殼聚糖-玉米油復合涂膜劑對清潔雞蛋的保鮮效果

賀真蛟，付 玄，趙 敏，馬美湖，黃 茜，蔡朝霞*（國家蛋品加工技術研發分中心，華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢　430070）

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殼聚糖-玉米油復合涂膜劑對清潔雞蛋的保鮮效果

賀真蛟，付 玄，趙 敏，馬美湖，黃 茜，蔡朝霞*
（國家蛋品加工技術研發分中心，華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢430070）

摘 要：為改善單一組分的植物油與殼聚糖涂膜劑的缺陷，將殼聚糖與玉米油以（CH-CO）0∶100、30∶70、40∶60、50∶50混合，并加入VE、檸檬酸、牛至精油、蔗糖酯復合成新型涂膜劑，分別在22 ℃和4 ℃進行貯藏研究。結果表明，相比于對照組、A組（CH∶CO＝30∶70）、C組（CH∶CO＝50∶50），B組（CH∶CO＝40∶60）涂膜劑對雞蛋保鮮效果更優。22 ℃貯藏45 d后，B組雞蛋新鮮度仍為A級，質量損失率為0.39%，哈夫單位降低20.95，蛋黃指數下降22.08%，蛋清pH值上升0.63，揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量增加1.01 mg/100 g。4 ℃貯藏10 周后，雞蛋新鮮度相當于22 ℃貯藏33 d的效果；4 ℃貯藏結束時，B組雞蛋質量損失率為0.54%，哈夫單位下降21.56，蛋黃指數降低9.97%，蛋清pH值下降0.46，TVB-N含量增加0.2 mg/100 g。因此，B組即以40%殼聚糖、60%玉米油、0.1%牛至精油、0.03% VE、0.015 g/100 mL檸檬酸、0.2 g/100 mL蔗糖酯組合的新型涂膜劑對雞蛋的保鮮效果最優。

關鍵詞：涂膜保鮮；雞蛋；殼聚糖；玉米油；蛋內品質

賀真蛟, 付玄, 趙敏, 等. 殼聚糖-玉米油復合涂膜劑對清潔雞蛋的保鮮效果[J]. 食品科學, 2016, 37(12): 248-253. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612045. http://www.spkx.net.cn

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雞蛋是人類的主要食物之一，含有豐富的優質蛋白與其他營養物質[1]，但極易腐敗。我國蛋品產量巨大，每年因雞蛋破損、腐敗變質造成的經濟損失巨大。鮮蛋涂膜可減少雞蛋在貯藏期間水分與CO2的損失[2]，保護其內部品質和蛋質量。一些資料[3]表明涂膜前對雞蛋進行清潔處理可殺滅蛋殼表面有害微生物，減少禽流感的發生。

殼聚糖是甲殼素的脫乙酰產物，具有易成膜、氣體選擇性透過性、可食用、安全和廣譜抗菌等良好性能，且來源廣泛，價格低廉，已被應用于果蔬與雞蛋的涂膜保鮮。但因殼聚糖內在的親水特性，殼聚糖膜材料缺乏阻止水分轉移的能力。油脂類材料屬于疏水性材料，密封性良好，比其他涂膜劑更穩定[4]。與傳統的礦物油及動物油脂材料相比，植物油價格低廉且可食用[5]，符合當下無毒可食性涂膜劑的發展潮流。然而，相比其他涂膜劑，油脂類涂膜劑所需干燥時間更長，長期暴露在空氣中時易發生氧化，生成過氧化物。

