不同可食涂膜劑復配及其對雞蛋保鮮效果研究

劉美玉，司偉達，崔建云，任發(fā)政

(1.河北工程大學食品科學技術(shù)系，河北邯鄲056006;2.中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京100083)

涂膜保鮮劑可很好的保持雞蛋的品質(zhì)［1]，常用的涂膜劑分非可食性和可食性涂膜劑兩類，非可食性涂膜劑是一些化學試劑如液體石蠟、聚乙烯醇、凡士林等，此類原料廉價、易得，使用方便，但有潛在的毒副作用;可食性涂膜劑以多糖、蛋白質(zhì)、脂類等天然可食性物質(zhì)為原料，添加可食性的增塑劑、交聯(lián)劑等，通過不同分子間的相互作用形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［2]，以涂抹、浸漬、噴灑等形式覆蓋于食品表面，阻隔水蒸氣、CO2等氣體或各種溶質(zhì)滲透，起保鮮食品的作用，其符合天然、無添加的消費觀念，備受人們推崇。但單個可食性涂膜劑各有優(yōu)缺點，多個可食性涂膜劑復配以相互取長補短成為研制新型可食性涂膜劑的發(fā)展趨勢。本研究利用混料回歸設(shè)計對15%面筋蛋白、2.5%殼聚糖和15%玉米醇溶蛋白進行復配，并比較其對雞蛋失重率、蛋黃系數(shù)、蛋白系數(shù)和蛋白pH等品質(zhì)指標的影響，以期獲得最佳復配配比。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料:選自中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院實驗雞場矮腳雞當天產(chǎn)鮮蛋。殼聚糖、玉米醇溶蛋白和面筋蛋白均為市售，苯甲酸鈉、氫氧化鈉、乙酸和甘油均為化學純試劑。設(shè)備:ALC－2100.2型電子天平(Acculab公司);游標卡尺(精度0.02 mm，哈爾濱量具刀具集團有限責任公司);40目標準篩(五星沖壓篩具廠);pH211型pH酸度計(HANNA公司);LRH－250型恒溫培養(yǎng)箱(廣東醫(yī)療器械廠);300型電子數(shù)顯外徑千分尺(成都成量有限公司);90－1型恒溫磁力攪拌器(上海瀘西分析儀器廠)等。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)計方案見表1。

采用混料回歸設(shè)計方法［3]，利用三分量二次多項式模型{3，2}單純形格子設(shè)計，該設(shè)計包含6個試驗點:(x1，x2，x3)=(1，0，0)，(0，1，0)，(0，0，1)，(0.5，0.5，0)，(0.5，0，0.5)，(0，0.5，0.5)，回歸方程為

表1 混料回歸設(shè)計試驗方案Tab.1 Mixtures composition in a three－component constrained simplex lattice mixture design

(1)涂膜液的制備

玉米醇溶蛋白溶液:取15 g玉米醇溶蛋白，6 g甘油，加入到100 mL的95%乙醇溶液中。

面筋蛋白溶液:取15 g面筋粉，6.2 g甘油，加入到45 mL蒸餾水中，再加入85mL 95%乙醇，用6.0 mol/L NaOH 調(diào)到 pH10.0，加熱 溶液到40 ℃［4]。

殼聚糖溶液:取2.5 g殼聚糖加入到100 mL蒸餾水中，加入 1 mL 乙酸，0.75 mL 甘油［5]。

(2)試驗分組與處理

取420枚雞蛋隨機分為6組，每組70枚。按試驗設(shè)計中1～6個試驗點的要求分別涂膜。雞蛋首先在沸水中浸漬3 s消毒，然后在配制好涂膜液中浸泡1 min，撈出瀝干，放于25℃恒溫箱內(nèi)(模擬室溫條件)貯藏30 d，每5 d檢測一次，每次每組10枚雞蛋。

1.3 檢測指標

(1)失重率。雞蛋在貯藏前后的失重百分比，即(貯前重量－貯后重量)/貯前重量，用電子天平稱重。

(2)蛋黃系數(shù)。沿橫向磕破蛋殼，將蛋內(nèi)容物全部流入玻璃平皿內(nèi)，用游標卡尺測量蛋黃高度與直徑，蛋黃高度與蛋黃直徑之比為蛋黃系數(shù)。

(3)蛋白系數(shù)。將去除蛋黃的蛋內(nèi)容物倒入標準檢驗篩，靜置過濾2 min濾去稀蛋白，所剩蛋白即為濃蛋白，濃蛋白與稀蛋白質(zhì)量之比即為蛋白系數(shù)。

(4)蛋白pH值。用pH計進行測量

2 結(jié)果與分析

2.1 復配保鮮涂膜劑對雞蛋失重率的影響

采用JMP統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果見表2、表3。可以看出，雞蛋的失重率使用殼聚糖(第2組)時最大，使用面筋蛋白(第1組)時最小?；貧w分析表明，殼聚糖與玉米醇溶蛋白之間相互作用，這兩種涂膜劑復配時可以降低失重率。由等值線圖1可以看出，添加量趨于面筋蛋白的頂點時，失重率越小。而添加量趨于殼聚糖的頂點時，失重率增大。

失重率是衡量雞蛋品質(zhì)和保存經(jīng)濟價值的重要指標，降低失重率是雞蛋保鮮技術(shù)的關(guān)鍵。蛋殼上氣孔是雞蛋呼吸和內(nèi)外物質(zhì)交換的主要通道，蛋內(nèi)水分和CO2通過氣孔向外逸出［6]，雞蛋質(zhì)量減輕，故隨貯藏時間延長，雞蛋失重率逐漸升高。蛋內(nèi)水分蒸發(fā)的多少主要與蛋殼上氣孔的數(shù)量多少、大小及環(huán)境溫濕度等有關(guān)。雞蛋涂膜后堵塞氣孔，減少了蛋內(nèi)水分蒸發(fā)和CO2逸出［7]，降低了失重率。

