卵黃成熟機制研究進展

卵黃成熟機制研究進展

咸黃是一種豐富的養(yǎng)分，具有很強的口感。其主要用做月餅、粽子、蛋黃派等中式食品的原料、菜肴的烹飪、蛋黃風(fēng)味食品的加工等,在國內(nèi)有廣泛的市場需求。隨著禽蛋產(chǎn)業(yè)化進程的推進,咸蛋黃的品質(zhì)反而逐年下降,體現(xiàn)在咸蛋黃硬心、白心率按照大約5%的比例增加,出油、起沙的比例降低。針對咸蛋黃的成熟機制和品質(zhì)研究,國內(nèi)現(xiàn)有的研究主要集中在腌制過程中咸蛋化學(xué)成分與物理性狀的變化上,國外則少見報道。咸蛋的加工中存在許多復(fù)雜的生物化學(xué)變化,其變化機制尚不完全清楚。對咸蛋黃的成熟機制和保鮮進行深入探討研究,特別是對腌制中影響咸蛋黃品質(zhì)的因素進行控制,將會對咸蛋加工規(guī)?；约罢麄€蛋品加工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響,對我國蛋禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展瓶頸也會有所裨益。對咸蛋黃在成熟過程中的變化機制及影響蛋黃品質(zhì)的因素進行了綜述。1中食鹽的滲透產(chǎn)生脫水作用目前,大多數(shù)理論都認為是脫水作用引起了蛋黃理化性質(zhì)的改變。蛋黃在腌制過程中食鹽含量是逐步升高的,由殼內(nèi)膜和卵黃膜組成的半透膜兩邊食鹽的濃度差導(dǎo)致產(chǎn)生了滲透壓,促使腌制液中的食鹽不斷通過半透膜向蛋內(nèi)滲透,蛋內(nèi)的水分不斷通過半透膜向外傳遞,而導(dǎo)致產(chǎn)生了脫水作用。1.1結(jié)構(gòu)不同蛋黃的含鹽量咸蛋成熟進程中,蛋黃內(nèi)的食鹽含量隨時間的變化逐漸增加,但變化趨勢較蛋清會緩慢。主要原因是食鹽經(jīng)蛋殼氣孔通過蛋殼膜、蛋白膜和蛋黃膜逐層內(nèi)滲才到達蛋黃,同時蛋黃中較高的脂肪含量也阻礙了食鹽的過度滲透。因此處于結(jié)構(gòu)內(nèi)層的蛋黃的含鹽量遠低于蛋清,且蛋黃中的食鹽呈梯度分布,外層食鹽含量高于中心點。在食鹽的作用下,蛋黃內(nèi)的親水基團和親脂基團分離,游離態(tài)的水分子相對增加,并透過膜結(jié)構(gòu)和蛋清層,逐漸擴散轉(zhuǎn)移到蛋殼外,且隨著腌制的深入,蛋中食鹽含量愈多,蛋內(nèi)的含水量越低,蛋黃脫水加劇,腌制成熟的咸蛋黃含水量降至20%以下,較腌制前下降了30%以上。1.2凝膠的度由于食鹽的進入和水分的滲出,蛋黃本身穩(wěn)定的膠體狀態(tài)被破壞,黏度逐漸增加,密度增大,由原來的黏稠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。蛋黃pH隨著水分的下降及脂肪百分含量的增加而緩慢下降,在30d腌制過程中,蛋黃pH從腌制前的6.42下降到6.03,下降趨勢較緩。1.3蛋黃成熟程度的測定隨著腌制的進行,蛋黃的凝固從蛋黃膜附近開始向內(nèi)逐步加深,蛋黃硬化層開始從7d的3mm到增長到28d的7mm,當?shù)包S完全凝固、蛋黃心變硬時蛋黃已經(jīng)成熟。