黿汁鹵蛋風味分析及貯藏過程中蛋白質構變化

華 霄 王 洋 杜 航 尚玉永

(1.江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122；2.江蘇香道食品有限公司，江蘇 徐州 221699)

黿汁是江蘇徐州沛縣的傳統特色調味汁，具有上千年的歷史，歷來是徐州地區飲食文化符號之一。黿汁風味食品，包括各種禽蛋和禽肉制品，是當地的特產美食。其中，黿汁鹵蛋是生產和銷量較大的代表性食品，當地規模企業年加工量可達500萬～1 000萬枚。雞蛋是高營養價值的食物，富含全年齡段人群所必須的蛋白質、脂質、維生素和微量元素等營養成分[1]。尤其是雞蛋蛋白質氨基酸組成全面，消化率高，吸收性好，是最佳的食物蛋白源之一[2]。鹵蛋是中國雞蛋加工最主要的形式，其加工量約占雞蛋加工制品的30%，可滿足超市、餐飲、節慶等快速消費食品需求。工業加工鹵蛋一般經過揀選、清洗、預煮、破殼或不破殼、鹵制、真空包裝和殺菌等工藝[3-4]，技術已相當成熟，但產品還普遍存在一些問題，最顯著的就是口味單一，調味料一般都選用五香粉，而黿汁鹵蛋作為鹵蛋中風味獨特、地域特色鮮明的品種，到目前為止，其有別于普通鹵蛋的特征風味尚未被分析研究。另外，鹵蛋殺菌一般采用較大的殺菌強度，以達到12個月的保質期，由此造成蛋白硬度比新鮮水煮蛋明顯更大，咀嚼性不佳[5-6]。針對上述問題，本試驗擬以徐州地區傳統的黿汁為調味料，制作黿汁鹵蛋，用氣相色譜—質譜法(GC-MS)對黿汁鹵蛋及黿汁進行風味分析，對比確定其中的代表性風味物質；同時測試不同殺菌溫度和時間組合條件下，鹵蛋在貯藏時間內蛋白的質構變化情況，為開發品質更好的黿汁鹵蛋產品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

雞蛋：杭州益民禽蛋有限公司；

五香粉：上海味好美食品有限公司；

黿汁老湯：江蘇香道食品有限公司；

美吉斯真空食品包裝袋：東莞市凱仕電器有限公司；

純凈水：杭州娃哈哈集團有限公司；

乙醇、乙酸乙酯：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設備

電子天平：AB104-N型，賽多利斯(上海)貿易有限公司；

真空包裝機：美吉斯MS1160型，東莞市凱仕電器有限公司；

電磁爐：C21-WH2126型，廣東美的生活電器制造有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌器：LDZX-50KBS型，上海申安醫療器械廠；

物性分析儀：TA-XT Plus型，英國SMS公司；

冰箱：BCD-551WPCX型，合肥美菱股份有限公司；

氣相色譜質譜聯用儀：SCIONSQ-456-GC型，美國布魯克公司；

精密鼓風干燥箱：BAO-80A型，施都凱儀器設備(上海)有限公司；

超聲波清洗器：KQ5200DE型，昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 連續煮制白煮蛋工藝 不銹鋼鍋中加入數個雞蛋，然后加水，水量剛好沒過雞蛋，以1 800 W功率煮20 min，取出雞蛋冷卻3 min后去殼，再次放入水中，以1 800 W 功率將水燒至沸騰后換用600 W功率繼續煮，從水沸騰開始計時，每隔30 min取出2個雞蛋，期間補水使水量保持恒定，持續時間3 h，共取出6組樣品12個雞蛋，待用。

1.2.2 連續煮制鹵制蛋工藝 去殼前雞蛋處理步驟同1.2.1，去殼后雞蛋放入不銹鋼鍋內，加入一定量水使其沒過表面，加入25 g五香粉，隨后用1 800 W將水煮沸后換用600 W繼續鹵制，每隔30 min取出2個雞蛋，補足一定量水，持續時間3 h，共取出6組樣品12個雞蛋，待用。

1.2.3 連續煮制黿汁蛋工藝 整體工藝如1.2.2，但以相同質量的自制黿汁代替五香粉。黿汁配方為：按1∶5的質量比，將黿汁高湯(黿魚加水燉煮而成)與五香粉進行混合。

