陳力力,申田宇,劉 金,陳 歡,張立釗
(1.湖南農業大學食品科技學院,湖南 長沙 410128;2.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410128;3.湖南省發酵食品工程技術研究中心,湖南 長沙 410128)
雞蛋是人類經常食用的一種動物源食品,含有人體所需的全部營養素。雞蛋蛋白質含量為12.7 g/100 g,其消化率高于牛乳、豬肉、牛肉和大米蛋白質;脂肪含量為11.6 g/100 g,大多以不飽和脂肪酸形式集中在蛋黃中,呈乳融狀,易被人體吸收;雞蛋還含有其他重要的微量營養素,如鉀、鈉、鎂、磷等礦質元素,蛋黃中的鐵含量高達7 mg/100 g;雞蛋含有豐富的VA、VB2、VB6、VD、VE及生物素,蛋黃中的VA、VD和VE與脂肪溶解容易被機體吸收利用。然而,雞蛋豐富的營養物質也是微生物滋生的溫床。雞蛋在生產、貯藏和銷售等環節受到環境微生物的污染,可導致微生物在雞蛋表面生長繁殖,并通過滲透侵染蛋內;如果蛋殼異常,出現殼薄、殼表面孔增多時,更易于菌體侵染,并且蛋殼的半透明物質可增加細菌的穿透力[1];隨著蛋殼表面微生物數量增多,滲透侵染造成蛋內容物污染的風險加大[2]。
根據食品污染細菌的致病性不同,可將其分為致病菌、條件致病菌和非致病菌3 類。致病菌侵染食品產生各種有毒有害物質,可引起食物中毒,對人體健康帶來危害;非致病菌雖然一般不會直接引起人體疾病,但污染食品后,將降低食品的營養價值、直接食用價值和加工應用價值。亦有研究報道,同一種細菌經歷了一定時間演化后,其致病能力可發生改變,食品中越來越多的非致病菌經過自然條件下的轉化、噬菌體介導的轉化以及細菌與細菌的接合交換等方式發生基因水平轉移而獲得毒力,進化成為致病菌,引起人類疾病[3]。本文對雞蛋貯藏過程中污染細菌的種類、入侵雞蛋的途徑及其在雞蛋內的生長繁殖、代謝作用引起雞蛋的品質變化等研究進行綜述。
隨著居民生活水平的提高、食品安全意識的加強,細菌污染對雞蛋質量的影響已經越來越引起重視,研究者從不同角度調查雞蛋細菌污染情況,采取措施努力控制雞蛋表面微生物數量,減少細菌污染所造成的損失。
新鮮未經清洗雞蛋表面的天然保護膜對微生物侵染有一定自衛能力,但是隨著雞蛋在環境中暴露時間延長及溫度變化,這種能力逐漸減弱[4];尤其是雞蛋經泄殖腔產出時,會受到排泄物中細菌的污染;雞蛋在貯藏和銷售環節也會受到環境微生物的污染,由此導致微生物在雞蛋表面生長繁殖,為此,楊伊磊等[5]開展了蛋殼表面及蛋內容物微生物污染情況的調查分析。采集蛋雞場雞蛋樣品及飼料和空氣樣品,對樣品進行菌落總數計數。發現雞蛋殼的細菌菌落總數多為4 個數量級,同時發現蛋殼表面的細菌菌落總數與雞場飼料、空氣中的細菌菌落總數呈一定正相關性。雞場空氣中的細菌菌落總數越少,雞蛋被污染的程度就越低;飼料中附著的細菌越多,蛋殼表面檢測出來的細菌菌落總數也就越多。說明雞場的環境能影響雞蛋殼表面的細菌菌落總數。
在探討盛夏室內自然條件下,不同貯存時間對雞蛋微生物數量變化情況的影響中發現,雞蛋外殼和內容物菌落總數隨著貯存時間(0~25 d)的延長呈上升趨勢,變化范圍分別在1.70×104~4.69×105CFU/g和0~9.5×107CFU/mL之間[6]。此外,還發現貯存溫度越高,雞蛋細菌總數增長的速率越快、數量越多,8 ℃貯存30 d時雞蛋蛋殼、蛋清和蛋黃的細菌菌落總數分別為3.5×103、2.4×103、1.7×103CFU/g,而25 ℃貯存30 d時菌落總數分別達到4.6×106、7.54×104、5.3×105CFU/g[7]。在相同溫度條件下,清洗的雞蛋比不清洗的雞蛋更容易變質[8-9]。研究表明雞蛋細菌污染率受雞舍規模及建筑類型、飼養方式、管理模式甚至蛋雞品種等多種因素的影響[10-12]。
