蛋制品工艺学

蛋制品工艺学 主讲 李晓东 绪论 一 蛋制品的重要性二 我国蛋制品工业的发展概况三 国外蛋品工业概况四 蛋制品工艺学的任务和内容 一 蛋制品重要性 蛋作为方便 营养价值较高的食品 为人类提供蛋白质 脂肪 矿物质 维生素等 此外 蛋还含有大量的免疫球蛋白 溶菌酶 卵磷脂等具有保健及药用价值的物质 并可加工蛋黄酱 色拉调味酱 冰淇淋等 还可加工成我国传统的再制蛋 如 松花蛋 咸蛋等在火腿 腊肠 鱼糜制品等的生产中可用作黏结剂 面类的增强剂 食品的脱水防止剂 还可制成蛋粉 另外从蛋黄中提取的高级补品 卵磷脂 风靡世界各国 被称为和蛋白质 维生素并列的第三营养素 卵磷脂的开发已为鸡蛋的开发利用开辟了一条新路 也为鸡蛋开发和科技的结合找到了新路 对蛋壳 蛋膜 蛋清 蛋黄进行深度开发 研制成生物溶菌酶 蛋黄油 柠檬酸钙等制品 广泛用于医疗 保健 美容食品等各个领域 二 我国蛋品工业发展概况 产品主要分鲜蛋 再制蛋和蛋制品三大类 1950年天津蛋厂正式成立 年产冰蛋1万吨 随后一批专营蛋制品厂相继建立起来 近20年来 各蛋品加工厂从日本 丹麦 美国等引进了一批具有80年代国际水平的蛋制品加工设备 采用先进技术生产出了优质的冰蛋 蛋粉 蛋黄酱 长蛋以及一些蛋的深加工产品如 溶菌酶 卵磷脂等产品 我国蛋类供给主要以鸡蛋为主 占 左右 鸭蛋和鹅蛋分别占 和 左右 蛋品加工产品种类很多 主要有 干蛋品 如干蛋白 蛋白粉 蛋黄粉和全蛋粉 湿蛋品 如湿全蛋 湿蛋黄合湿蛋白 冰蛋白 如冰全蛋 冰蛋黄和冰蛋白 腌蛋品 如松花蛋 皮蛋 咸蛋和糟蛋 蛋品饮料 如各种蛋制品饮料 保健蛋 如低胆固醇蛋 高碘蛋 高锌蛋 高铁蛋和高锗蛋 1 蛋类供给现状 人均蛋类占有量有显著提高 从 年的 公斤 到 年提高到了 公斤 年比 年多 公斤 是 年的 倍 如此增加幅度在全世界少有 见表 年全世界人均占有鸡蛋 公斤 但与发达国家差距还很大 年世界人均占有鸡蛋最高的国家是匈牙利 公斤 其次是日本 公斤 三 国外蛋品工业概况 世界生产总量在 万 以上 主要生产国为美国 英国 加拿大 日本 法国等国家 生产能力约占总产量的 发达国家蛋制品的比重已达 品种多达 余种 将来其蛋制品的比重将提高到 对鲜蛋和蛋制品的要求也更加严格 并在饲料 添加剂 蛋黄 蛋壳色泽及包装形式上大做文章 以刺激和提高蛋的消费 许多发达国家在蛋制品的开发和研制上投入大量的资金和科技力量 开发品种多达 多种 如发酵蛋白粉 丹麦 速溶蛋粉 加碘蛋 日本 鱼油蛋 浓缩蛋液 美国 在鲜蛋销售呈现下降趋势情况下 蛋制品消费却持续增加 美国蛋制品消费近年来从占蛋量的 增长到 以上 德国和法国蛋制品进口量一直增长 现已占到蛋消费量的 加拿大在鲜蛋下降 的情况下 蛋制品消费增长 四 蛋制品工艺学的任务和内容 主要任务是 1 研究利用现有蛋类资源和开辟新资源的途径 2 探索蛋品生产 贮运和流通过程中产品腐败变质的原因及控制途径 3 研究蛋制品加工工艺技术 提高产品质量和劳动生产率 4 研究蛋类的综合利用新技术 新工艺 开发新产品 以适应国内外市场的需求 蛋制品工艺学包括 1 禽蛋的结构 化学成分及理化特性 2 禽蛋的腐败变质与保鲜 3 禽蛋的质量与分级 4 再制蛋加工 5 