1.2.4 頂空固相微萃取(SPME)法提取揮發性成分 雞蛋樣品煮熟后把蛋白和蛋黃切碎混勻，切碎后放入燒杯中待用。分別取7.0 g白煮蛋、普通鹵蛋、黿汁風味鹵蛋及黿汁樣品，加入25 mL頂空進樣瓶中，將SPME萃取纖維頭(75 μm CAR/PDMS)在GC-MS儀器中進行老化，空白解析直至出現無色譜峰，然后將老化好的萃取頭插入樣品頂空部分，在50 ℃下平衡吸附30 min，30 min后將萃取纖維頭取出立即插入儀器進樣口，在250 ℃條件下解析5 min，同時開啟儀器收集數據。

1.2.5 氣質聯用(GC-MS)分析揮發性風味成分

(1)色譜條件：采用HP-INNOWAX毛細管柱(60.0 m×0.25 mm，0.25 μm)，進樣口溫度250 ℃，采用不分流進樣模式。色譜柱程序升溫：起始柱溫60 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升溫到120 ℃，保持5 min，然后再以5 ℃/min升溫到180 ℃，保持5 min，最后再以10 ℃/min 升到230 ℃。載氣為He，流速1.2 mL/min。

(2)質譜條件：離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV，EI電離源，四級桿溫度150 ℃，傳輸線溫度280 ℃，接口溫度250 ℃，掃描范圍30～450 U，溶劑延遲5 min。

1.2.6 殺菌工藝 雞蛋煮制、去殼、入味(去殼后煮3 h，白煮蛋同樣在沸水中煮3 h)工藝同1.2.1所述。煮制結束取出樣品，共9組樣品18個雞蛋，將雞蛋表面水吸凈后真空包裝，然后放入殺菌機中高溫殺菌，完成后將其在常溫下正常冷卻，待用。為研究不同殺菌強度對蛋白質構硬化的影響，選擇了不同的殺菌方案，如表1所示。確定溫度和時間組合的原則是保證鹵蛋滿足常溫貨架期標準(12個月)，即取121 ℃下F值為30 min，以此計算不同溫度下的殺菌時間[7]。

表1 雞蛋殺菌方案Table 1 Egg pasteurization design

1.2.7 質構分析 采用TPA質構分析方法[8]，選擇P/36R型平底圓柱探頭進行測定，在測定結果中，選擇硬度、彈性、咀嚼性指標。將18個雞蛋分成9組，每隔5 d取出一組進行測試(共保藏45 d)。樣品處理：將樣品蛋白切成1 cm×1 cm×0.5 cm的小塊，每組樣品測定6個平行樣本(每個雞蛋取3個部位，每組2個雞蛋)。測試參數：測前速率5 mm/s，測試速率1 mm/s，測后速率5 mm/s；探頭兩次測定間隔時間5 s；觸發類型：Auto-5 g，設定蛋白壓縮率設定為50%。

1.3 數據處理

采用IBM SPSS Statistics 22數據處理系統，結果表述為平均值±標準差，數據顯著性分析方法為one-way ANOVA，設定P<0.05為顯著。

2 結果與分析

2.1 風味成分分析

由于雞的飼養過程，飼料配方不同，不同品種雞蛋往往具有不同的特征風味組成[9]。而對于同種雞蛋，在對雞蛋的加工處理過程中，雞蛋中原始的風味物質分子會發生一系列可產生香味的反應，如水解、氧化、脫水脫羧等等，雞蛋的加熱過程促進美拉德反應和Strecker降解反應，從而產生新的風味化合物[10]，因此加工過程不同也會產生不同風味。另外，雞蛋蛋白與蛋黃成分不同，且在加工過程中一般不會相混，因此加工后它們所含風味物質也有較大差異。已報道的生蛋黃中的揮發性物質主要有8類，分別為醇類、脂肪烴類、醛類、酮類、芳香族、呋喃類、硫化物與萜類化合物[11]。

