咸蛋黄直腌式工艺优化
2023-02-16叶阳刘小琴李安娇郝雪超吴春美王洋
叶阳,刘小琴,李安娇,郝雪超,吴春美,王洋
(四川轻化工大学 生物工程学院,四川 宜宾 644005)
咸蛋是鲜蛋经食盐腌制加工而成的再制蛋[1],其中咸蛋黄因营养丰富、口感诱人而广受欢迎。咸蛋黄口感软糯,风味独特,既可作为月饼、粽子等的馅料,也可作为调味料用于食品制作中[2]。传统咸蛋腌制工艺大多以全蛋进行腌制,利用草木灰、盐泥涂抹或用盐水浸泡腌制[3],腌制时间长达25~40 d左右。同时腌制过程中使用的腌制液未能实现循环使用,有的甚至直接排放,造成食盐和水资源的大量浪费[4]。此外,腌制过程的延长使得蛋清中含有大量的盐分[5],口感与风味不受消费者喜欢。相关数据表明,每年遭到丢弃的咸蛋清已超过数万吨。这样不仅是对蛋品资源的浪费[6],而且会使微生物滋生,产生臭气,污染环境[7]。
为了弥补传统腌制工艺中的不足,孙秀秀等[8]利用间歇超声波技术,使得腌制在20 d成熟,比林向阳等[9]的腌制时间缩短了5 d;邵萍[10]则采用了酸浸减压技术,采用柠檬酸对蛋进行前处理,之后进行减压腌制,将咸蛋黄生产周期缩短至6 d。孙静等[11]在传统包泥法的基础上,在料泥中添加抗氧化剂腌制19 d成熟;王晓拓等[12]研制了脉动压腌制设备并将其用于咸蛋黄的腌制,发现只需48 h即可腌制完成。但是上述方法在实际应用中过于繁琐,花费较高,不能实现连续化生产或是对咸蛋黄理化性质有影响[13],故市场上需要能实现工业化量产且经济效益高的加工腌制方法。
因此,本文以咸蛋制作的传统工艺为基础,采用直腌法直接腌制鸡蛋黄,再对腌制过程中蛋黄理化特性的变化进行测量、分析,利用正交试验确定咸蛋黄腌制的最佳工艺参数。此法既可解决咸蛋清的浪费问题,也为分离腌制咸蛋技术提供了参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 原料
新鲜鸡蛋:平均重量为(70±5) g,市售;AgNO3(分析纯);K2CrO4(分析纯);正己烷(分析纯);异丙醇(分析纯);红星二锅头:北京红星股份有限公司;柠檬酸:成都市科龙化工试剂厂;食盐:四川久大制盐有限公司。
1.1.2 仪器与设备
AR1140型电子天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;YQ-Z-48B白度测定仪 杭州轻通仪器开发公司;TG-16台式高速离心机 四川蜀科仪器有限公司;HWS-12电热恒温水浴锅、DHG-9075A电热恒温鼓风干燥箱 上海齐欣科学仪器有限公司;78HW-1恒温磁力搅拌器 金坛市医疗仪器厂;DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司;GB-250-HS-II恒温恒湿箱 韶关市广智科技设备有限公司;Haier立式冷藏柜 青岛海尔特种电冰柜有限公司;电磁炉 美的集团股份有限公司。
1.2 方法
1.2.1 工艺流程
新鲜鸡蛋→清洗→取蛋黄置于100 mL烧杯中→加入50 mL腌制剂→保鲜膜密封并固定→腌制→清洗→蒸制。
1.2.2 单因素试验优化
1.2.2.1 盐浓度因素优化
按照具体工艺步骤,将盐浓度梯度设置为4%、6%、8%、10%、12%、14%进行试验,测定数据。探索硬度、回复性、出油率、含盐量和含水量的规律,确定最佳盐浓度。
1.2.2.2 温度因素优化
按照具体工艺步骤,在盐浓度6%的条件下,将温度梯度设置为4, 15, 25, 30 ℃进行试验,测定数据。探索硬度、回复性、出油率、含盐量和含水量的规律,确定最佳温度。
1.2.2.3 腌制时间因素优化
按照具体工艺步骤,在盐浓度6%和温度25 ℃的条件下,将时间梯度设置为12,18,24,36,48,60 h进行试验,测定数据。探索硬度、回复性、出油率、含盐量和含水量的规律,确定最佳腌制时间。
1.2.2.4 白酒浓度因素优化
按照具体工艺步骤,在盐浓度6%、温度25 ℃和腌制时间24 h的条件下,将白酒浓度梯度设置为2%、4%、6%、8%、10%进行试验,测定数据。探索硬度、回复性、出油率、含盐量和含水量的规律,确定最佳白酒浓度。
1.2.2.5 蒸制时间因素优化
按照具体工艺步骤,在盐浓度6%、温度25 ℃、腌制时间24 h和白酒浓度2%的条件下,将蒸制时间梯度设置为5,7,9,11,13 min进行试验,测定数据。探索硬度、回复性、出油率、含盐量和含水量的规律,确定最佳蒸制时间。
