二十二碳六烯酸强化蛋黄粉的制备及其贮藏稳定性

陈伊凡，李欢欢，唐宏刚，张 晋，张映萍，童颢雯，朱冬荣，陈黎洪，*

(1.浙江省农业科学院 食品科学研究所，浙江 杭州310021； 2.云南农业大学 食品科学技术学院，云南 昆明 650201； 3.中国计量大学 标准化学院，浙江 杭州310021； 4.浙江艾格生物科技股份有限公司，浙江 长兴 313100)

我国是鸡蛋生产与消费的大国，鸡蛋是我国消费者重要的蛋白质来源。国内蛋品消费主要以鲜蛋为主，但鲜蛋的保质期短，运输损耗大。将鲜蛋加工成蛋粉能节约贮运成本，并有效延长货架期。蛋黄粉由蛋黄脱水干燥制备而成，是蛋品精深加工的重要原料之一。蛋黄粉含有丰富的蛋白质[1]和一些多不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸(DHA)等[2]。

DHA属于ω-3脂肪酸族，对人脑发育具有重要的作用，因此常添加于婴儿奶粉配方中以促进儿童智力发育[3]。普通鸡蛋的DHA含量普遍偏低。研究发现，通过向普通蛋鸡饲料中添加富含ω-3脂肪酸的原料，如亚麻籽[4]、鱼油等，能得到富含DHA的营养强化鸡蛋[5]。这类鸡蛋的售价远高于普通鸡蛋。赵英才等[5]研究不同市售DHA营养强化鸡蛋后发现，市售普通鸡蛋中的DHA含量为292 mg·kg-1，而4种市售DHA营养强化鸡蛋中的DHA含量分别为1 118、1 512、1 595、3 136 mg·kg-1，DHA营养强化鸡蛋的DHA含量显著(P<0.05)高于普通鸡蛋，且不同品牌间差异显著(P<0.05)。

由DHA营养强化鸡蛋加工而成的蛋黄粉常作为营养食品配料或饲料添加成分应用，但由于其不饱和脂肪酸含量高，因而也更容易氧化。目前，关于蛋黄粉的研究主要集中在其加工特性、香气物质成分和功能性研究等方面[6-9]，对于营养强化蛋黄粉的贮藏稳定性问题则缺乏探索。本文通过研究不同贮藏条件下DHA强化蛋黄粉的稳定性，旨在为其科学保存提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

试验所用的DHA营养强化鸡蛋，系鹏昌牌多点欧米伽3鲜鸡蛋；Supelco 37种脂肪酸甲酯混标(色谱纯)，购自Sigma公司；无水乙醇(分析纯)，购自上海凌峰化学试剂有限公司；其他试剂均购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯。

1.1.2 仪器设备

FE-20型pH计，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；ALB-224型电子天平，塞多利斯科学仪器(北京)有限公司；DK-S26型电热恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；Agilent Technologies 6890N气相色谱仪，美国安捷伦科技有限公司；DHG-9146A电热恒温鼓风干燥烘箱，上海精宏实验设备有限公司；3nh型色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；SD-Basic喷雾干燥机，英国LabPlant公司；Scientz-18N冷冻干燥机，宁波新芝冻干设备股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 DHA强化蛋黄粉制备

取40枚新鲜的DHA营养强化鸡蛋，将鸡蛋表面的杂物清理干净，用分蛋器分离蛋黄和蛋清，均匀搅拌蛋黄液后过80目筛去除蛋黄膜和其他杂质，得到蛋黄液。将蛋黄液平均分成2份，分别进行喷雾干燥和冷冻干燥[10]。喷雾干燥条件：进风温度180 ℃，出风温度80 ℃，风机速度50 Hz，蠕动泵进料速度800 mL·h-1，撞针时间4 s，撞针间隔7 s。冷冻干燥条件：冷冻温度-55.0 ℃，干燥室上限-5.0 ℃、下限-7.0 ℃，真空度1.6 Pa，干燥时间48 h。将制得的DHA强化蛋黄粉(以下简称蛋黄粉)于-20 ℃冷冻保存备用。

稳定性试验所用蛋黄粉以相同工艺流程扩大制备。

1.2.2 蛋黄粉DHA含量测定

将蛋黄粉经脂质提取、脂肪酸甲酯化后进行气相色谱测定，样品处理方法参考GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》中的第一法。以Supelco 37种脂肪酸甲酯混标定性分析为对照，根据对应保留时间，采用峰面积归一化法计算出DHA的相对含量。气相色谱条件：进样口温度250 ℃；载气为氮气；分流进样，分流比为1∶100，进样体积为1 μL；火焰离子化检测仪(FID)检测器温度为330 ℃；Rtx-5柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)。程序升温：50 ℃，以10 ℃·min-1升温到300 ℃，保持5 min；再以5 ℃·min-1升温到300 ℃，保持30 min。

