勻分布在4 個(gè)象限,離濃稀蛋白比和蛋黃指數(shù)的距離比較近,紙質(zhì)散裝重疊組殼蛋(深藍(lán)色)、紙質(zhì)散裝不重疊組殼蛋(綠色)主要分布于第2 和第4 象限,距離新鮮度指標(biāo)(氣室高度、氣室直徑、失重率、pH)較近。紙盒組殼蛋(淺藍(lán)色)主要分布于第2、3、4 象限,距離pH 較近。塑料盒組殼蛋主要分布于第1 象限,距離濃稀蛋白比較近。通過(guò)PCA 分析,可以將5 組不同包裝處理組殼蛋良好區(qū)分,其中紙質(zhì)散裝重疊、紙質(zhì)散裝不重疊與紙盒包裝組殼蛋新鮮度指標(biāo)區(qū)別不大,與塑料盒、泡沫緩沖包裝組殼蛋新鮮度指標(biāo)有較為明顯的區(qū)別。
圖9 不同包裝處理殼蛋新鮮度的PCA 分析Fig.9 PCA plots of freshness parameters in all shell eggs following various packaging treatments
該文初步研究市場(chǎng)常規(guī)包裝對(duì)殼蛋新鮮度的影響。以貯藏0 d 的殼蛋組為對(duì)照組,研究5 組包裝處理對(duì)殼蛋新鮮度指標(biāo)(失重率、氣室高度和直徑、哈夫單位、蛋黃指數(shù)、濃稀蛋白比、蛋清pH)的變化。結(jié)果表明,隨貯藏期的延長(zhǎng),所有包裝組殼蛋新鮮度指標(biāo)呈現(xiàn)出劣變的情況。泡沫緩沖包裝組在保護(hù)殼蛋,緩沖壓力的前提下,具有較低的失重率(0.62%~5.46%)、氣室直徑(2.02~2.62 cm)和蛋清pH(9.05~9.26),較高的蛋黃指數(shù)(0.27~0.48),新鮮度指標(biāo)的保持較其他包裝組更為穩(wěn)定。PCA 分析可以明顯區(qū)分塑料盒、泡沫緩沖包裝組與其他3 個(gè)包裝組殼蛋。因此,除殼蛋自身品質(zhì)、貯藏環(huán)境因素外,采用泡沫緩沖包裝處理可在一定程度上保持殼蛋新鮮度,未來(lái)研究可在本試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用復(fù)合包裝(如結(jié)合涂膜法),進(jìn)一步延緩殼蛋新鮮度劣變,延長(zhǎng)貨架期。