鸡蛋货架期的研究进展与展望
2013-04-07赵梦莹张领先
赵梦莹,刘 雪,张领先,孙 媛
(中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083)
鸡蛋是重要的动物蛋白质来源[1],含有脂肪、矿物质及多种维生素,少量的ω-3脂肪酸,大量的卵磷脂,以及甜菜碱、玉米黄素、叶黄素等多种保健成分。鸡蛋在膳食中的地位和作用是不可替代的。但是,作为活体物质,鸡蛋极易腐败变质,它的内部品质从孵化出来后就一直恶化[2]。而且随着储藏时间的增加,鸡蛋新鲜度会不断下降,并有可能感染细菌,造成营养价值的下降,甚至还会危害人的健康,在欧洲、加拿大[3]、美国[4-6]等地,发生了多起鸡蛋中沙门氏菌中毒事件[7]。随着消费者营养和健康意识的提高,消费者对鸡蛋的品质以及安全性越来越关注。国内外学者围绕鸡蛋品质进行了积极的探索,主要集中在评价鸡蛋货架期的新鲜度指标,包括哈氏单位、质量损失率、蛋黄系数、微生物含量等[8-10]等有关问题的探讨;影响鸡蛋货架期的因素如温度、振动、微生物侵染等[11-14]的分析;以及清洗涂膜、气调包装、低温贮藏等多种延长鸡蛋货架期的技术[15]方面的研究。本文拟从以上几个方面对目前国内外有关鸡蛋货架期的相关研究进行综述,并在此基础上提出以后研究的发展方向。
1 鸡蛋货架期及其表征指标
1.1 鸡蛋货架期的概念及标准
货架期是指产品可以被接受并满足顾客质量要求的时间长度[16]。当食品经过一段时间的储藏后,它的一种或几种品质属性达到了不理想的状态,这种状态下它已经不适合放到货架上销售,就是所谓的到达了该种产品的货架期[17]。一方面,货架期是消费者选购食品,保障饮食安全的重要依据,另一方面,科学、有效地预测、控制食品的货架期对于增强企业竞争力至关重要[18]。作为食品品质的重要表征,货架期的概念日益受到学术界和消费者的普遍关注。
鸡蛋货架期就是指鲜蛋自生产包装后经过运输、销售等流通环节最终到达消费者手中所能保持质量不变的时间。在美国,鸡蛋货架期通常被限定在45d之内,并且要求鸡蛋在消毒、运输、售卖过程中都必须储存在7℃以下[19]。经调查发现,在国内目前销售的散装蛋普遍没有标明生产日期和保质期,而品牌盒装蛋的保质期根据储藏温度不同,通常在30~60d之间,有部分产品包装提示了鸡蛋储存温度应该在2~6℃,其他的则未标明储存温度。国内尚未制定鸡蛋货架期的标准。
1.2 鸡蛋货架期的表征指标
表征鸡蛋货架期的指标很多,主要有哈氏单位、质量损失率、蛋黄系数及微生物含量等。
1.2.1 哈氏单位 哈氏单位是Haugh在1937年提出的。它是根据蛋重和浓蛋白高度,按公式 HU= 100Lg(H+7.57-1.7w0.37)计算出的一个评定鸡蛋品质的指标(其中HU为哈氏值,H为浓蛋白高度,W为蛋重)[20],是评定鸡蛋品质的主要指标,美国农业部蛋品标准检验和表示蛋品新鲜度的指标[21]。按照该标准,哈氏单位72以上为AA级,71~55为A级,54~31为B级,30以下为C级(A级及以上为食用蛋,B级为加工蛋,C级仅部分供加工用)[22]。常温保存21d和低温冷藏56d时,会有少量鸡蛋的浓蛋白在酶的作用下水化,导致哈氏值不能测出[23]。
1.2.2 质量损失率 质量损失率是鸡蛋在贮藏前后的质量损失比[24],是衡量鸡蛋品质和经济价值的重要指标。鸡蛋的质量损失率会随着贮藏温度的升高而加速变大[11]。在25℃条件贮藏27d时,鸡蛋质量损失率为11.22%,没有包装的鸡蛋在(25±1)℃条件贮藏28d后质量损失率达到10%[25]。未涂膜和液体石蜡涂膜鸡蛋室温贮藏28d后质量损失率分别为11%和9.2%[26];Rocculi等人[27]研究25℃条件气调包装的褐壳鸡蛋,得出未包装的鸡蛋在25℃条件贮藏28d质量损失率为6%。不同研究者得出的鸡蛋质量损失率不同是因为贮藏温湿度条件、鸡蛋大小、蛋壳厚度和气孔多少等因素造成的[15,28]。