一般認為污染蛋殼表面的微生物可以通過滲透侵入蛋內,導致蛋內容物被污染,并把這種方式稱為水平感染途徑,但不同侵染部位及侵染方式對細菌侵染率及其細菌種類有較大影響。通過銅綠假單胞菌進行滲透侵染實驗發現,如果把雞蛋分為3 個區域,則氣室端(鈍端)是最易受感染的部位,中間區域次之,尖端有抗滲透的能力;研究認為蛋殼內膜沒有屏障作用,氣室端蛋殼內膜及雞蛋蛋白接種假單胞菌造成雞蛋腐敗的速率相似[13]。采用C14標記賴氨酸跟蹤測定鼠傷寒沙門氏菌及銅綠假單胞菌滲透進入蛋殼內膜的變化,發現在感染后8 d細菌滲透率很低,8~15 d蛋內容物的細菌數才明顯增多[14]。建立運動性腸炎沙門氏菌滲透進入雞蛋的生長模型進行模擬實驗,結果表明,由于蛋殼外層的阻擋作用以及蛋白中溶菌酶的溶菌、殺菌作用等,大約經過100 h細菌才穿透蛋殼進入蛋白中大量繁殖,大約200 h后細菌在蛋黃中開始生長,細菌在蛋黃中的繁殖速度非常快,導致比蛋白先一步達到最大細菌濃度[15]。在假單胞菌和沙門氏菌滲透實驗中,接種物菌液中添加鋅離子能阻止細菌滲透,而添加螯合劑乙二胺四乙酸和鐵離子能增強細菌的侵染[16]。為比較不同采樣方式對雞蛋表面菌落總數、菌相、相對豐度的影響,本項目組以含菌洗蛋水混合液人工侵染雞蛋,分別采用蛋殼擦拭(YC)、蛋殼清洗(YX)、蛋殼破碎(YD)3 種蛋殼處理方法制備樣品,進行檢測分析;結果表明,YX樣品檢測到的菌落總數最多為(5.21±0.34)(lg(CFU/個)),而YD樣品為(4.76±0.40)(lg(CFU/個))、YC樣品為(4.89±0.56)(lg(CFU/個));YD樣品中埃希氏桿菌-志賀氏桿菌屬相對豐度較大,為55.37%,而YX樣品中為2.29%,YC樣品僅為0.08%;清洗法以腸球菌屬相對豐度最大,為26.98%;YC樣品芽孢桿菌屬相對豐度最大,為99.54%。說明存在于蛋殼表面的細菌尤其是革蘭氏陰性菌能以不同速率沿著蛋殼孔隙,透過殼內層,滲透進入蛋內[17]。滲透進入雞蛋的細菌具有協同作用,以相同濃度大腸桿菌O157:H7和金黃色葡萄球菌污染新鮮雞蛋表面,大腸桿菌O157:H7最先侵染雞蛋內,并且對金黃色葡萄球菌的滲透侵染有促進作用[18]。
除水平感染途徑外,產蛋雞體內感染也可能是造成雞蛋細菌污染的原因,因為相較于肌肉等可食性動物食品而言,雞蛋的形成過程稍顯復雜,除雞蛋黃自卵巢隨排卵過程進入輸卵管中外,蛋白質成分主要來自輸卵管膨大部的腺體分泌物,包圍蛋白的內外殼膜由輸卵管峽部腺體分泌的黏性纖維形成,隨后真殼和覆蓋真殼表面的蛋白質透明膜在子宮中形成,雞蛋最終形成后經陰道排出,在此過程中生殖道的細菌有可能直接進入蛋內。結合雞蛋形成過程,對雞蛋中獸藥殘留分析表明,不同獸藥在雞蛋中的殘留、同種獸藥在蛋黃和蛋白中的殘留均存在差異,雞蛋形成的各個過程中,都有可能產生獸藥殘留,但因蛋黃形成時間長,因此其獸藥出現的概率更大[19]。另有研究認為致病性大腸桿菌引起的輸卵管炎可以導致產蛋雞和種雞產蛋量下降及散發性死亡[20],并有文獻報道從產蛋病雞輸卵管積液中分離到雞新城疫病毒[21]。非致病性腐敗菌是否在雞蛋形成過程中造成內源性感染有待研究。