1.2.3 正交试验
根据单因素试验结果,选取盐浓度、腌制时间、白酒浓度、蒸制时间4个因素进行正交试验优化,筛选咸蛋黄腌制的最佳条件,正交试验设计见表1。
表1 正交试验设计Table 1 Orthogonal experimental design
1.2.4 指标测定
1.2.4.1 含盐量测定方法
采用硝酸银滴定法,称取样品5.0 g于100 mL小烧杯中,用玻璃棒搅拌,静置5 min,搅拌,静置,反复3~4次,在100 mL容量瓶中定容,静置15 min,吸取上清液10 mL于小三角瓶中,加蒸馏水20 mL,加5% K2CrO40.2 mL,用0.2 mol/L硝酸银滴定,出现砖红色为终点。
(1)
式中:C表示AgNO3浓度,mol/L;V表示消耗AgNO3的体积,mL;m表示样品质量,g;0.058 45表示NaCl的当量。
1.2.4.2 蛋黄硬度及回复性测定方法
用TA.XT Plus物性测试仪进行硬度及回复性的测定。测定前将鸡蛋蛋黄凝胶在室温(22±2) ℃下放置30 min,然后将待测样品连同烧杯置于平台上固定好,参数如下:探头型号选择P/0.5,测前速度、测试速度和测后速度均为1 mm/s,下压距离为5 mm,触发力为5 g。得蛋黄凝胶质构测试曲线,见图1。凝胶硬度为正峰最大值,黏性为负峰面积3,回复性为面积2与面积1的比值。每组试验重复3次,试验结果为3次试验结果的平均值。
图1 蛋黄凝胶质构测试曲线
1.2.4.3 蛋黄出油率测定方法
称取样品约2.5 g,用40 mL蒸馏水溶解后均质,离心30 min后,将液体转移至分液漏斗中,加入13 mL有机溶剂(正己烷∶异丙醇为3∶2,体积比),萃取,收集上层液体至对应编号的烧杯中。经55 ℃水浴挥发大部分溶剂后(约15 min),放入105 ℃烘箱中烘干(约15 h),在干燥器中冷却称重。计算后得游离脂肪酸含量百分比。另取样品约2.5 g,加入20 mL有机溶剂(正己烷∶异丙醇为3∶2,体积比),均质后过滤,经55 ℃水浴挥发大部分溶剂后,放入105 ℃烘箱中烘干,在干燥器中冷却称重。计算后得总脂肪含量百分比。其出油率计算公式如下:
1.2.4.4 蛋黄水分含量测定方法
用直接测量法测定咸蛋黄含水量。取样品约2 g于称量皿中,放入烘箱中,在105 ℃条件下烘干水分。本试验咸蛋黄水分烘干时间为1.5 h,其含水量计算公式如下:
(3)
式中:m1表示空称量皿的质量,g;m2表示蛋黄的质量,g;m3表示烘干至恒重后称量皿和蛋黄的总质量,g。
1.2.4.5 感官评价方法
咸蛋黄感官评价表见表2。
表2 咸蛋黄感官评价表Table 2 Sensory evaluation table of salted egg yolk
1.3 数据处理
采用IBM SPSS Statistics 26.0进行ANOVA检验,各组数据之间采用最小显著差异法(LSD)比较,P<0.05表示差异显著。采用Origin 2021进行绘图。
2 结果与讨论
2.1 盐浓度的确定
腌制期间,随着盐浓度的升高,溶液中的盐分子渗入加快,造成蛋黄内外渗透压差加大,水分子不断渗出,使得蛋内盐含量升高[14](见图3);同时,盐的渗入使蛋黄的胶质体系遭到破坏,水分渗出,低密度脂蛋白(LDL)[15]结构的改变和盐析作用的发生,释放出游离脂肪酸,导致蛋黄出油率增加[16-18];另外,蛋黄浓缩,硬度增加,使蛋黄更趋于球形,蛋黄指数逐渐接近于1[19]。然而随着盐浓度的不断增加,蛋黄硬度开始减小,出油率降低,推测可能是蛋黄中的油逐渐被析出以及蛋黄球颗粒的破裂导致蛋黄硬度逐渐减小[20],硬度和出油率整体呈现先升后降的趋势(见图2和图4),硬度最大值出现在盐浓度为8%时,为1 098.42 g。对于回复性,其图形呈现波浪形式的起伏。综上所述,选择盐浓度在8%水平下为最佳。
图2 不同盐浓度下咸蛋黄硬度的比较Fig.2 Comparison of hardness of salted egg yolk with different salt concentrations
图3 不同盐浓度下咸蛋黄回复性、含盐量的比较Fig.3 Comparison of recoverability and salt content of salted egg yolk with different salt concentrations
