皮蛋腌制過程中堿度、pH及質構特性變化規律的研究

楊有仙，趙 燕，*，涂勇剛，黃新球，李建科，羅序英，王俊杰

（1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌 330047；2.南昌大學生物質轉化教育部工程研究中心，江西南昌330047；3.江西農業大學食品科學與工程學院，江西南昌330045）

皮蛋腌制過程中堿度、pH及質構特性變化規律的研究

楊有仙1，2，趙 燕1，2，*，涂勇剛3，黃新球1，李建科1，2，羅序英1，2，王俊杰1，2

（1.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌 330047；2.南昌大學生物質轉化教育部工程研究中心，江西南昌330047；3.江西農業大學食品科學與工程學院，江西南昌330045）

采用簡易傳統銅鹽清料法腌制皮蛋，研究皮蛋腌制過程中料液堿濃度、蛋內pH和游離堿度、蛋白的質構特性的變化規律，旨為皮蛋加工過程中的質量控制，開發代金屬添加劑和研究新加工工藝提供基礎數據。結果表明，在腌制過程中，料液堿濃度呈下降趨勢；蛋白pH和游離堿度呈現先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢；蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢；蛋白硬度總體呈上升趨勢；蛋白彈性、咀嚼性、內聚性均是先上升再略有下降，然后基本保持穩定。

皮蛋，堿度，pH，質構特性

Abstract：Pidan（Chinese preserved egg） had prepared by the traditional copper method.The change of alkalinity of curing liquid，pH and free alkalinity of albumen and yolk，textural properties of albumen were studied during pickling，which could provide basic data for the quality control of pidan during pickling，exploiting the substitute of metal additives，and researching new processing technic.The result showed that alkalinity of curing liquid presented a declining curve.The pH and free alkalinity of albumen increased rapidly at first and decreased gradually，then slowly increased again.The pH and free alkalinity of yolk showed an increasing trend.Hardness of albumen presented an upward trend overall.Flexibility，chewing and cohesion of albumen all increased firstly，then decreased slightly，and finally remain stable.

Key words：pidan；alkalinity；pH；textural properties

皮蛋（松花蛋）加工歷史悠久，是我國特有的傳統加工蛋制品。將鮮蛋加工成皮蛋，一方面可延長禽蛋的保存期；另一方面不但可使禽蛋產生特殊的風味、色澤，還可產生一定的食療功效。《隨息居飲食譜》和《醫林纂要》等醫學巨著皆記載：皮蛋具有瀉熱、醒酒、去大腸火，治瀉痢，能散能斂等作用。因此，皮蛋深受國內外廣大消費者喜愛，成為我國產量最大的一種蛋制品。禽蛋在加工成皮蛋的過程中，發揮主要作用的是堿，鮮蛋在高濃度堿的作用下發生了一系列的物理和化學變化，包括蛋白質凝膠化、顏色變化、風味形成和松花（松枝狀花紋）形成。近年來，國內學者對皮蛋進行了大量的研究，但是目前主要集中在加工工藝、無鉛化技術及質量控制等方面[1]。如劉中科[2]、孫靜[3]、湯欽林[4]、呂峰[5]對皮蛋加工新工藝進行了研究；張黎利[6]、歐陽玲花[7]、黃瓊[8]對無鉛皮蛋加工技術進行了研究；魏乃杰[9]、李軍鵬[10]、侯大軍[11]、姚宏亮[12]研究了腌制條件、腌制劑對皮蛋品質的影響。而對于皮蛋腌制過程中各理化特性變化研究得較少，尤其對皮蛋的質構特性變化的研究更少。明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性的變化規律，可以更好地指導皮蛋的生產加工和質量控制，以及新型加工工藝的研究開發等。因此，本實驗采用簡易傳統銅鹽清料法皮蛋腌制工藝，研究皮蛋腌制過程中料液堿濃度、蛋內pH和游離堿度、蛋白的質構特性變化規律，旨為皮蛋相關研究與實際生產提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮鴨蛋 購于南昌市江大南路菜市場；氫氧化鈉 天津市津華化工廠生產的食品級片堿；食鹽 江西晶昊鹽化有限公司；硫酸銅、鹽酸、甲基紅、溴甲酚綠、無水碳酸鈉 國產分析純。

