皮蛋腌制過程中堿度、pH及質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律的研究

楊有仙，趙 燕，*，涂勇剛，黃新球，李建科，羅序英，王俊杰

（1.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西南昌 330047；2.南昌大學(xué)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心，江西南昌330047；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江西南昌330045）

皮蛋腌制過程中堿度、pH及質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律的研究

楊有仙1，2，趙 燕1，2，*，涂勇剛3，黃新球1，李建科1，2，羅序英1，2，王俊杰1，2

（1.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西南昌 330047；2.南昌大學(xué)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心，江西南昌330047；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江西南昌330045）

采用簡易傳統(tǒng)銅鹽清料法腌制皮蛋，研究皮蛋腌制過程中料液堿濃度、蛋內(nèi)pH和游離堿度、蛋白的質(zhì)構(gòu)特性的變化規(guī)律，旨為皮蛋加工過程中的質(zhì)量控制，開發(fā)代金屬添加劑和研究新加工工藝提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，在腌制過程中，料液堿濃度呈下降趨勢；蛋白pH和游離堿度呈現(xiàn)先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢；蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢；蛋白硬度總體呈上升趨勢；蛋白彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性均是先上升再略有下降，然后基本保持穩(wěn)定。

皮蛋，堿度，pH，質(zhì)構(gòu)特性

Abstract：Pidan（Chinese preserved egg） had prepared by the traditional copper method.The change of alkalinity of curing liquid，pH and free alkalinity of albumen and yolk，textural properties of albumen were studied during pickling，which could provide basic data for the quality control of pidan during pickling，exploiting the substitute of metal additives，and researching new processing technic.The result showed that alkalinity of curing liquid presented a declining curve.The pH and free alkalinity of albumen increased rapidly at first and decreased gradually，then slowly increased again.The pH and free alkalinity of yolk showed an increasing trend.Hardness of albumen presented an upward trend overall.Flexibility，chewing and cohesion of albumen all increased firstly，then decreased slightly，and finally remain stable.

Key words：pidan；alkalinity；pH；textural properties

皮蛋（松花蛋）加工歷史悠久，是我國特有的傳統(tǒng)加工蛋制品。將鮮蛋加工成皮蛋，一方面可延長禽蛋的保存期；另一方面不但可使禽蛋產(chǎn)生特殊的風(fēng)味、色澤，還可產(chǎn)生一定的食療功效?！峨S息居飲食譜》和《醫(yī)林纂要》等醫(yī)學(xué)巨著皆記載：皮蛋具有瀉熱、醒酒、去大腸火，治瀉痢，能散能斂等作用。因此，皮蛋深受國內(nèi)外廣大消費者喜愛，成為我國產(chǎn)量最大的一種蛋制品。禽蛋在加工成皮蛋的過程中，發(fā)揮主要作用的是堿，鮮蛋在高濃度堿的作用下發(fā)生了一系列的物理和化學(xué)變化，包括蛋白質(zhì)凝膠化、顏色變化、風(fēng)味形成和松花（松枝狀花紋）形成。近年來，國內(nèi)學(xué)者對皮蛋進行了大量的研究，但是目前主要集中在加工工藝、無鉛化技術(shù)及質(zhì)量控制等方面[1]。如劉中科[2]、孫靜[3]、湯欽林[4]、呂峰[5]對皮蛋加工新工藝進行了研究；張黎利[6]、歐陽玲花[7]、黃瓊[8]對無鉛皮蛋加工技術(shù)進行了研究；魏乃杰[9]、李軍鵬[10]、侯大軍[11]、姚宏亮[12]研究了腌制條件、腌制劑對皮蛋品質(zhì)的影響。而對于皮蛋腌制過程中各理化特性變化研究得較少，尤其對皮蛋的質(zhì)構(gòu)特性變化的研究更少。明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性的變化規(guī)律，可以更好地指導(dǎo)皮蛋的生產(chǎn)加工和質(zhì)量控制，以及新型加工工藝的研究開發(fā)等。因此，本實驗采用簡易傳統(tǒng)銅鹽清料法皮蛋腌制工藝，研究皮蛋腌制過程中料液堿濃度、蛋內(nèi)pH和游離堿度、蛋白的質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律，旨為皮蛋相關(guān)研究與實際生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮鴨蛋 購于南昌市江大南路菜市場；氫氧化鈉 天津市津華化工廠生產(chǎn)的食品級片堿；食鹽 江西晶昊鹽化有限公司；硫酸銅、鹽酸、甲基紅、溴甲酚綠、無水碳酸鈉 國產(chǎn)分析純。

