殼聚糖/淀粉/蘋果酚復(fù)合膜對冷藏雞蛋貯藏效果

李新明，高忠東，郭霄飛，郭尚

山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西功能食品研究院（太原 030000）

雞蛋營養(yǎng)非常豐富，含有豐富的礦質(zhì)元素、脂肪、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素等[1]。雞蛋在人們的日常飲食中占有重要位置，為人體提供全面均衡的營養(yǎng)物質(zhì)。雞蛋都要經(jīng)歷貯藏、運(yùn)輸、銷售的環(huán)節(jié)，然而，雞蛋殼表面布滿大量微小的孔洞，水分和二氧化碳會通過這些孔洞流失，蛋品質(zhì)將會下降[2-3]。雞蛋在貨架儲藏銷售期間，也會經(jīng)歷一些物理化學(xué)反應(yīng)，包括失重率、蛋清和蛋黃的pH、蛋氣室直徑的變化及微生物污染等，這些都是雞蛋貯放期間品質(zhì)下降的原因所在。

雞蛋貯藏的方法主要有冷藏法、二氧化碳?xì)庹{(diào)法、液浸法和涂膜保鮮法4種[4-5]。這些方法都在雞蛋貨架貯運(yùn)過程中顯示出良好效果。在4種貯藏方法中，涂膜法由于簡單易操作更適合雞蛋貯運(yùn)而受到蛋農(nóng)的普遍歡迎。市場上可供選擇的雞蛋涂膜劑材料種類非常多，通常要求其安全衛(wèi)生、無毒無害、成膜性好、透氣性低、附著力強(qiáng)、吸濕性小、使用方便、價格低并且容易獲得。殼聚糖[(1, 4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖]是一種自然界中廣泛存在的高分子化合物，它來源于甲殼素，甲殼素在自然界中是僅次于纖維素的第二豐富的多糖，由于其抗菌性、可降解性和成膜性，殼聚糖很適合于食品包裝中的應(yīng)用[6]。淀粉資源豐富，價格低廉，易降解，氣體阻隔性好，且對環(huán)境污染小，是具有較好的應(yīng)用前景的涂膜材料[7]。蘋果多酚具有抗氧化、抗菌等特點(diǎn)，在食品貯藏中有較好的應(yīng)用前景[8]。

復(fù)合膜在食品保鮮膜上具有更多的優(yōu)點(diǎn)，試驗(yàn)利用殼聚糖的抗微生物、生物相容特性和成膜性，淀粉的凝膠性、易降解、氣體阻隔性好，及蘋果多酚的抗氧化特性，按不同比例配制成復(fù)合涂膜材料。通過測定失重率、哈夫單位、蛋黃指數(shù)、蛋清pH、蛋白指數(shù)、蛋氣室直徑等各項(xiàng)生化指標(biāo)對各試驗(yàn)組雞蛋樣品新鮮程度進(jìn)行評估，確定復(fù)合涂膜劑的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞蛋（購自太原當(dāng)?shù)仞B(yǎng)雞場）。

殼聚糖、淀粉（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；蘋果多酚（實(shí)驗(yàn)室制備）。

1.2 儀器與設(shè)備

MP6000電子天平（上海瞬宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；MP511 pH計(jì)（上海三信儀表廠）；HWS-150B恒溫恒濕培養(yǎng)箱（上海秉越電子儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復(fù)合膜的制備

將適量的殼聚糖粉末加入0.5%乙酸溶液，經(jīng)磁力攪拌至完全溶解；與5%淀粉溶液（1∶2，W/W）和適量的蘋果多酚液（3%）混合，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的甘油后充分?jǐn)嚢杌旌现频脧?fù)合膜液，常溫備用。

1.3.2 鮮蛋的分組與處理

新鮮雞蛋按蛋齡0，3和6 d預(yù)分組，每組雞蛋360枚，所有雞蛋均先用0.5 g/m3臭氧殺菌3 min，每組雞蛋（按蛋齡預(yù)分組）再分3組（常溫貯藏；冷藏；殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復(fù)合膜+冷藏），每組雞蛋120 枚。

常溫貯藏：在25 ℃條件下貯藏。

冷藏：在溫度2±1 ℃、相對濕度70%～80%恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏。

殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復(fù)合膜+冷藏：雞蛋用5%殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復(fù)合溶液涂膜，再進(jìn)行冷藏。

在貯藏期間，分別在第0，第5，第10，第15，第20和第25天各組隨機(jī)取出20枚雞蛋進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢測。

1.4 指標(biāo)分析檢測

雞蛋的失重率按文獻(xiàn)[9]采用電子天平進(jìn)行測量；哈夫單位按文獻(xiàn)[10]進(jìn)行測量計(jì)算；蛋黃指數(shù)按文獻(xiàn)[11]進(jìn)行測量計(jì)算；雞蛋pH按文獻(xiàn)[12]進(jìn)行測定計(jì)算；蛋殼強(qiáng)度按文獻(xiàn)[13]測定計(jì)算；蛋白系數(shù)按文獻(xiàn)[14]測定計(jì)算；雞蛋的氣室直徑按文獻(xiàn)[15]測定計(jì)算。