CT3-1000質構分析儀 美國Brookfleld公司；便攜式酸度計PHB-1型 雷磁分析儀器廠；電子天平AR1140 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；奇能SS250-E調理機 沃爾姆斯電器有限公司；磁力攪拌器85-1 上海司樂儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 皮蛋腌制 料液配制[13]：采用清料法（不添加茶葉等其他物質），避免其他物質對分析結果產生影響。按所需水質量的百分比計，分別稱取4%氫氧化鈉、4%食鹽、0.4%硫酸銅，將食鹽和氫氧化鈉混合，硫酸銅單獨分開，攪拌溶解于冷開水中，放冷后再混合在一起，冷卻至25℃，備用。

將鴨蛋洗凈擦干，用照蛋燈挑選好后，將蛋橫著依次擺放在洗好的壇子中，然后加入配制好的料液，蓋好蓋子，壇子口加水液封，置于室溫（11～12月份）下腌制44d[13]。

1.2.2 料液堿濃度測定 準確量取料液50mL注入250mL錐形瓶中，取3個平行樣。然后參照GB 5175-2008食品添加劑氫氧化鈉[14]中總堿量測定方法測定。

1.2.3 蛋白和蛋黃pH、游離堿度測定 將蛋白和蛋黃小心分離，做3個平行樣。然后按照GB-T 5009.47-2003蛋與蛋制品衛生標準的分析方法[15]中pH和游離堿度（以NaOH計）測定方法測定。

1.2.4 蛋白TPA質構分析 將蛋尖端蛋白切成長寬高均為10mm的立方體小塊，做6個平行樣。利用CT3-1000質構分析儀進行測定，采用TPA質構分析（texture profile analysis）模式。測定參數為：測前速度2.0mm/s，測試速度2.0mm/s，測后速度2.0mm/s，壓縮比30%，可恢復時間5s，觸發點負載3g，探頭TA11/1000圓柱型（25.4mm）[16]。質構參數：硬度、彈性、咀嚼性和內聚性，數據采集、計算由計算機軟件完成。硬度：樣品達到一定變形時所必須的力，其值指第一次壓縮時的最大峰值；彈性：變形樣品在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，用第二次壓縮與第一次壓縮的高度比值表示；內聚性：表示測試樣品經過第一次壓縮變形后所表現出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力，用兩次壓縮所做正功之比表示，該值可模擬表示樣品內部聚合力；咀嚼性：將樣品咀嚼成吞咽時的穩定狀態所需的能量，咀嚼性=硬度×內聚性×彈性[16-17]。

1.2.5 數據處理與統計分析 所有實驗數據應用Excel和SPSS 13.0軟件進行統計分析，結果以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 皮蛋腌制過程中料液堿濃度的變化

圖1 料液堿濃度變化Fig.1 Alkalinity change of curing liquid during pickling

從圖1可以看出，料液堿濃度在皮蛋腌制期間總體呈下降趨勢。在實驗期內，料液堿濃度由最初的41.92g/L降低至32.86g/L，降低了21.6%。從0d（料液最初堿濃度）至8d迅速下降，下降幅度為13%；8d至26d緩慢下降，下降幅度為1.5%；26d至44d又快速下降，下降幅度為8.5%。該變化規律與張玲勤[18]、張富新[19]的研究結果相似。出現上述變化趨勢的原因可能是：0～8d，料液中的NaOH通過蛋殼上的氣孔和腐蝕孔向蛋內滲透，致使料液中堿濃度快速下降。8～26d，料液中的Cu2+等金屬離子形成難溶化合物堵塞了蛋殼上的氣孔和蛋膜上的網孔，并堵塞了在腌制過程中由堿作用產生的腐蝕孔，阻礙料液向蛋內滲透，從而導致料液中的NaOH滲透速度減慢[4，19]。26～44d，料液中堿濃度又快速下降，可能是由于這段時期料液中堿繼續作用于蛋殼，使其腐蝕孔增大、變多，而形成的難溶化合物不足以將其堵住，致使料液中的NaOH通過腐蝕孔大量進入蛋內。

