张海茹,李祖悦,刘忠思,陈历水,温军辉,金永国,黄 茜*
(1 华中农业大学食品科学技术学院 武汉430070 2 漯河市卫龙生物技术有限公司 河南漯河 462000)
鸡蛋是一种价格低廉,富含蛋白质、脂质、维生素和微量元素等营养物质的食物。此外,鸡蛋具有必需氨基酸丰富,氨基酸组成与人体内蛋白相似,蛋白质消化吸收利用率高等特点,是一种优质蛋白质来源。日常生活中人们经常食用白煮蛋和茶卤蛋,然而其口感比较寡淡。刘志伟[1]利用味精、酱油以及各种香辛料开发一种新的酱卤加工工艺,改善了传统盐茶卤蛋味感单薄的问题,使产品的色、香、味更佳。目前工业化加工卤蛋主要通过多种香辛料和调味料进行腌制、卤制等工序,以赋予其独特风味。随着国人生活水平的提高和生活节奏的加快,卤蛋等休闲蛋制品深受广大消费者的喜爱。
随着卤蛋市场规模的不断扩大,近年来针对卤蛋加工方式、工艺优化和品质提升的研究也越来越多。严佩峰等[2]研究发现真空卤制可以加快风味物质的渗透速率,缩短卤制时间。此外,高压、超声波和脉动压力技术[3-5]辅助卤制也可提高卤蛋的腌渍效率。肖朝耿等[6]在卤制基础上增加烘烤工艺,发现在70 ℃下烘烤2 h 制得的新型卤蛋制品风味独特、口感优良。陈果忠[7]对高温卤蛋的烘烤温度、烘烤时间和烘烤方式进行优化,结果显示:采用远红外烤箱,50 ℃下烘烤15 min 可将出品率由55.0%~58.0%提高到84.7%~86.0%。张清等[8]研究不同的灭菌温度对卤蛋脂肪氧化和品质的影响,发现利用105 ℃中温杀菌的方式能较好地保持卤蛋脂肪酸的营养价值及感官品质。新工艺的开发使卤蛋形式多样化,市售卤蛋大致分为盐焗卤蛋、五香卤蛋、虎皮卤蛋等。传统卤蛋一般经过预煮、卤制、真空包装和高温杀菌过程。盐焗卤蛋是在传统卤蛋的基础上增加烘烤工艺,使其更具弹性和嚼劲,以获得差异化风味特征。如今,蛋黄呈半凝结态的溏心卤蛋已逐渐成为消费新趋势。丁波等[9]发现在85 ℃煮制8 min,冷却15 min 制得的溏心蛋松软、香嫩,改善了全熟或过熟状态蛋黄入口干硬的问题。目前关于卤蛋的研究主要集中在特定工艺优化,不同加工工艺卤蛋的质构和风味特点的对比研究报道较少。
本研究选取低温卤制的溏心卤蛋、盐焗卤制的盐焗卤蛋和传统卤制的卤蛋,分析它们的营养组成、质构、微观结构、水分分布、风味和感官特征,明确不同加工工艺卤蛋的质地和风味特点,以期为卤蛋加工企业选择合适的加工工艺提供数据支持。
4 种市售卤蛋产品分别为WT(溏心卤蛋,主要标识配方:白芷、红曲黄色素)、WY(盐焗卤蛋,主要标识配方:氧化羟丙基淀粉、红曲黄色素)、XY(盐焗卤蛋,主要标识配方:5’-呈味核苷酸二钠,红曲黄色素)、XW(传统卤蛋,主要标识配方:酿造酱油(含焦糖色),均来源于电商平台旗舰店,测定时间距生产日期3 个月内。硫酸铜、硫酸钾、戊二醛,磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、无水硫酸钠、氯化钠、无水乙醇、氯仿、甲醇、石油醚、硫酸、盐酸等均为分析纯级,国药集团化学试剂有限公司。
JA503 分析电子天平,常州幸运电子设备有限公司;JSM-6390LV 扫描电子显微镜,日本NTC公司;Alpha 1-4 LSC 型真空冷冻干燥机,德国Christ 公司;雷磁PHS-3C pH 计,上海仪电科学仪器股份有限公司;TAXT2i 质构分析仪,英国Stable Micro Systems 公司;Agilent 7000D 气相色谱-质谱色谱联用仪,安捷伦科技(中国)有限公司;NMI20-015V-I 核磁共振成像分析仪,上海纽迈电子科技有限公司。
