潔蛋貯藏過程中特征腐敗氣體與新鮮度相關性研究

胡云峰，陳亞楠，張利蘋，陳君然

（天津科技大學/農產品物流保鮮與加工實驗室，天津 300457）

0 引言

雞蛋中含有人體所需的多種營養物質，如蛋白質、脂肪、磷脂質、維生素等，因此受到廣大消費者的喜愛[1]。雞蛋在貯藏過程中微生物的入侵、貯藏環境的溫、濕度和雞蛋本身的成分，這些因素相互作用容易使雞蛋發生腐敗變質[2]，因此雞蛋保鮮非常重要。傳統的雞蛋新鮮度評價指標主要分為質量指標、外部品質指標和內部品質指標，主要包括質量、蛋形、清潔度、哈夫單位、蛋黃系數和氣室直徑等[3]，其中哈夫單位值是國際上對蛋品質量評定的重要指標。中國根據哈夫單位值大小把鮮雞蛋分為三個等級：AA級≥72，A級≥60，B級≥55[4]，哈夫單位值即為雞蛋的濃蛋白高度和雞蛋質量換算成的一個數值，用來反映雞蛋在貯藏過程中的品質變化。雞蛋在貯藏過程中微生物的進入導致蛋白質分解，濃蛋白逐漸減少，稀蛋白逐漸增加，從而雞蛋的哈夫單位值逐漸降低[5-6]。食品中的微生物在運行代謝的過程中會產生CO2氣體，隨著CO2的不斷產生，食品中的微生物也在增多，因此CO2可以作為判斷食品新鮮度的指示源之一[7-8]。胡云峰等[9]制作了一種CO2敏感型指示卡來判斷食品在貯藏期間的新鮮度。在雞蛋的腐敗過程中，蛋白質、卵磷脂被微生物分解為肽和氨基酸，進一步分解產生含硫化合物和胺類等有異味的物質[10-11]，使雞蛋產生臭雞蛋味。傅忙娟等[12]研究了雞蛋新鮮度與揮發性化合物間的關系，結果表明可以用氣室指數代替哈夫單位評價雞蛋的新鮮度。然而關于H2S濃度與雞蛋新鮮度的相關性研究較少，因此我們選取揮發性物質中的H2S作為特征性腐敗氣體，分析潔蛋的哈夫單位、氣室直徑、蛋黃系數等新鮮度指標，探究特征性腐敗氣體H2S與新鮮度的關系[13-14]，為建立判斷和檢測雞蛋新鮮度新方法提供支。

1 材料與方法

1.1 材料

由天津五谷香農業發展有限公司提供當日生產的新鮮雞蛋（2020年6—8月天津科技大學農產品物流保鮮與加工實驗室）。

1.2 儀器與設備

游標卡尺：天津精密儀器廠；MP522型pH計：上海理達儀器廠；PL203/01電子分析天平：特勒-托利多儀器（上海）有限公司；TU-1810分光光度計：普析通用；電熱恒溫水浴鍋：天津市天宇試驗儀器有限公司；智能霉菌培養箱：上海鴻都電子科技有限公司。

1.3 試驗方法

試驗選擇表面無裂痕、大小均勻的白皮雞蛋，用清水洗后備用。將雞蛋在溫度20°C、濕度45%的條件下進行貯藏。在雞蛋貯藏的第0、3、6、9、12、15、18、21天分別對雞蛋的質量、氣室直徑、蛋清pH、蛋黃系數、哈夫單位值以及H2S濃度進行測定。每次測定10枚雞蛋，重復3次試驗然后取平均值。

用精度為0.001 g的天平測定雞蛋貯藏期間的重量；參照趙立等[15]的方法測定雞蛋貯藏期間的氣室直徑；參照何家林等[16]的方法測定雞蛋貯藏期間的蛋清pH；參照于濱等[17]的方法測定雞蛋貯藏期間的蛋黃系數和哈夫單位值；根據公式(1)計算得出雞蛋的哈夫單位值。