图4 不同盐浓度下咸蛋黄出油率、含水率的比较Fig.4 Comparison of oil yield and water content of salted egg yolk with different salt concentrations
2.2 温度的确定
由图5可知,温度在25 ℃时硬度达到最大。这是因为在一定温度范围内,升温会加快食盐中Na+和Cl-的运动速率[21],增大蛋黄的内外渗透压差,加速盐水的渗透,致使蛋内水分含量下降,含盐量上升,硬度增加。而到后期,由于蛋内存在的干物质阻止水分的继续渗出[22-23],蛋黄硬度、水分含量和盐含量的下降趋势得以减缓(见图5~图7)。何美[24]使用袋腌法腌制过程中,温度升高,硬度和水分含量不断下降。由图6和图7可知,回复性和出油率总体呈下降趋势,但变化幅度不大。由图5和图7可知,在25 ℃下蛋黄的硬度为1 370.83 g,含水率为46.557 9%,且25 ℃为常温温度,有利于企业进行工业化生产,故选择最佳温度为25 ℃。龙门等通过分析不同腌制温度对蛋黄脂质组成的影响,发现在腌制温度为25 ℃时咸鸭蛋有较高的蛋黄品质。
图5 不同温度下咸蛋黄硬度的比较Fig.5 Comparison of hardness of salted egg yolk at different temperatures
图6 不同温度下咸蛋黄回复性、含盐量的比较Fig.6 Comparison of recoverability and salt content of salted egg yolk at different temperatures
图7 不同温度下咸蛋黄出油率、含水率的比较Fig.7 Comparison of oil yield and water content of salted egg yolk at different temperatures
2.3 腌制时间的确定
腌制期间,腌制液中食盐的扩散和渗透始终在进行,对蛋黄的品质持续产生影响[25]。由图8可知,腌制时间在24 h时硬度最高,此后硬度逐渐减小,原因是水对鸡蛋有充水作用,时间越长充水越充分,硬度反而越小,同时回复性也呈减小趋势(见图8和图9)。孙静等[26]对盐水腌制整蛋的过程进行分析,发现蛋黄含水率从49.15%降低到21.32%;而本文中含水率从37.84%增加到49.31%,总体呈现上升趋势(见图10),推测是充水时间延长,含水率加大。含盐量呈先增大再减小到平缓的趋势,出油率的变化趋势则相反,表现为先减小再增大,最后趋于稳定,主要是因为腌制初期,腌制剂中的Na+和Cl-不断渗入,使蛋黄的含盐量增加;随着时间延长,食盐的脱水作用增强了脂质的提取,蛋黄出油率提高;但是在腌制后期,水分子与盐分的渗透过程逐渐趋于稳定,蛋黄腌制逐渐成熟,含盐量和出油率趋于稳定。
图8 25 ℃下不同腌制时间咸蛋黄硬度的比较Fig.8 Comparison of hardness of salted egg yolk pickled for different time at 25 ℃
图9 25 ℃下不同腌制时间咸蛋黄回复性、含盐量的比较Fig.9 Comparison of recoverability and salt content of salted egg yolk pickled for different time at 25 ℃
图10 25 ℃下不同腌制时间咸蛋黄出油率、含水率的比较Fig.10 Comparison of oil yield and water content of salted egg yolk pickled for different time at 25 ℃
在保证蛋黄品质的前提下,成熟周期所需时间最少的工艺为工业生产最优条件。在24 h的腌制条件下,含水率较低,硬度最大,含盐量接近感官评价的数值。
2.4 白酒浓度的确定
在腌制液中添加白酒不仅可以破坏生物膜的结构[27],而且白酒中的醇类物质还会促进蛋黄中蛋白质的聚集和沉淀,使油滴聚集,增加出油率;但白酒浓度高于2%后,乙醇含量的增加会加速蛋黄中游离脂肪酸的挥发,造成出油率下降[28](见图13)。由图11可知,白酒浓度在2%~8%之间时,硬度呈现上升趋势,最大值为1 478.16 g,之后继续增大白酒浓度,硬度减小。由图12可知,回复性在白酒浓度为8%时达到最大值,而含盐量总体变化不大。由图13可知,含水率的变化趋势为先增大后减小再增大,白酒浓度为6%时最低。仝其根等[29]研究表明,乙醇的增加可以提高蛋黄的出油率,使口味变纯。黄奕源研究发现在白酒体积分数为5%时腌制23 d口感最佳,此时出油率为(15.27±2.39)%。然而本试验中在白酒浓度为2%时出油率达到最大12.67%,与黄奕源的研究相比相差不大,却大大缩短了腌制时间。因此选用2%白酒浓度,此时的咸蛋黄出油性好,且略带酒香味,但品质和口感相较于其他几组无明显变化。
