鸡蛋外部品质与其呼吸强度的相关关系

王娇娇，王巧华,2,3,*，马美湖，王 彬

（1.华中农业大学工学院，湖北 武汉 430070；2.华中农业大学 国家蛋品加工技术研发分中心，湖北 武汉 430070；3.农业部长江中下游农业装备重点实验室，湖北 武汉 430070；4. 华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

WANG Jiaojiao, WANG Qiaohua, MA Meihu, et al. Correlation between egg external quality and respiration intensity[J]. Food Science,2018, 39(1): 42-46. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

鸡蛋外部品质与其呼吸强度的相关关系

王娇娇1，王巧华1,2,3,*，马美湖2,4，王 彬1

（1.华中农业大学工学院，湖北 武汉 430070；2.华中农业大学 国家蛋品加工技术研发分中心，湖北 武汉 430070；3.农业部长江中下游农业装备重点实验室，湖北 武汉 430070；4. 华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

鸡蛋贮藏保鲜问题一直是蛋品行业研究的重点，已有研究表明鸡蛋品质与其呼吸强度存在密切联系。为了更进一步明确鸡蛋品质与其呼吸强度之间的关系，本研究选取同一品种但不同外部品质指标的鸡蛋作为实验样品，利用呼吸测定仪测量鸡蛋的呼吸强度，分析鸡蛋品质与其呼吸强度之间的关联。通过SPSS 19.0软件分别比较分析鸡蛋质量、蛋形指数、蛋比重、蛋壳质量、蛋壳厚度、蛋壳比例（蛋壳质量与鸡蛋质量百分比）以及蛋壳强度对鸡蛋呼吸强度的影响。结果表明：鸡蛋质量和蛋形指数与呼吸强度之间显著正相关（P＜0.05）；蛋壳厚度和蛋壳比例与呼吸强度之间显著负相关（P＜0.05）；而蛋壳强度、蛋壳质量以及蛋比重与呼吸强度间相关性不显著（P＞0.05）；此外，蛋比重与蛋壳强度、蛋壳厚度以及蛋壳比例均极显著正相关（P＜0.01）；蛋壳厚度与蛋壳强度极显著正相关（P＜0.01）。总之，在鸡蛋外部品质中，鸡蛋质量、蛋形指数、蛋壳厚度及蛋壳比例对鸡蛋呼吸强度影响最大。

鸡蛋外部品质；二氧化碳；呼吸强度；蛋形指数；蛋壳厚度

WANG Jiaojiao, WANG Qiaohua, MA Meihu, et al. Correlation between egg external quality and respiration intensity[J]. Food Science,2018, 39(1): 42-46. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

我国是世界鸡蛋产量大国，且以新鲜鸡蛋消费为主，所以鸡蛋贮藏保鲜问题一直是研究的热点和难点。鸡蛋贮藏、保鲜的关键是保证鸡蛋品质，而鸡蛋品质又与其呼吸强度密切相关[1]。

呼吸作用是生命体的重要生理活动之一，有关农畜禽产品呼吸作用的研究主要集中在果蔬方面，如王辉[2]、朱红[3]、连喜军[4-5]及孙希生[6]等分别对番茄、甘薯以及苹果的呼吸作用进行了研究，朱红等[3]发现苹果的呼吸强度与品质之间存在着密切联系。关于鸡蛋品质的研究大多数是有关鸡蛋的新鲜度检测[7-9]、裂纹检测[10]、涂膜保鲜[11-12]、清洗[10]等，对于鸡蛋呼吸作用的研究相对较少：刘美玉等[13-14]通过对不同贮藏温度下鸡蛋呼吸强度以及品质变化的研究得出，贮藏温度在4 ℃时能够抑制鸡蛋的呼吸强度，其品质在第30天仍保持AA级；袁晓龙[15]、刘美玉[16]等通过对不同气体配比的气调包装进行研究，得出能够延长鸡蛋保鲜期的最优气体配比；王巧华等[1]通过非损伤技术测得鸡蛋与外界氧气实时交换，证实了鸡蛋在贮存过程中与外界存在氧气交换，研究得出鸡蛋氧呼吸规律，一天中鸡蛋的氧呼吸强度存在凌晨高、下午低的规律性，并得出鸡蛋呼吸强度大小与新鲜度存在密切关系。

