雞蛋內(nèi)部品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度的關(guān)系

王嬌嬌，王巧華,2,*，祝志慧,2，馬逸霄

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)家蛋品加工技術(shù)研發(fā)分中心，農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中下游農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070）

雞蛋是人們?nèi)粘Ｉ钪兴璧鞍踪|(zhì)、礦物質(zhì)以及維生素等營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源之一，其品質(zhì)直接影響著人們的營(yíng)養(yǎng)需求。同時(shí)，雞蛋作為一個(gè)鮮活的生命，其品質(zhì)變化與呼吸作用間存在著密切的關(guān)系[1]。

雞蛋內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)中，蛋黃指數(shù)、蛋白高度指標(biāo)等可以表征雞蛋新鮮度[2-4]。雞蛋在貯藏過(guò)程中，CO2會(huì)通過(guò)蛋殼表層氣孔擴(kuò)散到外界，其內(nèi)部發(fā)生著復(fù)雜的生理變化，從而引起雞蛋的質(zhì)量減小、pH值增大、蛋黃、蛋白性狀改變等現(xiàn)象，導(dǎo)致其品質(zhì)下降[5-7]。因此測(cè)定貯藏期雞蛋呼吸強(qiáng)度，探究貯藏期雞蛋內(nèi)部品質(zhì)變化與呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系，對(duì)雞蛋的貯藏保鮮具有重要意義。

目前呼吸強(qiáng)度的測(cè)定方法有靜置法、氣流法、紅外法、氣相色譜法等[8-10]。針對(duì)果蔬的呼吸研究相對(duì)較多，如對(duì)平菇、草莓[11]、龍眼[12]、鮮食核桃[13]以及蔬菜[14]等進(jìn)行呼吸強(qiáng)度測(cè)定，進(jìn)而研究其呼吸強(qiáng)度的變化情況，此類(lèi)針對(duì)植物產(chǎn)品呼吸的研究鮮有涉及果蔬品質(zhì)與呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者開(kāi)始在雞蛋（動(dòng)物產(chǎn)品）呼吸方面進(jìn)行探索和研究。劉美玉等[15]利用氣相色譜儀等儀器測(cè)定不同溫度下雞蛋的呼吸強(qiáng)度變化，得出雞蛋的呼吸強(qiáng)度隨著貯藏溫度的升高而升高的結(jié)論，同時(shí)得到雞蛋品質(zhì)隨時(shí)間的變化規(guī)律。國(guó)外學(xué)者通過(guò)利用有限元方法求解雞蛋蛋黃、蛋白等各個(gè)組分的CO2質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)，以用于CO2包裝雞蛋的研究[16]。王巧華等[17]利用非損傷微測(cè)技術(shù)測(cè)定雞蛋呼吸強(qiáng)度，得出貯藏期雞蛋與外界的氧交換規(guī)律。國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究表明，不同孵化階段O2和CO2的含量不同對(duì)孵化率具有重要影響[18-21]。由于以上研究均未對(duì)雞蛋品質(zhì)與呼吸強(qiáng)度間的關(guān)系作出確切定論，本研究選取新鮮海蘭粉殼雞蛋為研究對(duì)象，利用呼吸測(cè)定儀測(cè)定樣本的呼吸強(qiáng)度，同時(shí)測(cè)定蛋白高度、pH值、蛋黃指數(shù)等雞蛋內(nèi)部品質(zhì)的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)SPSS 19.0軟件研究雞蛋品質(zhì)參數(shù)與其呼吸強(qiáng)度間的相關(guān)性，重點(diǎn)分析與呼吸強(qiáng)度具有緊密關(guān)系的品質(zhì)因子。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)樣本由武漢九峰雞場(chǎng)提供，選取新鮮海蘭粉殼雞蛋120 枚，將雞蛋放在溫度為22 ℃、相對(duì)濕度為65%的培養(yǎng)箱中貯存，在第0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30天取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，每次測(cè)定7 枚。所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX智能型生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠；JY3002電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；SY-1022呼吸測(cè)定儀 武漢鑫星星科學(xué)儀器有限公司；MP511 pH計(jì)上海三信儀表廠；NDJ-5S數(shù)顯黏度計(jì) 上海衡平儀器儀表廠；電子游標(biāo)卡尺 上海美耐特實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 呼吸強(qiáng)度測(cè)定