1.3.1 基础营养成分含量 水分含量测定参照国标GB 5009.3-2016[10];蛋白质含量测定参照国标GB 5009.5-2016[11];灰分含量测定参照国标GB 5009.4-2016[12]。
脂肪含量测定参考谢绿绿等[13]采用氯仿甲醇法提取蛋黄油的方法并稍作修改:称取蛋黄2 g,加入60 mL 氯仿-甲醇(2∶1,V/V)并于索氏抽提器中60 ℃水浴提取1 h。提取结束后过滤,将滤液水浴至浓稠态,加入25 mL 石油醚和15 g 无水硫酸钠,立刻加塞振荡萃取,取上层醚层以3 000 r/min离心5 min。吸取醚层10 mL 于烧杯内,蒸发去除石油醚后,于100~105 ℃烘箱中烘至恒重。脂肪含量按照公式(1)计算:
式中,w——脂肪质量分数,%;m——试样质量,g;m1——烧杯质量,g;m2——烧杯与脂肪质量,g;2.5——换算系数。
1.3.2 pH 值 参考于晨晨[14]的方法并稍作修改,称取5 g 蛋白(蛋黄)样品,加入蒸馏水45 mL,采用6 000 r/min 的转速匀浆30 s,静置30 min 后纱布过滤,取滤液25 mL,用pH 计测定。
1.3.3 质构特性 采用TPA 质构分析方法[15]测定样品的弹性、硬度和咀嚼性。将蛋白样品切成1.0 cm×1.0 cm×0.5 cm 的小块,蛋黄切成2 个半球形,球面向上进行测试。探头距样品上表面的高度为10 mm。测试条件为测前速度5.0 mm/s,测试速度1.0 mm/s,测后速度5.0 mm/s。采用P36R 平底圆柱形铝制探头压缩蛋白和蛋黄样品到原高度的60%和30%。触点力Auto-5.0 g,数据采集点数200 pps。
1.3.4 扫描电子显微镜(SEM)参考余秀芳[16]的方法并稍作修改。取蛋白尖端和蛋黄中心样品切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm 的薄片,室温下在2.5%戊二醛溶液中固定过夜。固定样用0.2 mol/L 的磷酸盐缓冲液浸泡冲洗3 次,随后用乙醇溶液(50%,70%,80%,90%,100%)梯度脱水,每组20 min。脱水后在-20 ℃冰箱预冻24 h 并进行冷冻干燥。样品被固定在样品盘上,经喷金镀膜和抽真空处理后,放入扫描电镜使聚焦清晰,得到清晰图像。
1.3.5 水分分布状态 参考章坦[17]的方法并稍作修改。取1 g 样品(切成1.0 cm×0.5 cm×0.5 cm 的小长方体),放入核磁共振测量管中进行LF-NMR扫描检测。选用CPMG 序列测样品的弛豫信号,信号采集参数:重复采样等待时间3 000 ms,模拟增益20,数字增益3,前置放大增益1,累加次数16,回波个数2 000,恢复时间0.5 ms。得到的核磁信号数据,使用分析软件反演,经过单位质量化与平均化处理获得的弛豫时间和峰面积比例数据,作为分析样品组分的依据。
1.3.6 挥发性风味物质分析 采用华宵等[18]的方法并稍作修改。采用顶空固相微萃取-气质联用法(GC-MS)对卤蛋风味物质进行分析:将5 g 蛋白、蛋黄等量混合均匀的样品置于20 mL 顶空瓶中,加入5 mL 饱和食盐水后立即密封。在60 ℃下平衡10 min,50 ℃吸附30 min,250 ℃解吸5 min。
色谱条件:HP-5MS 毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为He,流速为1.0 mL/min,不分流,进样口温度250 ℃。升温程序:35 ℃保温2 min 后,以2 ℃/min 速度升温至45 ℃,维持2 min。再以3 ℃/min 速度升高至120 ℃持续2 min;6 ℃/min 速度上升至230 ℃保温5 min。