由于微生物可從蛋殼氣孔進入雞蛋,進而分解破壞蛋內容物影響其品質,人們以保證蛋殼完整、避免微生物污染、降低二氧化碳及水分的流失、延緩殼膜自體抑菌物的活性喪失等為雞蛋貯存原則,在雞蛋產出后,及時經過嚴格篩選、清洗、消毒、干燥、噴碼、涂膜、包裝、檢驗等加工工序,生產潔凈的鮮蛋產品,以延長貨架期。為此,研究人員開展了用于生產流水線上的禽蛋自動撿拾裝盤功能裝置、破損雞蛋識別系統、高效潔蛋覆膜機等機械設備的設計研究,在傳送帶上,實現了撿拾機械手可靠定位并快速撿蛋入盤的操作、蛋殼細微裂痕的圖像識別和雞蛋自動涂膜,提高了潔蛋保鮮生產效率[22-24]。同時,開展了多種涂膜材料的應用研究,雞蛋涂膜材料分為:可食性涂膜(多糖類、蛋白質類、精油、中草藥等)和非可食性涂膜(聚乙烯醇、石蠟、鈣制劑等)2 大類;研究應用最多的為石蠟、殼聚糖和聚乙烯醇。劉會珍等[25]比較了殼聚糖、聚乙烯醇和液體石蠟3 種材料分別涂膜處理產后12 h內新鮮雞蛋,在25 ℃、相對濕度60%~80%環境條件下的保鮮效果,結果表明石蠟處理的雞蛋貯存30 d,鮮蛋率仍為100%,按照保鮮效果優劣次序為石蠟>聚乙烯醇>殼聚糖,且都優于對照組。但也有報道認為石蠟易使蛋殼產生油膩感,甚至易滲入蛋內導致蛋內容物產生異味,故通常將它與其他防腐劑混合使用[26]。在研究涂膜材料成膜性和通透性的同時進行雞蛋涂膜保鮮劑中抑菌物質的篩選也是研究的熱點,研究發現肉桂油、冬青油、紫蘇葉油等多種植物精油以及殼聚糖、蜂膠都有較好的抑菌作用,與成膜劑復配使用保鮮抑菌效果極佳。張帥等[27]配制了4 種添加有復合植物精油的植物涂膜劑涂膜新鮮雞蛋,哈夫單位顯示涂膜能使蛋保持A級時間達30 d,保持可食用B級以上時間最高可達90 d。鮮蛋涂膜貯藏期間,所有樣品的內容物均未檢測出微生物。劉麗莉等[28]以明膠作為成膜劑添加桉葉精油、連翹精油及殼聚糖配制雞蛋涂膜保鮮劑開展應用實驗,結果表明,在37 ℃貯藏條件下,涂膜組的質量損失率、哈夫單位、蛋白系數、蛋黃指數、pH值、游離脂肪酸含量遠優于對照組;另外,貯藏6 d時,涂膜組的菌落總數仍為0,對照組達到1.3×105CFU/100 g;9 d后對照組已明顯腐敗,而涂膜組的菌落總數無明顯變化。有文獻還報道了植物精油抗菌乳狀液涂膜、綠穎礦物油及凡士林涂膜、植物精油與殼聚糖復配涂膜、納米植物糖原/殼聚糖復合涂膜、脈沖強光結合蜂膠涂膜等多種材料的混合使用研究[29-31],然而大多數涂膜材料還沒有應用于蛋品企業的實際生產。根據對一些蛋品企業、雞蛋保鮮劑銷售廠家和雞蛋涂膜機械設備銷售廠家的調查發現,生產中食品級白油涂膜保鮮較為常見[32]。食品級白油即液體石蠟,已由美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批準作為直接食品添加劑,并通過美國農業部(United States Department of Agriculture,USDA)/美國國家衛生基金會(National Sanitation Foundation,NSF)/Hl認證,是GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中唯一能用于雞蛋保鮮的被膜劑。采用食品級白油涂膜雞蛋保鮮,其性質穩定、對人體無害、成膜性好、通透性差,可有效阻止微生物侵染及蛋內水分和CO2的滲出,同時采取低溫貯藏,能更有效地延長雞蛋貨架期。