此外有关鸡蛋呼吸与孵化率的关系研究中，发现蛋壳厚度与呼吸强度有一定的关联[17-21]。因此研究鸡蛋外部品质对鸡蛋呼吸强度的影响具有重要意义。

本实验选取外部品质各异的同一种新鲜鸡蛋为研究对象，利用呼吸测定仪测量鸡蛋与外界二氧化碳的交换量得出鸡蛋的呼吸强度，然后测定鸡蛋质量、蛋形指数、蛋比重等相关参数，再通过统计分析软件系统研究鸡蛋品质与其呼吸强度的关系，着重分析影响呼吸强度的品质因素，以为鸡蛋呼吸相关研究提供理论依据，为鸡蛋贮藏、保鲜提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验样品由武汉九峰鸡场提供，选取产出时间接近的新鲜海兰粉壳鸡蛋200 枚，保证样品蛋壳洁净、大小不一、蛋形各异，对样品进行编号。将鸡蛋放在温度为22 ℃，相对湿度为65%的培养箱中贮存，次日测量。

不同质量浓度的氯化钠溶液（自制）。

1.2 仪器与设备

SPX智能型生化培养箱 宁波江南仪器厂；JY3002称质量仪 上海精密科学仪器有限公司；SY-1022呼吸测定仪 武汉鑫星星科学仪器有限公司；FGV-10XY蛋壳强度测定仪 以色列奥卡食品科技有限公司；电子游标卡尺 上海美耐特实业有限公司。

1.3 方法

1.3.1 呼吸强度测定

图1 呼吸强度测定装置Fig. 1 Schematic illustration of respiration intensity meter

鸡蛋呼吸强度是通过呼吸测定仪测定二氧化碳交换量、温度等参数，再综合其他参数计算得出[22-23]，其示意图如图1所示。实验前将橡胶管连接呼吸室的一端，放到室外空旷处进行校准（21 min），校准完成后，将橡胶管重新连接到呼吸室，设置文件采集的名称，打开流量计（1.5 L/min），待数据稳定后，将编号后的鸡蛋称质量，记录m，放入1 L的呼吸室中，密封，记录此时CO2的质量浓度ρ0、温度T0，一段时间t后，记录CO2质量浓度ρt、温度T。根据公式（1）计算鸡蛋的呼吸强度。

式中：Q为呼吸强度/（mg/（kg·h））；ρt为CO2最终质量浓度/（mg/L）；ρ0为CO2初始质量浓度/（mg/L）；T为最终温度/℃；T0为最初温度/℃；m为鸡蛋质量/g；t为测量时间/min；V为容器体积/L。

1.3.2 品质参数测定

测定弱呼吸强度（0～1 mg/（kg·h））、中呼吸强度（＞1～＜3 mg/（kg·h））、强呼吸强度（3～5 mg/（kg·h））下的鸡蛋各品质参数。鸡蛋质量：用JY3002称质量仪称量，精度为0.001 g。蛋形指数：用电子游标卡尺测量鸡蛋纵径、横径，精度为0.01 mm，蛋形指数为纵径与横径之比。蛋壳厚度：用游标卡尺测鸡蛋尖端、赤道以及钝端三端厚度并取平均值。蛋壳强度：用蛋壳强度测定仪测定，单位为N，精度为0.01 N。蛋壳质量：打开鸡蛋将内容物去掉，然后用清水将蛋壳洗净烘干并称质量。蛋壳比例按照式（2）计算。

蛋比重的测量：采用盐水法，如表1所示。将测量呼吸强度后的鸡蛋先放进清水中，然后从相对密度为1.060、1.065、1.070、1.075、1.080、1.085、1.090、1.095、1.100的氯化钠溶液（用液体比重计校正各溶液相对密度，使其依次相差0.005）中依次通过，记录鸡蛋能够漂浮的氯化钠溶液的质量浓度。

表1 不同相对密度的氯化钠溶液配比Table 1 Salt solutions with different relative densities

1.4 数据统计分析

应用Microsoft Excel 2007软件对实验结果进行统计，采用SPSS Statistics 19.0软件对实验数据进行一维方差分析，Duncan’s法进行差异显著性校验。采用Pearson方法进行鸡蛋品质参数之间以及与呼吸强度间的相关性分析，P＜0.05为显著相关。