式中，Hu為雞蛋的哈夫單位值；h為濃蛋白高度，mm；w為雞蛋質量，g。

參照鄭楊等[18]的方法測定H2S濃度，得到H2S標準曲線方程(2)。此方程為H2S濃度測定的標準曲線方程。

2 結果與分析

2.1 清潔蛋質量的變化

清潔雞蛋在貯藏過程中的質量變化見圖1。從圖中可以看出，潔蛋的質量隨貯藏時間的延長呈下降趨勢，貯藏21天時，雞蛋質量下降了8.31%。

圖1 清潔蛋質量變化

2.2 清潔蛋哈夫單位值的變化

潔蛋哈夫單位值隨時間的變化見圖2。由圖可知，潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時間的延長均呈現下降趨勢。在貯藏初期，雞蛋的哈夫單位值為84.72，20℃下貯藏21天后哈夫單位值下降了33.36%。

圖2 清潔蛋哈夫單位值變化

2.3 清潔蛋蛋黃系數的變化

清潔蛋蛋黃系數值隨時間的變化情況見圖3。從圖中可以看出，潔蛋的蛋黃系數隨貯藏時間的延長呈下降趨勢，由第0天的0.44降低到第21天的0.30，下降了31.68%。

圖3 清潔蛋蛋黃系數變化

2.4 清潔蛋蛋清pH的變化

清潔蛋蛋清pH隨時間的變化見圖4。雞蛋的蛋清pH與貯藏時間呈負相關。20℃條件下雞蛋蛋清pH從第0天的8.98增加到第21天的9.45，增加了5.23%。

圖4 清潔蛋蛋清pH變化

2.5 清潔蛋氣室直徑變化

潔蛋氣室直徑隨時間的變化見圖5。由圖可知，隨著貯藏時間的增加，雞蛋的氣室直徑緩慢增加，從第0天的2.09增加到第21天的3.06，增加了46.41%。

圖5 清潔蛋氣室直徑變化

2.6 清潔蛋中H2S濃度的變化

清潔蛋中H2S濃度隨時間的變化見圖6。由圖可知，隨著貯藏時間的增加，雞蛋中產生的H2S濃度緩慢增加，從第0天的0.2μmol/L增加到第21天的5.73 μmol/L。

圖6 清潔蛋中H2S濃度變化

2.7 清潔蛋中H2S濃度與各品質指標之間的相關性分析

不同溫度下H2S濃度與各指標之間的相關性分析結果見表1。由表可知，通過雞蛋在貯藏期間產生的H2S濃度與各品質指標進行線性回歸分析，結果顯示貯藏過程中雞蛋產生的H2S濃度與各品質指標之間的決定系數均大于0.95，這說明雞蛋產生的H2S濃度與各品質指標之間的顯著性較明顯。

表1 清潔蛋中H2S濃度與各指標之間的相關性分析結果

H2S濃度與各品質指標之間的相關性分析結果見表2。由表可知，H2S濃度與蛋黃系數、氣室直徑、蛋清pH、質量以及哈夫單位值相關性較顯著，H2S濃度與蛋黃系數、質量、哈夫單位呈顯著負相關，與氣室直徑、蛋清pH呈顯著正相關。這進一步說明用H2S濃度的變化來預測潔蛋在貯藏期間品質的變化是可靠的。

表2 H2S濃度與各指標之間的相關性分析

3 討論

3.1 清潔蛋質量的變化

在離開母體后雞蛋內部品質的變化時時刻刻都在進行，其中雞蛋重量的改變最為顯著。在貯藏過程中，雞蛋的重量呈下降趨勢。這與唐麗媛等[19]的研究結果一致。雞蛋殼表面的氣孔是雞蛋內外物質交換和呼吸的通道，雞蛋內的水分和CO2主要通過氣孔向外逸出，雞蛋外的O2、微生物等向雞蛋內滲透，導致雞蛋在貯藏過程中，出現質量變輕的現象，雞蛋在低溫狀態呼吸強度降低，內外物質交換減弱，雞蛋的失重率降低[20-21]。

