室温下不同可食涂膜剂对鸡蛋保鲜效果的影响

刘美玉，司伟达，崔建云，任发政

（1河北工程大学食品科学技术系，河北邯郸 056006;2中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

鸡蛋在室温下（25℃）保鲜期仅6 d左右，涂膜保鲜可很好的保持鸡蛋的品质［1］。常用的涂膜剂可分为非可食性和可食性涂膜剂两类，非可食性涂膜剂是一些化学试剂如液体石蜡、聚乙烯醇、凡士林等，此类原料廉价、易得，使用方便，但有潜在的毒副作用，一旦被误食或者渗入蛋内，就会危害消费者的健康;可食性涂膜剂以多糖、蛋白质、脂类等天然可食性物质为原料，添加可食性的增塑剂、交联剂等，通过不同分子间的相互作用形成网络结构［2］，以涂抹、浸渍、喷洒等形式覆盖于食品表面，阻隔水蒸气、CO2等气体或各种溶质渗透，起保鲜食品的作用。随着人们对食品安全的关注，高效、天然、无毒的可食性涂膜剂成为国内外研究与开发的热点，并进行了乳清分离蛋白［3－5］、大豆分离蛋白［6－7］、壳聚糖［8－10］、蜂胶［11－12］等对鸡蛋涂膜保鲜效果的研究。本实验选用几种可食性保鲜剂对鸡蛋涂膜处理，比较其保鲜效果，为寻求优质、实用的涂膜剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料:选自中国农业大学动物科技学院实验鸡场矮脚鸡当天产鲜蛋。

试剂:壳聚糖、玉米醇溶蛋白、乳清分离蛋白和面筋蛋白均为市售，乳酸、苯甲酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、氯化钙、乙酸和甘油均为化学纯试剂。

1.2 仪器与设备

ALC－2100.2型电子天平:Acculab公司;游标卡尺（精度0.02 mm）:哈尔滨量具刀具集团有限责任公司;40目标准筛:五星冲压筛具厂;pH211型pH酸度计:HANNA公司;LRH－250型恒温培养箱:广东医疗器械厂;TMS－PRO型质构仪:美国FCT公司;DK－8B恒温水浴锅:上海市精宏实验设备有限公司;HWS型恒温恒湿培养箱:宁波江南仪器厂;300型电子数显外径千分尺:成都成量有限公司;90－1型恒温磁力搅拌器:上海泸西分析仪器厂;家用冰箱等。

1.3 试验方法

1.3.1 实验分组及处理

在500枚鸡蛋中随机抽出10枚，测定失重率、蛋黄系数、蛋白系数、蛋白pH、蛋白的凝胶性，作为该批鸡蛋的基本数据。其余随机分为7组，每组70枚。设6个涂膜组分别为乳清分离蛋白（A组）、玉米醇溶蛋白（B组）、面筋蛋白（C组）、壳聚糖+苯甲酸钠（D组）、壳聚糖+乳酸（E组）、壳聚糖+柠檬酸钠（F组），1个对照组（G组）。鸡蛋首先在沸水中浸渍3 s消毒，然后在配制好的6种涂膜液中浸泡1 min，捞出沥干，放于25℃恒温箱内（模拟室温条件）贮藏30 d，每5 d检测一次，每次每组10枚鸡蛋。

1.3.2 涂膜溶液的制备

乳清分离蛋白溶液:称12 g乳清分离蛋白粉，24 g甘油，加入到100 mL蒸馏水中，在中性、80℃下磁力搅拌 30 min［13］。

玉米醇溶蛋白溶液:称18 g玉米醇溶蛋白，6 g甘油，加入到100 mL的95%乙醇溶液中。

面筋蛋白溶液:称取18 g面筋粉，6.2 g甘油，加入到45 mL蒸馏水中，再加入85 mL 95%乙醇，用6.0 mol/L NaOH 调到 pH=10.0，加热溶液到40 ℃［14］。

壳聚糖溶液:称2 g壳聚糖加入到100 mL蒸馏水中，加入 1 mL 乙酸，0.75 mL 甘油［13］。分别加入0.1 g苯甲酸钠，1 mL乳酸，0.1 g柠檬酸钠，配成3种溶液。

