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贮藏温度-时间变化对壳蛋新鲜度影响研究

2022-09-13杨兵蒋文明李文天杜环兴张静常海军

食品工业科技 2022年18期
关键词:哈夫新鲜度气室

戴 妍,杨兵,蒋文明,李文天,杜环兴,张静,常海军

(1.重庆化工职业学院,环境与质量检测学院,重庆 401228;2.重庆工商大学环境与资源学院,重庆市特色农产品加工储运工程技术研究中心,重庆 400067)

壳蛋是一种高营养价值食品,它的氨基酸模式与人体更为接近,富含易被人体消化吸收的蛋白质、脂肪,除了能给人体提供必需氨基酸和脂质,它还能提供丰富的维生素、矿物质和抗菌酶类等。壳蛋、液蛋、蛋制品消费市场遍布全球,它已经成为现代饮食的重要、不可或缺的组成部分。壳蛋在贮藏过程中,会伴随着复杂的物理、化学和生理生化变化,易受到微生物污染,导致食用品质劣变。壳蛋新鲜度是衡量壳蛋品质最重要的参数之一,如蛋清pH、失重率、哈夫单位是衡量新鲜度的关键指标,贮藏温度、时间、运输、包装、相对湿度、后续加工方式等都会影响壳蛋新鲜度指标,最终引起壳蛋品质下降。

近年来,关于壳蛋新鲜度方面的研究,主要集中于贮藏、运输、杀菌等方面。例如,Huang 等分析壳蛋在37 ℃贮藏12 d 时,浓厚和稀薄蛋清蛋白液的生理生化、功能特性和分子结构的差异性,认为贮藏时间会显著影响蛋清蛋白结构和功能特性。Keener等分析2 种壳蛋(Hyline W36 和Bovans White)在贮藏0、7 周时,贮藏温度为5、13 和23 ℃时壳蛋新鲜度指标的差异性,发现哈夫单位在贮藏7 周时下降明显。Samli 等分析老母鸡壳蛋在贮藏时间为2、5、10 d,贮藏温度为5、21、29 ℃时食用品质的差异性,认为老母鸡(50 周龄)生产的壳蛋品质下降明显。杜美兰等建立质构特性无损检测鸡蛋新鲜程度的方法,建立哈夫单位与贮藏时间,蛋清pH 与贮藏时间的回归方程。Wang 等研究0.5%和3% H气调包装对25 ℃、0~25 d 壳蛋品质及货架期的影响,认为H气调贮藏可以延长壳蛋货架期。张清等研究壳蛋在贮藏30 d 时哈夫值、蛋黄指数、pH、脂肪氧化等变化规律,认为随着贮藏时间的延长,鸡蛋新鲜度(即哈夫值)和蛋黄指数呈下降趋势,蛋清pH 逐渐升高,脂肪氧化加剧。由此可见,大多数研究主要限于同一因素(壳蛋种类、破损情况、包装形式、贮藏温度)对壳蛋贮藏品质(新鲜度)的影响,比如仅限于研究单一贮藏温度对贮藏期壳蛋品质的影响,对于贮藏温度出现波动的情况,国内外仍然鲜有研究。

目前,部分中小型蛋品生产企业、消费市场和绝大多数家庭,仍然习惯室温贮藏壳蛋,或者先期采用室温贮藏壳蛋,后期采用冷藏库(家用冰箱)贮藏壳蛋。无论是室温贮藏还是先常温后冷藏的方式,贮藏温度都会随着环境温度的改变呈现一定的波动性。因此,需要更多的基础工作来探明贮藏温度波动对壳蛋新鲜度指标的影响。

本文在前人研究的基础上,设计了一组试验,以单一常温贮藏温度(20 ℃)、单一低温贮藏温度(4 ℃)为对照组1 和对照组2,深入研究5 组贮藏温度-时间变化处理对壳蛋新鲜度指标(失重率、气室高度、哈夫单位、蛋黄指数、浓稀蛋白比、蛋清pH)的影响,以期为今后壳蛋贮藏保鲜提供更多基础理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜罗曼粉壳蛋 重庆市长寿区可美禽蛋销售中心提供;标准筛网(规格40 目)三信汇一家局专卖店。