蛋制品加工 6 蛋品饮料及禽蛋综合利用等 第一章禽蛋的物理结构及化学成分 第二节蛋的结构及化学成分一 蛋的物理结构及化学成分 一 蛋的结构蛋主要由蛋壳 蛋白和蛋黄组成 椭圆形 大头叫钝端 小头叫锐端 二 蛋的各组成部分的重量比例 不同种类的禽蛋 三部分的组成含量不同 同一种类的禽蛋由于重量不同 各组成分比例也有差异 产蛋季节不同 各组成分比例也有差异 其他情况 饲料条件对蛋各部分组成也有影响 三 蛋的一般化学成分 1鸡蛋的主要化学成分组成如图1 4和1 5所示 图1 4鸡蛋的化学组成图 百分率系平均数 图1 5蛋黄和蛋白的化学组成 二 蛋壳部分的结构及化学成分 蛋壳组成 外蛋壳膜 石灰质蛋壳 壳下膜 一 外蛋壳膜是鲜蛋的蛋壳表面覆盖的一层粘液 是一种无定型结构 透明 可溶性的胶质粘液干燥即成膜 透气 透水 水洗或机械摩擦可脱落 作用 堵塞蛋壳上的气孔可防止微生物侵入 阻止蛋内水分蒸发 二氧化碳逸散 该膜对蛋有短期的保护作用 二 蛋壳的物理结构与化学成分 蛋壳的结构厚度 色泽 白色至兰绿色 气孔 在显微镜下可看到蛋壳上有许多气孔 空气和二氧化碳进出的通道 造成蛋的失重原因 3 加速蛋的腐败 4 加工再制蛋 料液通过气孔进入 蛋壳的化学成分 无机物 有机物 无机物碳酸钙 碳酸镁 0 及磷酸钙和磷酸镁 有机物主要为胶原蛋白质 还有水分和少量脂质 三 壳下膜的物理结构与化学成分 壳下膜 外层内蛋壳膜 内层蛋白膜 壳下膜的物理结构蛋白膜和内蛋壳膜都是由很细的纤维交错呈网状结构 内蛋壳膜纤维粗 网眼大 细菌可以直接侵入 蛋白膜 网眼小 纤维纹理紧密 有些细菌不能侵入蛋内 所有的霉菌的孢子均不能透过这两层膜 但其菌丝可以进入 总之 壳下膜有阻止微生物侵入蛋内的作用 刚产下的蛋 两层膜紧贴在一起 蛋离体后 由于低温 内容物收缩 在蛋的顿端两层膜分开 形成气室 随着水分蒸发 气室增大 三 蛋白的物理结构及化学成分 蛋白占蛋的总重量的 一 蛋白的物理结构分为四层 有外向内依次是 1 外层稀薄蛋白 占蛋白总体积的23 3 2 中层浓厚蛋白 57 3 3内层稀薄蛋白 16 8 4系带膜状层 浓厚蛋白 2 7 系带膜状层分为膜状部和索状部 系带膜状层的索状部在加工时要除去 二 蛋白的化学成分 水分 蛋白质 碳水化合物 0 8 脂肪 微量 灰分 0 6 0 8 1水分存在形式 大部分是以溶剂形式存在 少部分是和蛋白质结合存在 2蛋白质 占蛋白总量的11 13 约有40种蛋白质 其中卵白蛋白 卵伴白蛋白 卵类粘蛋白 卵粘蛋白 溶菌酶和卵球蛋白等 1 卵白蛋白 卵清蛋白 是主要蛋白 54 69 2 卵伴白蛋白 也称卵转铁蛋白 3 卵粘蛋白 4 卵类粘蛋白 5 卵球蛋白G2和G3球蛋白具有很好的发泡性 在食品加工中是发泡剂 如做蛋糕 6 溶菌酶3 4 另外壳下膜中含量也很高 可以溶解细菌细胞壁 尤其对微球菌敏感 7 抗生物素蛋白 8 黄素蛋白 9 卵抑制剂 10 无花果蛋白酶抑制剂 3 蛋白中的碳水化合物 1 一种与蛋白结合存在 含量0 5 2 一种游离状态 0 4 主要是葡萄糖 98 4 蛋白中的脂质新鲜蛋白中脂质很少 约为0 02 5 蛋白中无机成分总灰分 0 6 0 8 见表1 13所示 6 蛋白中的酶主要酶是溶菌酶 