潔蛋貯藏過(guò)程中特征腐敗氣體與新鮮度相關(guān)性研究

胡云峰，陳亞楠，張利蘋(píng)，陳君然

（天津科技大學(xué)/農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實(shí)驗(yàn)室，天津 300457）

0 引言

雞蛋中含有人體所需的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、脂肪、磷脂質(zhì)、維生素等，因此受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]。雞蛋在貯藏過(guò)程中微生物的入侵、貯藏環(huán)境的溫、濕度和雞蛋本身的成分，這些因素相互作用容易使雞蛋發(fā)生腐敗變質(zhì)[2]，因此雞蛋保鮮非常重要。傳統(tǒng)的雞蛋新鮮度評(píng)價(jià)指標(biāo)主要分為質(zhì)量指標(biāo)、外部品質(zhì)指標(biāo)和內(nèi)部品質(zhì)指標(biāo)，主要包括質(zhì)量、蛋形、清潔度、哈夫單位、蛋黃系數(shù)和氣室直徑等[3]，其中哈夫單位值是國(guó)際上對(duì)蛋品質(zhì)量評(píng)定的重要指標(biāo)。中國(guó)根據(jù)哈夫單位值大小把鮮雞蛋分為三個(gè)等級(jí)：AA級(jí)≥72，A級(jí)≥60，B級(jí)≥55[4]，哈夫單位值即為雞蛋的濃蛋白高度和雞蛋質(zhì)量換算成的一個(gè)數(shù)值，用來(lái)反映雞蛋在貯藏過(guò)程中的品質(zhì)變化。雞蛋在貯藏過(guò)程中微生物的進(jìn)入導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解，濃蛋白逐漸減少，稀蛋白逐漸增加，從而雞蛋的哈夫單位值逐漸降低[5-6]。食品中的微生物在運(yùn)行代謝的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，隨著CO2的不斷產(chǎn)生，食品中的微生物也在增多，因此CO2可以作為判斷食品新鮮度的指示源之一[7-8]。胡云峰等[9]制作了一種CO2敏感型指示卡來(lái)判斷食品在貯藏期間的新鮮度。在雞蛋的腐敗過(guò)程中，蛋白質(zhì)、卵磷脂被微生物分解為肽和氨基酸，進(jìn)一步分解產(chǎn)生含硫化合物和胺類(lèi)等有異味的物質(zhì)[10-11]，使雞蛋產(chǎn)生臭雞蛋味。傅忙娟等[12]研究了雞蛋新鮮度與揮發(fā)性化合物間的關(guān)系，結(jié)果表明可以用氣室指數(shù)代替哈夫單位評(píng)價(jià)雞蛋的新鮮度。然而關(guān)于H2S濃度與雞蛋新鮮度的相關(guān)性研究較少，因此我們選取揮發(fā)性物質(zhì)中的H2S作為特征性腐敗氣體，分析潔蛋的哈夫單位、氣室直徑、蛋黃系數(shù)等新鮮度指標(biāo)，探究特征性腐敗氣體H2S與新鮮度的關(guān)系[13-14]，為建立判斷和檢測(cè)雞蛋新鮮度新方法提供支。

1 材料與方法

1.1 材料

由天津五谷香農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供當(dāng)日生產(chǎn)的新鮮雞蛋（2020年6—8月天津科技大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實(shí)驗(yàn)室）。

1.2 儀器與設(shè)備

游標(biāo)卡尺：天津精密儀器廠；MP522型pH計(jì)：上海理達(dá)儀器廠；PL203/01電子分析天平：特勒-托利多儀器（上海）有限公司；TU-1810分光光度計(jì)：普析通用；電熱恒溫水浴鍋：天津市天宇試驗(yàn)儀器有限公司；智能霉菌培養(yǎng)箱：上海鴻都電子科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)選擇表面無(wú)裂痕、大小均勻的白皮雞蛋，用清水洗后備用。將雞蛋在溫度20°C、濕度45%的條件下進(jìn)行貯藏。在雞蛋貯藏的第0、3、6、9、12、15、18、21天分別對(duì)雞蛋的質(zhì)量、氣室直徑、蛋清pH、蛋黃系數(shù)、哈夫單位值以及H2S濃度進(jìn)行測(cè)定。每次測(cè)定10枚雞蛋，重復(fù)3次試驗(yàn)然后取平均值。