目前,美國、日本、加拿大和德國等發達國家已經規定,雞蛋必須經清潔處理成為潔蛋后才能上市。日本的雞蛋涂膜保鮮已進入機械化、自動化時代[33],涂膜已作為潔蛋生產的重要環節。我國的潔蛋產品剛剛起步,隨著人民生活水平的不斷提高和對食品安全的日益重視,涂膜保鮮的潔蛋產品是我國鮮蛋流通的主要方向。
文獻資料報道雞蛋內分離的污染細菌主要屬于大腸桿菌屬、變形桿菌屬、葡萄球菌屬、產堿桿菌屬、黃桿菌屬、假單胞菌屬和沙門氏菌屬。目前,對于非致病菌的研究主要集中在采用傳統微生物培養方法對不同來源雞蛋污染細菌進行細菌總數測定以及菌相分析方面;對于雞蛋污染致病菌的研究主要在于簡單、快速、準確的檢測方法的建立、抑菌劑篩選及抑菌方法建立和應用方面。
在貯藏雞蛋衛生品質監測研究中,發現隨著雞蛋貯藏過程中哈夫單位等品質指標的增高,蛋殼及蛋內容物細菌總數增多,細菌種群趨于復雜。朱茂英等[34]從247 枚“變質蛋”中共分離出401 株細菌,其中包括腸桿菌科191 株、葡萄球菌屬90 株、假單胞菌屬16 株、枯草桿菌31 株、巴氏桿菌屬9 株、支氣管敗血波氏桿菌10 株、果膠桿菌1 株、未知菌53 株,因此認為“變質蛋”以革蘭氏陰性菌尤其是腸桿菌科細菌占優勢。由于環境中大多數微生物處于“存活但不能培養”或難培養的狀態,傳統的微生物純培養及顯微技術作為分析鑒定微生物種群的手段有很大局限性。陳力力等[35]基于宏基因組學,采用高通量測序不依賴于微生物純培養的分子生物學方法,研究了雞蛋殼表面細菌種群多樣性。從不同養雞場采集8 組樣品,提取細菌基因組DNA,采用合成帶有barcode的特異引物進行細菌16S rRNA V4~V5區聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)擴增,所得PCR產物經MiSeq測序,共獲得163 214 條優化序列,平均每個樣本20 401.75 條序列,發現蛋殼表面的細菌分屬于5 個門20多個屬,并且以假單胞菌(Pseudomonas)、埃希氏-志賀菌屬(Escherichia-Shigella)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、芽孢桿菌屬(Bacillus)以及寡養單胞菌屬(Stenotrophomonas)的相對豐度較高。8 個樣品所含菌種相似,但菌種分布差異較大,其中2 個樣品中假單胞菌的相對豐度最高,分別為51.89%和67.89%;5 個樣品分別以埃希氏-志賀菌屬(相對豐度36.15%)、不動桿菌屬(相對豐度68.08%)、芽孢桿菌屬(相對豐度40.12%)、寡養單胞菌屬(相對豐度21.59%)以及腸球菌屬(相對豐度26.98%)為優勢菌屬,而另一個樣品沒有明顯的優勢菌屬,但得到20 674 條序列,說明其微生物種類最多。此外8 個樣品中也存在相對豐度極低但可能對雞蛋品質造成影響的其他類群,如泛菌屬(Pantoea)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、禽桿菌屬(Avibacterium)、哈夫尼菌屬(Hafnia)、梭菌屬(Clostridium)、巨型球菌屬(Macrococcus)細菌等。采用宏基因組研究手段比傳統的微生物分離培養方法能夠更加真實地反映樣品環境的細菌種群結構和菌相變化,能為進一步分離雞蛋主要腐敗菌,研究其生物學特性、致腐能力以及雞蛋品質劣變之間的關系奠定基礎。然而,目前對污染細菌的種群多樣性及生物學特性分析、在雞蛋內的代謝特點以及相互作用研究鮮見報道。