2 结果与分析

2.1 鸡蛋品质指标及呼吸强度

经过测量，挑选具有有效数据的鸡蛋109 枚，所有样品蛋质量范围约为44～72 g，蛋形指数范围为1.205～1.391，实验在22 ℃左右的室温下进行，测量的部分鸡蛋外部品质指标及呼吸强度参数如表2所示（仅列出其中15 枚鸡蛋数据）。

表2 部分鸡蛋品质指标及呼吸强度Table 2 Egg quality indexes and respiration rate

2.2 鸡蛋品质参数相关性

表3 鸡蛋品质指标与呼吸强度的相关性Table 3 Correlation between egg quality parameters and respiration intensity

鸡蛋品质指标与呼吸强度之间进行相关性分析，其结果如表3所示。鸡蛋呼吸强度大小与鸡蛋质量、蛋形指数显著正相关，与蛋壳厚度、蛋壳比例显著负相关（P＜0.05）。另外，鸡蛋呼吸强度与蛋比重、蛋壳强度存在负相关性，与蛋壳质量呈现正相关性，但均不显著。鸡蛋质量与蛋壳质量极显著正相关（P＜0.01），与蛋壳比例负相关，即鸡蛋的质量越大，其蛋壳的质量越大，其蛋壳比例可能越小，这一结果与人们常识相符；与蛋形指数、蛋壳厚度存在正相关性，也就是说，鸡蛋的质量越大，其蛋形指数与蛋壳厚度可能越大。此外，蛋形指数与蛋比重、蛋壳强度、蛋壳厚度以及蛋壳比例存在不显著的正相关性，与蛋壳质量存在不显著的负相关性。

同时由表3可知，鸡蛋的蛋比重与蛋壳强度、蛋壳厚度以及蛋壳比例均极显著正相关（P＜0.01），与蛋壳质量显著正相关（P＜0.05），即鸡蛋的蛋比重越大，其蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳质量以及蛋壳比例可能越大。蛋壳强度与蛋壳厚度存在极显著正相关（P＜0.01），也就是说，蛋壳强度大的鸡蛋，蛋壳厚度也大，这与Narushin[24]、Johansson[25]等的研究一致。

2.3 鸡蛋质量对呼吸强度的影响

图2 不同呼吸强度下的鸡蛋质量Fig. 2 Egg mass under different respiration intensities

由图2可知，不同呼吸强度下鸡蛋质量差异显著（P＜0.05），并且随着呼吸强度的增加，鸡蛋质量呈上升趋势，这与表3得出的鸡蛋呼吸强度与鸡蛋质量显著正相关相一致，其可能是由于质量大的鸡蛋里面的内容物相对较多，进行的生理活动程度剧烈，所以其呼吸强度大。这表明呼吸强度与质量间存在密切联系。

2.4 蛋形指数对呼吸强度的影响

图3 不同呼吸强度下的蛋形指数Fig. 3 Egg shape index under different respiration intensities

如图3所示，在弱和中呼吸强度下，两者蛋形指数没有显著差异（P＞0.05），但与强呼吸强度下的蛋形指数差异显著（P＜0.05）。究其原因，可能是当蛋形指数过大时，蛋形过长，位于尖端的气室过小，气体量少，需要与外界进行的气体交换量较大，所以强呼吸强度下的鸡蛋蛋形指数相对较大，其值在1.352以上。

2.5 蛋比重对呼吸强度的影响

图4 不同呼吸强度下的蛋比重Fig. 4 Egg specif i c gravity under different respiration intensities

蛋比重是鸡蛋品质的重要指标之一，它与鸡蛋的致密度有密切的联系。如图4所示，不同呼吸强度的鸡蛋的蛋比重间差异不显著（P＞0.05），其值均在1.07～1.08之间。结合表3中的相关性结果，可发现鸡蛋的蛋比重对呼吸强度的影响较小。

2.6 蛋壳品质对呼吸强度的影响

蛋壳是一种高度有序的生化矿化结构，是鸡蛋与外界进行交换的介质，主要由碳酸钙和组成有机基质的蛋白质、糖蛋白和蛋白聚糖所构成[26]，不仅能够调节蛋壳内外的气体交换和水分散失，而且能够保障内容物不受物理损伤和细菌的侵害[27]。蛋壳品质包括蛋壳质量、蛋壳强度、蛋壳比例以及蛋壳厚度等参数，不同呼吸强度的鸡蛋之间蛋壳品质比较结果见表4。

表4 不同呼吸强度下的鸡蛋之间蛋壳品质比较Table 4 Comparison of egg quality under different respiration intensities