2.2 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃pH、游離堿度的變化

圖2 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃pH變化Fig.2 pH change of albumen and yolk during pickling

圖3 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃游離堿度變化Fig.3 Free alkalinity change of albumen and yolk during pickling

從圖2、圖3可以看出，蛋白pH和游離堿度呈現先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢，而蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢。該結果與湯欽林[4]、張玲勤[18]、張富新[19]、張獻偉[20]等的研究結果一致。蛋白pH和游離堿度從0d至8d迅速升高，到第8d時上升至最高，分別為（11.39±0.02）、（320.01±9.04）mg/100g；后又逐漸下降，在第26d時下降至最低，分別為（10.82±0.03）、（248.09±2.93）mg/100g；然后又緩慢回升至（11.09±0.05）、（282.60±1.51）mg/100g。蛋黃pH從0d至6d迅速升高，6d至26d緩慢上升，26～44d又逐漸上升，最高為（10.35±0.07）。蛋黃在腌制過程中前兩天呈微酸性，至第4d時才呈堿性。蛋黃游離堿度從4～10d迅速升高，10d至26d緩慢上升，26～44d又逐漸上升，最高為（260.88±13.55）mg/100g。

出現上述變化趨勢的原因可能是：在皮蛋腌制過程中的最初階段屬于“化清期”[13]，料液中的NaOH大量滲透入蛋內，料液中堿濃度降低最多，蛋白pH和游離堿度升高得也最快。然后，由于料液中的Cu2+等金屬離子形成難溶化合物沉積在蛋殼氣孔和蛋膜網孔上，阻礙料液向蛋內滲透，從而導致料液中的NaOH滲透速度減慢，同時蛋白內的NaOH大量向蛋黃內滲透，致使料液向蛋白滲透的速度小于蛋白向蛋黃滲透的速度；另外蛋黃中的水分會通過蛋黃膜轉移到蛋白中，綜合結果導致蛋白中的pH和游離堿度逐漸下降[18-20]。蛋白中pH和游離堿度一直處于不斷變化的狀態，其大小取決于料液中NaOH進入蛋內的速度和蛋白中NaOH滲入蛋黃的速度[18-19]。在皮蛋腌制后期，由于蛋黃凝固層較厚等原因，NaOH向蛋黃內滲透的速度大大降低，而料液中的NaOH還在不斷滲入，因此蛋白的pH和游離堿度又開始緩慢回升。然而，由于蛋黃中pH和游離堿度比蛋白中低，致使蛋白中NaOH會一直向蛋黃內滲透，所以蛋黃中pH和游離堿度一直呈上升趨勢。蛋黃pH和游離堿度變化趨勢與蛋白中NaOH含量有關，蛋白中NaOH含量變化快慢影響著蛋黃pH和游離堿度上升速度，因此呈現先迅速升高，后緩慢上升，再逐漸上升的趨勢。

2.3 皮蛋腌制過程中蛋白的質構特性的變化

蛋白的質構特性與皮蛋的感官質量有緊密聯系，通過質構分析儀，分別從硬度、彈性、內聚性和咀嚼性4個指標進行了分析。蛋白在8d前沒有凝固完全，因此沒有進行TPA質構分析，8～44d的蛋白質構特性變化規律如圖4。從圖4可以看出，硬度從8～44d總體呈上升趨勢；彈性、咀嚼性、內聚性基本呈相似的變化趨勢，均是先上升，在第14d時升到最高，然后隨腌制時間延長有所降低，在26d后基本保持穩定。

