納米植物糖原/殼聚糖復合涂膜雞蛋保鮮效果研究

王勁松，丁梅，李蓉

（1.荊楚理工學院生物工程學院，湖北荊門448000；2.荊門市第二人民醫院，湖北荊門448000）

納米植物糖原/殼聚糖復合涂膜雞蛋保鮮效果研究

王勁松1，丁梅2，李蓉1

（1.荊楚理工學院生物工程學院，湖北荊門448000；2.荊門市第二人民醫院，湖北荊門448000）

研究納米植物糖原與殼聚糖混合膜對雞蛋保鮮效果的影響。設置3個組別進行試驗，分別是空白組，45℃處理組，植物糖原組，通過感官評定和測定雞蛋氣室高度、蛋黃高度、失水率、哈夫單位、蛋清pH值和雞蛋總菌數來評價雞蛋的保鮮效果。結果表明納米植物糖原涂膜組的雞蛋的各項指標均優于空白組和45℃處理組；貯藏30 d后植物糖原涂膜保鮮感官評定蛋黃扁平、濃蛋清幾乎看不見、系帶極細，脫落，測得涂膜組雞蛋氣室高度為4 mm，蛋黃指數為0.66，失水率為3.01%，哈夫單位為72.5，蛋清pH值為7.5，菌落總數為785 cfu/g。

植物糖原；納米；殼聚糖；保鮮涂膜；雞蛋

雞蛋含豐富的優質蛋白，雞蛋蛋白質的消化率在牛奶、豬肉、牛肉和大米中也最高。然而，隨著儲存期的延長或儲藏溫度的升高，雞蛋會因細菌侵入而發生變質，出現粘殼、散黃等現象。其次受產蛋淡旺季的影響，雞蛋的市場價格相差較大，供求矛盾突出。為了解決這些問題，齊欣等［1］研究證明殼聚糖涂膜保鮮可以有效地延長雞蛋的保藏時間，從而緩解這種供求問題，但曹旭等［2］指出殼聚糖溶液對材料潤濕性差，涂膜效率低。此后，陳鑫華［3］采用殼聚糖/納米SiOx復合涂膜材料包裝雞蛋，發現涂膜組雞蛋的失水率、哈夫單位及總菌數明顯優于對照組，證明了在殼聚糖溶液中加入納米粒子能夠有效改善膜性能。王明力等［4］采用二次回歸旋轉正交試驗方法，證實了復合膜的拉伸強度、斷裂伸長率和直角撕裂強度分別提高了63.3%、45.4%和0.6%，透水率降低了73.1%。王明力等［5］用納米SiOx對殼聚糖涂膜進行改性，結果表明，復合膜中殼聚糖與SiOx微粒間存在強烈的氫鍵相互作用，改性后殼聚糖膜的性能在保鮮效果、持水性、透光率和力學性能等指標上得到改善和提高。經改性的殼聚糖，用于果蔬涂膜保鮮，在室溫下果蔬的保鮮時間明顯得到延長。1939年，Morris［6］首先報道在su1型甜玉米胚乳中合成了一種高度支化的葡聚糖。隨后，科學家研究發現在大麥、高粱、水稻、擬南芥等突變型植物體內均含有大量的植物糖原。廖明、李蓉［7］等從甜玉米中提取了植物糖原，并測定了它的結構和得率。SIQI［8］等通過試驗證明植物糖原具有一定的抗菌性和抗氧化性。本試驗用的保鮮膜是將具有抗菌性的納米材料植物糖原添加到殼聚糖溶液中，再添加可增強膜的防水性和可塑性的甲基纖維素（藥劑膠囊），分析混合薄膜對雞蛋的保鮮效果。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

植物糖原、殼聚糖（脫乙醇度為95%）：荊楚理工學院農產品加工與安全實驗中心提供；苯甲酸鈉（AR）、甲基纖維素（AR）、冰醋酸（AR）、氫氧化鈣（AR）、營養瓊脂培養基：荊州昌華儀器設備有限公司；雞蛋：荊門農貿市場。

E-201-C型pH復合電極：蘇州金鉆商貿有限公司；DH95-IID超聲波分散器：上海汗諾儀器有限公司；FA1004N型電子分析天平：上海精密科學儀器有限公司；LRH-150-S電熱恒溫恒濕鼓風孵化箱：天津市泰斯特儀器有限公司；YQL-100SII全自動立式壓力蒸汽滅菌鍋：上海博迅醫療設備實業公司；KH-4OOKDB型高功率數控超聲清洗器：昆山禾創超聲儀器有限公司；1205-1002游標卡尺：上海康路儀器有限責任公司；JJ-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺：蘇州金凈科技有限公司；K-S28型電子萬用爐：北京市光明醫療儀器廠。