还有过氧化氢酶 磷酸酶等 7 蛋白中维生素及色素维生素含量较少 B族较多 色素含量较少 主要是核黄素 蛋白呈淡黄色的原因 四蛋黄的结构及化学成分 一 蛋黄膜的物理结构及化学成分1成分 88 是水 干物质主要是蛋白质 87 脂质 3 糖 10 蛋黄膜是一种半透膜 蛋防止蛋白与蛋黄中的大分子通过 水分子和离子等小分子可以通过 蛋黄膜具有弹性 放置时间久 其强度变弱 二 蛋黄内容物结构及化学成分 成分 蛋黄干物质含量50 主要为蛋白质和脂肪 1 2 脂肪以脂蛋白形式存在 还含有糖类 矿物质 维生素 色素等 表1 15蛋黄的化学成分含量 1蛋黄中的蛋白质 把蛋黄稀释离心后 有19 23 的颗粒沉降出 其主要成分为卵黄高磷蛋白 高密度脂蛋白和少量低密度脂蛋白 离心后蛋黄浆状物中主要为低密度脂蛋白和卵黄球蛋白 如图 各种蛋白质 1 低密度脂蛋白 LDL 2 高密度脂蛋白 HDL 3 卵黄高磷蛋白 4 卵黄球蛋白 2蛋黄中的脂肪 鸡蛋黄组成 真脂 占蛋黄20 占脂肪62 35 磷脂 10 32 8 固醇 4 9 1 真脂甘油和各种脂肪酸组成 脂肪酸含量见图所示 蛋黄真脂中各种脂肪酸含量 3蛋黄中的碳水化合物占蛋黄重的0 2 1 0 主要是葡萄糖 和少量乳糖 主要与蛋白质结合形式存在 各种禽蛋中葡萄糖含量见图 图 各种禽蛋中葡萄糖含量 4蛋黄中的色素色素较多 有脂溶性和水溶性两种 水溶性 主要是玉米黄色素 脂溶性 胡萝卜素 叶黄素 5蛋黄中维生素维生素含量丰富 主要是维生素A E B1 B2 和泛酸为多 6蛋黄中的酶类主要为淀粉酶 甘油三丁酸酶 胆碱脂酶 蛋白酶 肽酶 磷酸酶 过氧化氢酶等 其中 a 淀粉酶活性是否失活 是杀菌效果的判定标准 7灰分1 0 1 5 以磷为最多 占无机成分的60 以上 钙次之 此外还含有铁 硫 钾 钠等 铁易被吸收 第三节蛋的物理及化学性质 一蛋的重量鸡蛋 40 75g 鸭蛋 60 100g 鹅蛋 160 245 因种类 品种 年龄 饲养条件 季节而不同 二蛋壳颜色由品种和种类决定 鸡蛋有白色和褐色 鸭蛋有白色和青色 鹅蛋为暗白色和浅蓝色 三蛋壳的厚度鸡蛋 不低于0 33mm 鸭蛋 为0 4mm 四蛋的比重与新鲜度有关 鲜鸡蛋 1 080 1 090 新鲜鸭蛋 鹅蛋 1 085 蛋白 1 046 1 052 蛋黄 1 029 1 030 蛋壳 1 740 2 130 五蛋的透光性蛋壳上有气孔 因此可利用灯光透照观察内容物 六蛋的形状及耐压性一般为标准的椭圆形 形状可用蛋形指数表示 蛋的纵轴 横轴 鸡蛋 1 30 1 35 鸭蛋 1 20 1 40 鹅蛋 1 25 1 54 蛋的耐压性 蛋最大能承受的压力 鸡蛋 0 4MPa 七蛋内容物pH值新鲜蛋白Ph 7 6 7 9 储存一段时间9 0 9 7 新鲜蛋黄 6 0 可上升到6 4 6 9 第四节蛋的主要功能特性 一蛋的凝固特性或凝胶化性 一 热凝固 伴白蛋白的加热凝固点57 3 热稳定性最低 卵球蛋白和卵白蛋白凝固温度 分别是72和71 5 卵粘蛋白 卵类粘蛋白 不发生凝固 蛋清蛋白热凝固和凝胶化过程与水化和离子作用有关 热凝固过程 二 蛋的酸碱凝胶化 蛋在一定pH条件下会发生凝固 蛋白在pH值2 3以下或pH12 0以上会形成凝胶 