不同煮制時間對水煮雞蛋質構及蛋黃脂質成分的影響

何立超,馬素敏,李成梁,楊海燕,孫秀秀,吳文敏,靳國鋒,*

(1.武漢設計工程學院食品與生物技術學院,湖北武漢 430205;2.華中農業大學食品科學技術學院,湖北武漢 430070)

雞蛋富含蛋白質、脂質、維生素以及各種微量無機礦物質元素,是一種營養豐富且比較均衡的動物性食品,在全世界范圍內廣泛食用。雞蛋既能適合嬰幼兒食用,也能適合老年人食用[15]。因此,蛋品產業是世界食品工業的重要組成部分[67]。雞蛋可以加工成很多產品供人們食用。煮雞蛋是眾多雞蛋產品中一種重要的產品類型,其加工工藝簡單,在人們的日常生活飲食中占有非常重要的地位,是世界上許多地方人們早餐食品的重要組成部分[812]。有研究表明,水煮蛋由于其加工溫度相對較低,不僅營養成分保持較好,而且蛋白質的消化吸收率也很高[1314]。雖然煮雞蛋是人們最熟悉的營養性蛋制品,但是關于水煮雞蛋的研究卻相對較少。Erdogdu等[15]研究采用空氣沖擊冷卻來代替傳統水浴冷卻,加快煮雞蛋的冷卻速度;Fang等[16]研究了不同煮制工藝(不同溫度時間組合)對單增李斯特菌在水煮雞蛋蛋白上生長存活動力學規律的影響,發現70 ℃(15 min)和80 ℃(20 min)煮制樣品中李斯特菌的生長受到抑制,而在100 ℃煮制樣品中抑制效果完全消失,其主要原因是100 ℃(10 min)完全使溶菌酶變性失活。

在煮雞蛋加工過程中煮制時間是決定產品營養及感官品質的重要因素,不同的煮制時間會對雞蛋蛋清、蛋黃的凝膠特性及蛋黃的脂質組成產生重要影響,進而影響雞蛋的質構、口感及風味。但是,到目前為止還未見關于不同煮制時間對雞蛋品質影響的研究報道。本文主要通過對不同的煮制時間條件下雞蛋蛋白和蛋黃的水分含量、質構特性、感官品質以及蛋黃脂質組進行分析來探討不同煮制時間對水煮雞蛋感官、質構及營養品質的影響,為消費者或研究人員提供相關理論和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮雞蛋(海蘭褐殼蛋) 購自武漢九峰山養雞場;無水乙醇、三氯甲烷、甲醇、氯化鈉等 均為國產分析純;正己烷(色譜純) 德國Meker公司;BF3-MeOH(14%)(色譜純) 上海安普實驗科技有限公司。

Agilent 7890B/5977A氣相色譜質譜聯用儀 美國安捷倫科技有限公司;75 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭 美國Supelco公司;TAXT plus物性測試儀 英國STABLE MICRO.SYS公司;UPLCQE-MS/MS高分辨液質聯用分析儀 美國Thermo Fishe公司;低場核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 煮制條件 選取大小形狀盡可能一致的新鮮雞蛋40枚,平均分成4組,分別于常壓下沸水中煮制10、15、20、25 min。煮制結束后,用室溫自來水冷卻10 min,冷卻結束后每組分別隨機取樣5枚蛋進行各項指標測試。

1.2.2 水分含量測定 參照國家標準GB 5009.3-2010方法測定。

1.2.3 低場核磁分析 參照劉斯琪等[17]的方法稍加修改。將煮熟后蛋白和蛋黃分別用圓筒取樣器(直徑1 cm)取樣,放入玻璃核磁試管中(口徑18 mm),然后將樣品管放置于NMR探頭中(保持32 ℃),用CPMG序列測試橫向馳豫時間T2,接收機帶寬SW為100 kHz,采樣起始點控制參數RFD為0.080 ms,模擬增益RG1為20.0,90°和180°脈寬P1和P2分別為12和24.48 μs,采樣點數TD為250002,數字增益DRG1為3,數字半徑DR為1,累加掃描次數NS為8,等待時間(Tw)為4000 ms,回波時間(EchoTime)為500.00 μs,回波個數(EchoCount)為5000。

