卵黄成熟机制研究进展

卵黄成熟机制研究进展

咸黄是一种丰富的养分，具有很强的口感。其主要用做月饼、粽子、蛋黄派等中式食品的原料、菜肴的烹饪、蛋黄风味食品的加工等,在国内有广泛的市场需求。随着禽蛋产业化进程的推进,咸蛋黄的品质反而逐年下降,体现在咸蛋黄硬心、白心率按照大约5%的比例增加,出油、起沙的比例降低。针对咸蛋黄的成熟机制和品质研究,国内现有的研究主要集中在腌制过程中咸蛋化学成分与物理性状的变化上,国外则少见报道。咸蛋的加工中存在许多复杂的生物化学变化,其变化机制尚不完全清楚。对咸蛋黄的成熟机制和保鲜进行深入探讨研究,特别是对腌制中影响咸蛋黄品质的因素进行控制,将会对咸蛋加工规模化以及整个蛋品加工业的发展产生深远影响,对我国蛋禽养殖产业突破发展瓶颈也会有所裨益。对咸蛋黄在成熟过程中的变化机制及影响蛋黄品质的因素进行了综述。1中食盐的渗透产生脱水作用目前,大多数理论都认为是脱水作用引起了蛋黄理化性质的改变。蛋黄在腌制过程中食盐含量是逐步升高的,由壳内膜和卵黄膜组成的半透膜两边食盐的浓度差导致产生了渗透压,促使腌制液中的食盐不断通过半透膜向蛋内渗透,蛋内的水分不断通过半透膜向外传递,而导致产生了脱水作用。1.1结构不同蛋黄的含盐量咸蛋成熟进程中,蛋黄内的食盐含量随时间的变化逐渐增加,但变化趋势较蛋清会缓慢。主要原因是食盐经蛋壳气孔通过蛋壳膜、蛋白膜和蛋黄膜逐层内渗才到达蛋黄,同时蛋黄中较高的脂肪含量也阻碍了食盐的过度渗透。因此处于结构内层的蛋黄的含盐量远低于蛋清,且蛋黄中的食盐呈梯度分布,外层食盐含量高于中心点。在食盐的作用下,蛋黄内的亲水基团和亲脂基团分离,游离态的水分子相对增加,并透过膜结构和蛋清层,逐渐扩散转移到蛋壳外,且随着腌制的深入,蛋中食盐含量愈多,蛋内的含水量越低,蛋黄脱水加剧,腌制成熟的咸蛋黄含水量降至20%以下,较腌制前下降了30%以上。1.2凝胶的度由于食盐的进入和水分的渗出,蛋黄本身稳定的胶体状态被破坏,黏度逐渐增加,密度增大,由原来的黏稠态转变为凝胶。蛋黄pH随着水分的下降及脂肪百分含量的增加而缓慢下降,在30d腌制过程中,蛋黄pH从腌制前的6.42下降到6.03,下降趋势较缓。1.3蛋黄成熟程度的测定随着腌制的进行,蛋黄的凝固从蛋黄膜附近开始向内逐步加深,蛋黄硬化层开始从7d的3mm到增长到28d的7mm,当蛋黄完全凝固、蛋黄心变硬时蛋黄已经成熟。蛋黄指数是表征蛋黄成熟程度的指标之一。蛋黄指数越高,蛋黄越接近球形,蛋黄硬度也愈大,越接近成熟,当蛋黄指数接近1时表明咸蛋已经成熟。1.4黄蛋白的主要营养成分测定蛋黄内的脂肪绝对含量是不变的。由于食盐的渗透和脱水作用使蛋黄内的亲水基团和亲脂基团分离,部分脂肪游离出来,再加上部分游离态的水分子通过蛋黄膜向蛋清渗透,导致蛋黄的相对含油量升高。含油量的增加量随着失水量的提高而增大,达到16.1时蛋黄已基本成熟,因此含油量的增加量可以作为判断蛋黄成熟的指标之一。蛋黄颜色由外而内逐渐由浅黄色变为橙黄色,透明度逐渐提高。Hinton和Burdick认为蛋黄色素来源于叶黄素和玉米黄质。Lin研究发现蛋黄在低水分条件下贮藏会变成暗黄色,认为咸蛋黄的橙黄色是由于色素的浓缩所致。同时由于蛋黄色素大部分为脂溶性色素,所以色素等级随着腌制过程中含油量的相对提高而提高。1.5腌制硫代巴比妥酸值和共纺二烯酸含量蛋黄脂质会随着腌制深入而出现轻微的氧化酸败,硫代巴比妥酸值缓慢升高,共轭二烯酸的含量会增加。