WANTE 电子天平 杭州万特衡器有限公司;AD200L-P 实验室分散均质机 上海昂尼仪器仪表有限公司;PHS-3C 台式酸度计 上海仪电科学仪器股份有限公司;BCD-606WKPZM 双开门控温冰箱美的集团;LBI-150 生化培养箱 上海龙跃。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 将购买的新鲜壳蛋280 枚,逐个编号,并分为7 个实验组,每组40 枚鸡蛋,由表1 所示。所有7 个实验组壳蛋每隔10 d 随机取4 枚测试各项指标。

表1 各实验组壳蛋分组Table 1 The groups of the experiment shell eggs

1.2.2 失重率的测定 依次测量初始鸡蛋质量,记为m。贮藏一定时间后的鸡蛋质量,记为m,代入公式(1)求得失重率。

1.2.3 气室高度的测定 将鸡蛋钝端标记、用一个细针钻孔,而后小心深入游标卡尺,直至卡尺顶端垂直接触蛋清内膜,读取数值h(mm),记录为气室高度。

1.2.4 哈夫单位的测定 鸡蛋称重,记录数据M(g),而后磕开,将鸡蛋内容物全部轻倒入玻璃板上,使用游标卡尺测得距离蛋黄1 cm 处(避开系带)浓蛋白高度H(mm),代入下列公式(2),求得哈夫单位(Haugh unit,HU)。

1.2.5 蛋黄指数的测定 鸡蛋磕开后,将鸡蛋内容物全部轻倒入玻璃板上,使用游标卡尺测得蛋黄高度H(cm)。

和横向直径D(cm),代入下列公式(3),求得蛋黄指数(Yolk index,YI)。

1.2.6 浓稀蛋白比的测定 该指标参考文献[5,18],略有改动。将蛋壳横向磕破后,分离并弃去蛋黄和系带,称量总蛋白质量m(g),将总蛋白全部倒入40 目筛中,过滤并分离稀薄蛋白,记录稀薄蛋白质量m(g)。代入下列公式(4),测得浓稀蛋白比。

1.2.7 蛋清pH 的测定 该指标参考文献[6,19−20],分离蛋清、蛋黄,用玻璃棒将蛋清搅匀后(弃去系带),使用均质机以10000 r/min 的转速将蛋清均质10 s 后,用pH 计测定蛋清样品的pH。

1.3 数据处理

在所有实验中,每项指标均测定4 组平行值,实验结果以平均值±标准误差(SE)的方式表示。用SPSS 16.0 数据分析软件对各指标进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采取多重比较法,<0.05代表该指标存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋失重率的影响

壳蛋失重率受到母鸡年龄、鸡蛋品种和贮藏条件等诸多因素影响。由表2 可知,随着贮藏时间的延长,所有实验组鸡蛋失重率呈现显著上升的趋势(<0.05)。当贮藏时间达到30 d 时,所有实验组鸡蛋失重率达到3.26%~6.51%,显著高于贮藏10 和20 d 实验组壳蛋失重率(<0.05)。贮藏壳蛋蛋清中所含的水分和CO会从多孔的蛋壳中逸出,伴随壳蛋失重率的增加。杜丹萌等、尤子牵等、Caner等也认为随着贮藏时间的延长,壳蛋失重率都会呈现出不同程度的增加,对照组1 壳蛋失重率增加更为明显。在贮藏过程中,对照组2(0.84%~3.26%)和处理组5(1.28%~4.29%)失重率是所有实验组中最低的两组,显著低于(<0.05)处理组3(1.55%~6.36%)和对照组1(2.35%~6.51%)。因此,除了壳蛋自身情况,通过延长前期低温(4 ℃)贮藏时间可以控制壳蛋失重率。同样,Jones 等也发现,低温(4 ℃)贮藏组壳蛋的失重率低于常温(22 ℃)贮藏组,低温贮藏有助于延缓壳蛋失重情况。

表2 各实验组壳蛋贮藏期间失重率变化Table 2 Changes of weight loss in experiment group shell eggs during storage

