基于差示掃描量熱法研究噴霧干燥雞蛋全粉熱轉(zhuǎn)變溫度

趙金紅，白 潔，張 清，張小飛，李玉美，袁 諾，劉松南，郭 宏*

（北京食品科學(xué)研究院，北京 100068）

我國是全球最大的雞蛋生產(chǎn)國，雞蛋占我國禽蛋產(chǎn)量85%以上。雞蛋被認(rèn)為是一種廉價(jià)且營養(yǎng)豐富的食物，它含有高質(zhì)量的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)、碳水化合物和維生素，雞蛋中很多成分都有生物活性[1-2]。雞蛋已經(jīng)廣泛應(yīng)用于烘焙食品、蛋黃醬、色拉調(diào)味料、糖果、冰淇淋和意大利面等很多方便食品中[3]，隨著消費(fèi)者對(duì)食品多樣性的要求，目前經(jīng)常將蛋粉、巴氏殺菌蛋液和冰蛋來代替帶殼鮮蛋作為原材料再進(jìn)行后續(xù)加工。這不僅解決了鮮蛋易碎、運(yùn)輸困難等問題，而且蛋液經(jīng)過巴氏殺菌后安全性更高，能避免微生物的污染，并且使用方便[2,4-6]。其中，蛋液可以通過干燥脫水直接制成蛋粉或冷凍蛋液制成冰蛋，但是在蛋粉或者冰蛋加工過程中，容易形成非平衡無定形態(tài)，導(dǎo)致蛋粉和冰蛋加工時(shí)不穩(wěn)定。因此，在加工過程中，需要保持蛋制品的品質(zhì)以及營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性，避免物料從玻璃態(tài)向橡膠態(tài)的轉(zhuǎn)變。對(duì)于蛋粉來說，應(yīng)盡量避免高溫加工，使蛋粉處于玻璃態(tài)；對(duì)于冰蛋而言，也應(yīng)該將其凍藏在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，使其處于玻璃態(tài)。

傳統(tǒng)方法常用水分活度（water activity，aw）來研究食品的穩(wěn)定性，但由于在實(shí)際加工貯藏時(shí)，單獨(dú)采用水分活度來衡量食品的穩(wěn)定性有一定的局限[7-9]。因此，后來提出了玻璃化轉(zhuǎn)變的概念，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）與食品的質(zhì)地、微生物生長、化學(xué)反應(yīng)和貨架期都有很大關(guān)系[10]。玻璃態(tài)理論認(rèn)為，當(dāng)食品在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下貯藏時(shí)，體系的分子擴(kuò)散速率較小，因此食品在玻璃態(tài)下不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不易發(fā)生腐敗變質(zhì)[11]。此外，差示掃描量熱儀（differential scanning calorimetry，DSC）能直接檢測食品的熱轉(zhuǎn)變溫度和發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)的焓變，其中，凍結(jié)溫度可以用來間接計(jì)算有效分子質(zhì)量、水分活度、結(jié)合水、自由水與非凍結(jié)水的含量、冰晶熔融焓變以及構(gòu)建食品的狀態(tài)圖[10]。

目前，對(duì)碳水化合物類食品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及狀態(tài)圖的研究較多[8,12]，而對(duì)蛋白質(zhì)-水體系的熱轉(zhuǎn)變研究相對(duì)較少，這可能是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)類食品的玻璃化轉(zhuǎn)變較難檢測[10]。關(guān)于雞蛋玻璃化轉(zhuǎn)變的研究甚少，Rao Qinchun等[3]研究了雞蛋蛋清的熱轉(zhuǎn)變；Ko?等[13]研究了雞蛋全粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，但文中只有數(shù)據(jù)而未展示DSC熱流圖，更未分析玻璃化轉(zhuǎn)變臺(tái)階的鑒別，而這正是難點(diǎn)所在，并且兩篇文章都沒有研究含凍結(jié)水（較高水分含量）雞蛋的熱轉(zhuǎn)變。因此，本實(shí)驗(yàn)的目的是研究含非凍結(jié)水（較低水分含量）雞蛋全粉與含凍結(jié)水（較高水分含量）樣品的熱轉(zhuǎn)變溫度，其包括蛋白質(zhì)變性溫度（Td）、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、凍結(jié)溫度（TF）以及凍結(jié)終點(diǎn)溫度（Tm'）（即最大凍結(jié)濃縮條件時(shí)對(duì)應(yīng)的TF）；此外，還研究了雞蛋全粉的吸附等溫線，以期為蛋制品干燥加工或冷凍加工提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞蛋全粉（巴氏殺菌全蛋液直接噴霧干燥制得）北京二商健力食品科技有限公司。