Kaewmaneeh发现腌制硫代巴比妥酸值和共轭二烯酸的含量分别在第6周和第5周达到最高峰的8%和0.025%。硫代巴比妥酸值升高的实质为丙二醛含量增大,丙二醛是脂质氧化的中间产物,而同时也是蛋黄的风味成分之一,因此轻微的氧化酸败对风味的形成是有利的。2其他因素对咸鱼黄品质的影响禽蛋的品种、新鲜度、壳的厚度等自身的情况和食盐用量、腌制方法、腌制温度、添加剂、加工保藏时间等外部因素都会对咸蛋黄的品质产生影响。从经济效益出发,以缩短腌制周期和改善品质为目的的研究在国内外有多篇报道。2.1鸡蛋的组成和种类禽蛋新鲜度会影响渗透,新鲜蛋的蛋清均匀,腌制时有利于食盐快速均匀地向蛋内各部扩散和渗透,制成的咸蛋黄易起沙、出油。热伤蛋、贴皮蛋、裂纹蛋、水湿水淋蛋等都难以保证咸蛋黄的质量,易产生黑黄蛋、浑黄蛋。蛋壳结构特征,特别是厚度和气孔的数量影响食盐的渗透速度和量,从而影响咸蛋黄品质。蛋壳完整能避免咸蛋由于蛋白外溢而成“丝壳蛋”。钢壳蛋和油壳蛋因为壳厚和表面气孔很少,影响食盐渗透和水分的散发,从而直接影响到蛋黄的腌制品质。禽蛋种类影响咸蛋黄品质,鸭蛋较其他禽蛋因其蛋黄本身脂肪含量较高,巯基较少,因此更适合用于加工咸蛋,制成咸蛋的蛋黄“出油”明显,色泽鲜艳。研究表明浸泡法腌制的鸭蛋较鸡蛋能得到更高的出油率、橙红色泽及起沙性,达到90%硬化比例鸭蛋需要28d而鸡蛋需要35d。2.2不同因素对蛋黄品质的影响腌制方法、食盐用量、腌制温度、添加剂等外部因素的改变都将改变咸蛋的渗透环境影响成熟蛋黄的品质,腌制过程中对这些因素进行有效的控制对形成品质良好的蛋黄会有所帮助。2.2.1分离蛋黄的添加量咸蛋黄的制备方法主要有:草灰腌制法、黄泥腌制法、盐水浸渍法和分离腌制法[1,23,24,25,26,27]。盐水浸渍法的腌制速度快,但不利于后期的保存。黄泥呈酸性,草灰呈碱性,对蛋的作用不同。江永新认为黄泥咸蛋含盐较高、蛋黄出油、起沙明显、色泽鲜艳;草灰咸蛋含盐量较低,风味较好,蛋黄出油的程度不及黄泥咸蛋,起沙较差,Kaewmanee却得到相反的实验结论,认为包灰法腌制的咸蛋黄比浸泡法能得到更高的出油率,导致结论差异的原因并不清楚。Chiang,Chen,Wang先后将蛋清蛋黄分离后用食盐腌制蛋黄,但均未获得出油起沙的咸蛋黄,赵旭军将分离的蛋黄置于铺有湿盐的模具中腌制2h~100h,成功获得出油、起沙的咸蛋黄。仝其更对半透膜法、冷-热变性法和模具定型干腌法3种分离蛋黄的腌制方法进行了比较,得到结果为模具定型干腌法得到的产品出油起沙最好,食盐加入量为蛋黄重的10%,最佳条件是在温度为45℃、乙醇用量为蛋黄的3%,腌时间为48h。刘良忠采用二段式工艺将蛋清含盐量达到3.5%的咸蛋用3.5%的盐溶液保存,在一定时期内蛋黄色度和蛋黄指数有一定程度的增加但变化不明显。此外高静压力、超声波、脉动压力、离心力、真空等辅助腌制手段均能缩短蛋黄的成熟周期,但是很少有关于这些辅助腌制对蛋黄品质影响的研究报道。2.2.2食盐扩散系数b0食盐用量对蛋黄成熟有重要影响,食盐浓度越大,腌制周期越短。荣建华在腌制过程采用指数模型拟合,发现蛋黄食盐含量变化规律会满足动力学模型:S=B0e-kt,上式中的k为食盐的扩散速度常数,是腌制液食盐浓度与温度的函数,k值越大则食盐扩散系数越大;B0为常数,腌制前蛋黄的食盐含量,%;S为蛋黄内食盐含量,%;t为腌制天数,d。