而在2 2pH12 0之间则不发生凝胶化 另外 也对我国松花蛋及糟蛋的形成在酸碱凝固机理的阐明是有益的 蛋在pH2 3以下或12 0以上会形成凝胶 松花蛋和糟蛋加工的原理 如图 三 蛋黄的冷冻凝胶化蛋黄在冷冻时粘度剧增 形成弹性胶体 解冻后也不能完全恢复蛋黄原有状态 这使冰蛋黄在食品中的应用限制很大 二蛋的起泡性 将蛋清搅打时 空气进入蛋液中形成泡沫 在起泡过程中 气泡逐渐变小而数目增多 最后失去流动性 通过加热使之固定 蛋清的这种特性在食品中如在糖饰 天使蛋糕等得到应用 球蛋白对蛋清发泡特性起重要作用 球蛋白 伴白蛋白是起发泡作用的 而卵粘蛋白 溶菌酶则起稳定作用 蛋白的发泡性受酸碱影响很大 在等电点pH或强酸强碱性pH时 由于蛋白质变性并凝集而起泡力最大 见图 三蛋的乳化性蛋黄具有优异的乳化性 目前已知卵磷质 胆固醇 脂蛋白与蛋白质均为蛋黄中具有乳化力的成分 低密度脂蛋白比高密度脂蛋白乳化力强 第五节蛋的营养价值 一全蛋的营养价值 一 禽蛋具有较高的热值热值是评价食品营养价值的基本指标 蛋的热值低于高脂肪含量的猪肉 羊肉 低于牛肉 禽肉 更高于乳类 二 禽蛋富含营养价值较高的蛋白质禽蛋是高价蛋白质的来源 蛋清中的蛋白 卵白蛋白 蛋黄中的蛋白 卵黄磷蛋白 都是完全蛋白质 图食物中平均蛋白质含量 图各类食物蛋白质消化率 3蛋白质的生物价蛋白质生物价是食物蛋白质被吸收后在体内存贮 真正被利用的蛋的数量与体内吸收的数量比值 鸡蛋蛋白的生物价够其他动植物性食品的生物价 如图 4必需氨基酸的含量及其相互比例蛋中含有八中必需氨基酸 含量丰富 比例适当 将蛋白质按照氨基酸构成评分得到如图 可见鸡蛋蛋白质相当于人奶的营养价值 图常见食品蛋白质生物价 几种食品种氨基酸评分 三 禽蛋含有机丰富的脂质蛋含有脂肪 11 15 脂肪中含有58 62 的不饱和脂肪酸 其中亚油酸 油酸时必须脂肪酸 含量丰富 另外 还含有丰富的固醇类和磷脂 四 禽蛋矿物质及维生素的营养蛋中含有1 的灰分 钙 磷 铁较高 铁的吸收率达100 是婴儿补铁的良好食品 蛋中还含有丰富的维生素A D及B族 第三章禽蛋的质量鉴定 一 感官鉴定法 二 气室大小的测定 气室的大小是蛋新鲜度的指标之一 气室的测定是用气室测定仪进行 气室的大小有二种表示法 一种用气室高度表示 即左边高与右边高的平均值 可写成 H H 2 另一种是用气室的宽度来表示 即左边气室宽度与左边气室宽度之和 可写成A A 三 哈夫单位的测定 哈夫单位的计算 是根据蛋白的高度与蛋重回归关系来计算出一个蛋的蛋白高度 范围从 100 到 30 100 表示蛋质量最好 30 最差 一般情况下特级蛋哈夫单位必须在 72 以上 HU 100Log H 1 7W0 37 7 6 其中 HU 哈夫单位 H 蛋白的高度 mm W 蛋的重量 g 100 1 7 7 6 换算系数 优质蛋 哈夫单位为72mm以上中等蛋 哈夫单位为60 72mm次质蛋 哈夫单位为31 60mm 四 灯光透照法 故可借光透鉴别蛋的质量 如借光可观察蛋壳结构的致密度 气室的大小 蛋白 蛋黄及系带 胚胎等特征 作出蛋质综合评定 五 蛋黄指数蛋黄指数即蛋黄高度与蛋黄直径之比 蛋黄指数是表示蛋黄体积增大的程度 蛋愈陈 蛋黄指