1.3.3 涂膜的制备

6种涂膜溶液分别抽真空脱气后，各吸取5 mL分别倒入有机玻璃皿（直径8 cm）中，在恒温恒湿箱内（20℃，RH=50%）干燥，平衡48 h，待测膜的水蒸汽透过性［5］。

1.4 检测指标

1.4.1 失重率 鸡蛋在贮藏前后的失重百分比，即（贮前重量－贮后重量）/贮前重量，用电子天平称重。

1.4.2 蛋黄系数 沿横向磕破蛋壳，将蛋内容物全部流入玻璃平皿内，用游标卡尺测量蛋黄高度与直径，蛋黄高度与蛋黄直径之比为蛋黄系数。

1.4.3 蛋白系数将去除蛋黄的蛋内容物倒入标准检验筛，静置过滤2 min滤去稀蛋白，所剩蛋白即为浓蛋白，浓蛋白与稀蛋白质量之比即为蛋白系数。

1.4.4 蛋白凝胶性

在蛋白溶液中加入NaCl，使其最终浓度达到50 mmol/L，在水浴锅中80℃水浴30 min取出，放在4℃冰箱过夜。测量前将样品取出，室温放置30 min，用质构仪进行测量。以质构剖面分析法测定凝胶的硬度，以其表述凝胶强度，质构仪检测操作参数如下:室温，下压速度为2 mm/s，下压距离10 mm，探头型号选择P/0.5。每个样品进行三次平行实验，取平均值［15］。

1.4.5 膜的水蒸汽透过性

采用拟杯子法［16］，将完整均匀的膜密封在含有5 g无水氯化钙（0%RH）的自制有机玻璃透湿杯表面，膜测定面积为19.6 cm2。将透湿杯装置放入装有饱和NaBr溶液的干燥器中（56%，20℃），每隔1 h测定透湿杯的增重。水蒸汽透过性（water vapour permeability，WVP）的计算公式如下:

式中，Pv－水蒸汽透过系数，g·mm/（m2·d·kPa）;△m－透湿杯的增重;d－膜的厚度;A－膜测定面积;T－测量间隔时间;△P－膜两侧的水蒸气压差（20℃，△P=1.309 kPa）。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间失重率的变化

失重率是衡量鸡蛋品质和保存经济价值的重要指标，控制失重率变化是鸡蛋保鲜技术的关键。贮藏期间各组鸡蛋失重率变化情况如图1。与对照G组相比，各处理对鸡蛋失重率的变化均有一定抑制作用。其中C组失重率显著低于其他几组，D、E组均低于A、B及F组。C、D、E组与对照G组差异显著（P＜0.05）。因此，面筋蛋白在抑制鸡蛋水分的散失上具有明显优势。

Caner［4］研究表明，鸡蛋在涂膜贮藏4 周后，壳聚糖与乳清分离蛋白处理组失重率分别为4.21%和4.25%，与本实验结果基本一致。王益等［17］研究显示，2%壳聚糖+0.1%苯甲酸钠处理组贮藏1月后失重率为7.51%，在所有处理组中失重率最低，此失重率高于本实验结果，可能由于鸡蛋种类（大小、形状、壳厚、气孔多少等）及贮藏温湿度等不同所造成。

2.2 贮藏期间蛋黄系数的变化

蛋黄系数可准确判断鸡蛋的新鲜度，反映蛋黄膜的强度。鲜鸡蛋的蛋黄系数为 0.401～0.442，由于蛋黄膜具有渗透性，贮藏期间蛋白内水分向蛋黄内部扩散，使蛋黄逐渐变稀、体积增大，同时蛋黄膜弹性降低，蛋黄系数逐渐减小。室温下贮藏30 d，不同处理的蛋黄系数变化趋势见图2。