表2 不同組別的雞蛋保鮮效果Tab.2 Experiment results for each formulation

表3 混合設(shè)計試驗的回歸系數(shù)Tab.3 Regression coefficients and correlation for the adjusted model to experimental datain mixtures design

2.2 復配保鮮涂膜劑對蛋黃系數(shù)的影響

由表2、表3可以看出，雞蛋的蛋黃系數(shù)在使用面筋蛋白+殼聚糖時(第4組)最大，使用面筋蛋白(第1組)和殼聚糖(第2組)時最小。回歸分析表明，面筋蛋白和殼聚糖、玉米醇溶蛋白有協(xié)同作用。由等值線圖2可以看出，當趨于面筋蛋白的頂點時，蛋黃系數(shù)呈線性增加。

蛋黃系數(shù)可反映蛋黃膜的強度，判斷雞蛋的新鮮度。蛋黃膜是一層半透性膜，雞蛋貯藏期間，蛋白內(nèi)的水分通過蛋黃膜向蛋黃擴散，蛋黃逐漸變稀，同時蛋黃膜彈性降低，使蛋黃逐漸變稀、體積增大，蛋黃系數(shù)逐漸減小。蛋黃膜彈性變化與蛋內(nèi)酶、貯藏溫度等有密切關(guān)系，雞蛋涂膜后減少了蛋內(nèi)CO2逸出、水分蒸發(fā)和蛋外O2、微生物等向蛋內(nèi)滲透，抑制了蛋內(nèi)酶的活性，減弱了酶對蛋黃膜的破壞作用，減緩了蛋黃系數(shù)減小的速度。

2.3 復配保鮮涂膜劑對蛋白系數(shù)的影響

由表2、表3可以看出，雞蛋的蛋白系數(shù)在使用面筋蛋白+殼聚糖時(第4組)最大，使用殼聚糖時(第2組)最小?；貧w分析表明，三種涂膜劑兩兩之間都具有協(xié)同作用，說明任何兩種涂膜劑復配時均可以增大蛋白系數(shù)。由等值線圖3可以看出，當趨于殼聚糖的頂點時，蛋白系數(shù)呈線性降低。

蛋白系數(shù)是判斷雞蛋質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標，鮮蛋濃蛋白含量多，約占全蛋的50% －60%，在貯藏過程中，濃蛋白逐漸變成稀蛋白，蛋白系數(shù)下降。雞蛋涂膜后抑制蛋內(nèi)酶的活性，減緩蛋白質(zhì)水解進程，所以能很好地保持雞蛋的品質(zhì)［9－10]。

2.4 復配保鮮涂膜劑對雞蛋蛋白pH的影響

由表2、表3可以看出，雞蛋的蛋白pH在使用面筋蛋白+殼聚糖時(第4組)最小，使用玉米醇溶蛋白時(第3組)最大?；貧w分析表明，三種涂膜劑兩兩之間都具有拮抗作用，說明任何兩種涂膜劑復配時均可以降低蛋白pH。由等值線圖4可以看出，在趨于面筋蛋白和殼聚糖的中點時，蛋白pH逐漸降低。

蛋白pH值的變化與蛋內(nèi)CO2的散逸有關(guān)［11－12]，隨著蛋內(nèi) CO2氣體不斷揮發(fā)，蛋白 pH 值上升，雞蛋新鮮度降低。涂膜保鮮劑可將雞蛋的氣孔封閉，阻隔蛋內(nèi)水分蒸發(fā)和CO2外逸，保持了蛋內(nèi)CO2濃度，減緩了蛋白pH的升高。

2.5 復配涂膜劑對雞蛋品質(zhì)的綜合影響

雞蛋的品質(zhì)指標如失重率、蛋黃系數(shù)、蛋白系數(shù)和蛋白 pH 界限分別為 3.3、0.415、2.4 和 8.325，得出復配涂膜劑對雞蛋品質(zhì)綜合影響的疊加圖(圖5)?？梢钥闯?，在復配涂膜劑中面筋蛋白在較低的復配比時對雞蛋的品質(zhì)影響不明顯，當復配比增加到58%效果顯著，但超過79%效果又減弱;殼聚糖含量17%時雞蛋的失重率較小，而過量的殼聚糖使得雞蛋的失重率增大，因此殼聚糖在復配涂膜劑中的最高比例不超過40%;玉米醇溶蛋白即使在較低復配比(2%)時就對雞蛋的品質(zhì)產(chǎn)生明顯的作用，而增加其含量卻增大了蛋白pH，故玉米醇溶蛋白在復配劑中的最大含量為18%。綜上所述，面筋蛋白、殼聚糖和玉米醇溶蛋白的最佳復配比范圍為58% ～79%、17% ～40%、2% ～18%。

3 結(jié)論

面筋蛋白對雞蛋的失重率、蛋黃系數(shù)和蛋白系數(shù)產(chǎn)生明顯的影響，而面筋蛋白和殼聚糖、玉米醇溶蛋白的相互作用能提高蛋黃系數(shù)和蛋白系數(shù)，能夠降低蛋白pH。因此，將面筋蛋白、殼聚糖和玉米醇溶蛋白復配可以得到令人滿意的效果，最佳復配比例為58% ～79%、17% ～40%、2%～18%。

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