蛋黃指數(shù)是表征蛋黃成熟程度的指標之一。蛋黃指數(shù)越高,蛋黃越接近球形,蛋黃硬度也愈大,越接近成熟,當?shù)包S指數(shù)接近1時表明咸蛋已經(jīng)成熟。1.4黃蛋白的主要營養(yǎng)成分測定蛋黃內(nèi)的脂肪絕對含量是不變的。由于食鹽的滲透和脫水作用使蛋黃內(nèi)的親水基團和親脂基團分離,部分脂肪游離出來,再加上部分游離態(tài)的水分子通過蛋黃膜向蛋清滲透,導(dǎo)致蛋黃的相對含油量升高。含油量的增加量隨著失水量的提高而增大,達到16.1時蛋黃已基本成熟,因此含油量的增加量可以作為判斷蛋黃成熟的指標之一。蛋黃顏色由外而內(nèi)逐漸由淺黃色變?yōu)槌赛S色,透明度逐漸提高。Hinton和Burdick認為蛋黃色素來源于葉黃素和玉米黃質(zhì)。Lin研究發(fā)現(xiàn)蛋黃在低水分條件下貯藏會變成暗黃色,認為咸蛋黃的橙黃色是由于色素的濃縮所致。同時由于蛋黃色素大部分為脂溶性色素,所以色素等級隨著腌制過程中含油量的相對提高而提高。1.5腌制硫代巴比妥酸值和共紡二烯酸含量蛋黃脂質(zhì)會隨著腌制深入而出現(xiàn)輕微的氧化酸敗,硫代巴比妥酸值緩慢升高,共軛二烯酸的含量會增加。Kaewmaneeh發(fā)現(xiàn)腌制硫代巴比妥酸值和共軛二烯酸的含量分別在第6周和第5周達到最高峰的8%和0.025%。硫代巴比妥酸值升高的實質(zhì)為丙二醛含量增大,丙二醛是脂質(zhì)氧化的中間產(chǎn)物,而同時也是蛋黃的風(fēng)味成分之一,因此輕微的氧化酸敗對風(fēng)味的形成是有利的。2其他因素對咸魚黃品質(zhì)的影響禽蛋的品種、新鮮度、殼的厚度等自身的情況和食鹽用量、腌制方法、腌制溫度、添加劑、加工保藏時間等外部因素都會對咸蛋黃的品質(zhì)產(chǎn)生影響。從經(jīng)濟效益出發(fā),以縮短腌制周期和改善品質(zhì)為目的的研究在國內(nèi)外有多篇報道。2.1雞蛋的組成和種類禽蛋新鮮度會影響滲透,新鮮蛋的蛋清均勻,腌制時有利于食鹽快速均勻地向蛋內(nèi)各部擴散和滲透,制成的咸蛋黃易起沙、出油。熱傷蛋、貼皮蛋、裂紋蛋、水濕水淋蛋等都難以保證咸蛋黃的質(zhì)量,易產(chǎn)生黑黃蛋、渾黃蛋。蛋殼結(jié)構(gòu)特征,特別是厚度和氣孔的數(shù)量影響食鹽的滲透速度和量,從而影響咸蛋黃品質(zhì)。蛋殼完整能避免咸蛋由于蛋白外溢而成“絲殼蛋”。鋼殼蛋和油殼蛋因為殼厚和表面氣孔很少,影響食鹽滲透和水分的散發(fā),從而直接影響到蛋黃的腌制品質(zhì)。禽蛋種類影響咸蛋黃品質(zhì),鴨蛋較其他禽蛋因其蛋黃本身脂肪含量較高,巰基較少,因此更適合用于加工咸蛋,制成咸蛋的蛋黃“出油”明顯,色澤鮮艷。研究表明浸泡法腌制的鴨蛋較雞蛋能得到更高的出油率、橙紅色澤及起沙性,達到90%硬化比例鴨蛋需要28d而雞蛋需要35d。2.2不同因素對蛋黃品質(zhì)的影響腌制方法、食鹽用量、腌制溫度、添加劑等外部因素的改變都將改變咸蛋的滲透環(huán)境影響成熟蛋黃的品質(zhì),腌制過程中對這些因素進行有效的控制對形成品質(zhì)良好的蛋黃會有所幫助。