呈現出上述變化規律可能原因是：一方面，可能和蛋白中NaOH含量變化有關，從圖2、圖3可知，蛋白pH和游離堿度呈現先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢。堿性條件下，蛋白質分子間的靜電排斥力占主導作用，蛋白質分子趨向于形成松散結構，而當松散的蛋白質結構通過氫鍵與自由水結合時，蛋白質則聚集在一起形成凝膠的網絡結構，但是，如果NaOH繼續進入蛋中，就會將凝膠結構破壞，皮蛋蛋白將會變軟，再液化成水狀，此時的變化是不可逆的，再液化的蛋白不能再形成凝膠結構[21-22]。因此，NaOH含量是皮蛋蛋白凝膠變化最重要的影響因素[23]。在皮蛋腌制前期，隨著蛋內NaOH含量的不斷變化，使蛋白充分變性、聚集形成堅實的網絡狀凝膠結構[20]，表現為硬度、彈性、咀嚼性和內聚性不斷增加。在皮蛋腌制后期，因為蛋白中NaOH含量的變化，改變了蛋白凝膠已達到的平衡狀態，使蛋白質凝膠網絡結構稍微松散，所以表現為彈性、咀嚼性和內聚性隨腌制時間延長而有所降低；硬度則相反，由于蛋白中NaOH含量有所降低，避免了過量的堿對蛋白凝膠的“堿傷”[20]，所以硬度仍然呈上升趨勢。另一方面，可能和Cu2+有關，隨NaOH一起滲透入蛋內的金屬離子是蛋白凝膠變化的重要影響因素[24]。在皮蛋腌制后期，蛋內堿含量繼續增加會使蛋白質分子間斥力增大，從而導致蛋白質凝膠網絡結構變松散，出現堿傷再液化。然而，Cu2+的存在可以穩定凝膠網絡結構，即使在高堿條件下也能減緩凝膠網絡結構的分解[24]。另外，可能還與腌制溫度和蛋白中水分變化有關。總之，正是由于各種因素的綜合作用，才能保證皮蛋蛋白在腌制過程中保持良好的凝膠結構，在風味物質充分溶出和蛋黃充分凝固的同時也不至于出現堿傷再液化現象。在本實驗條件下，綜合各項指標，確定最佳出缸時間為44d。必須注意的是過量的堿會對蛋白凝膠產生“堿傷”作用，需要定期檢查，確定最佳的皮蛋成熟、出缸時間。實驗還發現取樣部位和制樣方法、設置參數不一致，都對質構特性測定結果有很大影響，在測定時必須考慮到。此外，從圖4中看出，數據之間的誤差較大，可能是由于蛋與蛋之間的個體差異也較大，從而導致數據之間的誤差較大。

NaOH和Cu2+是皮蛋形成過程中最重要的兩個影響因素。在皮蛋腌制過程中，蛋內NaOH含量總是處于動態變化中，所以控制蛋內合適的NaOH含量在皮蛋加工中最重要，同時也是最難的。但是，在明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性變化規律的基礎上，可以通過改變料液濃度和溫度來控制料液進入蛋內的速度，從而達到控制蛋內NaOH含量的目的，達到金屬離子調控的同樣效果。雖然Cu2+等金屬離子有利于蛋白達到最好的凝固效果，但是金屬元素過量會對人體健康造成危害，因此開發代金屬添加劑對提高皮蛋的質量，確保消費者的健康安全顯得尤為重要[1]。

3 結論

在皮蛋的腌制過程中，料液堿濃度總體呈下降趨勢。蛋白pH和游離堿度呈現先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢。而蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢。硬度總體呈上升趨勢；彈性、咀嚼性、內聚性均是先上升再略有下降，然后基本保持穩定。

明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性變化規律，不僅有利于皮蛋加工過程中的質量控制，確定最佳的成熟、出缸時間，而且有助于開發代金屬添加劑和研究新加工工藝。然而，得出了以上變化規律還遠遠不夠，今后還需對這些變化的機理進行深入的研究，闡明具體原因，為改進研究皮蛋加工技術提供理論支持。

[1]趙燕，徐明生，涂勇剛.皮蛋加工相關機理研究進展[J].食品科學，2010，31（17）：472-475.

[2]劉中科，黃姝潔，盧曉黎.氫氧化鈉梯度濃度浸泡制備烏雞皮蛋工藝研究[J].食品與發酵科技，2011，47（1）：46-49.