2.2 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋气室高度的影响

气室位于壳蛋钝端,在产蛋后随着蛋温下降,蛋白及蛋黄浓缩,在蛋黄膜和外壳膜之间形成一定的空隙,气室高度作为预测壳蛋新鲜度的重要指标之一,他一般随着贮藏时间的延长,蛋内水分、CO流失而逐渐变大。由表3 可知,0 d 所有实验组壳蛋气室高度无显著性差异(>0.05)。随着贮藏时间的延长,各处理组壳蛋气室高度显著增大(<0.05),气室高度由0 d(4.13~4.58 mm)增加到30 d(11.55~14.83 mm)。根据文献[15],0 d 采样的壳蛋气室高度达到特级(<4 mm)、一级鸡蛋的标准(<6 mm),贮藏10 d 时,试验壳蛋气室高度勉强达到二级鸡蛋标准(<8 mm),当贮藏时间为20 和30 d 时,试验壳蛋气室高度达不到三级鸡蛋标准(<9.5 mm)。贮藏20 d时处理组5 和对照组2 的气室高度(8.15、8.88 mm)显著低于(<0.05)对照组1、处理组1 和处理组2(10.48~11.95 mm),贮藏30 d 时,处理组5 和对照组2 的气室高度(11.55、12.73 mm)显著低于(<0.05)对照组1(14.83 mm);在贮藏温度-时间变化处理组中,处理组5 的气室高度显著低于(<0.05)其他处理组(除处理组2)。因此壳蛋低温(4 ℃)贮藏对于延缓气室高度增加发挥了非常重要的作用,随着贮藏温度的升高与贮藏期的延长,气室也会随之快速增大。前期低温贮藏时间越长,可能会减缓贮藏期壳蛋气室高度增加。

表3 各实验组壳蛋贮藏期间气室高度变化Table 3 Changes of air space height in experiment group shell eggs during storage

2.3 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋哈夫单位的影响

哈夫单位是衡量蛋清品质的重要标志,由表4可知,0 d 所有实验组壳蛋哈夫单位无显著性差异(>0.05)。随着贮藏时间的延长,所有实验组壳蛋的哈夫单位呈现逐步下降(<0.05)的趋势。文献[11,15,20]的研究同样认为,壳蛋哈夫单位随着贮藏期的延长而逐步下降。壳蛋贮藏10、20 d 时,处理组5 和对照组2 的哈夫单位(74.15~82.09)显著高于(<0.05)对照组1 和处理组2(60.74~70.29),贮藏20 d 时,处理组5 的哈夫单位(81.91)显著高于(<0.05)处理组1、处理组2 和处理组3。贮藏30 d时,对照组2 的哈夫单位(78.99)显著高于(<0.05)所有其他处理组(47.12~69.30),KEENER K M 等也发现,温度变化对于新鲜鸡蛋的哈夫单位影响不大,但随着贮藏时间的延长,壳蛋哈夫单位可能会受到贮藏时间、贮藏温度交互影响,整体呈现减小的趋势。

表4 各处理组壳蛋贮藏期间哈夫单位变化Table 4 Changes of Haugh unit in treatment group shell eggs during storage

2.4 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋蛋黄指数的影响

蛋黄指数也是衡量蛋品新鲜度的另一个重要参数。由表5 可知,0 d 所有实验组壳蛋蛋黄指数无显著性差异(>0.05)。随着贮藏时间的延长,所有实验组壳蛋蛋黄指数呈现显著下降(<0.05)的趋势。处理组5 在贮藏0~20 d 时的蛋黄指数(0.45~0.47)整体偏差不大,显著高于(<0.05)贮藏30 d 时的蛋黄指数(0.39)。新鲜壳蛋的蛋黄指数通常高于0.4,在贮藏过程中蛋黄指数逐步减小。

表5 各实验组壳蛋贮藏期间蛋黄指数变化Table 5 Changes of yolk index in experiment group shell eggs during storage

当贮藏时间为20、30 d 时,处理组5(0.39~0.45)和处理组1 的蛋黄指数(0.38~0.42)相对较高,处理组5 蛋黄指数显著高于(<0.05)除处理组1 以外的其他处理组。贮藏温度>5 ℃,可能会引起壳蛋蛋黄指数下降。相比低温(4 ℃)贮藏,常温(≥20 ℃)贮藏可能进一步促进蛋白中水分更多地向蛋黄渗透,引起蛋黄吸水加剧,蛋黄膜弹性降低,蛋黄指数减少。KEENER K M认为,贮藏壳蛋蛋黄指数可能不如哈夫单位变化更为明显,整体变化幅度不大,与本文研究结论相似。