圖1為白煮蛋、五香粉鹵蛋和黿汁鹵蛋蛋白的GC-MS分析結果，風味物質種類統計結果如表2所示。從圖1 和表2可知，白煮蛋檢測到的風味物質有13類36種，按百分含量計主要是醛類、酸、醇類、酮類及少量吡嗪類物質；GC圖上所示較為明顯的風味物質信號有5個，分別是丙酮(2.537 min)、2-丁酮(3.433 min)、3-甲基丁醛(4.801 min)、己醛(7.197 min)和乙酸(16.474 min)。醇、酮、醛和烷烴主要是由于雞蛋中的脂肪烴類物質，尤其是多不飽和脂肪酸，受熱分解產生，特別是酮和醛風味閾值較低，容易被人嗅聞感應[12]，且醛類是熟雞蛋中最主要的揮發性成分[13]。相比之下，添加五香粉煮制入味的雞蛋，蛋白中所檢測到的風味物質增加了將近1倍(71種)，最明顯的變化是醛類物質顯著減少而吡嗪類、脂類、呋喃類和噻唑類物質則明顯增加(表2)。從圖1看出，五香粉入味后的雞蛋，其最高響應值的己醛及丙酮、丁酮、3-甲基丁醛等物質仍然存在，且主要增加了2-乙?；拎?19.162 min)、2-乙?；邕?19.398 min)、5-甲基-2-呋喃甲醇(20.315 min)，以及甲基吡嗪或二甲基吡嗪(10～15 min 區間內的強信號)。且由于五香粉中所含風味物質較多，因此相比之下煮蛋本身所具有的風味物質響應信號降低。另外，入味后雞蛋的酮類、醛類、呋喃類和酯類物質均有不同程度的增加。黿汁蛋所采用的配方為基于五香粉的黿汁，但被檢測到的風味物質僅有54種(表2)，相比白煮蛋主要增添了酮類、醇類和吡嗪類物質，相比五香粉，黿汁中顯著減少的主要是酯類和醛類物質，同時醇類物質相對含量增加而吡嗪類物質相對含量明顯減少，說明在鹵制過程中發生了新的化學變化，從而賦予鹵蛋不同的風味。

圖1 GC-MS測定結果Figure 1 Result of GC-MS analysis

GC-MS檢測出3類雞蛋共有的風味物質8種(包括2-丁酮、己醛、苯甲醛、吡嗪、2-甲基吡嗪、1-戊醇、乙酸苯乙酯和苯乙醇)，可以認為這是原料雞蛋在煮制過程中所產生的物質[14]，其中吡嗪類、醛類物質與李萌等[15]對于煎雞蛋的風味分析結果一致。本試驗發現白煮蛋中沒有，而2種鹵蛋所共有的風味物質27種(包括乙酸異丙烯酯、2-甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、二乙酰基呋喃、5-甲基-2(3H)-呋喃、異戊醇、乳酸乙酯、乙酸丁酯、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3-羥基-2-丁酮、四氫噻吩-3-酮、4-環戊烯-1,3-二酮、1,2-二噻烷-4-酮、噻吩、3-甲基噻吩、四甲基噻唑、甲苯、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、5-甲基-2-呋喃甲醛、5-甲基-2-噻吩甲醛和呋喃甲醛)，主要是吡嗪和噻吩類物質。吡嗪類化合物是加熱食品中所具有的典型的香味成分，一般是美拉德反應的產物，也是蛋清蛋白在加工中的常見產物[16]。噻吩類化合物是含有硫元素的雜環芳烴，可賦予食品熟肉的香氣，白煮蛋中并未檢測到噻吩類化合物(表2)，可能是由于五香粉和黿汁中均含有含硫化合物。GC-MS分析還確定了黿汁鹵蛋所特有的風味物質21種(包括2-丁醇、α,β-二甲基-苯乙醇、正丁醇、3-環戊烯-1-醇、1,3,3-三甲基-2-氧雜雙環[2.2.2]辛烷、丙二醇甲醚醋酸酯、2-正戊基呋喃、2-甲基四氫呋喃-3-酮、2-癸醇、羥基丙酮、2-乙基吡嗪、3-乙基-2,2-二甲基-環氧乙烷、4,4-二甲基-2-戊醇、5-甲基-2(3H)-呋喃酮、吡咯、糠醇、(±)-6-甲基-5-庚烯基-2-醇、2,6-二甲基-4-硫代吡喃酮、2-乙酰基噻吩、1-甲氧基-4-丙烯基苯和1-甲氧基-4-丙烯基苯)，其中有8種為醇類物質，與此同時，分析顯示黿汁鹵蛋中所含醛類物質種類明顯減少(表2)，因此推測減少的醛類化合物在熱加工過程中可能被還原為醇類化合物。為了找出在黿汁鹵制過程中所產生的風味成分，對黿汁調味料也進行了GC-MS分析，共檢測到200種以上揮發性成分，表3中列出了16種占比>1%的風味物質，可以發現主要是酯類、烯烴、吡嗪及胺類化合物，而醇類化合物較少。對比GC-MS分析結果可知，在煮制過程中，這些化合物之間發生復雜的相互作用，特別是酯類發生的水解作用產生了各種醇，或交換反應生成了各種酮類化合物，最終呈現出鹵蛋特定的風味感官。