3.2 清潔蛋哈夫單位的變化

哈夫單位值是評價雞蛋新鮮度的重要指標。一般情況下哈夫單位值越高，雞蛋的新鮮程度相對越高。潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時間的延長均呈現下降趨勢。哈夫單位與雞蛋濃蛋白高度及雞蛋重量有關。雞蛋貯藏期間哈夫單位下降主要與貯藏過程中發生的各個復雜的生化反應有關，其中包括蛋白質氧化，淀粉氧化，分子量組成變化和蛋白質構象變化等[22]。這與饒玨睿等[23]的研究結果一致。

3.3 清潔蛋蛋黃系數的變化

蛋黃系數與貯藏時間呈負相關，且雞蛋蛋黃系數隨時間的延長呈下降趨勢，戴賽男等[24]也研究了雞蛋在不同貯藏溫度下的品質變化規律，結果表明，在35℃條件下雞蛋的蛋黃系數下降迅速，而在5℃和15℃條件下蛋黃系數下降緩慢。這可能是因為貯藏過程中，蛋白中水分逐步滲入蛋黃以及蛋黃內容物大分子被酶解產生游離水等因素的影響，蛋黃體積逐步增大，使得蛋黃膜承受的張力逐漸增大至不能承受而引起破裂[25]。

3.4 清潔蛋蛋清pH的變化

蛋清pH是雞蛋新鮮度的重要指標之一。清潔蛋蛋清pH逐漸增大，這與吉小鳳等[26]的研究結果一致。其上升的主要原因是CO2從蛋殼上的氣孔溢處，而溢出的二氧化碳呈現酸性，隨著貯存時間的延長，二氧化碳含量逐漸減少，pH呈上升趨勢[27-28]。

3.5 清潔蛋氣室直徑變化

雞蛋的氣室直徑不斷增大，與陳吟坤等[29]的試驗結果一致。氣室直徑的不斷增大可能是因為隨著貯藏時間的增加，蛋內的水分不斷向外蒸發，雞蛋內的物質相對縮小，氣室直徑相對增加。

3.6 清潔蛋中H2S濃度的變化

蛋液腐敗過程中，蛋白質產生胺類、硫化氫、甲烷等,脂肪產生低分子脂酸醇等，糖類產生低級脂肪酸、二氧化碳、甲烷、氫氣等物質。腐敗雞蛋氣室中的H2S濃度不斷增大，與劉明等[30]的研究結果相同。這可能是因為隨著貯藏時間的增加，微生物的入侵使雞蛋內的含硫蛋白質不斷分解產生H2S氣體，使H2S濃度相對增加[31]。

3.7 清潔蛋中H2S濃度與各品質指標之間的相關性分析

Brown等[32]對惡化的蛋液分析發現二甲基硫化合物、二甲基二硫化合物、二甲基三硫化合物、硫代乙酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮和乙酸乙酯,這些甲基硫化物與品質劣變及氣味可接受程度之間有極大的相關性。Alyssa等[33]利用雞蛋液常溫美拉德反應的初級產物呋喃甲基賴氨酸(furosine)作為評價雞蛋新鮮度的標志。本試驗中硫化氫氣體濃度與各品質指標之間的顯著性較明顯，因此可用H2S濃度作為評價雞蛋新鮮度的指標。

4 結論

綜合以上試驗，在20℃條件下對潔蛋進行貯藏，通過測定在貯藏期間雞蛋各品質指標的變化規律，結果顯示隨著貯藏時間的增加，潔蛋的質量、哈夫單位、蛋黃系數均呈下降趨勢，氣室直徑、pH呈上升趨勢。H2S氣體濃度隨著貯藏時間的延長，濃度逐漸增大。通過對潔蛋在貯藏期間所產生的特征性腐敗氣體H2S濃度與各品質指標進行線性回歸分析，結果顯示H2S濃度與各指標均具有顯著相關性，因此用雞蛋在貯藏過程中所產生的特征性腐敗氣體H2S濃度來表征雞蛋的新鮮度是可行的。