1.2方法

1.2.1納米保鮮劑的制備

稱取植物糖原0.3 g、氫氧化鈣0.7g加入60mL2%的乙酸水溶液中，用150 W超聲分散10 min，分散均勻后，加入0.6 g殼聚糖經水溫為45℃，轉速為500 r/min磁力加熱攪拌5 min，調pH值為5.6，再加0.9 g甲基纖維素，超聲脫氣10 min，得到的殼聚糖溶液冷卻后于室溫下保存待用于涂膜。

1.2.2樣品處理方法

取79枚產出后一天的新鮮雞蛋洗凈，用二氧化氯對雞蛋進行消毒處理，挑選蛋殼完好無損，蛋重55 g～65 g。隨機抽出4個雞蛋進行感官評價、氣室高度、比重、蛋黃指數測定。將剩下的雞蛋隨機分為a、b、c 3組，每組25個雞蛋，分別將各組雞蛋編號1號～25號，定期對各組雞蛋的理化數據進行分析。

a：不加任何處理；b：45℃處理：新鮮雞蛋置于45℃水中水浴20 min，晾干后編號；c：植物糖原涂膜組：新鮮雞蛋置于45℃水中水浴20 min，用已制得的植物糖原納米鮮劑均勻涂膜于雞蛋外殼，然后在75℃下快速風干，自然冷卻編號。

將3組雞蛋依次稱重，記錄其質量，將其放入溫度30℃、相對濕度70%的孵化箱內貯藏。分別在貯藏后的6、12、18、24、30 d抽樣測定，每次每種不同處理組抽檢4個雞蛋，以不涂抹保鮮劑的處理為對照（CK）。

1.2.3雞蛋品質檢測

1）感官品質鑒定。包括雞蛋外觀、氣味、蛋白、蛋黃、系帶狀況及散黃程度。蛋黃、蛋白及系帶情況對應的表示符號見表1。

表1　雞蛋的感官評價指標Table 1Sensory evaluation indicators of eggs

2）氣室高度。參照文獻［9］的方法測定雞蛋的氣室高度。

3）雞蛋的失重率［10］。雞蛋在貯藏前后的失重百分比，計算公式為：失重率/%=（貯前重量-貯后重量）/貯前重量×100。失重率反映雞蛋在貯藏過程中失重的大小，用精確度為0.001 g的電子天平測量。

4）蛋黃指數［11］。將被測雞蛋沿橫向磕破蛋殼，將蛋內容物全部倒在玻璃平面上，用精度0.02 mm的游標卡尺測量蛋黃高度和直徑（用游標卡尺尾部插到蛋黃最高點測定），蛋黃指數=蛋黃高度/蛋黃直徑。

5）蛋清哈夫單位。參照文獻［9］的方法測定蛋清的哈夫單位，蛋清哈夫單位≥72為AA級，55～71為A級，31～54為B級，≤30為C級。

6）雞蛋蛋白的pH測定。參照文獻［11］的方法測定雞蛋的pH。

7）雞蛋總菌數測定。測定總菌數的方法是按照國家食品微生物學檢驗標準測定［12］。

2　結果與分析

2.1雞蛋貯藏過程中感官品質的變化

不同時間段雞蛋的感官評價見表2。

表2　不同時間段雞蛋的感官評價Table 2Different sensory evaluation period of eggs

表2中可以看出，3組雞蛋在電熱恒溫恒濕鼓風孵化箱中，隨著貯藏時間的變長，空白組在18 d時蛋黃就扁平，濃蛋白少，不稠密，流散，系帶極細、脫落。45℃處理的雞蛋在貯藏24 d出現蛋黃扁平，蛋清流散，系帶脫落。植物糖原在24 d時蛋黃扁平，濃蛋清少，流散，系帶變細，但是未脫落。