质谱条件:离子源和四极体的温度分别为230 ℃和150 ℃,电子能量70 eV,质量扫描范围35~350 m/z。
GC-MS 图谱经自动质谱TIC 分析和鉴定系统(MasssHunter)软件处理后,与NIST 数据库对照,筛选匹配度大于60%的物质,化合物相对百分含量用面积归一法计算。
1.3.7 感官分析 共招募72 名具有食品感官鉴评能力的品评人员并分为2 组,分别在标准化的食品感官分析实验室对卤蛋进行评分检验和嗜好性检验,具体标准参考于晨晨[14]的方法并稍作修改,如表1 和表2 所示。嗜好性检验中感官人员对样品从最不喜欢(秩号为1)到最喜欢(秩号为4)排序,评分秩和为1+2+3+4=10,36 位感官人员总秩和为36×10=360,最终统计每种卤蛋的秩和并进行F 检验,分析感官嗜好性差异。
表1 卤蛋感官鉴评评分标准Table 1 Scoring standard for sensory evaluation of marinated eggs
表2 卤蛋嗜好排序表Table 2 Hobby sorting of marinated eggs
数据采用Microsoft Excel 2016 软件计算,每个指标进行3 次平行试验(除质构为8 次),结果表示为 “平均值±标准差”。采用Microsoft Excel 2016 软件计算结果。用Origin2018 软件绘制图形,并用IBM SPSS Statistics 26 软件进行差异显著性分析(P <0.05)。
由表3 可知,4 种卤蛋的蛋白和蛋黄水分含量分别在73.10%~77.81%和45.19%~52.58%之间,其中WT 溏心卤蛋蛋白和蛋黄水分含量均显著高于其它样品(P <0.05)。溏心卤蛋蛋白的蛋白质含量占干物质含量为74.57%,显著高于其它样品(P <0.05),而其它3 种样品的蛋白中蛋白质占干物质含量无显著差异(P >0.05)。4 种卤蛋蛋黄中蛋白质和脂质含量分别在26.37%~28.88%和53.19%~60.55%之间且无显著性差异(P >0.05);蛋白和蛋黄的灰分含量分别在9.76%~12.08%和4.82%~5.78%之间(P <0.05),此差异可能是由蛋源不同造成;蛋白和蛋黄pH 值分别在6.63~7.13和6.53~7.13 之间(P <0.05),可能是因为卤料料液成分及配比不同[19],香辛料中不同的天然物质与蛋白质反应会破坏其蛋白质结构而改变pH[20],卤制时间的长短[16]也会影响卤蛋成品的pH。
表3 不同工艺卤蛋的基本组分(干质量)及pH 值Table 3 The basic nutrient components(dry weight)and pH of different marinated eggs
蛋白凝胶的质构特性与其加工过程有关,由表4 可知,4 种卤蛋蛋白的硬度和咀嚼度分别在1 368.05~2 385.36 g 和898.40~1 711.51 g 之间,其中WT 溏心卤蛋蛋白的硬度(1 368.05 g)和咀嚼度(898.40 g)显著低于其它卤蛋(P <0.05)。而WT溏心卤蛋和XW 传统卤蛋的蛋黄硬度分别为530.43 g 和595.57 g,显著小于两种盐焗卤蛋(P <0.05);两种盐焗卤蛋蛋黄的咀嚼度(分别为1 314.40 g 和1 287.82 g)比溏心卤蛋和传统卤蛋均高出185%(P <0.05),因此溏心和传统卤蛋的蛋黄更加松软,易于咀嚼。蛋白的硬度和咀嚼度均明显高于蛋黄,与余秀芳[16]的结果一致,这可能是由于凝胶强度与蛋白质含量呈正相关,而蛋黄中蛋白质含量显著低于蛋白,从而导致蛋黄凝胶化程度较低,质地松软。硬度和弹性等质构特点不仅与配料浓度有关,烤制与盐焗工艺、卤煮时间和温度不同,以及灭菌时间的差异[9,21-22],都会显著影响卤蛋的含水量,从而改变其质构特点。
