雞蛋外部品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系

王嬌嬌，王巧華,2,3,*，馬美湖，王 彬

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家蛋品加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖北 武漢 430070；3.農(nóng)業(yè)部長江中下游農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070；4. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

WANG Jiaojiao, WANG Qiaohua, MA Meihu, et al. Correlation between egg external quality and respiration intensity[J]. Food Science,2018, 39(1): 42-46. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

雞蛋外部品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系

王嬌嬌1，王巧華1,2,3,*，馬美湖2,4，王 彬1

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家蛋品加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖北 武漢 430070；3.農(nóng)業(yè)部長江中下游農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070；4. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

雞蛋貯藏保鮮問題一直是蛋品行業(yè)研究的重點(diǎn)，已有研究表明雞蛋品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度存在密切聯(lián)系。為了更進(jìn)一步明確雞蛋品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)系，本研究選取同一品種但不同外部品質(zhì)指標(biāo)的雞蛋作為實(shí)驗(yàn)樣品，利用呼吸測定儀測量雞蛋的呼吸強(qiáng)度，分析雞蛋品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)。通過SPSS 19.0軟件分別比較分析雞蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)、蛋比重、蛋殼質(zhì)量、蛋殼厚度、蛋殼比例（蛋殼質(zhì)量與雞蛋質(zhì)量百分比）以及蛋殼強(qiáng)度對雞蛋呼吸強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：雞蛋質(zhì)量和蛋形指數(shù)與呼吸強(qiáng)度之間顯著正相關(guān)（P＜0.05）；蛋殼厚度和蛋殼比例與呼吸強(qiáng)度之間顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；而蛋殼強(qiáng)度、蛋殼質(zhì)量以及蛋比重與呼吸強(qiáng)度間相關(guān)性不顯著（P＞0.05）；此外，蛋比重與蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度以及蛋殼比例均極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；蛋殼厚度與蛋殼強(qiáng)度極顯著正相關(guān)（P＜0.01）?？傊?，在雞蛋外部品質(zhì)中，雞蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)、蛋殼厚度及蛋殼比例對雞蛋呼吸強(qiáng)度影響最大。

雞蛋外部品質(zhì)；二氧化碳；呼吸強(qiáng)度；蛋形指數(shù)；蛋殼厚度

WANG Jiaojiao, WANG Qiaohua, MA Meihu, et al. Correlation between egg external quality and respiration intensity[J]. Food Science,2018, 39(1): 42-46. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

我國是世界雞蛋產(chǎn)量大國，且以新鮮雞蛋消費(fèi)為主，所以雞蛋貯藏保鮮問題一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。雞蛋貯藏、保鮮的關(guān)鍵是保證雞蛋品質(zhì)，而雞蛋品質(zhì)又與其呼吸強(qiáng)度密切相關(guān)[1]。

呼吸作用是生命體的重要生理活動(dòng)之一，有關(guān)農(nóng)畜禽產(chǎn)品呼吸作用的研究主要集中在果蔬方面，如王輝[2]、朱紅[3]、連喜軍[4-5]及孫希生[6]等分別對番茄、甘薯以及蘋果的呼吸作用進(jìn)行了研究，朱紅等[3]發(fā)現(xiàn)蘋果的呼吸強(qiáng)度與品質(zhì)之間存在著密切聯(lián)系。關(guān)于雞蛋品質(zhì)的研究大多數(shù)是有關(guān)雞蛋的新鮮度檢測[7-9]、裂紋檢測[10]、涂膜保鮮[11-12]、清洗[10]等，對于雞蛋呼吸作用的研究相對較少：劉美玉等[13-14]通過對不同貯藏溫度下雞蛋呼吸強(qiáng)度以及品質(zhì)變化的研究得出，貯藏溫度在4 ℃時(shí)能夠抑制雞蛋的呼吸強(qiáng)度，其品質(zhì)在第30天仍保持AA級；袁曉龍[15]、劉美玉[16]等通過對不同氣體配比的氣調(diào)包裝進(jìn)行研究，得出能夠延長雞蛋保鮮期的最優(yōu)氣體配比；王巧華等[1]通過非損傷技術(shù)測得雞蛋與外界氧氣實(shí)時(shí)交換，證實(shí)了雞蛋在貯存過程中與外界存在氧氣交換，研究得出雞蛋氧呼吸規(guī)律，一天中雞蛋的氧呼吸強(qiáng)度存在凌晨高、下午低的規(guī)律性，并得出雞蛋呼吸強(qiáng)度大小與新鮮度存在密切關(guān)系。

