殼聚糖/淀粉/蘋果酚復合膜對冷藏雞蛋貯藏效果

李新明，高忠東，郭霄飛，郭尚

山西農業大學 山西功能食品研究院（太原 030000）

雞蛋營養非常豐富，含有豐富的礦質元素、脂肪、蛋白質、胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素等[1]。雞蛋在人們的日常飲食中占有重要位置，為人體提供全面均衡的營養物質。雞蛋都要經歷貯藏、運輸、銷售的環節，然而，雞蛋殼表面布滿大量微小的孔洞，水分和二氧化碳會通過這些孔洞流失，蛋品質將會下降[2-3]。雞蛋在貨架儲藏銷售期間，也會經歷一些物理化學反應，包括失重率、蛋清和蛋黃的pH、蛋氣室直徑的變化及微生物污染等，這些都是雞蛋貯放期間品質下降的原因所在。

雞蛋貯藏的方法主要有冷藏法、二氧化碳氣調法、液浸法和涂膜保鮮法4種[4-5]。這些方法都在雞蛋貨架貯運過程中顯示出良好效果。在4種貯藏方法中，涂膜法由于簡單易操作更適合雞蛋貯運而受到蛋農的普遍歡迎。市場上可供選擇的雞蛋涂膜劑材料種類非常多，通常要求其安全衛生、無毒無害、成膜性好、透氣性低、附著力強、吸濕性小、使用方便、價格低并且容易獲得。殼聚糖[(1, 4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖]是一種自然界中廣泛存在的高分子化合物，它來源于甲殼素，甲殼素在自然界中是僅次于纖維素的第二豐富的多糖，由于其抗菌性、可降解性和成膜性，殼聚糖很適合于食品包裝中的應用[6]。淀粉資源豐富，價格低廉，易降解，氣體阻隔性好，且對環境污染小，是具有較好的應用前景的涂膜材料[7]。蘋果多酚具有抗氧化、抗菌等特點，在食品貯藏中有較好的應用前景[8]。

復合膜在食品保鮮膜上具有更多的優點，試驗利用殼聚糖的抗微生物、生物相容特性和成膜性，淀粉的凝膠性、易降解、氣體阻隔性好，及蘋果多酚的抗氧化特性，按不同比例配制成復合涂膜材料。通過測定失重率、哈夫單位、蛋黃指數、蛋清pH、蛋白指數、蛋氣室直徑等各項生化指標對各試驗組雞蛋樣品新鮮程度進行評估，確定復合涂膜劑的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞蛋（購自太原當地養雞場）。

殼聚糖、淀粉（國藥集團化學試劑有限公司）；蘋果多酚（實驗室制備）。

1.2 儀器與設備

MP6000電子天平（上海瞬宇恒平科學儀器有限公司）；MP511 pH計（上海三信儀表廠）；HWS-150B恒溫恒濕培養箱（上海秉越電子儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜的制備

將適量的殼聚糖粉末加入0.5%乙酸溶液，經磁力攪拌至完全溶解；與5%淀粉溶液（1∶2，W/W）和適量的蘋果多酚液（3%）混合，加入質量分數25%的甘油后充分攪拌混合制得復合膜液，常溫備用。

1.3.2 鮮蛋的分組與處理

新鮮雞蛋按蛋齡0，3和6 d預分組，每組雞蛋360枚，所有雞蛋均先用0.5 g/m3臭氧殺菌3 min，每組雞蛋（按蛋齡預分組）再分3組（常溫貯藏；冷藏；殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜+冷藏），每組雞蛋120 枚。

常溫貯藏：在25 ℃條件下貯藏。

冷藏：在溫度2±1 ℃、相對濕度70%～80%恒溫恒濕培養箱中貯藏。

殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合膜+冷藏：雞蛋用5%殼聚糖/淀粉/蘋果多酚復合溶液涂膜，再進行冷藏。

在貯藏期間，分別在第0，第5，第10，第15，第20和第25天各組隨機取出20枚雞蛋進行各項指標的檢測。

1.4 指標分析檢測

雞蛋的失重率按文獻[9]采用電子天平進行測量；哈夫單位按文獻[10]進行測量計算；蛋黃指數按文獻[11]進行測量計算；雞蛋pH按文獻[12]進行測定計算；蛋殼強度按文獻[13]測定計算；蛋白系數按文獻[14]測定計算；雞蛋的氣室直徑按文獻[15]測定計算。