表4 卤蛋质构的差异比较Table 4 Comparison of texture differences of different marinated eggs
不同卤蛋蛋白和蛋黄的电镜扫描图(SEM)如图1 所示,蛋白和蛋黄分别放大2 000 倍和500倍。从A1、A2、A3、A4 可以看出,4 种蛋白的微观结构致密且纹理紧凑,这可能是因为卤蛋蛋白在煮制过程中,食盐等调味料使其发生脱水作用,蛋白质间相互作用增强使其连接紧密程度增加,从而导致微观结构更加紧实。卤蛋蛋黄均呈多面体颗粒状,颗粒大小在50 μm 左右,这与Kaewmanee等[23]的研究结果一致,这种多面体结构可能是其具有松散口感的主要原因[24]。蛋黄表面附着脂肪球可能使脂蛋白结构在食盐的作用下受到破坏,脂肪游离出来形成脂肪球。WT 溏心卤蛋和XW传统卤蛋均呈球状团簇,颗粒之间呈无间隙连接的形态,这可能与蛋白质未完全变性凝固有关;而两种盐焗卤蛋蛋黄变性程度较深,颗粒间存在明显间隙,与质构中得出其硬度和咀嚼度显著较高的数据结果相对应。
图1 不同工艺卤蛋蛋白(2 000×,A)和蛋黄(500×,B)SEM 图像Fig.1 SEM diagram of egg white(2 000×,A)and egg yolk(500×,B)
低场核磁共振技术是表征样品内部水分子结合状态的有效手段,横向弛豫时间T2可以指示凝胶中质子信号迁移率的变化,判断不同结合状态水分子的移动性[25]。Pearce 等[26]提出T2小于10 ms(T21、T22)定义为结合水(根据结合能力分为强结合水和弱结合水),在10~100 ms(T23)表示不容易流动的束缚水,大于100 ms(T24)则表示流动性较强的自由水。弛豫峰面积百分数(P21、P22、P23、P24)分别对应各种状态水分的体积分数。测得蛋白和蛋黄的弛豫时间T2分布如图2 所示,T2相应数值及含量占比P2如表5 所示。
图2 不同工艺卤蛋的蛋白(a)、蛋黄(b)水分分布图像Fig.2 Diagrams of egg white(a)and egg yolk(b)moisture distribution of different marinated eggs
表5 不同工艺卤蛋水分分布状态Table 5 The moisture distribution of different marinated eggs
从图2a 和表5 可以看出,4 种卤蛋蛋白中,WT 溏心卤蛋和WY 盐焗卤蛋的不易流动水弛豫时间T23(72.33 ms)大于XY 盐焗卤蛋和XW 传统卤蛋(62.95 ms)(P <0.05)。弛豫时间较长对应更小的约束力,表明WT 溏心卤蛋和WY 盐焗卤蛋的水分流动性较强[27],煮制温度不同导致蛋白质的空间构象和凝胶网络结构不同,可能使不易流动水与蛋白质等物质的结合能力有异[28]。4 种卤蛋蛋白均有2 种水分形式:与蛋白质或其它大分子紧密结合的结合水T21和松散在基质中的不易流动水T23,且主要存在形式为不易流动水,含量均在94%以上,这与范萌萌等[29]在腌制蛋清中发现2个弛豫峰结果相符。