图11 不同白酒浓度下咸蛋黄硬度的比较Fig.11 Comparison of hardness of salted egg yolk with different liquor concentrations
图12 不同白酒浓度下咸蛋黄回复性、含盐量的比较Fig.12 Comparison of recoverability and salt content of salted egg yolk with different liquor concentrations
图13 不同白酒浓度下咸蛋黄出油率、含水率的比较Fig.13 Comparison of oil yield and water content of salted egg yolk with different liquor concentrations
2.5 蒸制时间的确定
由图14和图15可知,蒸制时间在5~9 min时,硬度和回复性呈上升的趋势,推测是因为在开始阶段蛋黄还未完全变性成熟,而后随着时间的延长,蛋黄的变性程度增加,刚性增强,使得蛋黄的硬度变大;当蒸制时间超过9 min后,原来因变性聚集在一起的蛋白质发生解离或进一步水解,使蛋黄的硬度下降[30]。由图15和图16可知,回复性增加,含盐量和含水率逐渐减少并在9 min后趋于平缓。表明此时蛋黄中蛋白质完全凝固,使得蛋黄持水力达到饱和,盐分与水分的交换处于动态平衡。与此同时,由图16可知,蒸制时间对出油率的影响显著(P<0.05),并在9 min时出现最大值,为17.461 3%。刘斯琪[31]对不同熟化时间的蛋黄出油率进行测定,发现可能是高温导致蛋白质变性,阻碍了蛋黄内油滴的聚集,使得出油率呈先升后降的趋势。本试验中蒸制时间为9 min时,出油率最大,硬度为1 187.57 g,故9 min为最佳蒸制时间。
图14 不同蒸制时间下咸蛋黄硬度的比较Fig.14 Comparison of hardness of salted egg yolk steamed for different time
图15 不同蒸制时间下咸蛋黄回复性、含盐量的比较Fig.15 Comparison of recoverability and salt content of salted egg yolk steamed for different time
图16 不同蒸制时间下咸蛋黄出油率、含水率的比较Fig.16 Comparison of oil yield and water content of salted egg yolk steamed for different time
2.6 正交试验结果
在25 ℃下对咸蛋黄直腌式工艺进行正交试验,以感官评分结果对各样品进行评价,正交试验结果分析见表3,方差分析结果见表4。
表3 正交试验结果分析Table 3 Orthogonal experimental result analysis
表4 方差分析结果Table 4 Variance analysis results
由表3和表4可知,4个因素中盐浓度和腌制时间对咸蛋腌制品质的影响达到了显著水平,各因素对咸蛋黄感官评分的主次顺序为A>B>C>D,即盐浓度>腌制时间>白酒浓度>蒸制时间。各因素中最佳组合为A3B2C1D3,即盐浓度为8%、腌制时间为24 h、白酒浓度为2%、蒸制时间为9 min时,腌制出的咸蛋黄评分最高。
2.7 验证试验结果
对最佳试验组进行验证性试验,所得产品感官评分为86分,蛋黄硬度为(1 123.92±2)g,含油量为(12.56±2.12)%,含盐量为(0.306 0±0.2)%,含水率为(47.977 2±2)%。
3 结论
本试验采用直腌法,直接对鸡蛋黄进行盐水腌制,通过正交试验优化选出直腌法的最佳工艺条件,并对此条件下腌制成熟后的咸蛋黄进行评定,得出蛋黄硬度为(1 123.92±2) g,含油量为(12.56±2.12)%,含盐量为(0.306 0±0.2)%,而含水率较腌制前下降了30%以上,为(47.977 2±2)%。