此外有關(guān)雞蛋呼吸與孵化率的關(guān)系研究中，發(fā)現(xiàn)蛋殼厚度與呼吸強(qiáng)度有一定的關(guān)聯(lián)[17-21]。因此研究雞蛋外部品質(zhì)對雞蛋呼吸強(qiáng)度的影響具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)選取外部品質(zhì)各異的同一種新鮮雞蛋為研究對象，利用呼吸測定儀測量雞蛋與外界二氧化碳的交換量得出雞蛋的呼吸強(qiáng)度，然后測定雞蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)、蛋比重等相關(guān)參數(shù)，再通過統(tǒng)計(jì)分析軟件系統(tǒng)研究雞蛋品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度的關(guān)系，著重分析影響呼吸強(qiáng)度的品質(zhì)因素，以為雞蛋呼吸相關(guān)研究提供理論依據(jù)，為雞蛋貯藏、保鮮提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)樣品由武漢九峰雞場提供，選取產(chǎn)出時(shí)間接近的新鮮海蘭粉殼雞蛋200 枚，保證樣品蛋殼潔凈、大小不一、蛋形各異，對樣品進(jìn)行編號(hào)。將雞蛋放在溫度為22 ℃，相對濕度為65%的培養(yǎng)箱中貯存，次日測量。

不同質(zhì)量濃度的氯化鈉溶液（自制）。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX智能型生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠；JY3002稱質(zhì)量儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司；SY-1022呼吸測定儀 武漢鑫星星科學(xué)儀器有限公司；FGV-10XY蛋殼強(qiáng)度測定儀 以色列奧卡食品科技有限公司；電子游標(biāo)卡尺 上海美耐特實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 呼吸強(qiáng)度測定

圖1 呼吸強(qiáng)度測定裝置Fig. 1 Schematic illustration of respiration intensity meter

雞蛋呼吸強(qiáng)度是通過呼吸測定儀測定二氧化碳交換量、溫度等參數(shù)，再綜合其他參數(shù)計(jì)算得出[22-23]，其示意圖如圖1所示。實(shí)驗(yàn)前將橡膠管連接呼吸室的一端，放到室外空曠處進(jìn)行校準(zhǔn)（21 min），校準(zhǔn)完成后，將橡膠管重新連接到呼吸室，設(shè)置文件采集的名稱，打開流量計(jì)（1.5 L/min），待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，將編號(hào)后的雞蛋稱質(zhì)量，記錄m，放入1 L的呼吸室中，密封，記錄此時(shí)CO2的質(zhì)量濃度ρ0、溫度T0，一段時(shí)間t后，記錄CO2質(zhì)量濃度ρt、溫度T。根據(jù)公式（1）計(jì)算雞蛋的呼吸強(qiáng)度。

式中：Q為呼吸強(qiáng)度/（mg/（kg·h））；ρt為CO2最終質(zhì)量濃度/（mg/L）；ρ0為CO2初始質(zhì)量濃度/（mg/L）；T為最終溫度/℃；T0為最初溫度/℃；m為雞蛋質(zhì)量/g；t為測量時(shí)間/min；V為容器體積/L。