用精度為0.001 g的天平測(cè)定雞蛋貯藏期間的重量；參照趙立等[15]的方法測(cè)定雞蛋貯藏期間的氣室直徑；參照何家林等[16]的方法測(cè)定雞蛋貯藏期間的蛋清pH；參照于濱等[17]的方法測(cè)定雞蛋貯藏期間的蛋黃系數(shù)和哈夫單位值；根據(jù)公式(1)計(jì)算得出雞蛋的哈夫單位值。

式中，Hu為雞蛋的哈夫單位值；h為濃蛋白高度，mm；w為雞蛋質(zhì)量，g。

參照鄭楊等[18]的方法測(cè)定H2S濃度，得到H2S標(biāo)準(zhǔn)曲線方程(2)。此方程為H2S濃度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 清潔蛋質(zhì)量的變化

清潔雞蛋在貯藏過(guò)程中的質(zhì)量變化見(jiàn)圖1。從圖中可以看出，潔蛋的質(zhì)量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，貯藏21天時(shí)，雞蛋質(zhì)量下降了8.31%。

圖1 清潔蛋質(zhì)量變化

2.2 清潔蛋哈夫單位值的變化

潔蛋哈夫單位值隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖2。由圖可知，潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在貯藏初期，雞蛋的哈夫單位值為84.72，20℃下貯藏21天后哈夫單位值下降了33.36%。

圖2 清潔蛋哈夫單位值變化

2.3 清潔蛋蛋黃系數(shù)的變化

清潔蛋蛋黃系數(shù)值隨時(shí)間的變化情況見(jiàn)圖3。從圖中可以看出，潔蛋的蛋黃系數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，由第0天的0.44降低到第21天的0.30，下降了31.68%。

圖3 清潔蛋蛋黃系數(shù)變化

2.4 清潔蛋蛋清pH的變化

清潔蛋蛋清pH隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖4。雞蛋的蛋清pH與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。20℃條件下雞蛋蛋清pH從第0天的8.98增加到第21天的9.45，增加了5.23%。

圖4 清潔蛋蛋清pH變化

2.5 清潔蛋氣室直徑變化

潔蛋氣室直徑隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖5。由圖可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，雞蛋的氣室直徑緩慢增加，從第0天的2.09增加到第21天的3.06，增加了46.41%。

圖5 清潔蛋氣室直徑變化

2.6 清潔蛋中H2S濃度的變化

清潔蛋中H2S濃度隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖6。由圖可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，雞蛋中產(chǎn)生的H2S濃度緩慢增加，從第0天的0.2μmol/L增加到第21天的5.73 μmol/L。

圖6 清潔蛋中H2S濃度變化

2.7 清潔蛋中H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

不同溫度下H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表可知，通過(guò)雞蛋在貯藏期間產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析，結(jié)果顯示貯藏過(guò)程中雞蛋產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的決定系數(shù)均大于0.95，這說(shuō)明雞蛋產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的顯著性較明顯。

表1 清潔蛋中H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果

H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知，H2S濃度與蛋黃系數(shù)、氣室直徑、蛋清pH、質(zhì)量以及哈夫單位值相關(guān)性較顯著，H2S濃度與蛋黃系數(shù)、質(zhì)量、哈夫單位呈顯著負(fù)相關(guān)，與氣室直徑、蛋清pH呈顯著正相關(guān)。這進(jìn)一步說(shuō)明用H2S濃度的變化來(lái)預(yù)測(cè)潔蛋在貯藏期間品質(zhì)的變化是可靠的。

表2 H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

3 討論

3.1 清潔蛋質(zhì)量的變化

在離開(kāi)母體后雞蛋內(nèi)部品質(zhì)的變化時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行，其中雞蛋重量的改變最為顯著。在貯藏過(guò)程中，雞蛋的重量呈下降趨勢(shì)。這與唐麗媛等[19]的研究結(jié)果一致。雞蛋殼表面的氣孔是雞蛋內(nèi)外物質(zhì)交換和呼吸的通道，雞蛋內(nèi)的水分和CO2主要通過(guò)氣孔向外逸出，雞蛋外的O2、微生物等向雞蛋內(nèi)滲透，導(dǎo)致雞蛋在貯藏過(guò)程中，出現(xiàn)質(zhì)量變輕的現(xiàn)象，雞蛋在低溫狀態(tài)呼吸強(qiáng)度降低，內(nèi)外物質(zhì)交換減弱，雞蛋的失重率降低[20-21]。