1.2.4 質構分析 將蛋白切成1 cm×1 cm×0.5 cm的小塊,蛋黃一分為二,切成兩個半球形,在室溫條件下,利用質構儀TPA(Texture profile analysis)模式測定,探頭P36R,測前速率1 mm/s,測試速率1 mm/s,測后速率1 mm/s,蛋白形變50%,蛋黃形變20%,每個樣品進行兩次軸向壓縮。蛋清兩次壓縮時間間隔3 s,蛋黃兩次壓縮時間間隔1 s,觸發力均為5 g。測定指標包括硬度、彈性、凝聚性、回復性和咀嚼性等。

1.2.5 蛋黃脂質組成測定 參照王慶玲等[18]的方法,甘油酯和磷脂用UPLCQEMS/MS測定。色譜柱:hypersil gold C18(100 mm×2.1 mm 1.9 μm,Thermo Fisher,CA)。雙流動相模式,流動相A為醋酸∶水(60∶40)和10 mmol/L醋酸銨;流動相B為異丙醇∶乙腈(90∶10)和10 mmol/L醋酸銨。梯度洗脫30 min,流速 250 μL/min,柱溫箱 45 ℃,試樣盤10 ℃。正負離子模式MS/MS分析,m/z范圍分別為240～2000 amu和200～2000 amu。全掃描模式分辨率為70000,裂解模式分辨率為17500。

離子源參數:電噴霧電壓3000 V,毛細管溫度320 ℃,加熱器溫度300 ℃。鞘流氣流速35 Arb,輔助氣流速10 Arb。

1.2.6 蛋黃膽固醇酯(CL)測定 膽固醇酯用UPLCMS/MS測定,UPLC參數同1.2.5,用選擇反應監測器(SRM)模式獲取數據。ESI離子質譜條件:離子源電壓3500 V,離子傳輸管溫度300 ℃,噴霧器溫度275 ℃,鞘流氣流速38 Arb,輔助氣流速15 Arb,尾吹氣流速1 Arb。循環時間為1 s。Q1和Q3的分辨率均為0.7半峰全寬(FWHM)。

1.2.7 蛋黃脂肪酸組成分析 參考Folch法[19],用2∶1的氯仿甲醇提取蛋黃中的油脂。氣相色譜條件:HP5ms Ultra Inert(30 m×0.25 mm×0.25 μm);程序升溫:初溫40 ℃,6.5 ℃/min升至100 ℃,保持1 min;10 ℃/min升至130 ℃,保持1 min;再以3 ℃/min升至150 ℃,保持5 min;以4 ℃/min升至170 ℃,保持5 min;最后以3 ℃/min升至250 ℃,保持10 min。汽化室溫度:300 ℃;進樣量:1 μL;載氣:He,分流比為10∶1,分流流量:8 mL/min;溶劑延遲3 min。質譜條件:EI離子源;離子源溫度:230 ℃;電子能量:70 eV;質量范圍:35～450 amu。

1.2.8 感官評定 選10位經過培訓的人員進行感官評分,感官評分標準見表1。

表1 感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard

1.2.9 數據分析 所有數據采用平均值±標準偏差表示。不同處理組之間用單因素方差分析方法(ANOVA)進行分析,組間平均值之間用Duncan’s多重比較法比較,顯著水平α=0.05。所有分析均用SAS 9.0軟件分析。

2 結果與分析

2.1 不同煮制時間雞蛋蛋白和蛋黃中水分含量分析結果

由表2可以看出隨煮制時間的延長,雞蛋蛋白中的水分含量在煮制時間15 min之前呈逐漸降低的趨勢,之后保持相對穩定;而蛋黃中的水分含量則在煮制20 min之前逐漸降低,之后才保持相對穩定。這表明在常壓條件下蛋白煮制15 min就可完全變性凝固,充分形成凝膠網絡,持水能力達到飽和,而蛋黃則在煮制20 min后才能完全變性凝固。金志強等[20]用低場核磁共振設備研究了不同煮制時間條件下雞蛋蛋白和蛋黃的弛豫特性,也發現在煮制過程中蛋清要先于蛋黃凝固變性。

表2 不同煮制時間蛋黃及蛋白的水分含量(%)Table 2 Moisture content of egg white and yolk at different boiled time(%)