2.5 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋浓稀蛋白比的影响

浓稀蛋白比是衡量壳蛋蛋白品质的重要参数,由表6 可知,0 d 所有实验组壳蛋浓稀蛋白比无显著性差异(>0.05)。各处理组壳蛋随着贮藏时间的延长,浓稀蛋白比呈现显著下降(<0.05)的趋势。0 d 所有实验组的浓稀蛋白比(1.13~1.32)显著高于(<0.05)贮藏20 和30 d 的实验组(0.56~0.82;0.56~0.77)。FEDDERN V和TŮMOVÁ E认为,贮藏壳蛋随着pH升高和HCO的形成,蛋清中的浓厚蛋白逐渐降解,失去胶体状结构而形成更多水样化的稀蛋白,从而引起浓稀蛋白比的降低。当贮藏0~20 d 时,对照组1 的浓稀蛋白比最低,贮藏10 d时,处理组3 和处理组4 浓稀蛋白比显著高于(<0.05)处理组1。而其他处理组之间浓稀蛋白比整体差异不大。贮藏30 d时,处理组2、处理组4、处理组5、对照组2 浓稀蛋白比(0.72~0.77)显著高于(<0.05)对照组1 和处理组1(0.56、0.57)。贮藏温度的升高可能与壳蛋浓稀蛋白比存在负相关关系,如果前期低温(4 ℃)冷藏时间过短(0~5 d),可能会加快贮藏期壳蛋浓蛋白降解速度,引起浓稀蛋白比下降。

表6 各实验组壳蛋贮藏期间浓稀蛋白比变化Table 6 Changes of thick-to-thin albumen ratio in experiment group shell eggs during storage

2.6 贮藏温度-时间变化对贮藏期间壳蛋蛋清pH 的影响

蛋清pH 是衡量壳蛋品质的重要指标之一。母鸡产卵阶段,蛋清pH≈7.6,当产卵完成后进入贮藏期,壳蛋中CO随之逸出蛋壳,蛋清pH 升高(最高达到9),蛋清pH 上升会受到贮藏时间、贮藏温度、气体微环境、壳蛋电导率等诸多因素影响,可能起到保护蛋内容物不受微生物污染的作用。由表7 可知,0 d 所有实验组壳蛋pH 无显著性差异(>0.05)。随着贮藏时间的延长,各实验组壳蛋的蛋清pH 呈现显著上升(<0.05)的趋势。0 d 各实验组壳蛋蛋清pH(8.47~8.57)显著高于(<0.05)贮藏10~30 d 各实验组(8.62~9.02),与文献[6,12]的研究结论类似。贮藏10 d 时,处理组1 壳蛋pH(8.99)显著高于(<0.05)其他实验组(8.62~8.67)。贮藏20 d 时,处理组1 和处理组2 的pH(8.99、9.01)显著高于(<0.05)其他各实验组(8.64~8.89)。贮藏30 d 时,对照组2 壳蛋pH(8.75)显著低于(<0.05)其他各处理组(8.96~9.02),所有处理组之间壳蛋pH 差异不大。贮藏时间和贮藏温度的协同作用可能会引起蛋清pH 上升,由于各处理组的贮藏温度有所提升(先冷藏再常温贮藏),从而使更多蛋内容物中水分与CO蒸发,引起蛋清pH 上升。贮藏期间蛋清pH 的升高,可能预示壳蛋品质的下降。

表7 各实验组壳蛋贮藏期间蛋清pH 变化Table 7 Changes of albumen pH in experiment group shell eggs during storage

3 结论

该研究模拟现实生产生活中壳蛋常用贮藏方式,以单一低温(4 ℃)贮藏30 d、单一常温(20 ℃)贮藏30 d 为对照组1 和对照组2,深入研究5 个贮藏温度-时间变化处理组壳蛋新鲜度指标变化,检测的新鲜度指标包括失重率、气室高度、哈夫单位、蛋黄指数、浓稀蛋白比、蛋清pH,在指导壳蛋贮藏的基础上,进一步提升壳蛋贮藏品质。结果表明,随着贮藏时间的延长,所有组失重率、气室高度、蛋清pH 显著升高(<0.05),哈夫单位、蛋黄指数和浓稀蛋白比显著下降(<0.05),处理组5 与对照组2 壳蛋新鲜度指标更为接近,它是所有5 组贮藏温度-时间变化处理组中最好的一组。因此,在实际壳蛋贮藏过程中,如果贮藏期按30 d 计算,除了壳蛋自身情况外,延长低温(4 ℃)贮藏时间(25~30 d),可能有助于延缓壳蛋品质劣变。

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