表2 白煮蛋、五香粉鹵蛋、黿汁鹵蛋風味物質統計結果Table 2 Result of the flavor compounds in boiled egg,spice egg and turtle source egg

表3 黿汁中的揮發性風味成分GC-MS分析結果(含量≥1%)Table 3 Result of GC-MS analysis of the volatile flavor compounds in turtle source (content ≥1%) %

2.2 質構分析

2.2.1 鹵制時間對蛋白質構的影響 蛋白在持續受熱狀態下會發生熱變性，雞蛋熟制過程中，蛋清蛋白在煮制約15 min后完全凝膠，而蛋黃則在約20 min后完全凝膠[17]，蛋清中水分含量一般在80%～85%，煮熟后蛋清蛋白形成蛋白凝膠，水分則被不均勻地截留分布在蛋白凝膠中。盡管目前對熱誘導的蛋白凝膠的形成機制尚不完全清楚，但加熱溫度對蛋清凝膠特性的影響顯著，而加熱時間的影響則不明顯，且加熱時間對蛋白凝膠的彈性和保水性的影響也不顯著[18]40-42。文獻[18]52-57研究表明，在持續受熱的狀態下，蛋白凝膠持續變性收縮，硬度逐漸增大?，F實中，新鮮熱加工(如水煮20 min)得到的水煮蛋具有較好的質構和口感，而貯藏12個月的鹵蛋制品相比之下硬度明顯提高、口感不佳。為了探究鹵蛋質構劣變的原因，對鹵蛋制作過程中的熱加工、殺菌強度和儲藏時間等因素進行研究。

按照工廠實際鹵制操作時間將加熱時間為3 h，以水煮20 min制作的白煮蛋作為對照(0 h樣品)，研究了白煮蛋和五香粉鹵蛋在入味煮制過程中蛋白的質構變化，結果見表7。如表7所示，白煮蛋的硬度為(774±114)g；彈性接近1(即100%)，表明凝膠蛋白彈性良好，當撤去壓縮外力時能夠接近完全恢復形狀[8]；其咀嚼性為596±86.0，該指標反映了咀嚼蛋白所需消耗的能量。在鹵制期間，隨時間延長，白煮蛋的硬度反而明顯下降(P<0.05)，下降幅度約為15%，是由于水煮過程中蛋白凝膠始終處于水環境中，其凝膠結構中的水分充足，水分為蛋白凝膠維持了良好的彈性，因此降低了硬度?；谙嗤颍鞍讖椥允冀K保持0.94～0.98的水平；水煮過程也略微降低蛋白咀嚼性，相比0 h樣品，白煮蛋的咀嚼性略微有所降低，說明水分含量提高后咀嚼所需能量更少。相比白煮蛋，五香粉鹵蛋在硬度、彈性和咀嚼性3個指標上也均呈現出相似的變化，是由于鹵蛋的入味是在雞蛋水煮之后，蛋白凝膠已經形成，鹵蛋中各種化合物分子在3 h熱處理期間，雖然一定程度上滲透進入蛋白凝膠內部而達到入味效果，但并未明顯改變固態蛋白質的分子構象，對蛋白凝膠網絡結構影響不大。

表4 白煮蛋和五香粉鹵蛋在入味煮制期間的蛋白質構變化? Table 4 Result of texture analysis of boiled egg and source egg after stewing