低場核磁結果見表3,蛋清T2弛豫時間分2部分,分別用T21、T22表示。T21表示的是不易流動水;T22表示自由流動水,在雞蛋的加熱過程中隨著蛋白質大分子變性形成凝膠網絡結構可以將這部分水束縛起來。從表3中可以看出蛋清T21峰所占的比例隨著煮制時間延長,從10 min(93.0%)到15 min(94.0%)出現了增大,15 min之后基本保持穩定;T22則在10～15 min過程中出現降低,從7%降低到6%,15 min之后基本保持穩定,進一步表明煮制15 min后,蛋清蛋白質已完全變性凝固。對于蛋黃,表3結果表明,蛋黃水分的T2弛豫分3部分(T21、T22和T23),其中T22占75%以上,T23占10%以上,其中T21表示的是蛋黃中流動性最差的結合水,一般與大分子緊密結合;T22是指與大分子結合不緊密,但被束縛在凝膠網格中的不易流動水,可以通過物理化學處理,破壞凝膠而將其釋放出來;T23則主要指吸附在蛋黃表面流動性強、自由度較大的水。隨著煮制時間的延長,到煮制20 min時蛋黃T23峰消失,而T21峰的比例逐漸降低,T22的比例逐漸增加,之后基本趨于穩定,這進一步證明蛋黃中的蛋白質要煮至20 min,才能形成充分的凝膠網絡,將游離水分束縛。

表3 不同煮制時間雞蛋蛋清、蛋黃T2馳豫分析結果Table 3 The T2 analysis result of the egg white and yolk boiled for different times

2.2 不同煮制時間雞蛋蛋白和蛋黃質構分析結果

從表4中可以看出煮制時間從10 min增加到25 min過程中蛋清與蛋黃的硬度、咀嚼性和膠黏性都表現出先升高后降低的變化趨勢,三者均在煮制時間為15 min時達到最大值。而彈性和內聚性,無論是蛋清還是蛋黃均隨煮制時間變化不顯著。對于回復性,蛋白與蛋黃的變化趨勢存在差異,隨煮制時間延長蛋清回復性逐漸增大,而蛋黃回復性逐漸減小。

表4 不同煮制時間對水煮雞蛋質構特性的影響Table 4 Effect of different boiled time on the textural profiles of the boiled eggs

雞蛋蛋清蛋白質的熱誘導凝膠形成主要包括蛋白質變性和聚集兩個過程,首先是蛋清中的單體蛋白質由天然狀態轉變為變性狀態,再通過折疊作用形成高相對分子質量的可溶性聚集物,然后在二硫鍵的作用下,預凝膠聚集物逐漸變稠,形成凝膠[21]。水煮蛋蛋清、蛋黃的這些質構特性主要與蛋白質的含量及蛋白變性凝膠及降解程度有關[22],一般蛋清蛋白質含量越高,凝膠程度越大,其硬度和咀嚼性就越大。由于煮制過程中有蛋殼膜和蛋殼的保護,蛋白質含量的變化很小,因此,其硬度的差異主要是與蛋白質的變性或熱分解程度有關。在15 min之前,蛋白質還未達到完全變性的程度,隨著煮制時間的延長,蛋清、蛋黃的變性程度加大,剛性增加,造成硬度、咀嚼性和膠黏性的增加;15 min之后,繼續加熱煮制,可能原來因變性發生聚集的蛋白又發生解離和進一步的水解,蛋白或蛋黃硬度降低。對于彈性指標,本研究中煮制時間對蛋白、蛋黃的影響不顯著。這與文獻報道結果相一致,李俐鑫等通過研究發現在pH、加熱溫度、蛋白質濃度以及加熱時間四個因素中,加熱時間是對蛋清蛋白凝膠彈性影響最不顯著的因素[23]。

2.3 不同煮制時間雞蛋蛋黃脂質組成分析結果

從圖1中可以看出,在煮制過程中甘油三酯(TG)和甘油二酯(DG)的含量均隨煮制時間延長先升高后降低,煮制15 min時含量最高。磷脂是雞蛋蛋黃中的主要功能性脂質,禽蛋中的磷脂不僅含量高而且種類多。Ali等[24]采用UPLCQTOFMS技術從雞蛋蛋黃中檢測到6類磷脂,共57個分子種,其中磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰己醇(PI)、磷脂酰絲氨酸(PS)、鞘磷脂(SM)和溶血卵磷脂(LPC)是蛋黃磷脂中最主要的磷脂種類。本研究除上述文獻報道的6類磷脂外,還檢測到了磷脂酸(PA)、磷脂酰甘油(PG)和溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)以及神經酰胺(Cer)。其中具有生物活性功能的PC、PE、PI、PA、PG和Cer均在煮制15 min的樣品中含量最高。SM的含量在煮制10 min的樣品中含量最高,其次是15 min樣品,但是二者差異不明顯。與前面幾種功能性磷脂相比，溶血磷脂(LPC、LPE)則對人體易產生不利影響,對紅細胞具有強溶血作用,大劑量溶血磷脂進入人體時,會因短時間內紅細胞大量溶解導致人體出現各種出血癥狀而死亡[25]。在四個不同煮制時間樣品中,煮制15 min時,雞蛋蛋黃中的溶血磷脂含量最低。隨煮制時間延長,蛋黃中的膽固醇(CL)含量逐漸降低,但是變化不顯著。因此,從營養角度綜合考慮在煮制15 min,雞蛋蛋黃中的營養成分最好。