2 結(jié)果與討論

蛋黃指數(shù)是衡量蛋黃的滲透壓和含水量的重要指標(biāo)，蛋黃指數(shù)與雞蛋新鮮程度呈正比。蛋黃指數(shù)變小時，雞蛋會產(chǎn)生散黃現(xiàn)象，這是由于蛋黃內(nèi)的一些酶分解有機(jī)大分子，導(dǎo)致蛋黃內(nèi)容物濃度降低，進(jìn)而增大蛋黃膜承受的張力，導(dǎo)致蛋黃膜破裂，雞蛋散黃[16]。在圖1中，蛋齡0 d雞蛋的蛋黃指數(shù)隨著貯藏天數(shù)延長而降低（1，4和7組），冷藏和冷藏+復(fù)合膜組的蛋黃指數(shù)較常溫貯藏組要高，且冷藏+復(fù)合膜組的值最高。這是因?yàn)槔洳睾屯磕げ牧夏軌蛴行p少蛋內(nèi)外CO2和水分的流通，降低雞蛋的新陳代謝，延緩蛋黃品質(zhì)的下降。結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，在常溫貯藏條件下，隨著蛋齡延長，蛋黃指數(shù)下降增快，蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋蛋黃指數(shù)要低（0.134±0.014 vs 0.149±0.016）。同樣的趨勢也發(fā)生在冷藏和冷藏+聚丙烯酸涂膜處理組。這表明蛋齡越短，貯藏效果越好。

圖1 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋黃指數(shù)的影響

哈氏單位是衡量貯藏雞蛋新鮮度的重要測定指標(biāo)。通常情況下哈氏單位與雞蛋的新鮮程度呈正比例關(guān)系，即高的哈氏單位的雞蛋有著高的新鮮度[17]。在圖2中，9組雞蛋的哈氏單位均隨著貯藏天數(shù)延長而呈下降趨勢。雞蛋貯藏期間哈氏單位下降主要與貯藏過程中發(fā)生的各個復(fù)雜的生化反應(yīng)有關(guān)，如分子量成分變化和蛋白質(zhì)氧化構(gòu)象變化等[17]。蛋齡0 d雞蛋的哈氏單位隨著貯藏天數(shù)延長而降低（1，4和7組），從結(jié)果能看出，冷藏和冷藏+復(fù)合膜組的哈氏單位較常溫貯藏組要高，且冷藏+復(fù)合膜組的值最高。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在常溫貯藏條件下，隨著蛋齡延長，哈氏單位下降增快，蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋哈氏單位要低（48.484±5.154 vs 54.174±6.371）。同樣的趨勢也發(fā)生在冷藏和冷藏+復(fù)合膜處理組。

圖2 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋哈氏單位的影響

蛋殼強(qiáng)度是衡量雞蛋抗破損率的分析參數(shù)，也是評估雞蛋貯藏效果好壞的重要指標(biāo)之一[18]。如圖3所示，經(jīng)25 d的試驗(yàn)，9組雞蛋的蛋殼強(qiáng)度均隨著貯藏時間延長而降低，與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復(fù)合膜（7，8和9組）雞蛋的蛋殼強(qiáng)度在各測定時間點(diǎn)均較高，在第25天，蛋齡0 d雞蛋的蛋殼強(qiáng)度在1，4和7組分別為13.174±1.472，15.058±1.739和17.888±1.878 N/cm2，在蛋齡3和6 d雞蛋也表現(xiàn)為相同趨勢，這意味著冷藏+復(fù)合膜組能很有效地抑制貯藏期間雞蛋的蛋殼強(qiáng)度的降低。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的蛋殼強(qiáng)度，蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下蛋殼強(qiáng)度最高。

圖3 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋殼強(qiáng)度的影響

在評估雞蛋品質(zhì)時，失重率是重要的指標(biāo)之一。在延長雞蛋保藏期過程中，延緩失重率的降低是關(guān)鍵技術(shù)之一。如圖4所示，經(jīng)25 d試驗(yàn)，9組雞蛋的失重率均隨貯藏時間延長而增加，這是因?yàn)殡S著貯藏時間延長，雞蛋內(nèi)容物中的水分會通過蛋殼上的氣孔不斷向外散出，從而導(dǎo)致蛋的質(zhì)量減輕[19]。與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復(fù)合膜（7，8和9組）雞蛋的失重率在各測定時間點(diǎn)均較低，在第25天，蛋齡0 d雞蛋的失重率在1，4和7組分別為5.251%±0.297%，4.825%±0.538%和4.033%±0.462%，蛋齡3和6 d雞蛋也表現(xiàn)為相同趨勢，這意味著冷藏+復(fù)合膜組能很有效降低貯藏期間雞蛋的失重率。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的失重率，蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下失重率最低。