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2.2 殺菌方案對貯藏期間蛋白質構的影響 由于溫度對蛋白凝膠的影響比時間因素更明顯[18]42-44[19]，因此對不同殺菌方案下的蛋白凝膠質構進行研究。表5為白煮蛋和黿汁鹵蛋在真空包裝后，經工業常用殺菌條件(121 ℃，30 min)處理后的質構數據。從表5中看出，殺菌后貯藏的45 d內，白煮蛋的硬度在500～850 g范圍內變化，而且在一些包裝袋中發現雞蛋表面有少量水析出(實測<2 mL)，說明殺菌期間蛋白凝膠內少量水分從凝膠內蒸發逸出，且殺菌后常溫貯藏期間蛋白凝膠發生收縮，凝膠中物理截留的游離水分析出。同時需要指出的是，蛋白凝膠質地并不均勻，每份樣品之間的硬度相差比較明顯，造成檢測結果的標準偏差較大，是由于雞蛋蛋白極易受熱凝膠，在高溫熱誘導條件下的不可逆凝膠幾乎是瞬時發生[19]，且在凝膠過程中，蛋白在殼中并沒有被攪拌均勻，因此蛋白不同部位的凝膠強度不同。鹵蛋硬度從第10天開始逐漸升高，特別是在30 d以后硬度明顯提高(P<0.05)，達到1 000 g以上；值得指出的是，商業鹵蛋在儲藏3個月后的硬度基本可達到1 800～2 000 g。根據文獻[18]38-40報道，低濃度的NaCl(0.1 mol/L)即能顯著提高雞蛋蛋白凝膠的強度，因此鹵蛋蛋白硬化可能是鹵料中含有鹽分及其他有機物引起的。2個樣品的彈性均沒有很明顯的變化，咀嚼性均在400～900范圍內變化，部分數據的標準偏差也比較大，也是由于蛋白凝膠的不均勻性所造成的。

表5 121 ℃殺菌30 min的白煮蛋和黿汁鹵蛋在儲藏期間的質構變化? Table 5 Result of texture analysis of boiled egg and turtle source egg pasteurized at 121 ℃ for 30 min

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

表6列舉了經過126 ℃殺菌15 min后白煮蛋和黿汁鹵蛋在貯藏期間內的質構變化。改變殺菌條件后，雞蛋的滲水現象有所減輕，且水析出量基本<1 mL，表明雖然溫度升高了5 ℃，但處理時間減少后凝膠的收縮程度減輕。白煮蛋的質構檢測結果與表5類似，硬度均在650～950 g范圍內變化，彈性保持在1.00左右，咀嚼性在650～850范圍內變化。而對于黿汁鹵蛋，發現在測試的45 d貯藏期內，其硬度也無顯著提高，始終維持在600～800 g 的水平，該結果表明調整殺菌強度對于改善鹵蛋蛋白硬度有一定作用，但由于未進一步延長檢測時間，因此尚無法確定在12個月貨架期時產品的硬度。與白煮蛋相比，鹵蛋蛋白彈性也保持在1.00左右，但咀嚼性數值稍低，可能是殺菌溫度雖提高5 ℃但殺菌時間縮短為原來的1/2，熱效應持續時間明顯降低，有利于蛋凝膠內水分的保持。

考慮到工業上對大批量產品進行短時間殺菌的操作可行性差，又進行了另一組低溫長時間(116 ℃，90 min)的殺菌試驗，之后同樣進行了45 d貯藏試驗。在該組中未發現有明顯的蛋白表面析水現象，表明降低溫度也有利于凝膠內水分保持溫度。表7列出了白煮蛋和鹵蛋在45 d內的質構變化數據。從表7中看出，白煮蛋的硬度在500～900 g范圍內變化，而鹵蛋硬度保持在400～750 g，硬度檢測數據與表6中結果相當，說明在降低熱強度的條件下，延長加熱時間也可以減少熱處理對蛋白凝膠結構的影響。白煮蛋和鹵蛋的彈性也保持得較好，無明顯弱化；咀嚼性同樣保持了適當水平?？紤]到90 min熱處理的可操作性，在工業上顯然該條件更為適合。

表6 126 ℃殺菌15 min的白煮蛋和黿汁鹵蛋在儲藏期間的質構變化? Table 6 Result of texture analysis of boiled egg and turtle source egg pasteurized at 126 ℃ for 15 min

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

表7 116 ℃殺菌90 min的白煮蛋和黿汁鹵蛋在儲藏期間的質構變化? Table 7 Result of texture analysis of turtle source egg pasteurized at 116 ℃ for 90 min

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

3 結論

本試驗通過對黿汁鹵蛋進行風味物質分析，鑒定了黿汁的主要特征風味物質，其中含量較高的風味物質包括乙酸葉醇酯、2-氨基苯甲酸-3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇酯、芳樟醇和二甲基吡嗪等；通過對鹵蛋貯藏期間的質構分析，發現降低殺菌溫度同時延長殺菌時間，或提高殺菌溫度同時縮短殺菌時間，均可適當延遲鹵蛋蛋白的質構硬化。本文研究結果對改善黿汁鹵蛋食品感官品質具有一定參考價值，但要完全抑制貯藏過程中鹵蛋質構的硬化，尚需要進一步在分子水平研究蛋白分子的構象改變、持水和聚集等變化，揭示蛋白凝膠在貯藏環境中的變化機理。