氯化鋰、乙酸鉀、六水合氯化鎂（均為分析純）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Q2000 DSC 美國TA公司；LRH-250F恒溫試驗(yàn)箱深圳市澳德瑪電子科技有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱南京騰飛干燥設(shè)備有限公司；全自動(dòng)凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司；SX2-4-10箱式電阻爐 天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；HH8恒溫水浴鍋 環(huán)宇科學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

噴霧干燥雞蛋全粉是由全蛋液先經(jīng)過巴氏殺菌，然后再直接噴霧干燥而得。巴氏殺菌條件為65 ℃殺菌3 min；噴霧干燥條件為：進(jìn)口溫度165～175 ℃，出口溫度65～85 ℃，壓強(qiáng)1 MPa，噴霧干燥全粉沒有添加麥芽糊精等大分子包材。

為了獲得不同水分含量的樣品，將5～7 mg噴霧干燥雞蛋全粉置于DSC鋁盤內(nèi)（敞口），接著將其放在裝有不同飽和鹽溶液（aw為0.12～0.94）的密閉容器中，再置于溫度（25±2）℃的恒溫箱中平衡3 d[14]。對(duì)于aw為0.85和0.94的樣品，為了避免水分活度較大導(dǎo)致微生物生長，將百里香酚放入密閉容器中。飽和鹽溶液的aw見表1[11]。樣品水分含量可以根據(jù)樣品在平衡前后的質(zhì)量差計(jì)算得到。為了得到aw大于0.94的樣品，可將預(yù)先計(jì)算好的蒸餾水直接加入到裝有雞蛋全粉的稱量瓶中，然后將稱量瓶密封放入干燥器中，在4 ℃下平衡24 h[15]。

表1 25 ℃飽和鹽溶液的水分活度Table 1 Water activity of saturated salt solutions at 25 ℃

1.3.2 噴霧干燥雞蛋全粉品質(zhì)的測定

水分含量的測定采用烘箱直接干燥法，在105 ℃下干燥24 h至恒質(zhì)量[10]。蛋白質(zhì)、脂肪和灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》[16]、GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》[17]和GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》[18]測定。

1.3.3 吸附等溫線的模擬

水分活度和水分含量的關(guān)系（吸附等溫線）利用GAB模型（公式（1））表達(dá)。

式中：Xm表示單分子層干基水分含量（干燥食品在貯藏過程中，能夠保持其高品質(zhì)的安全水分含量）/（g/g）；C、K表示熱力學(xué)比例常數(shù)（方程參數(shù)）。GAB模型的參數(shù)利用Origin 8.6軟件的非線性回歸擬合得到，其中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型的擬合精確度用決定系數(shù)R2表示[15]。

1.3.4 凍結(jié)曲線的模擬

凍結(jié)曲線反映雞蛋凍結(jié)溫度隨固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，是由Clausius-Clapeyron方程模擬[14]，如方程（2）所示。

式中：ΔT表示凍結(jié)溫度降低值（ΔT＝Tw-TF，Tw表示水的凍結(jié)溫度/℃，TF表示樣品的凍結(jié)溫度/℃）；β表示水的凍結(jié)常數(shù)（1 860（kg·K）/（kg·mol））；λw表示水的有效分子質(zhì)量；Xs表示固形物含量（值為1－Xw）；E表示水和固體的分子質(zhì)量比（E＝λw/λs）；λs表示固體的有效分子質(zhì)量；Xw表示濕基水分含量/（g/g）。

