熱處理對(duì)改善皮蛋白堿傷效果研究

孫靜 杜金平 盧立志 陳國(guó)宏 劉華僑

摘 要：為了改善皮蛋腌制中的堿傷情況，提高皮蛋品質(zhì)，本次研究對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)輕度堿傷的皮蛋進(jìn)行不同溫度（40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃）和不同時(shí)長(zhǎng)（2h、4h、6h、8h）的熱處理，然后從產(chǎn)品感官品質(zhì)、含水率和質(zhì)構(gòu)特性等方面進(jìn)行分析。結(jié)果表明：熱處理溫度和時(shí)間控制在40～44℃、0～4h左右時(shí)，輕度堿傷的皮蛋基本恢復(fù)了原來(lái)形態(tài)，皮蛋白的光澤度、彈性、色澤等感官性狀得以明顯改善，皮蛋白的含水率也恢復(fù)到正常范圍之內(nèi)，其硬度、彈性、凝膠性等物理性質(zhì)也較為理想。

關(guān)鍵詞：皮蛋白 熱處理 感官品質(zhì) 質(zhì)構(gòu)特性

前言

皮蛋是中國(guó)獨(dú)特的蛋加工品，在國(guó)內(nèi)，松花皮蛋的生產(chǎn)數(shù)量及工業(yè)化生產(chǎn)程度均位居蛋制品之首[1]。

皮蛋形成的基本原理主要是蛋白質(zhì)遇堿發(fā)生變性而凝固。制作皮蛋常用的配料有純堿、生石灰、燒堿、食鹽、茶葉、氧化鉛等，這些物質(zhì)綜合起來(lái)作用于新鮮鴨蛋，其中起主導(dǎo)作用的物質(zhì)是氫氧化鈉，但NaOH溶液的濃度不能過(guò)高或過(guò)低，以4%～6%為宜[2]。皮蛋加工過(guò)程中所使用的生石灰（碳酸鈣）和純堿在水中生成強(qiáng)堿，而鴨蛋蛋白和蛋黃中的蛋白質(zhì)在強(qiáng)堿作用下有了不同程度的凝膠化[3]，正是這種凝膠化對(duì)皮蛋的品質(zhì)起了決定性作用。凝膠是指在分散介質(zhì)中的膠體粒子或高分子溶質(zhì)形成整體構(gòu)造而失去了流動(dòng)性，或膠體含有大量液體但處于固化狀態(tài)[4]。禽蛋蛋白中90%以上都是蛋白質(zhì)，因此蛋清蛋白中優(yōu)質(zhì)的凝膠性使相關(guān)食品的質(zhì)構(gòu)、形態(tài)、持水力等皆發(fā)生變化。禽蛋蛋白受堿液作用而形成的凝膠程度受內(nèi)因（如疏水相互作用、氫鍵、二硫鍵等）和外因（料液堿度、金屬離子的種類(lèi)和數(shù)量、腌制溫度和時(shí)間等）的影響[5]，堿液從蛋外慢慢滲入到蛋內(nèi)，從蛋白滲入到蛋黃。若堿液進(jìn)入蛋白的速度大于堿液由蛋白進(jìn)入蛋黃的速度，那么就會(huì)使已經(jīng)凝固的蛋白發(fā)生“液化”，造成皮蛋堿傷；反之，皮蛋仍保持凝固狀態(tài)，松花和溏心逐漸形成[6]。

