NaOH和溫度對雞蛋皮蛋加工的影響

王曉澗，周小燕，張向前

（延安大學 生命科學學院，陜西省紅棗重點實驗室（延安大學），陜西 延安716000）

1 引言

皮蛋又稱變蛋、松花蛋，在我國已有幾百年的加工歷史，是我國獨特的一種蛋類加工制品。它具有味美醇香、清涼爽口、久吃不膩，食用方便、色彩鮮艷、風味獨特，深受消費者歡迎，是一種色、香、味、營養(yǎng)俱全的中華民族的傳統(tǒng)美食。

禽蛋加工成皮蛋之后營養(yǎng)價值不僅基本沒有損失，且因加工之后水分的減少，蛋白質(zhì)和糖類相對增多，特別是在皮蛋的加工過程中，能把蛋白質(zhì)分解成更易消化的較小分子產(chǎn)物，使營養(yǎng)價值進一步提高（每100g可食皮蛋中含有高達32mg的氨基酸，為鮮蛋的11倍）［1］。皮蛋具有清涼、解熱、消炎、促進食欲、助消化、平肝明目、降血壓的功效，是口腔炎、咽喉炎患者和老、弱、產(chǎn)婦、腸胃炎患者的食療佳品［2］。

在皮蛋的加工過程中，鮮蛋發(fā)生一系列生物化學反應，改變了原有的物質(zhì)成分。主要是在一定的堿度范圍內(nèi)，蛋內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)構發(fā)生水解變性，使蛋白和蛋黃由自由狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凝固狀態(tài)［3，4］，所以關鍵在于NaOH的濃度。關于NaOH是如何讓鮮蛋蛋白質(zhì)發(fā)生變化的，許多文章作了分析和描述［5～7］。

近20年來，大量的文獻報導了為避免Pb殘留而采用的無鉛生產(chǎn)工藝取得了較為成功的進展［8～11］。在這些較為成功的工藝中，大多使用對人體健康無害的金屬來替代金屬鉛，如鋅、銅等。關于皮蛋加工中的主要影響因素堿度或溫度對鴨蛋皮蛋加工的影響［12～15］以及加工中堿度的微觀研究［16］也有不少文獻，但對于NaOH濃度和溫度共同對雞蛋皮蛋加工影響的探討很少。但溫度會影響離子的擴散速度以及影響生化反應的快慢，所以有必要探討NaOH和溫度對雞蛋皮蛋加工的共同作用。本試驗以鮮雞蛋為材料，采用以鋅鹽為主，銅鹽占鋅鹽1/6的混合金屬鹽替代氧化鉛加工無鉛雞蛋皮蛋，在不同的NaOH濃度和溫度下研究其對雞蛋皮蛋加工的影響，期望探求到最佳組合，并應用于皮蛋的生產(chǎn)中。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 原料和浸泡材料

雞蛋 將市場購回的新鮮雞蛋，逐個照檢，剔除破、次、劣蛋。浸泡材料 NaCl為食品級，質(zhì)量分數(shù)為4.0%；NaOH 質(zhì)量分數(shù)分別為3.5%、4.0%、4.5%；ZnSO4·7H2O質(zhì)量分數(shù)為0.3%；CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)為0.05%，均為化學純。

2.1.2 儀器

恒溫培養(yǎng)箱、酸式滴定管、碾缽等。

2.2 試驗設計

試驗中采用雙因子交叉試驗設計方法。NaOH濃度為 A 因子，有三個水平：A1：3.5%，A2：4.0%，A3：4.5%；溫度為B因子，采用四水平：B1：20℃，B2：25℃，B3：30℃ ，B4：35℃（表1）。

表1 交叉設計

2.3 加工流程

鮮蛋→檢蛋→清洗→配料→浸泡→定期檢驗→出蛋→晾蛋（1～2d）。

2.4 測定方式

皮蛋的質(zhì)量采用評分檢驗法，其評分標準（10分制）如下：蛋殼1分，要求蛋殼完整、無裂紋、清潔、無斑點；蛋白2分，要求不粘殼，色澤透明、彈性好；蛋黃3分，要求外層顯墨綠色，色層明顯，溏心直徑小于1cm的為上等，1～2cm的為中等，大于2cm為差等；風味4分，要求氣味清香，辛辣味淡，清涼爽口，咸淡適中，回味悠長。由6名人員組成評定小組對各處理所得樣品進行感官評定打分，然后進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 各組雞蛋皮蛋的感官性狀