圖1 不同煮制時間蛋黃脂質組成Fig.1 The lipid components of the eggs boiled for different times

2.4 不同煮制時間雞蛋蛋黃脂肪酸組成分析結果

脂肪酸是脂質的重要組成部分。不同煮制時間對雞蛋蛋黃中脂肪酸組成的影響結果見表5。從表5中可以看出,雞蛋蛋黃中含量最高的脂肪酸是C18∶1,其次是C16∶0。雞蛋在煮制20 min時,樣品中飽和脂肪酸(∑SFA)含量略高于其他組樣品;單不飽和脂肪酸(∑MUFA)煮制前20 min含量下降顯著(p<0.05),之后延長煮制時間變化不顯著;而多不飽和脂肪酸(∑PUFA)則在煮制前15 min含量變化不顯著,之后隨煮制時間延長含量顯著下降(p<0.05)。多不飽和脂肪酸中代表性的ω3脂肪酸二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量均隨煮制時間的延長而降低,但是煮制10 min與15 min樣品之間差異不顯著。世界衛生組織專家指出,多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比率(P/S)高于0.4與n6/n3多不飽和脂肪酸的比率小于4,從營養性的角度講是比較理想的[26]。本研究結果表明所有實驗組樣品的脂肪酸組成比例均是比較理想的。但是從功能性多不飽和脂肪酸(DHA和EPA)的含量變化來看,雞蛋煮制10 min或15 min是比較理想的。張瑞[14]等也研究發現相比較煎雞蛋和荷包蛋這兩種常用的雞蛋烹飪方式,水煮(8～10 min)對雞蛋蛋黃中ω3脂肪酸(DHA和EPA)的影響最小。

表5 不同煮制時間蛋黃中脂肪酸含量(mg/100 g)Table 5 Fatty acid content of egg yolk at different boiled time(mg/100 g)

2.5 不同煮制時間雞蛋蛋清、蛋黃感官評價結果

從圖2可以看出,隨煮制時間延長蛋清和蛋黃腥味、細膩度以及色澤評分值都呈逐漸降低的變化趨勢。其中，蛋清和蛋黃的腥味在煮制10～15 min過程中顯著降低(p<0.05),15 min之后變化不顯著(p>0.05);蛋白的細膩度在煮制10～15 min的過程中會顯著降低(p<0.05),而色澤變化不顯著(p>0.05),但15 min后兩者降低不顯著；蛋黃的細膩度和色澤則在煮制10～15 min過程中變化不顯著(p>0.05),15 min以后顯著降低(p<0.05)。其余口感、咀嚼香味以及彈性的感官評分值均在煮制時間為15 min時最高。綜合評價煮制15 min的雞蛋樣品感官評價值最高。

圖2 不同煮制時間雞蛋感官評價結果Fig.2 Sensory evaluation result of the egg boiled for different times

3 結論

綜合質構、脂質組成以及脂肪酸分析結果,本研究表明煮制15 min可以使雞蛋蛋清蛋白質充分變性凝固,產品感官評分最高。蛋黃中的多不飽和脂肪酸(∑PUFA)在煮制前15 min含量變化不顯著,之后隨煮制時間延長含量顯著下降(p<0.05),EPA和DHA的含量均隨煮制時間的延長而降低。雞蛋在煮制過程中膽固醇的含量隨煮制時間的延長會降低,但是降低趨勢不顯著。這些研究將為雞蛋的熱加工處理及高營養性雞蛋產品開發提供一定理論指導。本研究沒有進一步探討不同程度的蛋白質變性對水煮雞蛋的消化吸收性會產生怎樣的影響,而這是對煮制后雞蛋蛋清對消費者營養與否的最直接反應,后續還需要進一步研究。

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