2.2氣室高度測定

各組氣室高度與貯藏時間的關系見圖1。

圖1　各組氣室高度與貯藏時間的關系Fig.1Each chamber height and storage time

氣室高度的測定是根據雞蛋在貯藏過程中在雞蛋一端所形成一定高度的氣室，通過測量氣室的高度來評價雞蛋新鮮度，是雞蛋新鮮度的檢測的重要指標之一，氣室高度受雞蛋貯藏的相對濕度以及相對溫度影響較大，最初新鮮雞蛋的氣室是很小的。由圖1可以看出，貯藏結束后，空白組氣室顯著增大，氣室高度由最初的0.5 mm變為6.5 mm，而其中c組（植物糖原）的氣室高度相當于CK組貯藏20 d時的氣室高度，氣室增大的抑制作用最明顯。

2.3雞蛋的失重率測定

各組雞蛋的失水率與貯藏時間的關系見圖2。

圖2　各組雞蛋的失水率與貯藏時間的關系Fig.2Groups of eggs water loss rate and the storage time

雞蛋在貯藏期間重量不斷下降，失重率呈上升趨勢，控制失重率的變化是雞蛋保鮮技術的關鍵。從圖2中可以得出各組失重率變化對比明顯，貯藏30d后，失重率分別為a組為6.9%，b組為6.2%，c組為3.01%，可見與空白組相比，各處理組對雞蛋失重率的變化均有一定抑制作用，且c組失重率顯著低于其他組。因此，植物糖原在控制雞蛋水分的散失上具有明顯優勢，選擇優質涂膜保鮮劑的關鍵是保鮮劑呈膜致密封閉性好。

2.4蛋黃指數的測定

各組雞蛋蛋黃指數與貯藏時間的關系見圖3。

圖3　各組雞蛋蛋黃指數與貯藏時間的關系Fig.3Groups of eggs yolk index and storage time

在雞蛋貯藏過程中，隨著時間的延長，蛋黃從球型逐漸趨于扁平，其蛋黃直徑會逐漸變大，高度也會慢慢變低，導致蛋黃指數數值在貯藏期間會逐漸減小。通過圖3可以看出，a組、b組和c組雞蛋貯藏30 d后，蛋黃指數分別下降到0.23、0.41和0.66，可見，植物糖原組效果最好，變化最小。

2.5蛋清哈夫單位的測定

各組哈夫單位變化見圖4。

圖4　各組哈夫單位變化Fig.4Groups of haugh unit change in the eggs

鮮蛋在貯存過程中，由于濃厚蛋白的變稀作用，蛋白層之間的組成比例發生顯著變化。從圖4可知，新鮮蛋的哈夫單位在96左右，通常哈夫單位低于60就會受到消費者的拒絕，因為在蛋打破烹飪時蛋白流動過大，低的哈夫單位蛋白較稀不適合消費者食用。貯藏30 d時，各處理組的哈夫單位分別為54.6、60.5、72.5，從最后哈夫單位值大小可以判斷，抑制效果為c＞b＞a。

2.6雞蛋蛋白的pH值測定

各組蛋清的pH值變化見圖5。

圖5　各組蛋清的pH變化Fig.5Groups of pH change in the egg whites

蛋白pH值是雞蛋貯藏期間變化最明顯的一個指標，貯藏初期，蛋內濃厚蛋白多，鮮蛋白的pH值為8左右，由于二氧化碳的快速蒸發，僅12 d蛋白pH值就迅速上升至9左右。隨貯藏時間的延長，蛋內二氧化碳蒸發減少，同時蛋白質分解成胨胚等導致pH值降低，在降至7左右時雞蛋品質也隨之下降。本試驗將蛋白pH值作為一個重要指標進行測定，并通過分析得到以下結論，呈膜密閉性好是保證蛋白質pH值保持較低水平的關鍵。由圖5可以看出，各組不同處理的雞蛋到第6天的45℃處理組雞蛋清的pH上升最快，達到7.7，空白組雞蛋清的pH為7.6，涂膜組的雞蛋清pH是7.2，進入第12 d空白組的蛋清pH（8.8）就超過45℃處理組（8.6），而涂膜組（8.0）最小，隨后pH都有所下降，空白組和45℃處理組基本上變化不大，涂膜組最終下降至7.5，整體來看，涂膜組pH波動的范圍最小，品質最好。