皮蛋蛋白的液化會(huì)對(duì)皮蛋的外觀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生很大影響，而且在大型工業(yè)生產(chǎn)中，這種液化會(huì)使優(yōu)質(zhì)皮蛋的生產(chǎn)效率嚴(yán)重下降。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)不同液化程度的皮蛋加以控制，能有效提高優(yōu)質(zhì)皮蛋的生產(chǎn)效率，創(chuàng)制更大的市場(chǎng)需求。目前，有關(guān)皮蛋液化改進(jìn)技術(shù)的文獻(xiàn)并不多見(jiàn)，但從其液化的程度不難發(fā)現(xiàn)，要想控制皮蛋蛋白的液化就必須控制影響皮蛋蛋白膠凝的一系列因素，如堿液濃度、腌制時(shí)間與溫度、金屬添加種類(lèi)與數(shù)量等。如料液中加入的堿量過(guò)多，作用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使蛋白質(zhì)重新水化為液體，這種變化稱(chēng)為“堿傷”，嚴(yán)重的堿傷會(huì)導(dǎo)致皮蛋難以成型[7]。腌制溫度過(guò)高，會(huì)使蛋白質(zhì)受到破壞，造成已經(jīng)形成凝膠的蛋白質(zhì)再度液化，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)下降[8]。當(dāng)前，很多文獻(xiàn)中都有對(duì)皮蛋腌制過(guò)程加以改良與優(yōu)化的措施，從而避免皮蛋的“堿傷”。呂峰[9]、孫靜[10]等在皮蛋腌制過(guò)程中采用梯度控溫工藝和熱處理的方式增加皮蛋的成品率、提高生產(chǎn)效率、縮短腌制周期；李軍鵬[11]等在皮蛋腌制過(guò)程中通過(guò)控制腌制條件的劑量來(lái)達(dá)到最優(yōu)品質(zhì)；吳漢東[12]研究不同腌制溫度對(duì)皮蛋的品質(zhì)影響。以上方法雖好，但是都僅涉及提高腌制過(guò)程中腌制液滲入皮蛋的速率和含量來(lái)提高皮蛋的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，忽視了一批因各種因素而未能成熟或輕微堿傷的皮蛋，而工廠(chǎng)只能選擇丟棄這類(lèi)皮蛋，這意味著工廠(chǎng)將損失一筆不小的費(fèi)用。因此，對(duì)輕度堿傷的皮蛋進(jìn)行優(yōu)化，減小其堿傷程度對(duì)于皮蛋的生產(chǎn)加工工藝又是另一種程度的優(yōu)化。近年來(lái)，將熱處理應(yīng)用到食品研究的文獻(xiàn)很多，例如黃麗燕[13]將熱處理應(yīng)用于鹵蛋蛋白質(zhì)構(gòu)的研究，其通過(guò)TPA方法與感官評(píng)價(jià)方法，研究了鹵蛋加工過(guò)程中預(yù)煮時(shí)間、鹵制時(shí)間、滅菌方式及時(shí)間對(duì)鹵蛋蛋白質(zhì)構(gòu)的影響；陳蔚輝[14]采用蒸、炒、炸3種烹調(diào)方法對(duì)馬鈴薯進(jìn)行熱處理，研究處理后馬鈴薯所含VC、蛋白質(zhì)、可溶性固形物、胡蘿卜素、淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分的變化。但這些研究也僅僅停留在制作階段的品質(zhì)優(yōu)化，也未涉及到后續(xù)成品的改善。

本試驗(yàn)對(duì)采用銅鋅混合鹽對(duì)在常溫下腌制的皮蛋進(jìn)行熱處理，研究蛋白的感官品質(zhì)、水分含量及質(zhì)構(gòu)特性變化規(guī)律，旨在為皮蛋相關(guān)研究與實(shí)際生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮鴨蛋，湖北離湖禽蛋股份有限公司提供；紅茶末，購(gòu)于湖北省農(nóng)科院集貿(mào)市場(chǎng)。

1.2 方法

1.2.1 皮蛋加工工藝流程

原料鴨蛋→檢蛋→清洗→按配方配制浸泡液→浸泡腌制→定期檢驗(yàn)→出缸→熱處理→檢測(cè)。

1.2.2 樣品處理

根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)確定皮蛋腌制較優(yōu)配方：NaOH濃度6%、金屬鹽4%、CaO2%、茶葉2%。將新鮮鴨蛋在室溫（25℃左右）下進(jìn)行腌制，從腌制的第10天開(kāi)始，每隔3天取樣觀察，直至皮蛋出現(xiàn)堿傷為止。挑選出腌制皮蛋當(dāng)中出現(xiàn)輕度堿傷的皮蛋，將蛋黃去除，留下蛋白，進(jìn)行不同溫度和時(shí)間的熱處理。

將堿傷皮蛋白切成1cm3的小立方體，分別放入溫度為40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃的干燥箱當(dāng)中進(jìn)行熱處理，觀察皮蛋白在熱處理時(shí)間為0h、2h、4h、6h、8h時(shí)的感官性狀，測(cè)定其水分含量和質(zhì)構(gòu)特性。

1.2.3 皮蛋的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

以熱處理前作為對(duì)照，從皮蛋白的顏色、質(zhì)地、彈性、形狀、大小等方面進(jìn)行觀察并比較。

1.2.4 皮蛋白含水量的測(cè)定

參照GB/T 5009.3《食品中水分的測(cè)定方法》[15]將皮蛋剝殼，稱(chēng)取3.00g左右皮蛋白樣品，記作W0。將W0放入烘烤至質(zhì)量恒定的潔凈鋁盒在鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，設(shè)置105℃烘烤至質(zhì)量恒定，取出后放入干燥器中冷卻后再稱(chēng)質(zhì)量，記做W1。含水率（%）=（W0-W1）/W0×100%。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