对照G组蛋黄系数下降到0.27，并已出现散黄蛋。D和B组下降最缓慢，其次是C和E组，A和F组下降最显著，但慢于对照G组。除A组外，其余组与对照G组都有显著性差异（P＜0.05）。可见壳聚糖、玉米醇溶蛋白、面筋蛋白等可较好地抑制蛋黄系数减小，乳清分离蛋白的效果最差。

2.3 贮藏期间蛋白系数的变化

蛋白系数是判断鸡蛋质量优劣的重要指标，鲜蛋浓蛋白含量多，约占全蛋的50% ～60%，在贮藏过程中，浓蛋白逐渐变成稀蛋白，蛋白系数下降;浓蛋白的减少，将降低溶菌酶的杀菌作用，蛋的耐贮性大大降低。贮藏期间各处理组蛋白系数值变化趋势见图3，总趋势是前10 d各组蛋白系数迅速下降，后20 d趋于缓慢下降，各处理组蛋白系数均高于对照G组。在贮藏10 d时，各处理组与对照组都有显著性差异（P＜0.05），其中C组与其他处理组也有显著性差异（P＜0.05）。结果显示面筋蛋白的效果最佳。

2.4 贮藏期间蛋白凝胶性的变化

试验采用蛋白硬度来表示蛋白的凝胶性，变化趋势见图4。

随着贮藏时间延长，蛋白硬度逐渐降低。实验结果显示各处理组都高于对照组，其中C组硬度最高，即凝胶性最好;D和E组次之;A组效果最差，但是优于对照组。各处理组与对照G组都有显著性差异（P＜0.05）。C组与各组间有显著性差异（P＜0.05），D与E组间没有显著性差异（P＞0.05）。因此，面筋蛋白效果最佳，其次是壳聚糖+苯甲酸钠和壳聚糖+乳酸，面筋蛋白最次。硬度降低的原因是鸡蛋在贮藏的过程中浓蛋白减少，稀蛋白增加，使得蛋白凝胶硬度降低。

2.5 可食膜的水蒸汽透过性

24 h后不同涂膜液所成膜的水蒸汽透过系数检测结果如图5所示。

从图5看出A组膜的水蒸汽透过系数最大，C组最小。A与其他各组都有显著性差异（P＜0.05），C与其他各组也都有显著性差异（P＜0.05），B、D、E、F 组之间没有显著性差异（P ＞0.05），说明面筋蛋白组成膜性好，水蒸气透过性弱;乳清分离蛋白膜的水蒸气透过性强。

3 讨论

鸡蛋贮藏期间，失重率、蛋黄系数、蛋白系数和蛋白凝胶性的变化综合反映了鸡蛋品质下降的过程。涂膜保鲜剂可将鸡蛋的气孔封闭，阻隔蛋内水分蒸发和CO2外逸，避免外界微生物侵入蛋内，从而抑制蛋的呼吸作用以及酶的活性，延缓蛋的腐败变质，达到较长时间保持鲜蛋品质和营养价值的目的。对照组鸡蛋在贮藏10 d左右，各鲜度指标变化最快，尤其是蛋白系数值变化大，仅10 d就迅速降低到0.86，贮藏30 d后出现散黄蛋，品质严重下降。各处理组鲜度指标变化较慢，其中面筋蛋白涂膜组贮藏30 d全部为新鲜蛋，因为面筋蛋白具有优良的延伸性、成膜性和清淡醇香等特点，且成膜致密，阻湿、阻气性能良好，故对鸡蛋的保鲜效果好［18－19］。玉米醇溶蛋白分子间以较强的二硫键、疏水键相连，也具有较好的成膜性，但成膜的好坏受多个条件控制［20］。壳聚糖在鸡蛋表面形成的是半透膜，不能完全防止水分和气体向外界渗透，并且存在涂膜效率低、难干燥、制膜强度差等问题［21］。乳清蛋白组贮藏30 d全部降为次鲜蛋，但并未出现散黄蛋，由于乳清分离蛋白是一种球蛋白，分子间交联很少，成膜性差［22］，故其WVP值最大，保鲜效果差。

4 结论

试验所用6种涂膜剂对鸡蛋均有一定的保鲜效果，其中面筋蛋白膜抑制水分和气体的能力最强，能很好地控制鸡蛋各项指标的变化，保鲜效果最好;玉米醇溶蛋白、壳聚糖+乳酸保鲜效果次之;乳清分离蛋白保鲜效果最差。可食性涂膜保鲜剂能有效延长鸡蛋的货架期，且无食品安全隐患，并在一定程度上增强蛋壳硬度和光泽度，应用前景十分广阔。

［1］刘会珍.鸡蛋涂膜保鲜工艺的试验研究［D］.北京:中国农业大学，2007.