近年來，殼聚糖與油脂類復合成的可食用涂膜劑得到了廣泛地研究與應用。復合涂膜劑在一定程度上克服了單一組分材料的缺陷，使涂膜劑的穩定性、抑菌性和抗氧化性得到提高。Wardy等[6]研究了殼聚糖-大豆油涂膜劑對雞蛋的保鮮效果，結果表明該材料能較好地維持蛋清低pH值，有效延長雞蛋貨架期。Torrico[4]、劉麗莉[7]等分別研究了殼聚糖-礦物油、殼聚糖-植物精油對雞蛋保鮮效果，取得了良好效果。Ryu等[5]系統地研究了多種植物油涂膜劑對雞蛋保鮮的作用，其中玉米油的保鮮效果優于大豆油，但未考察殼聚糖-玉米油涂膜劑的保鮮性能。謝晶[8]認為精油乳狀液比殼聚糖涂膜更均勻，感官上更易被接受。李軍生等[9]采用VE與檸檬酸抑制月餅貯藏過程中油脂的氧化，效果顯著。此外，本實驗室在研究禽蛋涂膜保鮮過程中發現，殼聚糖-植物油涂膜材料干燥時間比單一植物油涂膜材料的干燥時間短。

為進一步研究殼聚糖-玉米油涂膜材料對雞蛋保鮮性能，本實驗將殼聚糖與玉米油以不同比例復合（CH∶CO＝0∶100、30∶70、40∶60、50∶50），并加入VE、檸檬酸、牛至精油、蔗糖酯等材料，制備成新型復合涂膜劑。以質量損失率、哈夫單位、蛋黃指數、蛋清pH值、揮發性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）等多項指標，系統性地研究了殼聚糖-玉米油新型復合涂膜劑在雞蛋4 ℃與22 ℃長期貯藏過程中的雞蛋內部品質變化規律。

1　材料與方法

1.1材料

海蘭褐殼雞蛋，武漢市九峰山蛋雞養殖場，產后24 h內收集。

α-殼聚糖（CH，脫乙酰度≥90%，分子質量282 kD）南通興成生物制品廠；玉米食用油湖北中昌植物油有限公司；VE（純度≥98%）武漢遠城（集團）科技發展有限公司；ClO2（分析純）上海濟爾化工設備有限公司；牛至精油（分析純）江西省吉安振興香料廠；蔗糖脂肪酸酯（化學純）柳州大拿食品添加劑有限公司；營養瓊脂（化學純）杭州微生物試劑有限公司；司盤-80、吐溫-80、檸檬酸、硼酸（均為分析純）國藥集團化學試劑有限公司。

1.2儀器與設備

FHK蛋白高度測定儀銘奧國際有限公司；游標卡尺上海臺海工量具有限公司；FE20 pH計梅特勒-托利多儀器有限公司；YP電子天平上海越平科學有限公司；DNP-9082超凈工作臺上海新苗醫療器械制造有限司；HWS恒溫恒濕箱寧波海曙賽福實驗儀器廠。

1.3方法

1.3.1鮮蛋處理與涂膜劑制備

將產后24 h以內的鮮蛋（剔除裂紋蛋）于40 mg/L的ClO2中浸泡10 min，清洗后風干。隨機選取10 枚鮮蛋測定蛋質量、哈夫單位、蛋清pH值、蛋黃指數、TVB-N含量，并做感官評定。稱取一定量的殼聚糖，將其溶解在體積分數1%乙酸溶液中制成pH 4.5終質量濃度為2 g/100 mL的殼聚糖溶液[10]。在玉米油中添加0.1%牛至精油、0.03%VE、0.015 g/100 mL檸檬酸、0.2 g/100 mL蔗糖酯（以玉米油體積計）。預先制備的殼聚糖溶液與玉米油乳劑分別按對照組（CH∶CO＝0∶100）、A組（CH∶CO＝30∶70）、B組（CH∶CO＝40∶60）、C組（CH∶CO＝50∶50）進行復配，混合物在磁力攪拌器上低速攪拌30 min后獲得最終的復合涂膜劑。

1.3.2實驗設計與涂膜蛋貯藏

雞蛋涂膜處理：采用上述4 組復合材料分別進行涂膜處理，各組包含90 枚涂膜蛋，其中70 枚于室溫條件下（22 ℃，相對濕度85%）貯藏7 周，每次取10 枚貯藏后的雞蛋測定各項指標；20 枚于低溫（4 ℃，相對濕度85%）條件下貯藏20 周，分別在第10周與第20周測定各項指標。實驗以CO∶CH＝100∶0處理組作為對照組。