2.7雞蛋總菌數測定方法

雞蛋蛋黃總菌數的變化見圖6。

圖6　雞蛋蛋黃總菌數的變化Fig.6Egg yolk changes in the total number of bacteria

雞蛋涂膜保鮮研究者對雞蛋總菌數的測定方法得出的經驗，在雞蛋貯藏過程中，雞蛋蛋白細菌培養出總菌數要小于蛋黃細菌培養總菌數，通過測蛋黃的細菌總菌數更能反映雞蛋在貯藏過程中的變化。通過圖6可以得出，相同的30 d貯藏期內，各處理組的雞蛋隨著時間的延長細菌總數增加。但植物糖原組隨著貯藏時間延長，細菌總數增大幅度最小，可見其儲藏期最長。

3　結論

從a、b、c 3組保鮮效果對比來看，c組效果最好，綜合分析各項鮮度指標的變化，保鮮效果優劣次序為植物糖原組＞45℃處理＞空白組。從感官、氣室高度、哈夫單位、蛋黃指數指標來看，經過45℃熱水浸泡20 min，再用植物糖原納米保鮮劑涂膜保鮮效果最好。原因是雞蛋經過熱水處理，殺死了蛋殼表面的微生物，延長了保質期。在用植物糖原納米粒子改造后的復合膜，成膜性能更好，較好的封閉了蛋殼空隙，能很好地控制各項指標的變化，貯藏30 d后，好蛋率為100%，失水率為3.01%，蛋黃指數為0.66，哈夫單位為72.5，氣室高度為4 mm，pH值變化最小為7.5，細菌總數最少為785 cfu/g。并且植物糖原、殼聚糖屬于來源豐富，價格低廉，天然無毒副作用的生物保鮮劑。此方法要注意，熱水處理一定要注意控制溫度，防止蛋白質變性。如果大規模生產，這是個很好的方案。

［1］齊欣，熊何建，張峻，等.殼聚糖制備及其對雞蛋保鮮效果的研究［J］.食品科學，2000，21（5）：64-66

［2］曹旭，付星，蔡朝霞.雞蛋涂膜保鮮材料及其特性［J］.中國家禽，2009，31（13）：30-32

［3］陳鑫華.殼聚糖基復合納米涂膜材料及對雞蛋涂膜保鮮包裝效果的研究［D］.南京：南京農業大學，2010：19-24

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［5］王明力，趙德剛，陳汝財.納米SiOx/單甘脂對殼聚糖保鮮涂膜改性研究［J］.食品科學，2007，28（3）：96-99

［6］Morris D L，Morris C T.Glycogen in the seed of zea mays（variety golden bantam）［J］.Biological Chemistry，1939，130（2）：535-544

［7］Ming Miao，Rong Li，Bo Jiang，et al.Structure and digestibility of en-dosperm water-soluble a-glucans from different sugary maize mutants［J］.Food Chemistry，2014，143（143）：156-162

［8］Siqi Scheffler，Xue Wang，Lei Huang，et al.Phytoglycogen Octenyl Succinate，anAmphiphilic Carbohydrate Nanoparticle，andε-Polylysine To Improve LipidOxidative Stability of Emulsions［J］.A-gricultural and Food Chemistry，2010，58（1）：660-667

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［12］中華人民共和國衛生部.GB 4789.2-2010食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定［S］.北京：中國標準出版社，2010

Research of Preservation Effect of Nano Phytoglycogen Chitosan Complex Eggs Film Coating Antistaling Agent

WANG Jin-song1，DING Mei2，LI Rong1
（1.College of Bioengineering，Jingchu University of Technology，Jingmen 448000，Hubei，China；2.Jingmen No.2 People's Hospital，Jingmen 448000，Hubei，China）

Effect of nano plant glycogen mixed with chitosan membrane on egg preservation was investigated in this research.And three groups which were the blank group，45℃procesing group，phytoglycogen group，respectively.Through the sensory evaluation and measurement of the chamber height，yolk height，the filtration rate，hough units，pH value and the total number of bacteria of eggs，results showed that coating group of the indicators were better than the blank group and 45℃procesing group.After 30 days，the results showed that the egg yolk of coating group egg yolk was flat and thick egg white was almost invisible.Further more，the chamber height of the coating group egg was 4 mm，egg yolk index was 0.66，the water loss rate was 3.01%，haugh unit was 72.5，egg white pH 7.5，a total of bacterial of eggs was 785 cfu/g respectively.

phytoglycogen；nano；chitosan；preservation；coating；eggs

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.041

2015-09-18

湖北省教育廳科研項目（Q20154305）；荊楚理工學院校級項目（ZR201303）

王勁松（1979—），男（漢），講師，碩士研究生，研究方向：農副產品深加工及儲藏。