［2］ KROCHTA J M.Edable and biodegradable polymer films:challenges and opportunities［J］.Food technology，1997，51（2）:61－74.

［3］ ALLEONI A C C，ANTUNES A J.Internal quality of eggs coated with whey protein concentrate［J］.Science and Agriculture，2004，61:276－280.

［4］CANER C.Whey protein isolate coating and concentration effects on egg shelf life［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2005，85（13）:2143－2148.

［5］王晶.乳清蛋白基可食用膜的研究［D］.北京:中国农业大学，2008.

［6］CHO J M，PARK S K，LEE Y S，et al.Effects of soy protein isolate coating on egg breakage and quality of eggs during storage［J］.Food Science Biotechnology，2002，11:392－396.

［7］潘红阳.大豆蛋白基复合型可食性膜的研究［D］.无锡:江南大学，2005.

［8］KIM S H，NO H K，PRINYAWIWATKUL W.Effect of molecular weight，type of chitosan，and chitosan solution pH on the shelf－ life and quality of coated eggs［J］.Journal of Food Science，2007，72（1）:44－48.

［9］BHALE S，NO H K，PRINYAWIWATKUL W，et al.chitosan solution pH improves shelf life of eggs［J］.Food Science，2003，68:2378－2383.

［10］齐欣，熊何建，张峻，等.壳聚糖制备及其对鸡蛋保鲜效果的研究［J］.食品科学，2000，21（5）:64－66.

［11］ COPUR G，CAMCI1O，SAHINLER N，et al.The effect of propolis egg shell coatings on interior egg quality［J］.Arch Geflügelk，2008，72（1）:35 －40.

［12］倪辉，杨远帆.蜂胶对鸡蛋保鲜作用的研究［J］.食品工业科技，2001，22（4）:12－14.

［13］CANER C.The effect of edible eggshell coatings on egg quality and consumer perception［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2005，85（11）:1897－1902.

［14］WONG Y C，HERALD T J，HACHMEISTER K A.E-valuation of mechanical and barrier properties of protein coatings on shell eggs［J］.Poultry Science，1996，75（3）:417－422.

［15］崔旭海，孔保华，熊幼翎.自由基氧化引起乳清蛋白溶解性、凝胶强度和乳化性变化的研究［J］.食品工业科技，2009，30（2）:145－148.

［16］KOKOSZKA S，DEBEAUFORT F，LENART A，et al.Liquid and vapour water transfer through whey protein/lipid emulsion films［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2010，90（10）:1673－1680.

［17］王益，黄 文.壳聚糖对鸡蛋涂膜保鲜的研究［J］.食品科学，1999（10）:68－70.

［18］TANADA－PALMU P S，GROSSO C.Effect of edible wheat gluten－based films and coatings on refrigerated strawberry（Fragaria ananassa）quality［J］.Postharvest Biology and Technology，2005，36（2）:199－208.

［19］陈新健.可食性小麦蛋白膜的透湿性能研究［J］.湖南农业大学学报:自然科学版，2000，26（6）:471－473.

［20］姚晓敏，孙向军，卢 杰.可食性玉米醇溶蛋白成膜工艺的研究［J］.食品工业科技，2002，23（1）:20－23.

［21］孟令丽，梁成云，李官浩，等.室温下壳聚糖及其复合涂膜保鲜剂对鸡蛋保鲜效果的研究［J］.食品科技，2008（4）:223－226.

［22］梁翠，于国萍.乳清分离蛋白成膜工艺的研究［J］.食品工业科技，2010，31（6）:279－282.