表2 20℃下各組雞蛋皮蛋的感官性狀

表3 25℃各組雞蛋皮蛋的感官性狀

從表2中可知，在20℃下各堿度下的雞蛋皮蛋其蛋白加工過程都經(jīng)過了化清期→凝固期→成色期→堿傷，只是蛋白凝固和成熟所需時間不同：3.5%的堿度下需20d，4.0%的需要17d，4.5%的需14d。蛋黃都由開始的自然狀態(tài)→溏心較多→溏心較少→無溏心→硬心，堿度越大，蛋黃凝固所花時間越少。

縱觀表3，堿度為3.5%、4.0%下的雞蛋在8d后蛋清已進入了凝固期，但在以后的時間里卻未發(fā)現(xiàn)蛋白完全凝固，而是轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色水狀，并且隨著時間的推移，顏色越來越深，可見此時在凝固階段堿滲進雞蛋的速度仍較快。4.5%的雞蛋在初期蛋內(nèi)的堿度就過高，不能凝固，一直成水狀，也是顏色越來越深。可見25℃下的三個堿度的蛋清內(nèi)的堿度太高，未經(jīng)過成熟期甚至凝固期而直接進入了堿傷期。

將表2與表3進行對比，在堿度相同的情況下，只是溫度不同，皮蛋在同一時間內(nèi)性狀差異較大。

30℃ 、35℃下的各堿度下未見蛋白凝固，無一成皮蛋。在5d后蛋黃外層凝固，灰色、有黑點，蛋白水狀，略黃；在11d后，蛋白呈紅褐色。在30℃時，17d后蛋黃幾乎全黑；20d后蛋黃全黑。在35℃時，14d后蛋黃幾乎全黑，17d后蛋黃全部黑色?？梢娺@兩個溫度太高，NaOH一開始滲入的速度過快，雞蛋直接進入了堿傷期。

3.2 不同試驗組料液中NaOH濃度的變化

在雞蛋皮蛋的加工過程中，料液中的NaOH不斷地滲入到雞蛋內(nèi)，使雞蛋由自然狀態(tài)轉(zhuǎn)入到化清期進而進入凝固期和成熟期，并最終到了堿傷期。因此料液中的堿度在不斷地變化。圖1是具代表性的試驗組料液中NaOH濃度的變化折線圖。

從圖1可以看出，5種料液變化規(guī)律相似：浸泡初期，在圖中為5～11d，此時雞蛋正處于化清期和凝固期，料液的堿度下降速度較快；后期，在圖中表現(xiàn)為成熟期和堿傷期，堿度緩慢下降并趨于穩(wěn)定。

經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，在浸泡初期，5條線中，30℃下3.5%堿度下降的速度最大，其次是25℃下3.5%，接下來依次是20℃下的4.5%、4.0%、3.5%。

3.3 雞蛋皮蛋質(zhì)量評分

20℃下3個堿度的雞蛋都能加工成皮蛋，但在質(zhì)量上是否存在著差異就需要進行進一步的測試。在各組雞蛋皮蛋的成熟期，按照雞蛋皮蛋的質(zhì)量評分標準對每個皮蛋進行評分，然后求各組下的平均值，結(jié)果如表4。

表4 20℃下3個堿度下雞蛋皮蛋的質(zhì)量評分

將表4中的總分均減去7.6再進行方差分析得表5。

表5 表4的F檢驗

結(jié)果表明20℃的3個堿度下的雞蛋皮蛋在質(zhì)量上差異顯著，且其平均值從大到小依次為：3.5%＞4.0%＞4.5%。

4 討論

在皮蛋加工的最初階段，料液中的OH－大量滲入鮮蛋內(nèi)，蛋清的pH值迅速上升，使蛋白質(zhì)分子表面帶上越來越多的負電荷，靜電斥力越來越大，最后破壞了蛋白質(zhì)的分子氫鍵，使得各種不同的蛋白質(zhì)之間相互獨立，表現(xiàn)為蛋清的黏度下降，即所謂水化［17］，工藝上稱這一時期為化清期（圖2）。此階段料液中堿向蛋內(nèi)滲透的速度較快，蛋白堿度較高［18］。