1.3.5 DSC測量雞蛋的熱轉(zhuǎn)變溫度

首先通過銦（熔點(diǎn)156.5℃，焓變?chǔ)m＝28.5 kJ/kg）和蒸餾水（熔點(diǎn)0 ℃，焓變?chǔ)m＝334 kJ/kg）來校正儀器的溫度和熱量。本儀器采用機(jī)械制冷方式降溫，氮?dú)饬魉贋?0 mL/min，使用密封鋁盤對(duì)樣品（5～8 mg）進(jìn)行壓樣，空的鋁盤作為參照。

1.3.5.1 含非凍結(jié)水樣品熱轉(zhuǎn)變溫度的測定

含非凍結(jié)水樣品（較低的水分含量）指濕基水分含量為0.023～0.164 g/g（對(duì)應(yīng)的aw為0.12～0.85）的樣品。采用DSC單掃描程序測量含非凍結(jié)水樣品的熱轉(zhuǎn)變溫度：樣品以10 ℃/min的速度從20 ℃降到－80 ℃，保持5 min，然后以5 ℃/min的速度升溫至170 ℃[3]。

1.3.5.2 含凍結(jié)水樣品熱轉(zhuǎn)變溫度的測定

含凍結(jié)水樣品（較高的水分含量）指濕基水分含量從0.22 g/g到0.64 g/g。對(duì)于含有凍結(jié)水的樣品，采用初步掃描程序：樣品從20 ℃以5 ℃/min的速度降到－85 ℃，保持10 min，然后再以5 ℃/min的速度從－85 ℃升到40 ℃[12]。初步得到雞蛋的熱流曲線后，找到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和凍結(jié)終點(diǎn)溫度（Tm'）的位置。為了達(dá)到最大凍結(jié)濃縮條件，同時(shí)使得玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階增大，提高測量的準(zhǔn)確性，可使用在（Tm'－1）℃時(shí)退火30 min的處理方法，退火程序?yàn)椋簶悠窂?0 ℃以5 ℃/min的速度降到－85 ℃，再以5 ℃/min的速度升到（Tm'－1）℃，保持30 min；然后以5 ℃/min的速度從（Tm'－1）℃降到－85 ℃，再以5 ℃/min的速度升到40 ℃[11]。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

所有指標(biāo)重復(fù)測定3 次，采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)，結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin 8.6軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖和非線性回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞蛋吸附等溫線

噴霧干燥雞蛋全粉的顏色為黃色，其水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.69%、43.3%、34.0%、2.01%。圖1為噴霧干燥雞蛋全粉在25 ℃的吸附等溫線。雞蛋全粉的吸附等溫線與蛋白質(zhì)類食品的吸附等溫線形狀相似，呈現(xiàn)典型的II形曲線（S型），這與Lai[19]、Ko?[13]和Rao Qinchun[3]等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。平衡干基水分含量隨著aw增大而增大，在aw較低時(shí)，雞蛋全粉的平衡干基水分含量變化較小；但當(dāng)aw大于0.44后，樣品的干基水分含量快速增加。

圖1 GAB模型模擬噴霧干燥雞蛋全粉的吸附等溫線（25 ℃）Fig. 1 Water adsorption isotherm of spraying-dried whole egg powder determined by GAB model (25℃)

雞蛋全粉的吸附等溫線采用GAB模型非線性擬合，擬合后的各參數(shù)以及R2見表2。R2越大，表明GAB模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合越好。食品處于單分子層干基水分含量或單分子層水分活度時(shí)最穩(wěn)定[7]。本研究中，雞蛋全粉的初始干基水分含量為0.049 g/g，接近其Xm（0.043 g/g）。Xm對(duì)蛋制品中脂肪氧化、酶活性、非酶褐變、風(fēng)味保持以及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有直接影響[13]。當(dāng)平衡干基水分含量為0.043 g/g時(shí)，其在25 ℃下對(duì)應(yīng)的aw為0.31（圖1）。與本團(tuán)隊(duì)研究的噴霧干燥雞蛋蛋清粉相比，在相同的aw下噴霧干燥雞蛋全粉的平衡干基水分含量較小，這是因?yàn)槿壑械闹|(zhì)含量較高，而脂質(zhì)的吸水性較低[20]。

表2 吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的GAB模型擬合Table 2 GAB fitting of experimental data on water adsorption