1.3.2 品質(zhì)參數(shù)測定

測定弱呼吸強(qiáng)度（0～1 mg/（kg·h））、中呼吸強(qiáng)度（＞1～＜3 mg/（kg·h））、強(qiáng)呼吸強(qiáng)度（3～5 mg/（kg·h））下的雞蛋各品質(zhì)參數(shù)。雞蛋質(zhì)量：用JY3002稱質(zhì)量儀稱量，精度為0.001 g。蛋形指數(shù)：用電子游標(biāo)卡尺測量雞蛋縱徑、橫徑，精度為0.01 mm，蛋形指數(shù)為縱徑與橫徑之比。蛋殼厚度：用游標(biāo)卡尺測雞蛋尖端、赤道以及鈍端三端厚度并取平均值。蛋殼強(qiáng)度：用蛋殼強(qiáng)度測定儀測定，單位為N，精度為0.01 N。蛋殼質(zhì)量：打開雞蛋將內(nèi)容物去掉，然后用清水將蛋殼洗凈烘干并稱質(zhì)量。蛋殼比例按照式（2）計(jì)算。

蛋比重的測量：采用鹽水法，如表1所示。將測量呼吸強(qiáng)度后的雞蛋先放進(jìn)清水中，然后從相對密度為1.060、1.065、1.070、1.075、1.080、1.085、1.090、1.095、1.100的氯化鈉溶液（用液體比重計(jì)校正各溶液相對密度，使其依次相差0.005）中依次通過，記錄雞蛋能夠漂浮的氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度。

表1 不同相對密度的氯化鈉溶液配比Table 1 Salt solutions with different relative densities

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Microsoft Excel 2007軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SPSS Statistics 19.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維方差分析，Duncan’s法進(jìn)行差異顯著性校驗(yàn)。采用Pearson方法進(jìn)行雞蛋品質(zhì)參數(shù)之間以及與呼吸強(qiáng)度間的相關(guān)性分析，P＜0.05為顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞蛋品質(zhì)指標(biāo)及呼吸強(qiáng)度

經(jīng)過測量，挑選具有有效數(shù)據(jù)的雞蛋109 枚，所有樣品蛋質(zhì)量范圍約為44～72 g，蛋形指數(shù)范圍為1.205～1.391，實(shí)驗(yàn)在22 ℃左右的室溫下進(jìn)行，測量的部分雞蛋外部品質(zhì)指標(biāo)及呼吸強(qiáng)度參數(shù)如表2所示（僅列出其中15 枚雞蛋數(shù)據(jù)）。

表2 部分雞蛋品質(zhì)指標(biāo)及呼吸強(qiáng)度Table 2 Egg quality indexes and respiration rate

2.2 雞蛋品質(zhì)參數(shù)相關(guān)性

表3 雞蛋品質(zhì)指標(biāo)與呼吸強(qiáng)度的相關(guān)性Table 3 Correlation between egg quality parameters and respiration intensity

雞蛋品質(zhì)指標(biāo)與呼吸強(qiáng)度之間進(jìn)行相關(guān)性分析，其結(jié)果如表3所示。雞蛋呼吸強(qiáng)度大小與雞蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)顯著正相關(guān)，與蛋殼厚度、蛋殼比例顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。另外，雞蛋呼吸強(qiáng)度與蛋比重、蛋殼強(qiáng)度存在負(fù)相關(guān)性，與蛋殼質(zhì)量呈現(xiàn)正相關(guān)性，但均不顯著。雞蛋質(zhì)量與蛋殼質(zhì)量極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與蛋殼比例負(fù)相關(guān)，即雞蛋的質(zhì)量越大，其蛋殼的質(zhì)量越大，其蛋殼比例可能越小，這一結(jié)果與人們常識(shí)相符；與蛋形指數(shù)、蛋殼厚度存在正相關(guān)性，也就是說，雞蛋的質(zhì)量越大，其蛋形指數(shù)與蛋殼厚度可能越大。此外，蛋形指數(shù)與蛋比重、蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度以及蛋殼比例存在不顯著的正相關(guān)性，與蛋殼質(zhì)量存在不顯著的負(fù)相關(guān)性。

同時(shí)由表3可知，雞蛋的蛋比重與蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度以及蛋殼比例均極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與蛋殼質(zhì)量顯著正相關(guān)（P＜0.05），即雞蛋的蛋比重越大，其蛋殼強(qiáng)度、蛋殼厚度、蛋殼質(zhì)量以及蛋殼比例可能越大。蛋殼強(qiáng)度與蛋殼厚度存在極顯著正相關(guān)（P＜0.01），也就是說，蛋殼強(qiáng)度大的雞蛋，蛋殼厚度也大，這與Narushin[24]、Johansson[25]等的研究一致。