圖1 呼吸強(qiáng)度測(cè)定裝置Fig.1 Schematic illustration of the respiration intensity measurement system

呼吸強(qiáng)度測(cè)定儀示意圖如圖1所示。實(shí)驗(yàn)前將橡膠管（4）連接呼吸室（5）的一端，置于室外空曠處進(jìn)行校準(zhǔn)21 min。校準(zhǔn)完成后，將橡膠管重新連接到呼吸室，設(shè)置文件采集的名稱(chēng)，打開(kāi)流量計(jì)調(diào)節(jié)至1.5 L/min，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，將已編號(hào)的雞蛋稱(chēng)質(zhì)量m，放入1 L的呼吸室中，密封，記錄此時(shí)的CO2質(zhì)量濃度ρ0和溫度T0，一段時(shí)間t后，記錄CO2質(zhì)量濃度ρt和溫度T。根據(jù)公式（1）計(jì)算雞蛋的呼吸強(qiáng)度。

式中：Q為呼吸強(qiáng)度/（mg/（kg·h））；ρt為CO2最終質(zhì)量濃度/（mg/L）；ρ0為CO2初始質(zhì)量濃度/（mg/L）；T為最終溫度/℃；T0為初始溫度/℃；t為測(cè)定時(shí)間/min；V為容器體積/L；m為雞蛋質(zhì)量/kg。

1.3.2 雞蛋內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)測(cè)定

1.3.2.1 哈夫單位

用電子天平測(cè)雞蛋質(zhì)量m，將雞蛋打破，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)雞蛋蛋白高度Hi，測(cè)定3 次取平均值，利用公式（2）計(jì)算樣本的哈夫單位（HU）。

1.3.2.2 蛋黃指數(shù)

利用蛋液分離器將蛋白分離，測(cè)定蛋黃的直徑di、高度hi，蛋黃指數(shù)按照公式（3）計(jì)算。

1.3.2.3 蛋黃比例

稱(chēng)雞蛋質(zhì)量m，然后用電子天平稱(chēng)量蛋黃質(zhì)量my，記錄數(shù)據(jù)。蛋黃比例按照公式（4）計(jì)算。

1.3.2.4 蛋黃色度值

用蛋黃色度卡比對(duì)蛋黃顏色，目測(cè)得出蛋黃色度值。

1.3.2.5 蛋白pH值

將每枚雞蛋蛋白分別倒入50 mL離心管中，校準(zhǔn)pH計(jì)，測(cè)定每枚雞蛋蛋白的pH值，每枚雞蛋測(cè)3 次取平均值。

1.3.2.6 蛋白黏度

校準(zhǔn)黏度計(jì)，根據(jù)實(shí)際黏度占當(dāng)前轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速條件下測(cè)定黏度最大值的20%～90%之間為有效數(shù)值的原則，從1、2、3、4號(hào)轉(zhuǎn)子與6、12、30、60 r/min轉(zhuǎn)速中選定合適的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速測(cè)定待測(cè)蛋白的黏度。在室溫條件下，待黏度計(jì)測(cè)定15 min后，記錄10 組數(shù)據(jù)取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Excel 2007和SPSS Statistics 19.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)Pearson法進(jìn)行相關(guān)性研究；通過(guò)Duncan多重比較法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)；結(jié)果表示為，P＜0.05表示差異或相關(guān)性顯著，P＜0.01表示差異或相關(guān)性極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞蛋內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)測(cè)定結(jié)果及相關(guān)性分析