3.2 清潔蛋哈夫單位的變化

哈夫單位值是評(píng)價(jià)雞蛋新鮮度的重要指標(biāo)。一般情況下哈夫單位值越高，雞蛋的新鮮程度相對(duì)越高。潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。哈夫單位與雞蛋濃蛋白高度及雞蛋重量有關(guān)。雞蛋貯藏期間哈夫單位下降主要與貯藏過(guò)程中發(fā)生的各個(gè)復(fù)雜的生化反應(yīng)有關(guān)，其中包括蛋白質(zhì)氧化，淀粉氧化，分子量組成變化和蛋白質(zhì)構(gòu)象變化等[22]。這與饒玨睿等[23]的研究結(jié)果一致。

3.3 清潔蛋蛋黃系數(shù)的變化

蛋黃系數(shù)與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，且雞蛋蛋黃系數(shù)隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，戴賽男等[24]也研究了雞蛋在不同貯藏溫度下的品質(zhì)變化規(guī)律，結(jié)果表明，在35℃條件下雞蛋的蛋黃系數(shù)下降迅速，而在5℃和15℃條件下蛋黃系數(shù)下降緩慢。這可能是因?yàn)橘A藏過(guò)程中，蛋白中水分逐步滲入蛋黃以及蛋黃內(nèi)容物大分子被酶解產(chǎn)生游離水等因素的影響，蛋黃體積逐步增大，使得蛋黃膜承受的張力逐漸增大至不能承受而引起破裂[25]。

3.4 清潔蛋蛋清pH的變化

蛋清pH是雞蛋新鮮度的重要指標(biāo)之一。清潔蛋蛋清pH逐漸增大，這與吉小鳳等[26]的研究結(jié)果一致。其上升的主要原因是CO2從蛋殼上的氣孔溢處，而溢出的二氧化碳呈現(xiàn)酸性，隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，二氧化碳含量逐漸減少，pH呈上升趨勢(shì)[27-28]。

3.5 清潔蛋氣室直徑變化

雞蛋的氣室直徑不斷增大，與陳吟坤等[29]的試驗(yàn)結(jié)果一致。氣室直徑的不斷增大可能是因?yàn)殡S著貯藏時(shí)間的增加，蛋內(nèi)的水分不斷向外蒸發(fā)，雞蛋內(nèi)的物質(zhì)相對(duì)縮小，氣室直徑相對(duì)增加。

3.6 清潔蛋中H2S濃度的變化

蛋液腐敗過(guò)程中，蛋白質(zhì)產(chǎn)生胺類(lèi)、硫化氫、甲烷等,脂肪產(chǎn)生低分子脂酸醇等，糖類(lèi)產(chǎn)生低級(jí)脂肪酸、二氧化碳、甲烷、氫氣等物質(zhì)。腐敗雞蛋氣室中的H2S濃度不斷增大，與劉明等[30]的研究結(jié)果相同。這可能是因?yàn)殡S著貯藏時(shí)間的增加，微生物的入侵使雞蛋內(nèi)的含硫蛋白質(zhì)不斷分解產(chǎn)生H2S氣體，使H2S濃度相對(duì)增加[31]。

3.7 清潔蛋中H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

Brown等[32]對(duì)惡化的蛋液分析發(fā)現(xiàn)二甲基硫化合物、二甲基二硫化合物、二甲基三硫化合物、硫代乙酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮和乙酸乙酯,這些甲基硫化物與品質(zhì)劣變及氣味可接受程度之間有極大的相關(guān)性。Alyssa等[33]利用雞蛋液常溫美拉德反應(yīng)的初級(jí)產(chǎn)物呋喃甲基賴(lài)氨酸(furosine)作為評(píng)價(jià)雞蛋新鮮度的標(biāo)志。本試驗(yàn)中硫化氫氣體濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的顯著性較明顯，因此可用H2S濃度作為評(píng)價(jià)雞蛋新鮮度的指標(biāo)。

4 結(jié)論

綜合以上試驗(yàn)，在20℃條件下對(duì)潔蛋進(jìn)行貯藏，通過(guò)測(cè)定在貯藏期間雞蛋各品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律，結(jié)果顯示隨著貯藏時(shí)間的增加，潔蛋的質(zhì)量、哈夫單位、蛋黃系數(shù)均呈下降趨勢(shì)，氣室直徑、pH呈上升趨勢(shì)。H2S氣體濃度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，濃度逐漸增大。通過(guò)對(duì)潔蛋在貯藏期間所產(chǎn)生的特征性腐敗氣體H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析，結(jié)果顯示H2S濃度與各指標(biāo)均具有顯著相關(guān)性，因此用雞蛋在貯藏過(guò)程中所產(chǎn)生的特征性腐敗氣體H2S濃度來(lái)表征雞蛋的新鮮度是可行的。