CT3-1000質(zhì)構(gòu)分析儀 美國Brookfleld公司；便攜式酸度計PHB-1型 雷磁分析儀器廠；電子天平AR1140 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；奇能SS250-E調(diào)理機 沃爾姆斯電器有限公司；磁力攪拌器85-1 上海司樂儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 皮蛋腌制 料液配制[13]：采用清料法（不添加茶葉等其他物質(zhì)），避免其他物質(zhì)對分析結(jié)果產(chǎn)生影響。按所需水質(zhì)量的百分比計，分別稱取4%氫氧化鈉、4%食鹽、0.4%硫酸銅，將食鹽和氫氧化鈉混合，硫酸銅單獨分開，攪拌溶解于冷開水中，放冷后再混合在一起，冷卻至25℃，備用。

將鴨蛋洗凈擦干，用照蛋燈挑選好后，將蛋橫著依次擺放在洗好的壇子中，然后加入配制好的料液，蓋好蓋子，壇子口加水液封，置于室溫（11～12月份）下腌制44d[13]。

1.2.2 料液堿濃度測定 準確量取料液50mL注入250mL錐形瓶中，取3個平行樣。然后參照GB 5175-2008食品添加劑氫氧化鈉[14]中總堿量測定方法測定。

1.2.3 蛋白和蛋黃pH、游離堿度測定 將蛋白和蛋黃小心分離，做3個平行樣。然后按照GB-T 5009.47-2003蛋與蛋制品衛(wèi)生標(biāo)準的分析方法[15]中pH和游離堿度（以NaOH計）測定方法測定。

1.2.4 蛋白TPA質(zhì)構(gòu)分析 將蛋尖端蛋白切成長寬高均為10mm的立方體小塊，做6個平行樣。利用CT3-1000質(zhì)構(gòu)分析儀進行測定，采用TPA質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis）模式。測定參數(shù)為：測前速度2.0mm/s，測試速度2.0mm/s，測后速度2.0mm/s，壓縮比30%，可恢復(fù)時間5s，觸發(fā)點負載3g，探頭TA11/1000圓柱型（25.4mm）[16]。質(zhì)構(gòu)參數(shù)：硬度、彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性，數(shù)據(jù)采集、計算由計算機軟件完成。硬度：樣品達到一定變形時所必須的力，其值指第一次壓縮時的最大峰值；彈性：變形樣品在去除壓力后恢復(fù)到變形前的高度比率，用第二次壓縮與第一次壓縮的高度比值表示；內(nèi)聚性：表示測試樣品經(jīng)過第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力，用兩次壓縮所做正功之比表示，該值可模擬表示樣品內(nèi)部聚合力；咀嚼性：將樣品咀嚼成吞咽時的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量，咀嚼性=硬度×內(nèi)聚性×彈性[16-17]。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析 所有實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel和SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 皮蛋腌制過程中料液堿濃度的變化

圖1 料液堿濃度變化Fig.1 Alkalinity change of curing liquid during pickling

從圖1可以看出，料液堿濃度在皮蛋腌制期間總體呈下降趨勢。在實驗期內(nèi)，料液堿濃度由最初的41.92g/L降低至32.86g/L，降低了21.6%。從0d（料液最初堿濃度）至8d迅速下降，下降幅度為13%；8d至26d緩慢下降，下降幅度為1.5%；26d至44d又快速下降，下降幅度為8.5%。該變化規(guī)律與張玲勤[18]、張富新[19]的研究結(jié)果相似。出現(xiàn)上述變化趨勢的原因可能是：0～8d，料液中的NaOH通過蛋殼上的氣孔和腐蝕孔向蛋內(nèi)滲透，致使料液中堿濃度快速下降。8～26d，料液中的Cu2+等金屬離子形成難溶化合物堵塞了蛋殼上的氣孔和蛋膜上的網(wǎng)孔，并堵塞了在腌制過程中由堿作用產(chǎn)生的腐蝕孔，阻礙料液向蛋內(nèi)滲透，從而導(dǎo)致料液中的NaOH滲透速度減慢[4，19]。26～44d，料液中堿濃度又快速下降，可能是由于這段時期料液中堿繼續(xù)作用于蛋殼，使其腐蝕孔增大、變多，而形成的難溶化合物不足以將其堵住，致使料液中的NaOH通過腐蝕孔大量進入蛋內(nèi)。

2.2 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃pH、游離堿度的變化

圖2 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃pH變化Fig.2 pH change of albumen and yolk during pickling

圖3 皮蛋腌制過程中蛋白和蛋黃游離堿度變化Fig.3 Free alkalinity change of albumen and yolk during pickling