2 結果與討論

蛋黃指數是衡量蛋黃的滲透壓和含水量的重要指標，蛋黃指數與雞蛋新鮮程度呈正比。蛋黃指數變小時，雞蛋會產生散黃現象，這是由于蛋黃內的一些酶分解有機大分子，導致蛋黃內容物濃度降低，進而增大蛋黃膜承受的張力，導致蛋黃膜破裂，雞蛋散黃[16]。在圖1中，蛋齡0 d雞蛋的蛋黃指數隨著貯藏天數延長而降低（1，4和7組），冷藏和冷藏+復合膜組的蛋黃指數較常溫貯藏組要高，且冷藏+復合膜組的值最高。這是因為冷藏和涂膜材料能夠有效減少蛋內外CO2和水分的流通，降低雞蛋的新陳代謝，延緩蛋黃品質的下降。結果還發現，在常溫貯藏條件下，隨著蛋齡延長，蛋黃指數下降增快，蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋蛋黃指數要低（0.134±0.014 vs 0.149±0.016）。同樣的趨勢也發生在冷藏和冷藏+聚丙烯酸涂膜處理組。這表明蛋齡越短，貯藏效果越好。

圖1 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋黃指數的影響

哈氏單位是衡量貯藏雞蛋新鮮度的重要測定指標。通常情況下哈氏單位與雞蛋的新鮮程度呈正比例關系，即高的哈氏單位的雞蛋有著高的新鮮度[17]。在圖2中，9組雞蛋的哈氏單位均隨著貯藏天數延長而呈下降趨勢。雞蛋貯藏期間哈氏單位下降主要與貯藏過程中發生的各個復雜的生化反應有關，如分子量成分變化和蛋白質氧化構象變化等[17]。蛋齡0 d雞蛋的哈氏單位隨著貯藏天數延長而降低（1，4和7組），從結果能看出，冷藏和冷藏+復合膜組的哈氏單位較常溫貯藏組要高，且冷藏+復合膜組的值最高。試驗還發現，在常溫貯藏條件下，隨著蛋齡延長，哈氏單位下降增快，蛋齡6 d雞蛋相比蛋齡0 d雞蛋哈氏單位要低（48.484±5.154 vs 54.174±6.371）。同樣的趨勢也發生在冷藏和冷藏+復合膜處理組。

圖2 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋哈氏單位的影響

蛋殼強度是衡量雞蛋抗破損率的分析參數，也是評估雞蛋貯藏效果好壞的重要指標之一[18]。如圖3所示，經25 d的試驗，9組雞蛋的蛋殼強度均隨著貯藏時間延長而降低，與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復合膜（7，8和9組）雞蛋的蛋殼強度在各測定時間點均較高，在第25天，蛋齡0 d雞蛋的蛋殼強度在1，4和7組分別為13.174±1.472，15.058±1.739和17.888±1.878 N/cm2，在蛋齡3和6 d雞蛋也表現為相同趨勢，這意味著冷藏+復合膜組能很有效地抑制貯藏期間雞蛋的蛋殼強度的降低。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的蛋殼強度，蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下蛋殼強度最高。

圖3 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋殼強度的影響

在評估雞蛋品質時，失重率是重要的指標之一。在延長雞蛋保藏期過程中，延緩失重率的降低是關鍵技術之一。如圖4所示，經25 d試驗，9組雞蛋的失重率均隨貯藏時間延長而增加，這是因為隨著貯藏時間延長，雞蛋內容物中的水分會通過蛋殼上的氣孔不斷向外散出，從而導致蛋的質量減輕[19]。與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復合膜（7，8和9組）雞蛋的失重率在各測定時間點均較低，在第25天，蛋齡0 d雞蛋的失重率在1，4和7組分別為5.251%±0.297%，4.825%±0.538%和4.033%±0.462%，蛋齡3和6 d雞蛋也表現為相同趨勢，這意味著冷藏+復合膜組能很有效降低貯藏期間雞蛋的失重率。綜合分析不同蛋齡的貯藏雞蛋的失重率，蛋齡0 d雞蛋在相同貯藏條件下失重率最低。