鸡蛋的呼吸作用主要是通过蛋壳表面气孔进行的，蛋壳气孔总面积与气孔长度之间存在负相关的关系，同时蛋壳气孔的长度大致与蛋壳厚度相接近[28-29]，即按常理分析，蛋壳厚度与鸡蛋呼吸强度具有较强的相关性。根据相关性分析结果，鸡蛋呼吸强度与蛋壳厚度显著负相关（P＜0.05），与常理分析一致。如表4所示，弱呼吸强度的蛋壳厚度与中、强呼吸强度的蛋壳厚度差异显著（P＜0.05），其他参数没有显著差异（P＞0.05）。

3 结 论

鸡蛋外部品质指标中，鸡蛋呼吸强度强弱与鸡蛋质量、蛋形指数显著正相关（P＜0.05），与蛋壳厚度、蛋壳比例显著负相关（P＜0.05）。蛋比重、蛋壳强度以及蛋壳质量对鸡蛋呼吸影响较小。此外，鸡蛋呼吸的主要通道为蛋壳的气孔，所以与蛋壳表面气孔以及其他超微结构参数的关系还需进一步研究。

鸡蛋呼吸强度的强弱不仅与鸡蛋品质有关，而且与外界环境因素、蛋壳超微结构以及鸡蛋内容物成分均有关，不能用单一因子来表征，是多种因素共同作用的结果。根据鸡蛋品质指标对呼吸强度的影响可以有针对性地抑制鸡蛋呼吸作用，进而延长保质期。另外，蛋比重是影响蛋壳强度、蛋壳质量、蛋壳厚度以及蛋壳比例的一个重要因素，对以后蛋壳力学特性等研究具有重要意义。同时，本研究也可为以后禽蛋呼吸的相关研究提供基础参数。

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Correlation Between Egg External Quality and Respiration Intensity

WANG Jiaojiao1, WANG Qiaohua1,2,3,*, MA Meihu2,4, WANG Bin1
(1. College of Engineering, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. National Egg Processing Technology Research and Development Sub-Centers, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;3. Key Laboratory of Agricultural Equipment in Mid-Lower Yangtze River, Ministry of Agriculture, Wuhan 430070, China;4. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The storage and preservation of egg has always been the focus of research in the egg industry. It has been demonstrated that egg quality has a close relationship with respiratory intensity. In order to further clarify the relationship between these two variables, chicken eggs from the same breed with different external qualities were selected and measured for respiration rate with a respiration rate mater. The correlation of respiration intensity with egg mass, egg shape index, egg specif i c gravity, shell mass, shell thickness, shell percentage and shell strength was analyzed using SPSS 19.0 software package. The results indicated that respiratory intensity was signif i cantly positively correlated with egg mass (P ＜ 0.05) and egg shape index(P ＜ 0.05). A signif i cantly negative correlation was observed between respiration intensity with both shell thickness and shell percentage (P ＜ 0.05). However, the correlation of respiration intensity with shell strength, egg specif i c gravity and shell mass was not statistically signif i cant (P ＞ 0.05). In addition, there was a signif i cantly positive correlation between egg specif i c gravity and shell strength, thickness and percentage (P ＜ 0.01). A signif i cantly positive correlation between shell strength and shell thickness was also observed (P ＜ 0.01). In summary, it can be concluded that among the egg external quality parameters investigated, egg mass, egg shape index, shell thickness and shell percentage have the greatest effect on respiration intensity.

egg external quality; carbon dioxide; respiration intensity; egg shape index; shell thickness

10.7506/spkx1002-6630-201801006

TS253.2

A

1002-6630（2018）01-0042-05

王娇娇, 王巧华, 马美湖, 等. 鸡蛋外部品质与其呼吸强度的相关关系[J]. 食品科学, 2018, 39(1): 42-46.

10.7506/spkx1002-6630-201801006. http://www.spkx.net.cn

2016-10-06

国家自然科学基金面上项目（31371771）；公益性行业（农业）科研专项（201303084）；“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD19B05）

王娇娇（1988—），女，博士研究生，研究方向为农产品无损智能检测及机电一体化。E-mail：1058864657@qq.com*通信作者简介：王巧华（1970—），女，教授，博士，研究方向为农产品无损智能检测及机电一体化。E-mail：wqh@mail.hzau.edu.cn