1.3.3指標測定

1.3.3.1感官鑒定

對貯藏后的雞蛋外觀、氣味、蛋白、蛋黃、系帶狀況及散黃程度加以評定，表示符號[11]見表1。

表1　蛋白、蛋黃和系帶的表示符號Table 1 Symbols for egg white, egg yolk and chalaza

1.3.3.2質量損失率測定

雞蛋貯藏期間，蛋內水分與CO2穿過蛋殼表面氣孔散逸到外部環境中，引起雞蛋質量與內容物的減少，蛋內品質的惡化。涂膜雞蛋在貯藏過程中質量損失率按公式（1）計算[12]。

1.3.3.3哈夫單位測定

用精度為0.001 g的電子天平測量并記錄蛋質量，采用FHK蛋白高度測定儀測定相應濃厚蛋白高度。哈夫單位計算見公式（2）[13]：

式中：H為濃厚蛋白高度/mm；W為蛋質量/g。以哈夫單位為參考值的蛋品分級標準[14]：AA級，哈夫單位＞72；A級，71＞哈夫單位＞60；B級，60＞哈夫單位＞55。

1.3.3.4蛋黃指數測定

用精度為0.02 mm 的游標卡尺測量蛋黃高度和直徑，蛋黃指數計算見公式（3）[11]：

1.3.3.5蛋清pH值測定

收集分離所得蛋清并攪拌均勻，FE20 pH計測量蛋清pH值，精確度為0.01[15]。

1.3.3.6TVB-N含量測定

TVB-N含量測定具體操作過程參考劉鐵玲等[16]的方法。

1.3.3.7蛋內菌落總數測定

蛋內菌落總數按照GB 4789.2—2010《食品衛生微生物學：菌落總數》測定。

1.4統計分析

所有數據利用Microsoft Excel 2010進行統計處理，利用SPSS 17.0進行方差分析，各平均值利用Duncan多重比較檢驗進行差異顯著性分析（P＜0.05），繪圖軟件為Origin 8.5。

2　結果與分析

2.1貯藏期間質量損失率分析

由圖1可知，不同貯藏溫度條件下，各組涂膜雞蛋蛋質量隨貯藏時間延長而顯著下降[17]，且質量損失率大小依次為C組＞A組＞對照組＞B組。22 ℃貯藏期間，C組質量損失率增速最快，B組質量損失率增長最慢。與對照組質量損失率相比，B組、C組、A組差異顯著（P＜0.05）。4℃貯藏過程中，涂膜蛋的質量損失率明顯分為兩大類，A組與C組為一類，對照組與B組分為一類，兩者之間差異顯著（P＜0.05），但A組與C組、對照組與B組間無顯著差異（P＞0.05）；第20周時，A組與C組出現顯著性差異（P＜0.05），對照組與B組差異不顯著（P＞0.05），B組質量損失率最低。世界糧農組織規定銷售中雞蛋的質量損失率應控制在2%～3%，22 ℃貯藏45 d時，B組質量損失率最低，為0.39%；C組質量損失率最大，為0.59%；4 ℃貯藏20 周時，B組質量損失率最低，為0.54%；C組蛋質量下降幅度最大，為0.762%，均未超出世界糧農組織的限定值[18]。因此，4 ℃與22 ℃貯藏實驗結束時，各組涂膜雞蛋仍保持了良好的新鮮度。

圖1　雞蛋22 ℃（a）和4 ℃（b）貯藏期間質量損失率的變化Fig. 1　Changes in weight loss of eggs stored at 22 ℃ (a) and 4 ℃ (b)