從圖2、圖3可以看出，蛋白pH和游離堿度呈現(xiàn)先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢，而蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢。該結(jié)果與湯欽林[4]、張玲勤[18]、張富新[19]、張獻偉[20]等的研究結(jié)果一致。蛋白pH和游離堿度從0d至8d迅速升高，到第8d時上升至最高，分別為（11.39±0.02）、（320.01±9.04）mg/100g；后又逐漸下降，在第26d時下降至最低，分別為（10.82±0.03）、（248.09±2.93）mg/100g；然后又緩慢回升至（11.09±0.05）、（282.60±1.51）mg/100g。蛋黃pH從0d至6d迅速升高，6d至26d緩慢上升，26～44d又逐漸上升，最高為（10.35±0.07）。蛋黃在腌制過程中前兩天呈微酸性，至第4d時才呈堿性。蛋黃游離堿度從4～10d迅速升高，10d至26d緩慢上升，26～44d又逐漸上升，最高為（260.88±13.55）mg/100g。

出現(xiàn)上述變化趨勢的原因可能是：在皮蛋腌制過程中的最初階段屬于“化清期”[13]，料液中的NaOH大量滲透入蛋內(nèi)，料液中堿濃度降低最多，蛋白pH和游離堿度升高得也最快。然后，由于料液中的Cu2+等金屬離子形成難溶化合物沉積在蛋殼氣孔和蛋膜網(wǎng)孔上，阻礙料液向蛋內(nèi)滲透，從而導(dǎo)致料液中的NaOH滲透速度減慢，同時蛋白內(nèi)的NaOH大量向蛋黃內(nèi)滲透，致使料液向蛋白滲透的速度小于蛋白向蛋黃滲透的速度；另外蛋黃中的水分會通過蛋黃膜轉(zhuǎn)移到蛋白中，綜合結(jié)果導(dǎo)致蛋白中的pH和游離堿度逐漸下降[18-20]。蛋白中pH和游離堿度一直處于不斷變化的狀態(tài)，其大小取決于料液中NaOH進入蛋內(nèi)的速度和蛋白中NaOH滲入蛋黃的速度[18-19]。在皮蛋腌制后期，由于蛋黃凝固層較厚等原因，NaOH向蛋黃內(nèi)滲透的速度大大降低，而料液中的NaOH還在不斷滲入，因此蛋白的pH和游離堿度又開始緩慢回升。然而，由于蛋黃中pH和游離堿度比蛋白中低，致使蛋白中NaOH會一直向蛋黃內(nèi)滲透，所以蛋黃中pH和游離堿度一直呈上升趨勢。蛋黃pH和游離堿度變化趨勢與蛋白中NaOH含量有關(guān)，蛋白中NaOH含量變化快慢影響著蛋黃pH和游離堿度上升速度，因此呈現(xiàn)先迅速升高，后緩慢上升，再逐漸上升的趨勢。

2.3 皮蛋腌制過程中蛋白的質(zhì)構(gòu)特性的變化

蛋白的質(zhì)構(gòu)特性與皮蛋的感官質(zhì)量有緊密聯(lián)系，通過質(zhì)構(gòu)分析儀，分別從硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性4個指標(biāo)進行了分析。蛋白在8d前沒有凝固完全，因此沒有進行TPA質(zhì)構(gòu)分析，8～44d的蛋白質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律如圖4。從圖4可以看出，硬度從8～44d總體呈上升趨勢；彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性基本呈相似的變化趨勢，均是先上升，在第14d時升到最高，然后隨腌制時間延長有所降低，在26d后基本保持穩(wěn)定。