2.2.1分離蛋黃的添加量咸蛋黃的制備方法主要有:草灰腌制法、黃泥腌制法、鹽水浸漬法和分離腌制法[1,23,24,25,26,27]。鹽水浸漬法的腌制速度快,但不利于后期的保存。黃泥呈酸性,草灰呈堿性,對蛋的作用不同。江永新認為黃泥咸蛋含鹽較高、蛋黃出油、起沙明顯、色澤鮮艷;草灰咸蛋含鹽量較低,風(fēng)味較好,蛋黃出油的程度不及黃泥咸蛋,起沙較差,Kaewmanee卻得到相反的實驗結(jié)論,認為包灰法腌制的咸蛋黃比浸泡法能得到更高的出油率,導(dǎo)致結(jié)論差異的原因并不清楚。Chiang,Chen,Wang先后將蛋清蛋黃分離后用食鹽腌制蛋黃,但均未獲得出油起沙的咸蛋黃,趙旭軍將分離的蛋黃置于鋪有濕鹽的模具中腌制2h~100h,成功獲得出油、起沙的咸蛋黃。仝其更對半透膜法、冷-熱變性法和模具定型干腌法3種分離蛋黃的腌制方法進行了比較,得到結(jié)果為模具定型干腌法得到的產(chǎn)品出油起沙最好,食鹽加入量為蛋黃重的10%,最佳條件是在溫度為45℃、乙醇用量為蛋黃的3%,腌時間為48h。劉良忠采用二段式工藝將蛋清含鹽量達到3.5%的咸蛋用3.5%的鹽溶液保存,在一定時期內(nèi)蛋黃色度和蛋黃指數(shù)有一定程度的增加但變化不明顯。此外高靜壓力、超聲波、脈動壓力、離心力、真空等輔助腌制手段均能縮短蛋黃的成熟周期,但是很少有關(guān)于這些輔助腌制對蛋黃品質(zhì)影響的研究報道。2.2.2食鹽擴散系數(shù)b0食鹽用量對蛋黃成熟有重要影響,食鹽濃度越大,腌制周期越短。榮建華在腌制過程采用指數(shù)模型擬合,發(fā)現(xiàn)蛋黃食鹽含量變化規(guī)律會滿足動力學(xué)模型:S=B0e-kt,上式中的k為食鹽的擴散速度常數(shù),是腌制液食鹽濃度與溫度的函數(shù),k值越大則食鹽擴散系數(shù)越大;B0為常數(shù),腌制前蛋黃的食鹽含量,%;S為蛋黃內(nèi)食鹽含量,%;t為腌制天數(shù),d。結(jié)果表明蛋黃中食鹽擴散速度與鹽濃度和溫度有關(guān),指定時間內(nèi)腌制液食鹽濃度越高,蛋黃指數(shù)變化越快,即相同時間內(nèi)蛋黃會有更大的蛋黃指數(shù)。食鹽滲透程度影響蛋黃出油起沙,Lai對腌制1周~6周的蛋黃進行檢測,發(fā)現(xiàn)蛋清蛋黃的R值(食鹽/水×100)具有相似的變化曲線,從0.6上升到21,而含油量從14%上升到50%,認為食鹽的滲透程度是影響蛋黃的出油起沙的重要因素。由于食鹽用量是咸蛋加工的技術(shù)關(guān)鍵,直接決定著咸蛋黃腌制成熟進程、成品品質(zhì)與風(fēng)味,實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)工藝方法、加工季節(jié)、原料蛋的種類與狀況,及消費者差異而選擇不同食鹽用量。2.2.3酸處理時間長度酸性和堿性添加劑會提高蛋黃指數(shù)和蛋黃色度,腌制到18d時,蛋黃指數(shù)達到或接近0.8,色度達到或超過17度。張春敏向飽和食鹽溶液中添加0.1%的磷酸,結(jié)果在相同時間內(nèi)添加酸性物質(zhì)的實驗組能達到更高的出油率和蛋黃指數(shù),這剛好驗證了劉良忠的實驗結(jié)果。