隨著堿的進一步進入，蛋白質(zhì)繼續(xù)水解，二、三級結(jié)構也發(fā)生改變，肽鏈的結(jié)構被破壞，造成原來包裹在其中的親水性集團也暴露出來，已變成直鏈的蛋白質(zhì)肽鏈重新結(jié)合大量前期釋放的水分子，有的不同蛋白質(zhì)肽鏈也相互結(jié)合纏繞，從而使整個蛋清結(jié)合成一種凍膠狀的整體。同時料液中金屬離子與H2S（胱氨酸與堿反應產(chǎn)生）結(jié)合形成金屬硫化物沉積在蛋殼孔上，使蛋殼孔逐漸變小，料液中NaOH滲入蛋內(nèi)的速度下降與此同時蛋白內(nèi)NaOH通過蛋黃膜向蛋黃滲透，總體上導致蛋白內(nèi)堿度下降，這就是蛋白的凝固階段［17］（圖3）。

在凝固初期，變化尚在進行，皮蛋色澤不明顯，隨著因變化的不斷發(fā)展，出現(xiàn)由淺入深的玳瑁色澤，蛋黃從邊緣到中心凝集和變色反應，這一階段稱“成色期”或“成熟期”（圖4、圖5）。

在此階段由于蛋白中的半白蛋白、卵粘蛋白是和甘露糖、半乳糖呈結(jié)合狀態(tài)而存在的，此時還有部分游離的甘露糖和半乳糖。這些醛糖和氨基化合物及其混合物與堿性物質(zhì)相遇時就會出現(xiàn)玳瑁色、茶紅色乃至墨綠色的反應，這就是皮蛋蛋白呈現(xiàn)顏色的道理。

而皮蛋蛋黃常呈黑褐色或墨綠色，這是由于蛋黃中的黃體色素、玉米黃素，在堿性作用下與硫化氫結(jié)合形成墨綠色［19］。但這種顏色不穩(wěn)定，若將皮蛋切開久放，隨著硫化氫的揮發(fā)又會變?yōu)辄S色。蛋白的分解產(chǎn)物硫化氫和蛋黃中的鐵化合也呈現(xiàn)顏色。

在成熟期蛋白和蛋黃之間還會產(chǎn)生密集的松枝狀的結(jié)晶（主要為氫氧化鎂水合物［20］）。蛋黃絕大部分凝集著絢麗的色彩，標志著皮蛋已成熟可供銷售食用。

皮蛋成熟后，如果繼續(xù)處于堿性條件下，會造成堿傷——已凝固的蛋白又會“液化”（圖6）。料液堿進蛋內(nèi)的速度和蛋白堿滲入蛋黃的速度的比值決定蛋白中的堿度大小，如果前者小于后者，蛋白保持凝固狀態(tài)，松花和溏心逐漸形成［21］，反之，已凝固的蛋白又會“液化”，造成皮蛋堿傷，所以并非NaOH滲入越多越好。

本論文采用了4溫度水平，3堿度水平，但只有一個較低溫度（20℃）下的3個堿度雞蛋制成了皮蛋，另外三個溫度水平下的雞蛋任意一個堿度都未在特定時間里發(fā)現(xiàn)皮蛋的形成，主要是因為當腌制溫度過高（≥25℃）時，OH－滲透太快，使蛋清中的OH－含量偏高，工藝過程難以控制［14］，導致蛋清不能凝固或本已凝固的蛋白質(zhì)被降解、水化，出現(xiàn)了完全液化現(xiàn)象［21］。

在20℃，不同NaOH濃度的浸泡條件下，雖然都能制成皮蛋，但外界堿度不同直接影響皮蛋的堿度，造成皮蛋風味、彈性、色澤等的差異［15］。通過質(zhì)量評分，3個堿度下的質(zhì)量總平均數(shù)分別為7.8、7.6、7.02。所以20℃，NaOH的質(zhì)量分數(shù)為3.5%為相對較佳的一組組合。

5 結(jié)論

（1）20℃下三個堿度都能成功地制成皮蛋，但NaOH的質(zhì)量分數(shù)為3.5%為相對較佳的一組組合。

（2）25℃下三個堿度的蛋白內(nèi)的堿度太高，未經(jīng)過成熟期甚至凝固期而直接進入了堿傷期。

（3）30℃ 、35℃下由于溫度太高，各堿度下NaOH一開始滲入的速度過快，雞蛋直接進入了堿傷期無一成皮蛋。

（4）料液堿度的變化反映OH－向蛋內(nèi)的滲透速度，浸泡初期料液堿度下降較快，后期趨于穩(wěn)定。在浸泡初期，堿度相同時，溫度越高，料液中堿度下降越快；溫度相同時，堿度越大，料液中堿度下降越快。

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