圖4 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋失重率的影響

在評估雞蛋新鮮的程度時，氣室直徑是重要的分析指標，氣室直徑越大，雞蛋新鮮度越低，因此減少蛋內水分蒸發、保持蛋內較小的氣室，就能維持高的雞蛋新鮮度[20]。從圖5可見，9組雞蛋的氣室直徑均隨貯藏時間延長而增加，與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復合膜（7，8和9組）雞蛋的氣室直徑增加幅度較緩和，在第25天，雞蛋的氣室直徑均較常溫貯藏（1，2和3組）低，尤以蛋齡0 d的冷藏+復合膜組（第7組）雞蛋氣室直徑最小。這意味著冷藏和涂膜均能降低蛋內水分的散失，維持小的氣室。隨著蛋齡時間延長，雞蛋的貯藏效果變差，這表明蛋齡0 d雞蛋是最優的貯藏原料。冷藏+復合膜對雞蛋品質維持最有效。

圖5 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋氣室直徑的影響

蛋白系數表明雞蛋濃稀蛋白的比例關系。新鮮度高的雞蛋具有高含量的凝膠狀蛋白，凝膠狀蛋白可牢固地固定蛋黃移動并抑制微生物病原體的生長。從圖6可見，9組雞蛋的蛋白系數均隨著貯藏時間延長而下降，這是因為隨著貯藏時間延長，蛋白的凝膠狀結構解體，濃厚蛋白逐漸減少，稀薄蛋白逐漸增加[21]。與常溫貯藏（1，2和3組）相比，冷藏（4，5和6組）和冷藏+復合膜（7，8和9組）雞蛋的蛋白系數下降幅度較緩和，在第25天，雞蛋的蛋白系數均較常溫貯藏（1，2和3組）高，尤以蛋齡0 d的冷藏+復合膜組（第7組）蛋白系數最高。這表明蛋齡0 d雞蛋是最優的貯藏原料。冷藏+復合膜對雞蛋品質維持最有效。

圖6 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋白系數的影響

蛋清的pH是反映雞蛋新鮮度的關鍵指標之一。從圖7可見，貯藏期間9組蛋白pH均隨著時間延長而增加（P＜0.01），貯藏雞蛋蛋清pH逐漸增大，在第15天達到最大值，可能的解釋是酸性的CO2從蛋殼上的氣孔散出，隨著貯藏時間的延長，蛋內的二氧化碳含量逐漸減少，從而導致蛋內容物pH漸趨增高[22]。0 d蛋齡蛋白pH曲線的變化趨勢均隨著時間延長而增加，在第15或第20天蛋白pH分別達到最高值，之后蛋白pH開始下降，而且隨蛋齡延長而變化更顯著。酶和細菌在貯藏期間會逐漸分解蛋白，從而減少CO2向外逸散，導致pH下降。蛋齡3和6 d雞蛋蛋白pH變化趨勢相同，也是pH開始趨于上升，第15天后，pH開始下降，冷藏或冷藏+復合膜處理對3和6 d蛋齡組的雞蛋蛋白pH變化影響效果不明顯。試驗結果意味著，0 d蛋齡的雞蛋貯藏效果最好，復合膜+冷藏能很好地延長雞蛋品質。

圖7 3種貯藏方法對不同蛋齡雞蛋蛋清pH的影響

試驗表明，殼聚糖/淀粉/蘋果酚可降解型食品包裝復合膜對雞蛋的保鮮效果優于常溫或單一冷藏組。可能的原因是：殼聚糖/淀粉/蘋果酚具有較好的抗菌、抗氧化作用及較強的機械強度。同時，通過復合膜的物理結構限制蛋殼內外的氣體交換，降低蛋內物的生化反應及減少蛋殼內水分的散失，從而維持雞蛋較好的品質，起到延緩食品變質的作用。

3 結論

試驗通過常溫、冷藏或冷藏+復合膜法貯藏雞蛋，比較分析各貯藏組中雞蛋理化指標變化趨勢，對雞蛋貯藏保鮮效果進行對比分析研究。結果顯示，不同蛋齡（0，3和6 d）的雞蛋經25 d貯藏后，雞蛋的各項生化物理指標均有所退化，冷藏或殼聚糖/淀粉/蘋果酚復合膜均能較好地維持貯藏雞蛋的品質。相比較不同蛋齡的雞蛋的貯藏效果，0 d蛋齡的雞蛋經冷藏或冷藏+復合膜法貯藏后，較3和6 d的雞蛋有著較好的品質。冷藏+復合膜（殼聚糖/淀粉/蘋果酚）法最能有效地維持貯藏雞蛋的品質。試驗結果表明，冷藏+ 復合膜（殼聚糖/淀粉/蘋果酚）法可作為雞蛋貯藏運輸過程中一種有效的保鮮手段，在禽蛋貯藏運輸、加工等領域有巨大的應用價值。