使用型號(hào)為P/36R的探頭測(cè)定皮蛋的硬度、彈性、粘結(jié)性、凝膠性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)。

測(cè)試條件：測(cè)前后速率為5.00mm/s，測(cè)中速率為1.00mm/s，壓縮程度為40%，停留間隔為5s，數(shù)據(jù)采集速率為10pps，觸發(fā)值為0.1N。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱處理對(duì)皮蛋白感官品質(zhì)的影響

在新鮮鴨蛋腌制的第10d開(kāi)始進(jìn)行觀察——鴨蛋的表面開(kāi)始均勻的出現(xiàn)灰黑色小斑點(diǎn)，且隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，斑點(diǎn)的顏色越來(lái)越深，面積越來(lái)越大，蛋殼的顏色也慢慢由乳白色便成了暗灰色，蛋的底部開(kāi)始逐漸區(qū)域式的變黑。當(dāng)黑色區(qū)域即將延展到頂部時(shí)（22d），用手電筒照射蛋頂部，若亮光中出現(xiàn)了黑暗區(qū)域，則表明其開(kāi)始出現(xiàn)堿傷。不同熱處理溫度和時(shí)間下，皮蛋白感官情況有所差異。

40℃下，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋表面的色澤隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)其顏色逐漸加深，在2h時(shí)光澤度最好，4h時(shí)其光澤度有明顯的下降。從質(zhì)地看，皮蛋白在熱處理6h之后依次出現(xiàn)了形態(tài)收縮和干裂的現(xiàn)象；而堿傷皮蛋在4h時(shí)，整體的彈性、質(zhì)地和光澤度都處于最佳狀態(tài)，在之后的熱處理時(shí)間當(dāng)中便出現(xiàn)稍許外層干硬的現(xiàn)象。

42℃下，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白表面在4h時(shí)便出現(xiàn)白色花紋，這是由于皮蛋白長(zhǎng)時(shí)間受熱處理后使其表面收縮，從而讓蛋白表面的結(jié)晶“花紋”暴露在外；而堿傷皮蛋在4h時(shí)光澤感和質(zhì)地相對(duì)較佳。從熱處理之前的原樣可以看出，皮蛋堿傷的程度有些嚴(yán)重，表面出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的液化現(xiàn)象，因此盡管對(duì)其進(jìn)行了熱處理，但是從感官上的改善情況卻不太明顯。

44℃下的標(biāo)準(zhǔn)樣品較42℃下的標(biāo)準(zhǔn)樣品而言，其過(guò)早出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的干裂現(xiàn)象，且隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)的皮蛋白變得更加干硬。44℃下的堿傷樣品則在2h左右出現(xiàn)較好的感官性狀，在4h時(shí)出現(xiàn)的感官性狀遠(yuǎn)不如2h。

46℃下的堿傷樣品經(jīng)熱處理的效果不如較低處理溫度的樣品，2h便對(duì)原來(lái)的堿傷樣品無(wú)太大的影響，只是使原本的樣品變得更加的堅(jiān)硬。48℃下的堿傷樣品與46℃下的堿傷樣品相比其熱處理的效果變得更加嚴(yán)重，甚至在處理6h時(shí)其形態(tài)有了明顯的縮小，不再具有原本的性狀。50℃下的堿傷樣品由于溫度過(guò)高，皮蛋原本的光澤度和彈性已經(jīng)基本上不復(fù)存在。

從橫向上看，隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，皮蛋清在色澤、光澤度、顏色、形態(tài)等方面的最佳時(shí)間處于2h左右，之后便逐漸減弱，且會(huì)出現(xiàn)形態(tài)逐漸縮小、顏色分布不均勻、色澤變暗、光澤度降低的現(xiàn)象，甚至有明顯的白色結(jié)晶“花紋”出現(xiàn)。

在硬度上，從0～9h皮蛋白一直處于不斷加強(qiáng)的狀態(tài)。隨著熱處理溫度的逐漸升高，原本9h出現(xiàn)的形態(tài)會(huì)慢慢縮短到6h，在硬度方面甚至?xí)鼜?qiáng)。低溫狀態(tài)時(shí)（40～44℃），在感官上其處理效果在2～4h左右為最佳狀態(tài)，高溫狀態(tài)時(shí)（44℃以上）最佳狀態(tài)出現(xiàn)的時(shí)間便逐漸縮短。這是因?yàn)?，高溫加快了輕度堿傷皮蛋當(dāng)中的水分流失，從而使得最佳熱處理時(shí)間縮短。因此，在感官方面，對(duì)堿傷皮蛋白進(jìn)行熱處理最優(yōu)的溫度和時(shí)間分別是：40～44℃，2～4h。