2.2 含有非凍結(jié)水樣品的熱轉(zhuǎn)變

aw為0.12～0.85的樣品（含有非凍結(jié)水的樣品）的熱轉(zhuǎn)變在DSC熱流圖中的位置見圖2，峰1、峰2為蛋白質(zhì)熱變性峰，峰值的溫度即為蛋白質(zhì)熱變性溫度（Td）。當(dāng)雞蛋水分含量較低時(shí)，凍結(jié)過程中沒有冰晶熔融峰出現(xiàn)，此時(shí)的樣品稱為含非凍結(jié)水的樣品[15]。當(dāng)雞蛋濕基水分含量小于0.164 g/g（aw小于0.85）時(shí)，發(fā)現(xiàn)樣品所有的熱流圖在凍結(jié)過程中沒有熔融峰出現(xiàn)，表明沒有冰晶形成。一般可用是否出現(xiàn)熔融峰來判斷樣品是含有非凍結(jié)水還是凍結(jié)水[21]。

圖2 含有非凍結(jié)水雞蛋的DSC熱流圖Fig. 2 DSC thermogram of whole egg containing unfrozen water

圖3 aw＝0.12雞蛋全粉的DSC熱流圖的熱轉(zhuǎn)變溫度Fig. 3 DSC thermogram to determine thermal transition temperature of whole egg powder with aw of 0.12

圖3 為噴霧干燥全粉在aw為0.12時(shí)（濕基水分含量0.023 g/g），兩個(gè)蛋白質(zhì)變性溫度測量的示意圖。從圖2、3可以看出，DSC只能檢測出蛋白質(zhì)的變性溫度，而未檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階。根據(jù)相關(guān)研究[22-23]報(bào)道，卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和卵白蛋白在水中的變性溫度分別為61.0 ℃和84.0 ℃，由此可以判斷圖2、3中第1個(gè)峰和第2個(gè)峰分別是卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和卵白蛋白的變性峰。在圖2中第1個(gè)峰的位置，雖然很像玻璃化轉(zhuǎn)變的“臺(tái)階”，而事實(shí)上這是卵轉(zhuǎn)鐵蛋白變性峰的位置，圖3中aw為0.12時(shí)樣品蛋白變性溫度Td1為69.2 ℃。蛋清中的蛋白質(zhì)主要有卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵類黏蛋白、卵黏蛋白、溶菌酶及球蛋白等[4]，Donovan等[22]報(bào)道蛋清蛋白質(zhì)的DSC熱流圖中出現(xiàn)的兩個(gè)主要峰分別為卵轉(zhuǎn)鐵蛋白變性峰和卵白蛋白變性峰，兩者之間有個(gè)小峰是溶菌酶的變性峰，而其他蛋白質(zhì)的變性峰未出現(xiàn)在DSC熱流圖中，這是因?yàn)槠浔宦寻椎鞍纵^大的變性峰所覆蓋。在本研究中，DSC熱流圖未出現(xiàn)溶菌酶的變性小峰。

由表3可知，隨著aw（0.23～0.75）和濕基水分含量（0.032～0.104 g/g）的增加，卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的變性溫度（Td1）從72.3 ℃降低到54.6 ℃，這與文獻(xiàn)[3]報(bào)道的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白在溶液狀態(tài)中的變性溫度接近。在aw為0.85時(shí)，卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的變性峰未檢測到。與卵白蛋白相比，卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的焓變（△Hd1）小很多。隨aw（0.23～0.85）增加，卵白蛋白的變性溫度（Td2）從111.6 ℃降低到91.0 ℃，與卵轉(zhuǎn)鐵蛋白變性溫度變化趨勢相似。本研究中Td2也與文獻(xiàn)[3]報(bào)道的卵白蛋白在溶液狀態(tài)中的變性溫度值接近。

表3 含有非凍結(jié)水雞蛋的熱轉(zhuǎn)變溫度Table 3 Thermal transition properties of whole egg containing unfrozen water