根據鮮雞蛋、鮮鴨蛋分級標準(SB/T 10638—2011《鮮雞蛋、鮮鴨蛋分級》)的衛生要求,商品蛋按照國家標準方法檢測細菌菌落總數(GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》)、大腸菌群(GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》)及沙門氏菌(GB 4789.4—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》)等微生物學指標,雖然國家標準方法結果較為準確,但操作繁瑣、耗時長,并對檢測環境條件有嚴格規定,難以滿足食品企業實施危害分析和關鍵控制點體系(hazard analysis citical control point,HACCP)實時監控的要求。為此研究者開展了相對應的細菌快速檢測方法研究,如ATP生物熒光法、分光光度法、電阻抗法等測定細菌總數[36-37],程教擘等[38]采用ATP生物熒光檢測法和GB 4789.2—2016中方法對40 個樣品的表面細菌總數進行檢測,以lg(CFU/個蛋殼)為橫坐標(x),以lg(ATP生物熒光值(RLU)/個)為縱坐標(y),分別進行線性模型、對數模型、乘冪模型、指數模型擬合。結果表明,ATP生物熒光檢測法與國標法檢測結果Pearson相關系數為0.912,線性模型y=0.730 6x—1.004 1(R2=0.832 2)擬合度較高。該實驗結果為ATP熒光檢測法在雞蛋殼表面細菌總數快速檢測中應用的可行性提供了依據。
在雞蛋傳播傳染病的致病菌檢測方面,采用免疫學方法及分子生物學技術進行沙門氏菌、大腸桿菌O157:H7和金黃色葡萄球菌以及彎曲桿菌、李斯特菌快速鑒定。劉霞等[39]分別將不同粒徑的金納米粒子(Au nanoparticles,AuNPs)標記大腸桿菌O157:H7多克隆抗體(polyclonal antibody,PAb)作為二抗,以固定在雙通道表面等離子共振(surface plasmon resonance,SPR)傳感器芯片表面的PAb作為一抗,應用三明治夾心法對大腸桿菌O157:H7進行檢測,結果表明,增強效果最佳的AuNPs粒徑為17.79 nm,其可檢測到的大腸桿菌O157:H7的最低濃度為10 CFU/mL。同時,Liu Xia等[40]建立了采用免疫羧基化磁納米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)耦合SPR免疫傳感器直接檢測腸炎沙門氏菌的方法,MNPs能顯著增強SPR響應信號,檢測線性范圍為1.4~1.4×109CFU/mL,操作簡便易行。另外,張德福等[41]研究采用添加擴增內標的PCR方法快速檢測食品中的沙門氏菌。在建立快速檢測方法的基礎上,還有學者研究了致病菌在蛋體內生長繁殖的變化規律和對蛋品質的影響等[42-43]。