1.2.3 蛋黄系数 蛋黄系数是蛋黄高度和蛋黄直径的比值[29]。国内外多个学者都采用这一指标检测鸡蛋的内部品质。张玉华等人研究表明随着贮藏时间的延长,蛋黄系数呈下降趋势,且低温贮藏的鸡蛋蛋黄系数下降幅度明显小于室温贮藏的鸡蛋[9]。陈健锋等人[30]通过对鸡蛋品质指标的测定发现,8℃储存30d后鸡蛋蛋黄指数为0.294,鸡蛋无明显腐败特征,但是20℃条件下储存时蛋黄指数仅为0.212,且有明显腐败臭味。
1.2.4 微生物含量 鸡蛋系高水分,高营养成分食品,容易在贮藏过程中受有害微生物污染而导致腐败变质[31-32]。这里的微生物主要是细菌,分为蛋壳表面和鸡蛋内部的两种类型,主要有大肠杆菌、沙门氏菌等。刘俊梅等研究发现不同品牌的鸡蛋蛋壳表面在贮存初期细菌总数介于9.315×102~1.367×104CFU/个,且随着贮存时间的延长呈上升趋势[10]。鸡蛋外壳和内容物的菌落总数在夏季室温条件下随着贮藏时间的增加呈上升趋势,鸡蛋蛋清和蛋黄混合物的大肠菌群总数从第8d随着时间的延长而不断增加,第25d鸡蛋已完全变质[33]。温度高、保存时间长时,鸡蛋中沙门氏菌的检出率就高,一般25℃贮存3d沙门氏菌便可透过蛋壳及壳膜,侵染蛋内容物[34]。
除了上述几个重要指标之外,用于评价鸡蛋货架期品质的指标还有蛋黄颜色、浓蛋白含量、气室高度、蛋白高度、挥发性盐基氮等[33-35]。
2 影响鸡蛋货架期的因素
鸡蛋货架期受多种因素影响,主要有温度、运输中的振动以及微生物的侵染等。
2.1 贮藏温度
贮藏温度对鲜蛋的货架期有很大影响[9],低温冷藏的鸡蛋哈氏单位在保存期间下降幅度比较平缓,蛋黄比率随着贮藏时间的延长有逐渐增大的趋势;常温贮藏下的蛋黄比率随着鸡蛋的失重而变化比较明显,低温冷藏的鸡蛋则变化相对较小。随着环境温度的升高,鸡蛋内部温度不断增加,蛋白质的结构和蛋黄膜损坏的速度不断加快[36]。此外,随着存储温度的升高,蛋黄重量、蛋黄的百分比和蛋白的pH (p<0.001)也有显著增加[37]。鸡蛋在室温下的新鲜度适宜保存期不应超过21d;低温冷藏时可以保存到56d[23]。
2.2 振动
由于壳蛋具有易碎、易损的特性,因此在运输过程中,振动对鸡蛋的品质有重要影响。Berardinelli在其研究中发现,经过一段时间的存储,振动频率在50~65Hz范围内的鸡蛋哈氏值比未受振动的鸡蛋有显著下降;且受到低频和高频振动处理的鸡蛋卵黄膜强度和空中单元格高度变化差异不大[12]。国外有关学者采用三种运输方式(一辆半挂车和两辆不同型号的普通卡车)运送并采集鸡蛋振动频率情况,发现半挂车受振动频率最大。模拟实验发现,在此频率振动下的鸡蛋经一段时间的贮藏后哈氏值比同条件下未受振动的鸡蛋降低了28%[38]。运输过程的振动和装卸过程的振动都会降低鸡蛋的内部品质,鸡蛋的哈氏值和装箱的位置有极大的关系,这可能是由于不同装箱位置的温度、空气流动强度和振动强度不同所致[13]。
2.3 微生物侵染
鸡蛋内部一般不会自动产生有害微生物,通常都是通过外部侵染的。蛋壳表面有7000多个肉眼看不见的呈弯曲状的气孔,空气、细菌和霉菌等可以通过气孔进入蛋内[39]。由于鸡蛋有壳外膜、壳内膜及蛋清溶菌酶作为保护屏障,阻止了鸡蛋表面污染微生物向蛋内的侵入,起到防腐保鲜的作用。然而,随着保存期推迟或保存温度的升高,这种作用将逐渐被减弱[40],蛋壳表面的有害微生物会破坏鸡蛋的天然屏障,向蛋内侵入,最终导致鸡蛋腐败变质。蛋壳表面的有害微生物总数可以预测鸡蛋的贮藏期,有害微生物总数越多,鸡蛋的耐藏性就越差[14]。而且鸡蛋外壳和内容物的菌落总数在总体上随着贮藏时间的增加呈上升趋势,贮藏时间越长,鸡蛋受污染的程度就越大[41]。鸡蛋最容易受到侵染的微生物主要有沙门氏菌、大肠杆菌等。