呈現(xiàn)出上述變化規(guī)律可能原因是：一方面，可能和蛋白中NaOH含量變化有關(guān)，從圖2、圖3可知，蛋白pH和游離堿度呈現(xiàn)先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢。堿性條件下，蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥力占主導(dǎo)作用，蛋白質(zhì)分子趨向于形成松散結(jié)構(gòu)，而當(dāng)松散的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)通過氫鍵與自由水結(jié)合時，蛋白質(zhì)則聚集在一起形成凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是，如果NaOH繼續(xù)進入蛋中，就會將凝膠結(jié)構(gòu)破壞，皮蛋蛋白將會變軟，再液化成水狀，此時的變化是不可逆的，再液化的蛋白不能再形成凝膠結(jié)構(gòu)[21-22]。因此，NaOH含量是皮蛋蛋白凝膠變化最重要的影響因素[23]。在皮蛋腌制前期，隨著蛋內(nèi)NaOH含量的不斷變化，使蛋白充分變性、聚集形成堅實的網(wǎng)絡(luò)狀凝膠結(jié)構(gòu)[20]，表現(xiàn)為硬度、彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性不斷增加。在皮蛋腌制后期，因為蛋白中NaOH含量的變化，改變了蛋白凝膠已達到的平衡狀態(tài)，使蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稍微松散，所以表現(xiàn)為彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性隨腌制時間延長而有所降低；硬度則相反，由于蛋白中NaOH含量有所降低，避免了過量的堿對蛋白凝膠的“堿傷”[20]，所以硬度仍然呈上升趨勢。另一方面，可能和Cu2+有關(guān)，隨NaOH一起滲透入蛋內(nèi)的金屬離子是蛋白凝膠變化的重要影響因素[24]。在皮蛋腌制后期，蛋內(nèi)堿含量繼續(xù)增加會使蛋白質(zhì)分子間斥力增大，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變松散，出現(xiàn)堿傷再液化。然而，Cu2+的存在可以穩(wěn)定凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即使在高堿條件下也能減緩凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分解[24]。另外，可能還與腌制溫度和蛋白中水分變化有關(guān)?？傊怯捎诟鞣N因素的綜合作用，才能保證皮蛋蛋白在腌制過程中保持良好的凝膠結(jié)構(gòu)，在風(fēng)味物質(zhì)充分溶出和蛋黃充分凝固的同時也不至于出現(xiàn)堿傷再液化現(xiàn)象。在本實驗條件下，綜合各項指標(biāo)，確定最佳出缸時間為44d。必須注意的是過量的堿會對蛋白凝膠產(chǎn)生“堿傷”作用，需要定期檢查，確定最佳的皮蛋成熟、出缸時間。實驗還發(fā)現(xiàn)取樣部位和制樣方法、設(shè)置參數(shù)不一致，都對質(zhì)構(gòu)特性測定結(jié)果有很大影響，在測定時必須考慮到。此外，從圖4中看出，數(shù)據(jù)之間的誤差較大，可能是由于蛋與蛋之間的個體差異也較大，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)之間的誤差較大。

NaOH和Cu2+是皮蛋形成過程中最重要的兩個影響因素。在皮蛋腌制過程中，蛋內(nèi)NaOH含量總是處于動態(tài)變化中，所以控制蛋內(nèi)合適的NaOH含量在皮蛋加工中最重要，同時也是最難的。但是，在明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，可以通過改變料液濃度和溫度來控制料液進入蛋內(nèi)的速度，從而達到控制蛋內(nèi)NaOH含量的目的，達到金屬離子調(diào)控的同樣效果。雖然Cu2+等金屬離子有利于蛋白達到最好的凝固效果，但是金屬元素過量會對人體健康造成危害，因此開發(fā)代金屬添加劑對提高皮蛋的質(zhì)量，確保消費者的健康安全顯得尤為重要[1]。

3 結(jié)論

在皮蛋的腌制過程中，料液堿濃度總體呈下降趨勢。蛋白pH和游離堿度呈現(xiàn)先迅速升高，后逐漸下降，再緩慢回升的趨勢。而蛋黃pH和游離堿度則一直呈升高的趨勢。硬度總體呈上升趨勢；彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性均是先上升再略有下降，然后基本保持穩(wěn)定。

明確并掌握皮蛋腌制過程中各理化特性變化規(guī)律，不僅有利于皮蛋加工過程中的質(zhì)量控制，確定最佳的成熟、出缸時間，而且有助于開發(fā)代金屬添加劑和研究新加工工藝。然而，得出了以上變化規(guī)律還遠遠不夠，今后還需對這些變化的機理進行深入的研究，闡明具體原因，為改進研究皮蛋加工技術(shù)提供理論支持。

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Change of alkalinity，pH and texture properties during pidan pickling

YANG You-xian1，2，ZHAO Yan1，2，*，TU Yong-gang3，HUANG Xin-qiu1，LI Jian-ke1，2，LUO Xu-ying1，2，WANG Jun-jie1，2
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang 330047，China；2.Engineering Research Center of Biomass Conversion，Ministry of Education，Nanchang University，Nanchang 330047，China；3.College of Food Science and Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）

TS253.2

A

1002-0306（2012）16-0111-04

2012-02-01 *通訊聯(lián)系人

楊有仙（1987-），女，碩士研究生，研究方向：食品營養(yǎng)與安全。

國家自然科學(xué)基金（31101293，31101321）；南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室青年骨干研究基金（SKLFQN-201113）；南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室開放基金（SKLF-KF-201008）。