在本研究中，未能檢測到全粉（含非凍結(jié)水樣品）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，首先是因?yàn)榈鞍最愂称纷陨淼牟ＡЩD(zhuǎn)變就不容易檢測，由于其熱熔差（ΔCp）較小，導(dǎo)致在DSC曲線上玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階較小，從而不容易看出[3,10]；其次可能是因?yàn)槿爸泻兄|(zhì)，成分復(fù)雜，使得雞蛋蛋白質(zhì)的玻璃化轉(zhuǎn)變臺(tái)階被覆蓋。即使本團(tuán)隊(duì)采用了調(diào)制式DSC檢測，由于信號(hào)較弱，也未檢測到（數(shù)據(jù)未列出）。Sablani等[10]研究無鰾石首魚的玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)也曾經(jīng)指出，對(duì)于復(fù)雜的食品體系，采用熱分析手段找到清晰的玻璃化轉(zhuǎn)變是非常困難的，因?yàn)槠渌淖兓瘯?huì)干擾玻璃化轉(zhuǎn)變的鑒別，或結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也會(huì)影響到玻璃化轉(zhuǎn)變的判斷。

2.3 含有凍結(jié)水樣品的熱轉(zhuǎn)變

圖4 含有凍結(jié)水雞蛋的典型DSC熱流圖（濕基水分含量0.22 g/g）Fig. 4 Typical DSC thermogram of whole egg containing freezable water (0.22 g/g wet basis)

從圖4可以看出，雞蛋凍結(jié)溫度TF（冰晶熔融過程吸熱峰最大斜率處）為－14.5 ℃，凍結(jié)終點(diǎn)溫度為Tm'（冰晶熔融吸熱曲線切線與基線左邊的交點(diǎn)）為－20.0 ℃，冰晶熔融焓變?chǔ)m為13.6 J/g。圖5是圖4中玻璃化轉(zhuǎn)變的局部放大圖，玻璃化轉(zhuǎn)變的初始點(diǎn)（Tgi）、中點(diǎn)（Tgm）和終點(diǎn)（Tge）溫度分別為－46.3、－43.1 ℃和－40.6 ℃。如表4所示，隨著濕基固形物含量（Xs）從0.36 g/g增加到0.78 g/g，TF值由－0.71 ℃下降到－14.5 ℃，這與Rahman[21]、趙金紅[15]、Shi Qilong[24]等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

圖5 含有凍結(jié)水雞蛋的DSC熱流圖的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（濕基水分含量0.22 g/g）Fig. 5 DSC thermogram for glass transition temperature determination of whole egg containing freezable water (0.22 g/g wet basis)

表4 含有凍結(jié)水雞蛋的熱轉(zhuǎn)變溫度Table 4 Thermal transition temperatures of whole egg containing freezable water

圖6 含有凍結(jié)水雞蛋的典型DSC熱流圖（濕基水分含量0.34 g/g）Fig. 6 Typical DSC thermogram of whole egg containing freezable water (0.34 g/g wet basis)

在雞蛋含凍結(jié)水所有樣品中，只有當(dāng)濕基水分含量為0.22 g/g（aw＝0.94）時(shí)才檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，而當(dāng)濕基水分含量大于0.22 g/g時(shí)未檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階，只有熔融峰出現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)僅列了濕基水分含量為0.34 g/g時(shí)的典型熱流圖（圖6）。當(dāng)水分含量較大時(shí)，未能檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階，這可能是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)類食品ΔCp值較小，導(dǎo)致臺(tái)階較小，從而不容易檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變[3,10]；另一方面是因?yàn)楹瑑鼋Y(jié)水樣品水分含量較高，不容易形成最大凍結(jié)濃縮，影響玻璃化轉(zhuǎn)變的檢測[25]；同時(shí)還受DSC儀器本身靈敏度的限制[12]。目前，對(duì)于水分含量較高的食品（冷凍食品），可以通過狀態(tài)圖的方法間接得到其特征玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg'）[12,21,25]。而由于本研究中對(duì)于含非凍結(jié)水雞蛋全蛋粉未檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，不能進(jìn)行玻璃化曲線的擬合，從而不能構(gòu)建狀態(tài)圖。然而，對(duì)于含非凍結(jié)水的雞蛋蛋清粉，能夠檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變，目前本團(tuán)隊(duì)正在研究雞蛋蛋清的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