1.2.3 蛋黄粉营养成分测定

水分含量测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》进行；蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》进行；脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》进行；灰分含量测定参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》进行；磷脂含量测定参照GB/T 5537—2008《粮油检验 磷脂含量的测定》进行；DHA含量的测定参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》进行。

1.2.4 蛋黄粉的烘箱加热加速氧化试验

采用Schaal烘箱加热加速氧化试验法，将150 g蛋黄粉平均分成2份，分别置于2个250 mL的玻璃烧杯中，一个烧杯敞口，另一个烧杯密封(用锡纸和橡皮筋封口)，均置于(65±1)℃的恒温箱中。每隔12 h对烧杯进行轻柔晃动，并随机更换它们在恒温箱中的位置。连续加热氧化25 d，分别测定在氧化第0、2、5、10、15、20、25天时蛋黄粉的pH值和色度值。

pH值测定：称取1 g蛋黄粉，以1∶9的质量体积比溶于去离子水中，充分混匀后使用pH计测定溶液pH值，重复3次取平均值。

色差测定：取适量蛋黄粉样品于白底测样盘中，用3nh型色差仪测定样品的L*值(亮度值，反映色泽的亮度)、a*值(红度值，正数代表红色，负数代表绿色)和b*值(黄度值，正数代表黄色，负数代表蓝色)，每组样品测定3次取平均值。

1.2.5 温度对蛋黄粉贮藏稳定性的影响

取150 g蛋黄粉，平均分成3份，密封于3个棕色细口瓶中，分别于4、25、37 ℃的环境温度下贮藏，每隔1周测定蛋黄粉的DHA保存率，连续测定7周。

1.2.6 氧气和光照对蛋黄粉贮藏稳定性的影响

取200 g蛋黄粉，平均分成4份，其中2份置于透明(照光)细口瓶中，分别进行密封(无氧)和敞口(有氧)贮藏，另2份置于棕色(避光)细口瓶中，分别进行密封(无氧)和敞口(有氧)贮藏，贮藏温度恒定为25 ℃，每隔10 d测定蛋黄粉的DHA保存率，连续测定60 d。

1.3 数据分析

所有数据用Excel 2010进行整理，用SPSS 22.0软件进行方差分析，对有显著(P<0.05)差异的，采用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同加工工艺对制备蛋黄粉的影响

用冷冻干燥工艺制得蛋黄粉约150 g，用喷雾干燥工艺制得蛋黄粉约30 g。经气相色谱检测，用冷冻干燥工艺制得的蛋黄粉中DHA含量为17.1 g·kg-1，与文献[11]报道的结果相似；用喷雾干燥工艺制得的蛋黄粉中DHA含量为15.2 g·kg-1。对比发现，冷冻干燥工艺的DHA加工损失更小。据此，后续稳定性试验均以冷冻干燥工艺制备蛋黄粉。

对用冷冻干燥工艺制得的蛋黄粉的其他基本成分进行测定，其水分含量为(2.95±0.12)%，蛋白质含量为(30.9±0.1)%，粗脂肪含量为(589±1)g·kg-1，灰分含量为(37±1)g·kg-1，磷脂含量为(247.0±0.1)mg·g-1。普通蛋黄粉中DHA含量为1.5 g·kg-1，与之相比，本研究制备的蛋黄粉中DHA含量约为普通蛋黄粉的11.4倍。

2.2 烘箱加热加速氧化试验结果

用pH计和色差仪测定蛋黄粉在密封和敞口条件下25 d内的pH值和色差变化。烘箱加热加速氧化试验条件下的1 d相当于20 ℃下的30 d[12]。

2.2.1 蛋黄粉pH值的变化

蛋黄粉中含有丰富的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。本研究中，蛋黄粉的初始pH值为6.17。由图1可知，蛋黄粉在烘箱中放置25 d的过程中，pH值呈现降低的趋势，前2 d下降速度最快，从第10天开始pH值降低的速度趋缓，且密封组的pH值整体略高于敞口组。推测是高温环境加速了蛋黄粉中脂类物质的氧化过程，而与氧气接触能在一定程度上进一步促进氧化反应的进行。据此推测，高温和氧气是影响蛋黄粉氧化酸败的重要因素，且本试验中高温的影响更大。