从图2b 和表5 可以看出,WT 溏心卤蛋蛋黄中不易流动水T23和自由水T24的弛豫时间(57.41 ms 和349.09 ms)显著高于其它3 种卤蛋(P <0.05),P23含量(89.32%)最高,说明溏心卤蛋蛋黄中水分的流动性较强;特殊峰T22的存在(6.19 ms,弱结合水)说明其水分存在形式多于其它3 种卤蛋,这可能由于低温卤煮工艺导致溏心卤蛋蛋黄中一部分水与蛋白质结合程度较弱,从而出现弱结合水,而其它卤蛋在高温卤煮条件下各种水分相互转变,弱结合水消失[30]。蛋黄结构复杂,在加热过程中,蛋黄中的脂质、蛋白或两者之间均会发生相互作用,从而与脂质和水相关的质子会相互干扰[31],所有样品的蛋黄均存在质子峰T21、T23和T24,这些质子信号可能也与脂质相关,且与鹌鹑蛋和油脂较高的肉糜中质子分布呈3 种组合状态的结果相似[32-34]。
卤蛋香气特征的形成既与卤料成分相关,又与卤煮和烘制过程中的化学反应有关,例如:羰氨反应、蛋白自身降解形成的氨基酸以及后续氨基酸与其它化合物重新组合,都会赋予卤蛋香气特征[14]。4 种工艺卤蛋的风味物质经过GC-MS 检测得到的香气成分总离子流图,如图3 所示。
图3 不同工艺卤蛋香气成分总离子流图Fig.3 TIC of volatile compounds in different marinated eggs
对GC-MS 检测到的各类卤蛋的香气化合物进行种类数量统计,结果如图4 所示。从WT 溏心卤蛋中检测到的风味物质种类最多,共检出67种,其中醇类12 种、醛酮类3 种、酯类8 种、酚类1 种、芳香族10 种、烷烃类19 种、烯酸等其它类14 种,未检出吡嗪类物质;WY 盐焗卤蛋共检出53 种,其中醇类9 种、醛酮类6 种、酯类6 种、酚类2 种、芳香族8 种、烷烃类1 种、吡嗪类4 种、其它类17 种;XY 盐焗卤蛋检测出29 种,其中醇类6 种、醛酮类7 种、酯类3 种、酚类2 种、芳香族2种、烷烃类1 种、吡嗪类3 种、其它类5 种;XW 传统卤蛋检出25 种风味物质,其中醇类5 种、醛酮类4 种、酯类2 种、酚类2 种、芳香族2 种、烷烃类1 种、吡嗪类2 种、其它类7 种。
图4 不同工艺卤蛋风味物质数量分布Fig.4 Distribution of flavor substances in different marinated eggs
对卤蛋的香气成分类别进行相对含量统计,结果如图5 所示。WT 溏心卤蛋和盐焗卤蛋的主要挥发性风味物质为酚类,且两种盐焗卤蛋的主要风味成分百分比类似,如酚类分别为72.82%和78.06%,醇类分别为17.54%和12.35%,而传统卤蛋主要为吡嗪类(41.26%)。由表6 可知,溏心卤蛋与2 种盐焗卤蛋的主要挥发性成分均为增香添加剂乙基麦芽酚,含量分别为48.78%,62.80%,73.18%。然而XW 传统卤蛋中乙基麦芽酚仅占0.81%,2,5-二甲基吡嗪(38.87%)为其主要风味成分。吡嗪类物质是加热食品中典型的香味成分,一般是蛋白质和脂质、美拉德反应的产物[35]。脂肪烃类物质受热分解会产生醇、酮、醛和烷烃,其中酮醛风味阈值较低,容易被识别[36],醛类是熟鸡蛋中主要的挥发性成分[37],XW 传统卤蛋中醛酮类占比最大,且与酯类和其它各种风味物质分布较为均衡。煮制温度差异会使蛋白质和脂肪氧化程度不同,从而产生不同的醛酮醇等小分子物质[38],卤制方式和卤料配方的不同也会造成卤蛋风味间的差异[39]。
图5 WT 溏心卤蛋(a)、WY 盐焗卤蛋(b)、XY 盐焗卤蛋(c)、XW 传统卤蛋(d)风味物质相对含量Fig.5 Relative content of flavor substances in WT Tangxin(a),WY baked salted(b),XY baked salted(c)and XW traditional(d)marinated egg