質量損失率測定表明，B組抑制雞蛋質量下降效果最佳，這一效果在貯藏后期更顯著。與22 ℃貯藏相比，4 ℃貯藏可大大延長雞蛋的貨架期。

2.2貯藏期間哈夫單位分析

圖2　雞蛋22 ℃（a）和4 ℃（b）貯藏期間哈夫單位的變化Fig. 2　Changes in Haugh units of eggs stored at 22 ℃ (a) and 4 ℃ (b)

哈夫單位是反映雞蛋新鮮度與蛋清品質的重要指標，新鮮雞蛋的哈夫單位應介于72～85之間，低于60不建議消費食用。如圖2所示，22 ℃貯藏33 d后，B組為AA級新雞蛋，對照組、A組、C組為A級，但C組蛋的哈夫單位降至經62.14，接近推薦食用值60。貯藏實驗結束時，A組、C組哈夫單位分別降低了29.39、33.26，新鮮度B級，不可食用；對照組與B組新鮮度仍保持在A級，哈夫單位分別減少了25.55、20.95。經SPSS做差異顯著性分析可知，貯藏45 d后，各組涂膜蛋哈夫單位差異顯著（P＜0.05）。4 ℃貯藏10 周后，雞蛋新鮮度仍保持在A級，相當于22 ℃條件下貯藏18 d時的效果；第20周時，除A組外，其余3 組雞蛋新鮮度仍為A級，哈夫單位分別減少：25.36（對照組）、31.97（A組）、21.56（B組）、27.12（C組）。4 ℃與22 ℃貯藏實驗均表明B組保鮮效果最優。

2.3貯藏期間蛋黃指數分析

圖3　雞蛋22 ℃（a）和4 ℃（b）貯藏期間蛋黃指數的變化Fig. 3　Changes in yolk index values of eggs stored at 22 ℃ (a) and 4 ℃ (b)

蛋黃指數反映了蛋黃的球形度，可反映雞蛋的新鮮程度[16]，新鮮蛋的蛋黃指數要求在0.3以上，合格蛋的蛋黃指數要求大于0.2[19]。由圖3可知，蛋黃指數隨貯藏時間延長呈下降趨勢。22 ℃貯藏45 d后，各組蛋黃指數大小依次為B組＞對照組＞A組＞C組。與初始相比，蛋黃指數分別下降28%（對照組）、32.08%（A組）、22.08% （B組）、36.24%（C組）。4 ℃貯藏20 周時，蛋黃指數分別為0.412（對照組）、0.346（A組）、0.385 5（B組）和0.361 8（C組），相應的下降幅度依次為對照組10.36%、A組20.46%、B組9.97%、C組15.78%。兩種溫度條件下，蛋黃指數與質量損失率二者變化趨勢基本一致，即質量損失率越低蛋黃指數越大，雞蛋品質越好[20]。

圖3a與圖3b比較發現，22 ℃ 45 d貯藏與4 ℃ 20 周貯藏實驗結束時，所有涂膜蛋為合格蛋，且4 ℃貯藏條件下的涂膜蛋仍為新鮮蛋。蛋黃指數下降主要原因是隨著貯藏期的延長，蛋黃膜的選擇透過性減弱，蛋清中的水分向蛋黃內遷移導致蛋黃水樣化[21]。圖3a與圖3b間的差異可能是低溫減弱了蛋清水分向蛋黃的擴散，因此圖3b中蛋黃指數下降沒有圖3A降幅大。

2.4貯藏期間蛋清pH值分析

圖4　雞蛋22 ℃（a）和4 ℃（b）貯藏期間蛋清pH值的變化Fig. 4　Changes in egg white pH values of eggs stored at 22 ℃ (a) and 4 ℃ (b)