雞蛋是極易腐敗的食品,引起雞蛋腐敗的因素包括微生物、環境和雞蛋自身3 個方面,其中微生物因素是最主要的。污染雞蛋表面的細菌中,除致病菌可侵染蛋內產生有毒有害物質,引起食物中毒,對人體健康帶來危害外,更為常見的是非致病菌(腐敗菌)引起雞蛋品質劣變,導致雞蛋失去食用價值和加工應用價值。
在雞蛋品質劣變的過程中,由于雞蛋內容物形態結構改變,主要營養物質發生分解,出現蛋白變稀、系帶液化斷裂、蛋黃膜失去彈性而破裂、蛋黃與蛋白相混、色澤變黑、產生大量的臭味物質等現象。從顏色和組織狀態等感官變化對雞蛋變質進行評價,如變質雞蛋蛋白產生灰綠色、黑色、紅色和黃色色澤或發出綠色熒光、藍色熒光,具有腐敗氣味、強烈剌激性臭味、胺類臭味、人糞臭味,氣室相對增大,濃厚蛋白含量減少,逐漸轉化為稀蛋白,蛋黃膜強度變弱、變薄、甚至消失,蛋黃的內部結構變化,蛋清和蛋黃混合,蛋液混濁不清、稀薄、凝膠化等,并以此類感官指標描述雞蛋逐漸腐敗變質的基本過程。另外,還以哈夫單位、氣室高度、蛋清pH值、蛋黃指數、蛋白的持水能力、揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量等蛋品新鮮度一般理化指標來評價雞蛋品質變化。以殼聚糖/納米銀復合材料涂膜雞蛋進行保鮮效果評價,結果表明,在涂膜中納米銀質量分數為1.0%時,涂膜組雞蛋與對照組相比可維持較低的質量損失率和氣室高度,穩定的蛋清pH值,較高的相對密度、哈夫單位和蛋黃指數,而且雞蛋內容物中微生物的滋生速度慢,細菌總數低于對照組,由此說明涂膜雞蛋品質優于未涂膜雞蛋,能達到保鮮及延長貨架期的目的[44]。張京和等[45]進行了不同潔蛋處理對雞蛋消毒效果及新鮮度的對比實驗,以蛋殼表面細菌總數、蛋黃指數和哈夫單位作為品質變化評價指標,比較3 種潔蛋消毒方法的效果為臭氧殺菌>巴氏殺菌>紫外殺菌,并且均優于對照組。付星等[46]以質量損失率、TVB-N含量為考核指標,評價保鮮劑對加工早餐蛋的保鮮效果,在4 ℃條件下貯藏13 d時,保鮮劑組的質量損失率僅為對照組的63%,TVB-N含量僅為對照組的41%,且TVB-N含量與蛋品質呈負相關性。
貯藏期細菌污染雞蛋引起雞蛋品質變化的過程是復雜的微生物學過程和生物化學過程,侵染雞蛋的腐敗菌在適當環境條件下生長繁殖,導致大分子營養物質分解,并產生腐敗特性成分。如對雞蛋具有污染潛力的銅綠假單胞菌、綠膿桿菌、灰假單胞菌、多殺假單胞菌、大腸桿菌等能使蛋白質降解,蛋黃和蛋白pH值增高,通過產生的酸和硫化氫、氨、胺、吲哚和尿素等改變雞蛋的感官和物理化學特性[47]。已有研究表明雞蛋蛋白品質與卵黏蛋白、S-卵白蛋白的形成存在緊密聯系[48-49]。雞蛋貯藏過程中發生水分減少、質量減輕等品質變化,伴隨的細菌生長繁殖、pH值增加,可破壞卵黏蛋白分子中碳水化合物側鏈間的非共價鍵,促進卵黏蛋白分解[50-52]。卵黏蛋白作為對蛋清凝膠性能起關鍵作用的糖蛋白,其變化對雞蛋蛋白液化影響顯著。研究發現哈夫單位低的雞蛋中提取卵黏蛋白的得率也低。劉美玉等[53]開展不同貯藏溫度條件對蛋清卵黏蛋白含量影響的研究,結果表明,在35 d貯藏期間,室溫組、冷藏組和氣調室溫組卵黏蛋白含量均呈下降趨勢,從初始值2.931 mg/g分別降至0.341、1.842 mg/g和1.564 mg/g,由此說明,隨著雞蛋貯藏時間的延長,卵黏蛋白復合物降解導致濃蛋白液化,雞蛋品質降低。卵黏蛋白降低、蛋白液化也利于細菌生長。