2.2熱處理對(duì)堿傷皮蛋白含水率的影響

由圖1可知，隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，皮蛋白的含水率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。在0～4h左右，皮蛋白含水率下降的趨勢(shì)較緩，特別是在40℃和42℃的溫度下，在4h內(nèi)其皮蛋白的含水率下降幅度僅僅為5%左右，4～8h皮蛋白的含水率逐步下降20%的比例——從原本75%左右的含水率降到了55%左右。在熱處理溫度方面，溫度越高，其含水率下降的幅度越大，并且在熱處理時(shí)間為2h時(shí)便開(kāi)始有大幅度下降的趨勢(shì)——與熱處理對(duì)皮蛋白感官性狀的變化相吻合。但高溫長(zhǎng)時(shí)的熱處理使皮蛋的含水率下降到非正常狀態(tài)，影響了皮蛋正常的感官品質(zhì)，因此，46℃以上溫度的熱處理不適合堿傷皮蛋的改良。因此，就皮蛋白的含水率而言，最佳的熱處理溫度和時(shí)間為：40～44℃，0～4h。

2.3熱處理對(duì)皮蛋白質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.3.1熱處理對(duì)皮蛋白硬度的影響

由圖2可知，40～50℃時(shí)，隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白和堿傷皮蛋白的硬度指標(biāo)都呈逐漸上升的趨勢(shì)。40℃時(shí)，兩者曲線(xiàn)的走向大致相同；42℃時(shí)，堿傷皮蛋白的曲線(xiàn)更為陡峭，而標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白的硬度值卻隨熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)變化相對(duì)緩慢；從44℃、46℃、48℃和50℃的曲線(xiàn)當(dāng)中大致可以看出，隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，堿傷皮蛋白的硬度值變化較小，總體上都較為平緩。

2.3.2熱處理對(duì)皮蛋白彈性的影響

由圖3可知，皮蛋白經(jīng)過(guò)熱處理之后的彈性值基本在0.9～1.1之間波動(dòng)，說(shuō)明熱處理對(duì)其影響較小。40℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白和堿傷皮蛋白的彈性值均在0～2h左右有所增長(zhǎng)，堿傷皮蛋白的彈性值在4h左右達(dá)到最高峰；42℃時(shí)，堿傷皮蛋白的彈性值在熱處理時(shí)間為0～2h左右有急劇的增長(zhǎng)，2h達(dá)到最高峰；44℃時(shí)，兩條曲線(xiàn)的波動(dòng)較大，但是在2h左右，兩者的彈性值較為接近；46℃、48℃、50℃時(shí)，3條曲線(xiàn)大致都呈現(xiàn)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢上升的趨勢(shì)。結(jié)合水分和感官研究，溫度過(guò)高對(duì)皮蛋的物理性狀有不良影響。因此，在彈性方面，熱處理溫度在40～44℃，時(shí)間在2h左右時(shí)，堿傷皮蛋白的彈性較佳。

2.3.3熱處理對(duì)皮蛋白粘結(jié)性的影響

由圖4可知，40℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白及堿傷皮蛋白的粘結(jié)性數(shù)值均在熱處理時(shí)間為0～4h內(nèi)有緩慢上升，在4h之后呈下降趨勢(shì)；42℃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白的粘結(jié)性數(shù)值均在4h之內(nèi)較為穩(wěn)定，堿傷皮蛋白的粘結(jié)性數(shù)值波動(dòng)較大；44℃時(shí)，兩曲線(xiàn)在0～2h變化相對(duì)較小，在2h之后變化趨勢(shì)較大；46℃、48℃、50℃時(shí)，堿傷皮蛋白的粘結(jié)性數(shù)值變化便相對(duì)平穩(wěn)。整體來(lái)看，在較低熱處理溫度時(shí)（40～42℃）皮蛋白的粘結(jié)性在4h之后出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)；但隨著熱處理溫度的升高，下降趨勢(shì)相對(duì)較緩。