本實(shí)驗(yàn)共有雞蛋樣本120 枚，經(jīng)測(cè)定，呼吸強(qiáng)度范圍為0.03～7.36 mg/（kg·h），哈夫單位范圍為28.1～97.1，蛋白高度范圍為2.83～8.87 mm，pH值范圍為8.66～10.6，黏度范圍為25～840 Pa·s，蛋黃指數(shù)范圍為0.16～0.39，蛋黃比例范圍為0.24～0.29，蛋黃色度范圍為1～12。雞蛋內(nèi)部品質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)與呼吸強(qiáng)度之間的相關(guān)性分析結(jié)果如表1所示。

表1 雞蛋內(nèi)部品質(zhì)參數(shù)與呼吸強(qiáng)度之間的相關(guān)性分析結(jié)果Table1 Correlation analysis between egg internal quality parameters and respiratory intensity

2.2 雞蛋哈夫單位與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系

圖2 不同呼吸強(qiáng)度雞蛋的哈夫單位值Fig.2 HU of eggs with different respiration intensities

哈夫單位是雞蛋新鮮度的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一[22-23]。如圖2所示，呼吸強(qiáng)度弱（不超過(guò)1 mg/（kg·h））、中（大于1 mg/（kg·h）且小于3 mg/（kg·h））、強(qiáng)（不低于3 mg/（kg·h））3 個(gè)等級(jí)的雞蛋之間哈夫單位平均值差異顯著（P＜0.05），并且隨著哈夫單位值的增加，呼吸強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。根據(jù)表1所示，雞蛋呼吸強(qiáng)度與哈夫單位值間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。美國(guó)農(nóng)業(yè)部制定的雞蛋品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)哈夫單位將雞蛋分為4 級(jí)：哈夫單位值72以上為AA級(jí)，71～60為A級(jí)，60～31為B級(jí)，30以下為C級(jí)[24]。造成本研究結(jié)果的原因可能為哈夫單位大的雞蛋相對(duì)新鮮，其活性高、熱量消耗大，生理活動(dòng)旺盛，因此其呼吸強(qiáng)度大。

另外，雞蛋哈夫單位與蛋白高度、黏度、蛋黃指數(shù)以及蛋黃色度間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與pH值間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值均大于0.8，表明哈夫單位與蛋白高度、黏度、蛋黃系數(shù)、蛋黃色度以及pH值均具有較高的相關(guān)性。哈夫單位是反映雞蛋新鮮程度的綜合體現(xiàn)，蛋白高度、黏度、pH值、蛋黃指數(shù)以及蛋黃色度等參數(shù)的變化是新鮮度的具體表現(xiàn)，所以哈夫單位與這些參數(shù)均具有較高的相關(guān)系數(shù)，與前人的研究結(jié)果相符[25]。

2.3 蛋白品質(zhì)與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系

表2 不同呼吸強(qiáng)度雞蛋的蛋白品質(zhì)參數(shù)Table2 Albumen quality indices of eggs with different respiratory intensities

與蛋白品質(zhì)相關(guān)的參數(shù)眾多，本實(shí)驗(yàn)主要研究蛋白品質(zhì)中的蛋白高度、pH值以及黏度。如表2所示，不同呼吸強(qiáng)度的雞蛋的蛋白高度、pH值及黏度均差異顯著，蛋白高度越大、pH值越小、黏度越大，雞蛋的呼吸強(qiáng)度越大。

如表1所示，呼吸強(qiáng)度與雞蛋的蛋白高度、黏度間具有較高的正相關(guān)性（P＜0.01），與pH值間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。這表明蛋白高度、pH值以及黏度對(duì)雞蛋呼吸強(qiáng)度影響較大。這可能是因?yàn)殡u蛋在貯存過(guò)程中濃厚蛋白逐漸減少，稀薄蛋白逐漸增加，引起蛋白高度減小，黏度降低[26]，內(nèi)部復(fù)雜變化產(chǎn)生的CO2通過(guò)蛋殼擴(kuò)散到外界，引起pH值升高[27]，因此蛋白品質(zhì)參數(shù)與呼吸強(qiáng)度的相關(guān)性較大。此外，雞蛋的蛋白高度與黏度間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與pH值間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。蛋白中存在10%～12%的蛋清蛋白，且蛋清蛋白具有一定的黏度[28-29]，所以蛋白高度與黏度間存在緊密的聯(lián)系，這與付丹丹等[30]的研究結(jié)果一致。蛋白高度和黏度與蛋黃色度間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）；pH值與蛋黃色度間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