2.3 雞蛋質(zhì)量對呼吸強(qiáng)度的影響

圖2 不同呼吸強(qiáng)度下的雞蛋質(zhì)量Fig. 2 Egg mass under different respiration intensities

由圖2可知，不同呼吸強(qiáng)度下雞蛋質(zhì)量差異顯著（P＜0.05），并且隨著呼吸強(qiáng)度的增加，雞蛋質(zhì)量呈上升趨勢，這與表3得出的雞蛋呼吸強(qiáng)度與雞蛋質(zhì)量顯著正相關(guān)相一致，其可能是由于質(zhì)量大的雞蛋里面的內(nèi)容物相對較多，進(jìn)行的生理活動(dòng)程度劇烈，所以其呼吸強(qiáng)度大。這表明呼吸強(qiáng)度與質(zhì)量間存在密切聯(lián)系。

2.4 蛋形指數(shù)對呼吸強(qiáng)度的影響

圖3 不同呼吸強(qiáng)度下的蛋形指數(shù)Fig. 3 Egg shape index under different respiration intensities

如圖3所示，在弱和中呼吸強(qiáng)度下，兩者蛋形指數(shù)沒有顯著差異（P＞0.05），但與強(qiáng)呼吸強(qiáng)度下的蛋形指數(shù)差異顯著（P＜0.05）。究其原因，可能是當(dāng)?shù)靶沃笖?shù)過大時(shí)，蛋形過長，位于尖端的氣室過小，氣體量少，需要與外界進(jìn)行的氣體交換量較大，所以強(qiáng)呼吸強(qiáng)度下的雞蛋蛋形指數(shù)相對較大，其值在1.352以上。

2.5 蛋比重對呼吸強(qiáng)度的影響

圖4 不同呼吸強(qiáng)度下的蛋比重Fig. 4 Egg specif i c gravity under different respiration intensities

蛋比重是雞蛋品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它與雞蛋的致密度有密切的聯(lián)系。如圖4所示，不同呼吸強(qiáng)度的雞蛋的蛋比重間差異不顯著（P＞0.05），其值均在1.07～1.08之間。結(jié)合表3中的相關(guān)性結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)雞蛋的蛋比重對呼吸強(qiáng)度的影響較小。

2.6 蛋殼品質(zhì)對呼吸強(qiáng)度的影響

蛋殼是一種高度有序的生化礦化結(jié)構(gòu)，是雞蛋與外界進(jìn)行交換的介質(zhì)，主要由碳酸鈣和組成有機(jī)基質(zhì)的蛋白質(zhì)、糖蛋白和蛋白聚糖所構(gòu)成[26]，不僅能夠調(diào)節(jié)蛋殼內(nèi)外的氣體交換和水分散失，而且能夠保障內(nèi)容物不受物理損傷和細(xì)菌的侵害[27]。蛋殼品質(zhì)包括蛋殼質(zhì)量、蛋殼強(qiáng)度、蛋殼比例以及蛋殼厚度等參數(shù)，不同呼吸強(qiáng)度的雞蛋之間蛋殼品質(zhì)比較結(jié)果見表4。

表4 不同呼吸強(qiáng)度下的雞蛋之間蛋殼品質(zhì)比較Table 4 Comparison of egg quality under different respiration intensities

雞蛋的呼吸作用主要是通過蛋殼表面氣孔進(jìn)行的，蛋殼氣孔總面積與氣孔長度之間存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系，同時(shí)蛋殼氣孔的長度大致與蛋殼厚度相接近[28-29]，即按常理分析，蛋殼厚度與雞蛋呼吸強(qiáng)度具有較強(qiáng)的相關(guān)性。根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果，雞蛋呼吸強(qiáng)度與蛋殼厚度顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與常理分析一致。如表4所示，弱呼吸強(qiáng)度的蛋殼厚度與中、強(qiáng)呼吸強(qiáng)度的蛋殼厚度差異顯著（P＜0.05），其他參數(shù)沒有顯著差異（P＞0.05）。