2.3.4熱處理對(duì)皮蛋白凝膠性的影響

由圖5可知，在較低熱處理溫度時(shí)（40～42℃）皮蛋白的凝膠性的變化隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)均有上升的趨勢(shì)且幅度較大，而高溫對(duì)其影響卻不太明顯。堿傷皮蛋在低溫時(shí)凝膠性的增長(zhǎng)率較大，隨著熱處理溫度的升高，其凝膠性增長(zhǎng)幅度相對(duì)減緩，在熱處理時(shí)間在為6h左右時(shí)出現(xiàn)最高峰，之后便有下降的趨勢(shì)。

2.3.5熱處理對(duì)皮蛋白咀嚼性的影響

由圖6可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，熱處理對(duì)皮蛋白咀嚼性的影響曲線(xiàn)呈逐漸上升趨勢(shì)，在2～6h曲線(xiàn)的增長(zhǎng)幅度較大，標(biāo)準(zhǔn)和堿傷皮蛋受熱處理溫度和時(shí)間的影響大致相同。總體而言，溫度較低時(shí)其增長(zhǎng)幅度要高于較高溫度。

2.3.6熱處理對(duì)皮蛋白回復(fù)性的影響

由圖7可知，40℃時(shí)，堿傷及標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白的回復(fù)性在數(shù)值上的變化大致相似——均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，兩者的最高分均出現(xiàn)在4h左右，4h之后便呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；42℃時(shí)，兩者下降的趨勢(shì)減緩，堿傷皮蛋白的回復(fù)性受溫度的影響較標(biāo)準(zhǔn)皮蛋白的回復(fù)性較小；44℃時(shí)，堿傷皮蛋白的回復(fù)性在數(shù)值上較標(biāo)準(zhǔn)的皮蛋白而言更大；46℃、48℃、50℃堿傷皮蛋白的回復(fù)性變化曲線(xiàn)較為平緩，特別是相對(duì)高溫的50℃，在0～8h內(nèi)其回復(fù)性未出現(xiàn)下降情況。

綜上所述，熱處理對(duì)皮蛋白的質(zhì)構(gòu)影響較為明顯，特別是熱處理溫度在40～46℃、時(shí)間在0～6h左右時(shí)對(duì)皮蛋蛋白綜合物理指標(biāo)有一定程度的改善，這是對(duì)輕度堿傷的皮蛋進(jìn)行熱處理使輕微“液化”的皮蛋白中的堿物質(zhì)及水分揮發(fā)，使皮蛋白的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性稍微恢復(fù)，咀嚼性增大，并且流失部分水分使得皮蛋白表面更加光滑透亮。但是，熱處理溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)使皮蛋白中的水分過(guò)度流失，破壞了凝膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促使皮蛋蛋白出現(xiàn)干硬，甚至干縮的現(xiàn)象。

3討論

從感官、水分、質(zhì)構(gòu)方面綜合分析熱處理對(duì)皮蛋白的影響——最佳熱處理溫度和時(shí)間為40～44℃、0～4h。在此溫度和時(shí)間區(qū)間內(nèi)，輕度堿傷的皮蛋基本恢復(fù)原來(lái)的形態(tài)——皮蛋白的光澤度、彈性加強(qiáng)，質(zhì)地更加致密，色澤更加晶瑩透亮。同時(shí)，在這一區(qū)間內(nèi)，皮蛋白經(jīng)過(guò)熱處理后降低的水分較少，使原本輕微“液化”的皮蛋白的含水率恢復(fù)到正常的范圍之內(nèi)；皮蛋質(zhì)構(gòu)的有關(guān)指標(biāo)也更加證實(shí)了此溫度和時(shí)間對(duì)其內(nèi)部理化性質(zhì)的影響。

皮蛋白在高溫長(zhǎng)時(shí)的熱處理之后出現(xiàn)干裂、干硬等不理想狀態(tài)，是皮蛋嚴(yán)重缺水所致。對(duì)處于嚴(yán)重堿傷的皮蛋白來(lái)說(shuō)，熱處理效果不大，因?yàn)閲?yán)重堿傷的皮蛋白其內(nèi)部因過(guò)量的堿液侵入使其凝膠狀態(tài)被不可逆破壞，使得凝膠結(jié)構(gòu)中的氫鍵、二硫鍵等出現(xiàn)了不可逆的變化，故適當(dāng)?shù)臒崽幚碇粚?duì)輕度堿傷皮蛋的品質(zhì)改善有意義。

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基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系水禽體系專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（CARS-43-18）；湖北省動(dòng)物胚胎工程與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（2016ZD108）；湖北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BBA206）；湖北省技術(shù)創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)重大項(xiàng)目（2018ABA112）；湖北省農(nóng)科院青年科學(xué)基金項(xiàng)目（2015NKYJJ28）。