2.4 蛋黃品質(zhì)與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系

本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)蛋黃品質(zhì)中的蛋黃指數(shù)、蛋黃比例以及蛋黃顏色進(jìn)行研究。國(guó)際的蛋黃顏色標(biāo)準(zhǔn)為8 級(jí)，而中國(guó)的平均水平只有6 級(jí)。如表3所示，呼吸強(qiáng)度弱、中、強(qiáng)3 個(gè)等級(jí)的雞蛋之間蛋黃色度差異顯著（P＜0.05），蛋黃比例差異不顯著。雞蛋的呼吸強(qiáng)度在中、強(qiáng)兩個(gè)等級(jí)時(shí)，其蛋黃指數(shù)沒(méi)有明顯差異；當(dāng)雞蛋的呼吸強(qiáng)度小于1 mg/（kg·h）時(shí)，其蛋黃指數(shù)與呼吸強(qiáng)度不小于1 mg/（kg·h）的雞蛋存在顯著性差異（P＜0.05）。

表3 不同呼吸強(qiáng)度雞蛋的蛋黃品質(zhì)參數(shù)Table3 Yolk quality indices of eggs with different respiratory intensities

如表1所示，蛋黃指數(shù)和蛋黃色度與呼吸強(qiáng)度間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），蛋黃比例與呼吸強(qiáng)度呈較低程度的負(fù)相關(guān)。表明蛋黃指數(shù)高或者蛋黃顏色深的雞蛋呼吸強(qiáng)度相對(duì)較大，而蛋黃比例對(duì)雞蛋呼吸強(qiáng)度的影響不顯著。此外，蛋黃指數(shù)與哈夫單位、蛋白高度以及黏度間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與蛋黃色度間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），與蛋黃比例間存在較低的正相關(guān)性。蛋黃指數(shù)是指蛋黃高度與蛋黃直徑的比值，貯存初期雞蛋蛋黃成球狀，黏度較高，蛋黃高度大、直徑小，所以蛋黃指數(shù)大；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋黃高度逐漸降低、直徑逐漸變大，蛋黃顏色也由深變淺；因此蛋黃指數(shù)大、蛋黃顏色深的雞蛋的呼吸強(qiáng)度較大。蛋黃比例是蛋黃質(zhì)量與雞蛋整體質(zhì)量的比值，貯存過(guò)程中雞蛋自身的消耗使得蛋黃質(zhì)量和雞蛋整體質(zhì)量都在減少，所以蛋黃比例變化不顯著。

3 結(jié) 論

雞蛋品質(zhì)參數(shù)中，哈夫單位、蛋白高度、蛋黃指數(shù)、pH值以及黏度對(duì)呼吸強(qiáng)度具有極顯著影響，呼吸強(qiáng)度與哈夫單位、蛋白高度、蛋黃指數(shù)以及黏度呈正相關(guān)，與pH值呈負(fù)相關(guān)，與蛋黃比例相關(guān)性較小。雞蛋呼吸強(qiáng)度隨著哈夫單位、蛋白高度、蛋黃指數(shù)、黏度的增大和蛋黃顏色的加深而增大，隨pH值的增大而減小。蛋黃比例對(duì)雞蛋呼吸強(qiáng)度影響較小。

本研究得出雞蛋內(nèi)部品質(zhì)變化與呼吸強(qiáng)度間存在密切的聯(lián)系，除蛋黃比例外，各品質(zhì)參數(shù)與呼吸強(qiáng)度間均存在極顯著的相關(guān)性，且相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值均在0.5以上，有的指標(biāo)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9以上，表明根據(jù)呼吸強(qiáng)度推測(cè)雞蛋內(nèi)部品質(zhì)情況具有可行性。本研究不僅為以后禽蛋品質(zhì)變化及呼吸作用的相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也為禽蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)提供了新思路。