而Lai用1.0mol/L的鹽酸處理鴨蛋卻得到與前者不同的結(jié)論,認為酸處理只是縮短成熟周期對出油起沙影響不大。這可能是由于使用酸的濃度、種類和處理時間的不同導(dǎo)致結(jié)果的差異。劉良忠認為添加堿性物質(zhì)對蛋黃指數(shù)和色澤的變化有促進作用,實驗發(fā)現(xiàn)添加0.1%碳酸鈉的實驗組蛋黃指數(shù)和色澤均優(yōu)于對照組。仝其根和何國慶研究發(fā)現(xiàn)添加乙醇對蛋黃出油起沙有促進作用,何國慶認為乙醇為小分子有機溶劑,能破壞生物膜結(jié)構(gòu),溶解殼內(nèi)膜的脂類成分,打開膜孔通道,提高食鹽的滲透率;當乙醇滲入蛋黃時,會使蛋黃內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀和聚集,使分散的極小的油滴,彼此聚集形成大油滴,促進蛋黃出油。香辛料和鹽類化合物對滲透過程產(chǎn)生影響,劉良忠采用香辛料與低溫保存相結(jié)合的方法保存咸蛋,認為香辛料能有效地抑制微生物的生長,延長咸蛋的保質(zhì)期,對蛋黃指數(shù)及色度沒有不利影響。仝其更認為鈣、鋅、鋁鹽對蛋黃有凝固作用,氯化鈣可使蛋黃較容易出油,鋅鹽效果最差,鋁鹽可使蛋黃出油但是彈性較大。然而添加金屬鹽類時,應(yīng)考慮到食用安全問題,符合國家相關(guān)食品添加劑使用標準。2.2.4腌制溫度的影響在其他條件一定的情況下,隨著腌制溫度升高,蛋黃的含水量降低,含鹽量及含油百分數(shù)均增加;在腌制前期蛋黃指數(shù)也隨腌制溫度升高而增大,但在腌制后期溫度對蛋黃指數(shù)的變化影響不顯著。蛋腌制過程指數(shù)模型擬合實驗結(jié)果也表明腌制溫度越高,蛋黃指數(shù)變化越快。但是禽蛋具有怕高溫、怕低溫的貯藏特性。如大多數(shù)蛋白質(zhì)在45℃~50℃時已可察覺到開始變性,并在典型的變性溫度范圍內(nèi),當溫度提高10℃,變性反應(yīng)速度約提高600倍;而冰點以下的溫度使蛋殼破裂。因此,優(yōu)化腌制液的溫度不是無限度的,要將溫度對食鹽傳遞速度的影響與對咸蛋食用品質(zhì)的影響結(jié)合起來考慮。2.2.5貯藏期蛋白以乳狀質(zhì)會造成干燥貯存期間食鹽的擴散和滲透始終在進行,對蛋黃的品質(zhì)繼續(xù)產(chǎn)生影響。若成熟期不足則蛋黃不沙、不起油、色澤不艷、香味不足。若貯存過久,蛋內(nèi)水分逐漸減少,同時蛋黃油滴消失,中心部位硬結(jié),并出現(xiàn)退溶現(xiàn)象,蛋黃變軟,表面會呈糊狀,嚴重降低蛋黃的品質(zhì)。通過前期的觀察和研究,推斷在過高鹽度的作用下,蛋黃膜破裂,蛋黃內(nèi)物質(zhì)逐步向蛋清擴散,甚至發(fā)生其他化學(xué)變化。3腌制過程中幾種因素對努力的影響我國是禽蛋的產(chǎn)業(yè)大國,其中咸蛋黃是近年來發(fā)展勢頭快的禽蛋加工產(chǎn)業(yè),大幅提高禽蛋的附加值,增加經(jīng)濟效益。用于各種休閑食品中,具有廣闊的市場空間。目前,對咸蛋黃腌制及成熟的機理,多數(shù)集中在觀察和測試腌制過程各種物質(zhì)的含量變化,蛋黃在腌制