圖4a顯示，各組雞蛋蛋清pH值呈先上升后下降再上升的趨勢，這一結果與謝晶等[8]研究結果類似。這是因為雞蛋在貯藏過程中，蛋清內的H2CO3分解釋放CO2，破壞了碳酸氫鹽緩沖體系，CO2逸散到外環境，使蛋清pH值升高；后期又因酶與微生物將蛋白質分解成膘、胨等物質，使蛋清由堿性變酸性[22]。涂膜處理能不同程度地穩定蛋清pH值變化速率和范圍，但隨著貯藏時間的延長，B組涂膜劑顯示了更優的保鮮性能。22 ℃貯藏45 d后，各組蛋清pH依次上升：0.97（對照組）、0.84（A組）、0.63（B組）、0.78（C組），B組蛋清pH變化最小。

圖4b顯示了與圖4a不同的趨勢。在4 ℃貯藏過程中，所有組雞蛋蛋清pH值整體呈下降趨勢。4 ℃貯藏結束時，B組蛋清pH下降0.46。Wardy等[6]對此解釋為殼聚糖/植物油復合涂膜材料對蛋殼可保持碳酸分解后額外增加的CO2和水分，因此使蛋清pH值逐漸降低。

2.5貯藏期間菌落數分析

細菌是引起雞蛋腐敗變質的主要原因之一。蛋殼完整的新生雞蛋內部基本是無菌的，但在雞蛋運輸、貯藏過程中，細菌可通過蛋殼縫隙侵染并穿透內膜進入蛋內，引起雞蛋的腐敗變質[23]。根據GB/T 4789.2—2008對各組涂膜雞蛋進行微生物菌落總數測定，但所有樣品的內容物均未檢測出菌落。這是因為實驗采用的是產后24 h的雞蛋，且貯藏實驗前通過ClO2對蛋殼表面做消毒處理，并且涂膜過程在通風櫥內完成。同時，該結果也表明4種涂膜劑具有良好的抑菌與密封性能。

2.6貯藏期間TVB-N含量分析

圖5　雞蛋22 ℃（a）和4 ℃（b）貯藏期間TVB-N含量的變化Fig. 5　Changes in TVB-N concentrations of eggs stored at 22 ℃ (a) and 4 ℃ (b)

由圖5可知，雞蛋在貯藏期間，蛋白質可在酶與微生物作用下不斷分解產生具有揮發性的氨、胺類堿性含氮物質[24-25]，從而使蛋內TVB-N含量不斷升高。圖5顯示，22 ℃及4 ℃貯藏過程中，蛋內TVB-N含量與時間呈正相關性。22 ℃貯藏45 d后，與對照組TVB-N含量相比，A組、B組、C組差異顯著（P＜0.05），B組TVB-N含量增加量最小（1.01 mg/ 100 g），C組TVB-N含量增加量最大（2.68 mg/ 100 g）。保鮮效果B組＞對照組＞A組＞C組。4 ℃貯藏過程期間，蛋內TVB-N含量變化趨勢與22 ℃相似，但整個過程TVB-N增量較小。第20周時，C組增量最大，為0.33 mg/100g；B組增量最小，為0.20 mg/100 g；但第10～20周TVB-N增量加快。蛋制品中TVB-N含量不應超過20 mg/100 g[25]，實驗結束時，各組涂膜蛋TVB-N含量均未超過20 mg/100 g，顯示出良好的保鮮效果。

實驗結束時，蛋內容物TVB-N含量明顯低于已有報道[26-27]，同時未有微生物檢出，可能是蛋白質在酶作用下降解導致TVB-N含量的升高。

2.7貯藏期間感官分析

表2　22 ℃貯藏期間蛋品內部感官分析Table 2 Analysis of inner quality of eggs stored at 22 ℃

在貯藏過程中，各組涂膜蛋蛋白、蛋黃、系帶的感官品質均在貯藏一定時間后出現下降。從表2可以發現，貯藏11 d后C組涂膜蛋蛋白品質首先下降，A組在貯藏18 d后發生變化，對照組與B組蛋白品質變化規律基本一致。從蛋黃與系帶指標來看，A組與C組最先出現品質下降，但對照組與B組品質下降時間點相對延后。表3顯示了低溫貯藏期間，A組、C組的蛋白和系帶品質略有下降，蛋黃品質未發生較大變化。不同溫度貯藏結束后，發現B組濃厚蛋白量最多，C組最少，各組涂膜雞蛋品質優劣情況：B組＞對照組＞A組＞C組。