為了更系統地明確雞蛋品質變化與S-卵白蛋白含量之間的關系,以及貯藏期間各雞蛋品質參數對S-卵白蛋白形成的影響程度,黃群等[54]選取當日產新鮮海蘭褐殼雞蛋為研究對象,考察雞蛋品質指標與S-卵白蛋白含量的相關性;結果表明,雞蛋哈夫單位、濃蛋白高度、蛋黃指數與S-卵白蛋白含量呈負相關,雞蛋pH值與S-卵白蛋白含量呈正相關。研究報道,溫度和pH值是蛋清N-卵白蛋白轉化為S-卵白蛋白的主要因素,高溫下S-構型轉化速率加快、反應常數增加,同時加速蛋內CO2逸出、蛋清pH值上升,而高pH值又加速了N-構型向S-構型轉化[55-57]。S-卵白蛋白的凝膠硬度低于N-卵白蛋白、易于形成較小的乳化液滴,能有效改善卵白蛋白的乳化活性,降低其乳化穩定性,并增加蛋白凝膠的渾濁度,故對蛋清蛋白液化有重要影響。
雞蛋富含具有抑菌作用的生物活性蛋白。蛋清中的卵轉鐵蛋白對大腸桿菌等的抑制作用與血清中的轉鐵蛋白基本相同,并且對蠟樣芽孢桿菌有較強的抑制作用[58];占蛋清成分2%的溶菌酶作用于細菌細胞壁β-1,4糖苷鍵,具有強烈的溶菌能力[59];特異性卵黃免疫球蛋白可以控制變異鏈球菌、幽門螺桿菌、梭狀芽孢桿菌、產氣夾膜芽孢桿菌和痢疾志賀氏菌等[60]。腐敗細菌生長代謝的過程造成蛋清稀化、散黃,大分子營養物質分解,雞蛋腐敗特性主要成分如TVB-N及其他氣味性成分、生物胺、有機酸等物質形成。因此,雞蛋品質劣變過程中,雞蛋與侵染菌互作的生化機制也是值得研究的內容。
代謝組學是對某一生物或細胞中相對分子質量小于1 000的小分子代謝產物進行定性和定量分析的一門新學科,在植物、微生物、藥物、食品營養、食品安全領域得到應用。微生物代謝組學為食品安全評價提供了新策略,已成功地應用于食品中有毒物質的檢測,如采用氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技術研究與特定微生物污染有關的揮發性代謝物的指紋圖譜,使用液相色譜-質譜和核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技術檢測食品中微生物毒素等。微生物代謝組學也被廣泛地應用于監測發酵過程中組分和菌相變化以及評定發酵食品的感官和營養品質[61]。食品腐敗產生了對人體有害的物質,食品發酵在改善食品性狀的同時產生了有益健康的物質;盡管兩者有區別,但都是微生物利用食品為基質進行的生長代謝活動。因此,嘗試運用基于代謝組學的NMR、高效液相色譜-二極管陣列-串聯質譜聯用、頂空固相微萃取-GC-MS聯用等高通量檢測技術和數據處理方法,開展腐敗菌導致雞蛋品質劣變影響及分子機制是可行的。
目前,雞蛋傳播傳染病的致病菌已成為研究熱點,而有關引起雞蛋腐敗變質的非致病菌(雞蛋致腐菌)的深入研究較少,這些非致病性細菌對蛋品的質量安全、營養價值以及人體健康同樣有重要影響。研究證明雞蛋的腐敗通常由2 種以上非致病菌混菌感染引起,腐敗產物種類多、腐敗過程復雜是微生物因素、環境因素和雞蛋本身特征三者互為條件,發生綜合作用的結果。因此,運用微生物學、分子生物學、食品分析化學及畜產品原料學的理論基礎,采用基于代謝組學的高通量檢測技術和數據處理方法,深入研究雞蛋貯藏期細菌侵染及其對蛋品質的影響及作用機制,揭示雞蛋腐敗變質的微生物過程和生物化學過程,能為有針對性地制定控制雞蛋腐敗變質、延長鮮蛋的保質期、保障食品安全的措施提供參考,具有重要的社會意義和經濟意義。