3 結(jié) 論

雞蛋外部品質(zhì)指標(biāo)中，雞蛋呼吸強(qiáng)度強(qiáng)弱與雞蛋質(zhì)量、蛋形指數(shù)顯著正相關(guān)（P＜0.05），與蛋殼厚度、蛋殼比例顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。蛋比重、蛋殼強(qiáng)度以及蛋殼質(zhì)量對雞蛋呼吸影響較小。此外，雞蛋呼吸的主要通道為蛋殼的氣孔，所以與蛋殼表面氣孔以及其他超微結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系還需進(jìn)一步研究。

雞蛋呼吸強(qiáng)度的強(qiáng)弱不僅與雞蛋品質(zhì)有關(guān)，而且與外界環(huán)境因素、蛋殼超微結(jié)構(gòu)以及雞蛋內(nèi)容物成分均有關(guān)，不能用單一因子來表征，是多種因素共同作用的結(jié)果。根據(jù)雞蛋品質(zhì)指標(biāo)對呼吸強(qiáng)度的影響可以有針對性地抑制雞蛋呼吸作用，進(jìn)而延長保質(zhì)期。另外，蛋比重是影響蛋殼強(qiáng)度、蛋殼質(zhì)量、蛋殼厚度以及蛋殼比例的一個(gè)重要因素，對以后蛋殼力學(xué)特性等研究具有重要意義。同時(shí)，本研究也可為以后禽蛋呼吸的相關(guān)研究提供基礎(chǔ)參數(shù)。

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Correlation Between Egg External Quality and Respiration Intensity

WANG Jiaojiao1, WANG Qiaohua1,2,3,*, MA Meihu2,4, WANG Bin1
(1. College of Engineering, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. National Egg Processing Technology Research and Development Sub-Centers, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;3. Key Laboratory of Agricultural Equipment in Mid-Lower Yangtze River, Ministry of Agriculture, Wuhan 430070, China;4. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The storage and preservation of egg has always been the focus of research in the egg industry. It has been demonstrated that egg quality has a close relationship with respiratory intensity. In order to further clarify the relationship between these two variables, chicken eggs from the same breed with different external qualities were selected and measured for respiration rate with a respiration rate mater. The correlation of respiration intensity with egg mass, egg shape index, egg specif i c gravity, shell mass, shell thickness, shell percentage and shell strength was analyzed using SPSS 19.0 software package. The results indicated that respiratory intensity was signif i cantly positively correlated with egg mass (P ＜ 0.05) and egg shape index(P ＜ 0.05). A signif i cantly negative correlation was observed between respiration intensity with both shell thickness and shell percentage (P ＜ 0.05). However, the correlation of respiration intensity with shell strength, egg specif i c gravity and shell mass was not statistically signif i cant (P ＞ 0.05). In addition, there was a signif i cantly positive correlation between egg specif i c gravity and shell strength, thickness and percentage (P ＜ 0.01). A signif i cantly positive correlation between shell strength and shell thickness was also observed (P ＜ 0.01). In summary, it can be concluded that among the egg external quality parameters investigated, egg mass, egg shape index, shell thickness and shell percentage have the greatest effect on respiration intensity.

egg external quality; carbon dioxide; respiration intensity; egg shape index; shell thickness

10.7506/spkx1002-6630-201801006

TS253.2

A

1002-6630（2018）01-0042-05

王嬌嬌, 王巧華, 馬美湖, 等. 雞蛋外部品質(zhì)與其呼吸強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(1): 42-46.

10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

2016-10-06

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31371771）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303084）；“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2015BAD19B05）

王嬌嬌（1988—），女，博士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品無損智能檢測及機(jī)電一體化。E-mail：1058864657@qq.com*通信作者簡介：王巧華（1970—），女，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品無損智能檢測及機(jī)電一體化。E-mail：wqh@mail.hzau.edu.cn