表6 不同工艺卤蛋挥发性风味成分(GC-MS)分析结果(含量≥1%)Table 6 Result of GC-MS analysis of the volatile flavor compounds of different marinated eggs(content≥1%)
由图6 所示,从外观和切面图可以看出,4 种卤蛋在颜色和形状上具有明显差异。感官人员鉴评完毕后收集评价分数,数据如表7 所示;嗜好性排序和综合评价结果如表8 和表9 所示。
图6 WT 溏心卤蛋(A1、B1)、WY 盐焗卤蛋(A2、B2)、XY 盐焗卤蛋(A3、B3)、XW 传统卤蛋(A4、B4)的外观和切面图Fig.6 Appearance and diagrams of WT Tangxin(A1,B1),WY baked salted(A2,B2),XY baked salted(A3,B3)and XW traditional(A4,B4)marinated egg
表7 不同工艺卤蛋感官指标得分Table 7 Sensory index scores of different marinated eggs
表8 不同工艺卤蛋嗜好性秩和统计Table 8 Statistical preference rank sum of different marinated eggs
表9 不同工艺卤蛋的综合评价Table 9 Comprehensive evaluation of different marinated eggs
从表7 可以看出感官评价中WT 溏心卤蛋的总分(76.19 分)和光泽得分(8.67 分)显著高于其它3 种卤蛋(P <0.05),且香气和滋味得分较高,这与其风味物质检出数量较多相一致。表8 中溏心卤蛋总秩和最大为110,对秩和进行F 检验后得出F=10.425 >F(3,0.05)=7.815,表明鉴评人员对4种产品的喜好程度存在显著性差异,且溏心卤蛋较受青睐。从表9 综合评价中可知,4 种卤蛋的香气和滞留度具有明显差异,且2 种盐焗卤蛋和传统卤蛋的余味稍有腥味或苦味,而溏心卤蛋余味呈辣味,具有蛋黄不噎口的明显特征,蛋白嫩滑,蛋黄细腻松沙,这与其质地得分较高,蛋白和蛋黄硬度较小,水分含量较高相对应;蛋白存在偏咸,与蛋黄滋味稍不协调的问题,其原因可能是卤汁由蛋白慢慢渗入蛋黄,导致盐分和风味物质分布不均。市售软包装卤蛋的总体可接受性与其含水率、质构数值、风味指标显著相关[40],且蛋形美观和颜色均匀程度、蛋黄外部是否存在黑圈也是重要因素,因此卤蛋的感官品质需要协调各个方面,从而提供更好的口感。
本研究结果表明不同加工工艺卤蛋的水分分布、微观结构、质构和风味等方面均存在差异。4种卤蛋的基本营养物质含量差异不大,其中WT溏心卤蛋蛋白的蛋白质占干物质含量最高,蛋白和蛋黄水分含量较高,且其对不易流动水的束缚能力较弱,水分流动性较强,具有蛋白嫩滑、蛋黄松沙、不噎口的特点;XW 传统卤蛋和溏心卤蛋蛋黄的硬度和咀嚼度显著低于盐焗卤蛋,更加松软、细腻。不同卤蛋的风味物质含量和种类各有不同,其中传统卤蛋的风味物质分布较为均衡,卤味更加均匀。感官评价表明4 种卤蛋滋味和余味等方面存在差异,溏心卤蛋在感官评价中总分最高,感官人员对其嗜好性最强。本研究明确了不同加工工艺卤蛋的质地和风味特点,发现溏心卤蛋更受消费者喜爱,该结果为卤蛋加工企业选择合适的加工工艺提供了一定数据支持,然而关于低温卤制的溏心卤蛋的工艺优化还需要进一步研究。