3 延长鸡蛋货架期的技术
为了减少温度、振动及微生物此类因素的影响,国内外学者采取了很多措施来延长鸡蛋的货架期,主要有清洗涂膜、气调包装、低温贮藏等[15]。
3.1 清洗涂膜
鸡蛋从泄殖腔排出体外时受粪便污染的机率很大,蛋壳表面大肠菌群数量与受禽粪污染的程度成正比,贮藏过程中易发生腐败变质[42],因此通过清洗可以除去蛋壳表面的大部分微生物,防止鸡蛋腐败变质。涂膜能够对鸡蛋提供有效地保护作用,它在鸡蛋的短期贮藏中已被证明是十分有效的[29,43]。目前,水解胶体、脂质以及它们的复合物等多种材料已被用于延长壳蛋的货架期[44-45]。对新鲜鸡蛋涂擦不同质量浓度的壳聚糖溶液,能够延长鸡蛋保鲜期[46]。在25℃条件下,涂有大豆油和壳聚糖大豆油乳化剂的鸡蛋的蛋白质品质至少能比没有涂膜的鸡蛋多维持5周,且7周后仅损失3%的重量[47]。Xie等人指出,涂以大豆分离蛋白(SPI),乳清分离蛋白(WPI),羧甲基纤维素(CMC)或小麦蛋白(WG)的蛋壳比为涂膜的蛋壳显示出较大的强度。这表明,可食用涂料增强了蛋壳的强度[48]。
3.2 气调包装
气调法是把鲜蛋贮藏在低氧、高二氧化碳的气体环境中,使蛋内自身所含CO2不易散逸并得以补充,从而减弱蛋内酶的活性,减缓代谢速度,保持蛋的品质[49]。气调法能够最小限度的影响鸡蛋的特征,贮藏蛋品质好,但对包装材料的气密性要求较严,需要专门设备,成本较高[50]。刘美玉等人在室温(25℃)条件下,用CO2、O2、N2三元混合气体的气调包装对鸡蛋进行处理发现气体组分为50%CO2、7%~11%O2、39%~43%N2的气调包装贮藏保鲜鸡蛋效果最好,贮藏30d鸡蛋仍保持AA级(不包装的对照组降到了B级),大大延长了货架期[24]。
3.3 低温贮藏
低温可以抑制微生物的生长,减缓鸡蛋内部品质指标的变化程度,延长货架期。李俊营等研究表明鸡蛋在夏季室温下的新鲜度适宜保存期不应超过21d;如果能够采取低温冷藏的方式,新鲜度适宜保存期可以延长到56d以上[23]。W illiams研究发现高温和延迟冷却会导致鸡蛋哈氏单位的降低,他还指出要想维持蛋白质的品质需要将鸡蛋快速冷却到0℃[51]。Miyamoto等人发现低温冷却能够压制沙门氏菌向鸡蛋壳内侵入[52],而且硒向缓慢冷却鸡蛋中的渗透速度远大于迅速冷却鸡蛋中的速度[53]。
4 未来鸡蛋货架期的研究展望
文献分析表明,目前国内外在鸡蛋的货架期品质指标、鸡蛋货架期的影响因素以及如何延长鸡蛋货架期等方面已有大量深入、细致的研究,许多延长鸡蛋货架期的技术措施已经付诸实际,收效较大,但尚缺乏对于既定状态下鸡蛋货架期的判断和预测研究,更缺乏相应的具体标准规定,鸡蛋生产厂家在制定鸡蛋货架期时也无科学有效的参考方法,这给消费者食用鸡蛋带来了安全隐患。因此,未来的研究可以集中在以下三个方面:
第一,继续对延长鸡蛋货架期的技术,尤其是气调包装的研究。目前国内在鸡蛋的气调包装方面研究还较少,应该加强这一领域的研究,找出延长鸡蛋货架期的的最佳气体配比;同时,在保证不影响保鲜效果的情况下,应该采取相应措施来降低包装成本。
第二,加强鸡蛋货架期预测研究。在已有相关鸡蛋新鲜度的指标、影响鸡蛋新鲜度因素研究的基础上,选择合适的预测方法和模型,开展既定状态下鸡蛋的货架期的预测研究。
第三,鸡蛋货架期相关国家标准的研究和制定。综合相关的研究成果和国外的有效做法,展开鸡蛋货架期相关标准的研究和制定工作,以期为国家制定鸡蛋货架期的相关管理决策提供参考,同时为消费者食用鸡蛋提供安全保障。
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