结果表明蛋黄中食盐扩散速度与盐浓度和温度有关,指定时间内腌制液食盐浓度越高,蛋黄指数变化越快,即相同时间内蛋黄会有更大的蛋黄指数。食盐渗透程度影响蛋黄出油起沙,Lai对腌制1周~6周的蛋黄进行检测,发现蛋清蛋黄的R值(食盐/水×100)具有相似的变化曲线,从0.6上升到21,而含油量从14%上升到50%,认为食盐的渗透程度是影响蛋黄的出油起沙的重要因素。由于食盐用量是咸蛋加工的技术关键,直接决定着咸蛋黄腌制成熟进程、成品品质与风味,实际生产中应根据工艺方法、加工季节、原料蛋的种类与状况,及消费者差异而选择不同食盐用量。2.2.3酸处理时间长度酸性和碱性添加剂会提高蛋黄指数和蛋黄色度,腌制到18d时,蛋黄指数达到或接近0.8,色度达到或超过17度。张春敏向饱和食盐溶液中添加0.1%的磷酸,结果在相同时间内添加酸性物质的实验组能达到更高的出油率和蛋黄指数,这刚好验证了刘良忠的实验结果。而Lai用1.0mol/L的盐酸处理鸭蛋却得到与前者不同的结论,认为酸处理只是缩短成熟周期对出油起沙影响不大。这可能是由于使用酸的浓度、种类和处理时间的不同导致结果的差异。刘良忠认为添加碱性物质对蛋黄指数和色泽的变化有促进作用,实验发现添加0.1%碳酸钠的实验组蛋黄指数和色泽均优于对照组。仝其根和何国庆研究发现添加乙醇对蛋黄出油起沙有促进作用,何国庆认为乙醇为小分子有机溶剂,能破坏生物膜结构,溶解壳内膜的脂类成分,打开膜孔通道,提高食盐的渗透率;当乙醇渗入蛋黄时,会使蛋黄内的蛋白质发生沉淀和聚集,使分散的极小的油滴,彼此聚集形成大油滴,促进蛋黄出油。香辛料和盐类化合物对渗透过程产生影响,刘良忠采用香辛料与低温保存相结合的方法保存咸蛋,认为香辛料能有效地抑制微生物的生长,延长咸蛋的保质期,对蛋黄指数及色度没有不利影响。仝其更认为钙、锌、铝盐对蛋黄有凝固作用,氯化钙可使蛋黄较容易出油,锌盐效果最差,铝盐可使蛋黄出油但是弹性较大。然而添加金属盐类时,应考虑到食用安全问题,符合国家相关食品添加剂使用标准。2.2.4腌制温度的影响在其他条件一定的情况下,随着腌制温度升高,蛋黄的含水量降低,含盐量及含油百分数均增加;在腌制前期蛋黄指数也随腌制温度升高而增大,但在腌制后期温度对蛋黄指数的变化影响不显著。蛋腌制过程指数模型拟合实验结果也表明腌制温度越高,蛋黄指数变化越快。但是禽蛋具有怕高温、怕低温的贮藏特性。如大多数蛋白质在45℃~50℃时已可察觉到开始变性,并在典型的变性温度范围内,当温度提高10℃,变性反应速度约提高600倍;而冰点以下的温度使蛋壳破裂。因此,优化腌制液的温度不是无限度的,要将温度对食盐传递速度的影响与对咸蛋食用品质的影响结合起来考虑。2.2.5贮藏期蛋白以乳状质会造成干燥贮存期间食盐的扩散和渗透始终在进行,对蛋黄的品质继续产生影响。若成熟期不足则蛋黄不沙、不起油、色泽不艳、香味不足。若贮存过久,蛋内水分逐渐减少,同时蛋黄油滴消失,中心部位硬结,并出现退溶现象,蛋黄变软,表面会呈糊状,严重降低蛋黄的品质。通过前期的观察和研究,推断在过高盐度的作用下,蛋黄膜破裂,蛋黄内物质逐步向蛋清扩散,甚至发生其他化学变化。3腌制过程中几种因素对努力的影响我国是禽蛋的产业大国,其中咸蛋黄是近年来发展势头快的禽蛋加工产业,大幅提高禽蛋的附加值,增加经济效益。用于各种休闲食品中,具有广阔的市场空间。目前,对咸蛋黄腌制及成熟的机理,多数集中在观察和测试腌制过程各种物质的含量变化,蛋黄在腌制