表3　4 ℃貯藏期間蛋品內部感官分析Table 3 Analysis of inner quality of eggs stored at 4℃

3　結 論

本實驗對植物油涂膜劑與殼聚糖-植物油復合材料做進一步篩選，以40%殼聚糖、60%玉米油、0.1%牛至精油、0.03% VE、0.015 g/100 mL檸檬酸、0.2 g/100 mL蔗糖酯構成的B組保鮮效果最優，且與4 ℃貯藏結合后能顯著延長雞蛋貨架期。22 ℃貯藏結束后，B組雞蛋新鮮度為A級，質量損失率為0.39%，哈夫單位降低20.95，蛋黃指數下降22.08%，蛋清pH值上升0.63，TVB-N含量增加1.01 mg/100 g。4 ℃貯藏結束時，B組雞蛋質量損失率為0.54%，哈夫單位下降21.56，蛋黃指數降低9.97%，蛋清pH值下降0.46，TVB-N含量增加0.2 mg/100 g。

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Preservative Effect of Different Chitosan-Corn Oil Coatings on the Internal Quality of Eggs during Storage

HE Zhenjiao, FU Xuan, ZHAO Min, MA Meihu, HUANG Xi, CAI Chaoxia*
(National Research and Development Center for Egg Processing, College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan430070, China)

Abstract:Chitosan and vegetable oils have been widely used in preserving the internal quality of eggs. However, chitosan can interact with water molecules to increase the water vapor permeability of chitosan films, thereby being less effective in decreasing the weight loss of eggs during storage. Vegetable oils have a good sealing ability, but they are susceptible to oxidization and the addition of vegetable oils to coatings retards the formation of films. In order to improve these disadvantages, our laboratory designed 4 different chitosan-corn oil coatings and tested their abilities in preserving the internal quality of eggs during storage. These 4 different coatings were prepared by mixing chitosan and corn oil at different ratios (CH:CO ratio = 0:100, 30:70, 40:60, and 50:50, designated as groups A, B, C and D, respectively). In addition, VE, citric acid, oregano essential oil and sucrose ester were beforehand added in corn oil. Later, the coated eggs were stored at 22 ℃ and 4 ℃, respectively. Results showed that group B was the best in preserving egg quality. After 45 days of storage at 22 ℃, the eggs in group B remained at grade A, the weight, Haugh unit and yolk index of which decreased by 0.39%, 20.95 and 22.08%, respectively, and the pH of the egg white and total volatile basic nitrogen (TVB-N) content increased by 0.63 and 1.01 mg/100 g respectively. Eggs stored at 4 ℃ for 10 weeks were as fresh as those stored at 22 ℃ for 33 days. After storage at 4 ℃ for 20 weeks, the weight loss, Haugh unit, yolk index and egg white pH decreased by 0.54%, 21.56, 9.97% and 0.46, respectively. In the meanwhile, the TVB-N content increased by 0.2 mg/100 g. Obviously，group B, containing 40% chitosan, 60% corn oil, 0.1% oregano oil, 0.03% VE, 0.015 g/100 mL citric acid, 0.2 g/100 mL sucrose ester, has a better fresh preservation effect.

Key words:coating preservation; egg; chitosan; corn oil; internal quality of eggs

收稿日期：2015-09-15

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（201303084）

作者簡介：賀真蛟（1989—），男，碩士研究生，研究方向為天然產物與食品化學。E-mail：shishanyongshi@163.com

*通信作者：蔡朝霞（1979—），女，副教授，博士，研究方向為食品科學。E-mail：caizhaoxia@mail.hzau.edu.cn

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612045

中圖分類號：TS253.2

文獻標志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）12-0248-06引文格式：