[3]孫靜，馬美湖，吳玲，等.熱處理對皮蛋生產周期和品質的影響[J].農業工程學報，2011，27（5）：367-372.

[4]湯欽林.鋅法皮蛋加工技術的研究[J].食品研究與開發，2007，28（7）：93-96.

[5]呂峰，鄭明鋒，陳麗嬌.梯度控溫腌制無鉛皮蛋工藝[J].福建農林大學學報：自然科學版，2005，34（4）：527-530.

[6]張黎利，劉國慶，汪愛民，等.不同金屬鹽組合腌制無鉛皮蛋及其金屬含量的測定[J].食品工業科技，2010，31（2）：189-192.

[7]歐陽玲花，馮健雄，閔華，等.皮蛋加工新型配方研究[J].食品研究與開發，2010，31（6）：90-92.

[8]黃瓊.無鉛雞蛋皮蛋腌制工藝優化的研究[D].福建：福建農林大學，2008.

[9]魏乃杰.風味藝術皮蛋的制備及其安全性研究[D].重慶：西南大學，2010.

[10]李軍鵬，侯暢，熊善柏，等.腌制條件對皮蛋品質的影響[J].食品研究與開發，2009，30（8）：101-105.

[11]侯大軍，李洪軍.堿處理對風味皮蛋物理品質的影響[J].食品工業科技，2008，29（5）：119-121.

[12]姚宏亮.不同腌制劑對皮蛋品質的影響[J].食品科技，2003（8）：40-41.

[13]馬美湖.蛋與蛋制品加工學[M].北京：中國農業出版社，2007：86-104.

[14]張英民，曹勇，王彥.GB 5175-2008食品添加劑氫氧化鈉[S].

[15]衛生部食品監督檢驗所，河南省衛生防疫站.GB-T 5009.47-2003蛋與蛋制品衛生標準的分析方法[S].

[16]孫彩玲，田紀春，張永祥.TPA質構分析模式在食品研究中的應用[J].實驗科學與技術，2007，5（2）：1-4.

[17]齊海萍，胡文忠，姜愛麗，等.熱加工對鯉魚質構的影響研究[J].食品科技，2011，36（5）：144-150.

[18]張玲勤，羅宏偉.浸泡液中NaOH濃度對雞皮蛋成型時間及品質的影響[J].家禽科學，2010（11）：7-11.

[19]張富新.雞蛋皮蛋加工中堿度的變化[J].食品與發酵工業，2004，30（10）：81-83.

[20]張獻偉，郭善廣，蔣愛民，等.K+型無鉛雞蛋皮蛋加工技術[J].食品科學，2011，32（14）：350-355.

[21]WANG J， FUNG D Y.Alkaline-fermented foods：a review with emphasis on pidan fermentation[J].Critical reviews in microbiology，1996，22（2）：101-138.

[22]陳志維.蛋殼無斑點皮蛋之制法及其品質[D].臺灣：國立臺灣大學，2000.

[23]GANASEN P，BENJAKUL S.Physical properties and microstructure of pidan yolk as affected by different divalent and monovalent cations[J].Food Science and Technology，2010，43（1）：77-85.

[24]GANASEN P，BENJAKUL S.Chemical composition，physical properties and microstructure of pidan white as affected by different divalent and monovalent cations[J].Journal of Food Biochemistry，2011，35（5）：1528-1537.

Change of alkalinity，pH and texture properties during pidan pickling

YANG You-xian1，2，ZHAO Yan1，2，*，TU Yong-gang3，HUANG Xin-qiu1，LI Jian-ke1，2，LUO Xu-ying1，2，WANG Jun-jie1，2
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang 330047，China；2.Engineering Research Center of Biomass Conversion，Ministry of Education，Nanchang University，Nanchang 330047，China；3.College of Food Science and Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）

TS253.2

A

1002-0306（2012）16-0111-04

2012-02-01 *通訊聯系人

楊有仙（1987-），女，碩士研究生，研究方向：食品營養與安全。

國家自然科學基金（31101293，31101321）；南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室青年骨干研究基金（SKLFQN-201113）；南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室開放基金（SKLF-KF-201008）。