圖4 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋失重率的影響

在評估雞蛋新鮮的程度時，氣室直徑是重要的分析指標(biāo)，氣室直徑越大，雞蛋新鮮度越低，因此減少蛋內(nèi)水分蒸發(fā)、保持蛋內(nèi)較小的氣室，就能維持高的雞蛋新鮮度[20]。從圖5可見，9組雞蛋的氣室直徑均隨貯藏時間延長而增加，與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復(fù)合膜（7，8和9組）雞蛋的氣室直徑增加幅度較緩和，在第25天，雞蛋的氣室直徑均較常溫貯藏（1，2和3組）低，尤以蛋齡0 d的冷藏+復(fù)合膜組（第7組）雞蛋氣室直徑最小。這意味著冷藏和涂膜均能降低蛋內(nèi)水分的散失，維持小的氣室。隨著蛋齡時間延長，雞蛋的貯藏效果變差，這表明蛋齡0 d雞蛋是最優(yōu)的貯藏原料。冷藏+復(fù)合膜對雞蛋品質(zhì)維持最有效。

圖5 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋氣室直徑的影響

蛋白系數(shù)表明雞蛋濃稀蛋白的比例關(guān)系。新鮮度高的雞蛋具有高含量的凝膠狀蛋白，凝膠狀蛋白可牢固地固定蛋黃移動并抑制微生物病原體的生長。從圖6可見，9組雞蛋的蛋白系數(shù)均隨著貯藏時間延長而下降，這是因?yàn)殡S著貯藏時間延長，蛋白的凝膠狀結(jié)構(gòu)解體，濃厚蛋白逐漸減少，稀薄蛋白逐漸增加[21]。與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復(fù)合膜（7，8和9組）雞蛋的蛋白系數(shù)下降幅度較緩和，在第25天，雞蛋的蛋白系數(shù)均較常溫貯藏（1，2和3組）高，尤以蛋齡0 d的冷藏+復(fù)合膜組（第7組）蛋白系數(shù)最高。這表明蛋齡0 d雞蛋是最優(yōu)的貯藏原料。冷藏+復(fù)合膜對雞蛋品質(zhì)維持最有效。

圖6 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋白系數(shù)的影響

蛋清的pH是反映雞蛋新鮮度的關(guān)鍵指標(biāo)之一。從圖7可見，貯藏期間9組蛋白pH均隨著時間延長而增加（P＜0.01），貯藏雞蛋蛋清pH逐漸增大，在第15天達(dá)到最大值，可能的解釋是酸性的CO2從蛋殼上的氣孔散出，隨著貯藏時間的延長，蛋內(nèi)的二氧化碳含量逐漸減少，從而導(dǎo)致蛋內(nèi)容物pH漸趨增高[22]。0 d蛋齡蛋白pH曲線的變化趨勢均隨著時間延長而增加，在第15或第20天蛋白pH分別達(dá)到最高值，之后蛋白pH開始下降，而且隨蛋齡延長而變化更顯著。酶和細(xì)菌在貯藏期間會逐漸分解蛋白，從而減少CO2向外逸散，導(dǎo)致pH下降。蛋齡3和6 d雞蛋蛋白pH變化趨勢相同，也是pH開始趨于上升，第15天后，pH開始下降，冷藏或冷藏+復(fù)合膜處理對3和6 d蛋齡組的雞蛋蛋白pH變化影響效果不明顯。試驗(yàn)結(jié)果意味著，0 d蛋齡的雞蛋貯藏效果最好，復(fù)合膜+冷藏能很好地延長雞蛋品質(zhì)。

圖7 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋清pH的影響

試驗(yàn)表明，殼聚糖/淀粉/蘋果酚可降解型食品包裝復(fù)合膜對雞蛋的保鮮效果優(yōu)于常溫或單一冷藏組。可能的原因是：殼聚糖/淀粉/蘋果酚具有較好的抗菌、抗氧化作用及較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。同時，通過復(fù)合膜的物理結(jié)構(gòu)限制蛋殼內(nèi)外的氣體交換，降低蛋內(nèi)物的生化反應(yīng)及減少蛋殼內(nèi)水分的散失，從而維持雞蛋較好的品質(zhì)，起到延緩食品變質(zhì)的作用。

3 結(jié)論

試驗(yàn)通過常溫、冷藏或冷藏+復(fù)合膜法貯藏雞蛋，比較分析各貯藏組中雞蛋理化指標(biāo)變化趨勢，對雞蛋貯藏保鮮效果進(jìn)行對比分析研究。結(jié)果顯示，不同蛋齡（0，3和6 d）的雞蛋經(jīng)25 d貯藏后，雞蛋的各項(xiàng)生化物理指標(biāo)均有所退化，冷藏或殼聚糖/淀粉/蘋果酚復(fù)合膜均能較好地維持貯藏雞蛋的品質(zhì)。相比較不同蛋齡的雞蛋的貯藏效果，0 d蛋齡的雞蛋經(jīng)冷藏或冷藏+復(fù)合膜法貯藏后，較3和6 d的雞蛋有著較好的品質(zhì)。冷藏+復(fù)合膜（殼聚糖/淀粉/蘋果酚）法最能有效地維持貯藏雞蛋的品質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，冷藏+ 復(fù)合膜（殼聚糖/淀粉/蘋果酚）法可作為雞蛋貯藏運(yùn)輸過程中一種有效的保鮮手段，在禽蛋貯藏運(yùn)輸、加工等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價值。