2.2.2 蛋黄粉色差变化

由表1可知，在烘箱加热加速氧化试验期间，蛋黄粉敞口组和密封组的L*值均呈下降趋势，且敞口组的L*值低于密封组。敞口组的L*值在前5 d下降明显，和初始值相比差异显著(P<0.05)，表明高温氧化使蛋黄粉亮度降低，颜色变暗。试验期间，蛋黄粉敞口组和密封组的a*值均呈上升趋势，表明其红度值增加，在第25天时敞口组和密封组的a*值与初始值均差异显著(P<0.05)，但在相同时间内2组的a*值之间并无显著差异，表明氧气对样品a*值无显著影响。试验期间，蛋黄粉敞口组和密封组的b*值均逐渐降低，与初始值均差异显著(P<0.05)，敞口组的b*值均低于密封组，表明氧气对样品的b*值有一定影响。

2.3 温度对蛋黄粉DHA保存率的影响

由图2可知，随着贮藏时间的延长，蛋黄粉的DHA含量逐渐下降，在第7周(49 d)时4 ℃低温冷藏的蛋黄粉DHA保存率最高，约为97.1%，37 ℃条件下蛋黄粉的DHA保存率最低，约为93.1%。以上结果表明，温度越高，蛋黄粉中DHA的氧化速率也越快，因此低温的环境有助于更有效地保存蛋黄粉中的DHA。

图1 DHA强化蛋黄粉的pH值变化Fig.1 pH value changes of DHA enriched egg yolk powder

2.4 氧气和光照对蛋黄粉贮藏稳定性的影响

如图3-a所示，密封条件下贮藏10 d内，避光和照光保存的蛋黄粉中DHA保存率近似。随着贮藏时间延长，密封条件下蛋黄粉中DHA保存率逐渐下降，且避光条件下蛋黄粉中DHA的保存率要略高于照光条件下，到第60天时，避光组蛋黄粉中DHA的保存率在95.2%左右，而照光组蛋黄粉中DHA的保存率约为94.2%，两者差异不显著。

由图3-b可知，在敞口条件下，随着贮藏时间的延长，蛋黄粉中的DHA含量逐渐降低，且避光条件下的DHA含量要高于照光条件。在贮藏的第60天，避光组蛋黄粉中DHA的保存率约为93.6%，高于照光组的91.7%，但两者均低于密封条件下蛋黄粉中DHA的保存率。

表1 DHA强化蛋黄粉的色差变化

图2 温度对DHA强化蛋黄粉中DHA保存率的影响Fig.2 Effects of temperature on DHA preservation rate of DHA enriched egg yolk powder

如图3-c所示，在室温条件下经过一段时间敞口存放，由于游离脂肪酸发生了氧化反应，蛋黄粉的过氧化值缓慢升高，且在50、60 d时，照光条件下蛋黄粉的过氧化值显著(P<0.05)高于避光条件下。由此可知，蛋黄粉在平时的保存中应注意密封避光，以尽量延缓其氧化酸败。

a，密封条件下蛋黄粉中DHA的保存率；b，敞口条件下蛋黄粉中DHA的保存率；c，敞口条件下蛋黄粉的过氧化值。标*的表示照光组与避光组差异显著(P<0.05)。a， DHA preservation rate in sealed condition; b， DHA preservation rate in unsealed condition; c， Peroxide value in unsealed condition. * indicated significant difference between dark and light treatments.图3 氧气和光照对DHA强化蛋黄粉储藏稳定性的影响Fig.3 Effects of light and oxygen on storage stability of DHA enriched egg yolk powder

3 结论

DHA通常在海洋食品中含量丰富[13]，由于我国消费者对水产品的摄入量较低，因此DHA营养强化鸡蛋、DHA强化蛋黄粉等作为膳食补充具有良好的发展前景。影响蛋黄粉脂质氧化的因素很多，包括脂肪酸组成、温度、光照和氧气等。研究表明，不饱和脂肪酸容易发生氧化变质，且不饱和程度越高，氧化作用越明显[14]；因此，单不饱和脂肪酸比多不饱和脂肪酸的氧化稳定性更好。DHA强化蛋黄粉中含有大量的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸等脂质成分，在加工和贮运过程中，这些成分容易氧化并生成一系列可能对人体有害或带有不良气味的物质，从而极大地影响蛋黄粉及其制品的风味和营养价值。

本文以DHA保存率为指标，初步探讨了不同温度、光照和氧气条件对DHA强化蛋黄粉贮藏稳定性的影响。结果表明，温度是影响DHA强化蛋黄粉氧化的决定性因素，高温环境下贮藏25 d后，蛋黄粉的酸度增加，红度值增加，亮度值下降。照光能促进DHA强化蛋黄粉氧化变质，室温条件下敞口照光60 d后DHA强化蛋黄粉的过氧化值为避光组的3.7倍。因此，DHA强化蛋黄粉的保存首先要远离热源、光源，优先考虑低温避光存放。氧气虽然对DHA含量的影响不呈主导作用，但对DHA强化蛋黄粉整体的过氧化值影响明显，因此建议隔绝空气以延长DHA强化蛋黄粉的保鲜期。