2.4 非凍結(jié)水水分含量的計(jì)算與凍結(jié)曲線的模擬

圖7 雞蛋的冰晶熔融焓與濕基水分含量的關(guān)系Fig. 7 Plot of the enthalpy of ice melting as a function of water content in whole egg

升溫過程中雞蛋冰晶的熔融焓是由其峰面積測得，焓值隨著固形物含量從0.36 g/g增加到0.78 g/g而逐漸減小，對(duì)冰晶的熔融焓與濕基水分含量作圖，可以得到非凍結(jié)水濕基水分含量。如圖7所示，噴霧干燥雞蛋的冰晶熔融焓（ΔHm）與濕基水分含量（Xw）呈線性關(guān)系，擬合后的方程為：ΔHm＝341.5Xw－59.91。當(dāng)ΔHm為0時(shí)，非凍結(jié)水的濕基水分含量為0.18 g/g。目前，蛋白質(zhì)類食品中已有文獻(xiàn)報(bào)道的包括鮑魚[26]、無鰾石首魚[10]、金槍魚[27]、南美白對(duì)蝦[24]、大西洋鱈魚[28]和凍干竹莢魚[29]，其非凍結(jié)水的濕基水分含量分別為0.320、0.312、0.390、0.262、0.244 g/g和0.214 g/g。非凍結(jié)水表示即使在非常低的溫度時(shí)，仍舊有一部分水不能凍結(jié)，保持未凍結(jié)狀態(tài)，包括未結(jié)晶的自由水和結(jié)合水[7,30]。

圖8 雞蛋凍結(jié)溫度與濕基固形物含量之間的關(guān)系Fig. 8 Plot of freezing point as a function of solid content in whole egg

圖8 是雞蛋的凍結(jié)曲線，其經(jīng)Clausius-Clapeyron方程擬合后得到模型參數(shù)E＝0.032，再通過E值計(jì)算得到雞蛋全粉中總固形物的有效分子質(zhì)量為562.5。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，蛋白質(zhì)類食品中無鰾石首魚[10]、金槍魚[27]和南美白對(duì)蝦[24]的E值分別為0.0275、0.033和0.065，與本研究的結(jié)果接近。已知非凍結(jié)水的濕基水分含量為0.18 g/g，再結(jié)合凍結(jié)曲線方程（2），可以得到非凍結(jié)水對(duì)應(yīng)的凍結(jié)終點(diǎn)溫度Tm'為－14.6 ℃。雞蛋含凍結(jié)水的熱轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)，對(duì)于全蛋液的冷凍加工或凍藏穩(wěn)定性能提供理論依據(jù)。

3 結(jié) 論

噴霧干燥雞蛋全粉在25 ℃的吸附等溫線采用GAB模型擬合，其吸附等溫線呈典型的II形曲線（S型），平衡干基水分含量隨著水分活度的增大而增大；單分子層干基水分含量為0.043 g/g，該值可以作為雞蛋全粉貯藏穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。

采用DSC檢測了噴霧干燥雞蛋全粉含非凍結(jié)水樣品以及含凍結(jié)水樣品的熱轉(zhuǎn)變溫度。對(duì)于含非凍結(jié)水樣品（較低水分含量），檢測到卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和卵白蛋白的變性溫度，二者都隨濕基水分含量的增大而減小，然而未能檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階。對(duì)于含凍結(jié)水樣品（較高水分含量），只有在濕基水分含量為0.22 g/g時(shí)，才能檢測到玻璃化轉(zhuǎn)變的臺(tái)階，其初始玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為－46.3 ℃。當(dāng)固形物含量從0.36 g/g增加到0.78 g/g時(shí)，凍結(jié)溫度由－0.71 ℃降低到－14.5 ℃。通過冰晶熔融焓得到雞蛋的非凍結(jié)水的濕基水分含量為0.18 g/g，再由Clausius-Clapeyron方程得到其對(duì)應(yīng)的凍結(jié)終點(diǎn)溫度Tm'值為－14.6 ℃。這些熱轉(zhuǎn)變溫度和吸附等溫線的結(jié)果能為蛋粉和蛋液的加工貯藏提供最優(yōu)的加工條件和數(shù)據(jù)支持。下一步可研究雞蛋蛋清的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。