雞蛋保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

于 潔，談 婷，龔道清

(揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225009)

雞蛋含有極為均衡的維生素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素，且其熱量適中[1]、營養(yǎng)豐富，易被人體消化吸收，是已知的天然營養(yǎng)最完善的人類食品之一。我國是世界上最大的雞蛋生產(chǎn)國與消費(fèi)國。2017年我國雞蛋產(chǎn)量為2 609.5萬t，占世界雞蛋總產(chǎn)量的40%。改革開放40年以來，我國居民收入水平不斷提高，對肉、蛋、奶產(chǎn)品等需求也隨之增長。動(dòng)物源性食品消費(fèi)的快速增加，反映出我國居民對蛋白質(zhì)的強(qiáng)勁需求[2]。雞蛋作為一種廉價(jià)優(yōu)質(zhì)的蛋白來源，為保障我國居民蛋白質(zhì)需求做出了重要貢獻(xiàn)。

長期以來，我國居民對雞蛋的消費(fèi)以帶殼鮮蛋為主，用于加工的雞蛋僅占3%～5%[3]，雞蛋的新鮮度指標(biāo)受到消費(fèi)者的普遍關(guān)注。但雞蛋經(jīng)泄殖腔產(chǎn)出后，蛋殼表面容易受到排泄物的污染，常伴有大腸桿菌、沙門氏菌等致病微生物。由于蛋產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售還需要一段時(shí)間，若保鮮技術(shù)不到位，儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中就容易受到微生物的二次污染，可能會(huì)引起雞蛋變質(zhì)，使蛋品質(zhì)下降，而這也限制了蛋的遠(yuǎn)距離銷售。而且隨著雞蛋保存期的延長，雞蛋中的氣室變大，加速了水分的散失，在蛋內(nèi)微生物和自身各種酶的作用下，蛋內(nèi)蛋白變稀，同時(shí)引起新鮮度指標(biāo)快速下降，最后甚至失去食用價(jià)值。本文介紹了雞蛋腐敗變質(zhì)的原因及保鮮方法，為延長雞蛋的保鮮時(shí)間提供參考。

1 鮮蛋腐敗變質(zhì)的原因

1.1 微生物因素

剛產(chǎn)的鮮蛋，蛋殼外有一層粘液質(zhì)，干燥后成為殼外膜，這種粘液質(zhì)或殼外膜能夠防止微生物的侵入。鮮蛋內(nèi)亦含有溶菌酶，能殺死侵入的微生物[4]。但殼外膜容易脫落，裸露的蛋殼容易受到微生物的污染。嚴(yán)重的微生物污染可引起蛋腐敗變質(zhì)，使其完全喪失營養(yǎng)價(jià)值。雞蛋變質(zhì)主要是由非致病性細(xì)菌和霉菌引起的。造成蛋白質(zhì)分解的微生物有多種，主要菌類有梭狀芽胞桿菌、液化鏈球菌、變形桿菌、蠟樣芽孢桿菌、青霉菌、假單胞菌屬等。分解脂肪的微生物主要有熒光假單胞菌、產(chǎn)堿桿菌屬、沙門氏菌屬等，它們可引起油脂的氧化與水解，其中沙門氏菌屬對人體危害最大。分解糖的微生物有大腸桿菌、枯草桿菌、丁酸梭狀芽胞桿菌等[4]，它們可將糖分解為丁酸、丙酸、二氧化碳等，雖然分解過程不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，但會(huì)極大影響雞蛋品質(zhì)。

1.2 環(huán)境因素

環(huán)境因素可在一定程度上影響微生物的生長，其中包括氣溫、濕度等。環(huán)境越適宜微生物的生長發(fā)育和繁殖，雞蛋越容易變質(zhì)。微生物生長繁殖的適宜溫度為20 ℃～40 ℃，在此范圍內(nèi)溫度越高，越有利于微生物的生長繁殖。因此，在干燥低溫的環(huán)境中保存雞蛋可以有效減少微生物生長，但濕度較高的環(huán)境中即使溫度較低，也不利于雞蛋的保存。

1.3 自身因素

雞蛋中含有豐富的水分、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、脂肪和維生素等，其中蛋白質(zhì)的pH為8.6～8.8，蛋黃的pH為6.0～6.4[5]。雞蛋在21 d后可孵出雛雞，也證明蛋內(nèi)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。而豐富的營養(yǎng)也為微生物的生長發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 四種主要的保鮮方法

2.1 涂膜法

雞蛋涂膜保鮮技術(shù)操作簡單、成本低廉，在常溫下即可延長雞蛋保鮮時(shí)間。近年來，涂膜保鮮技術(shù)的研究也日臻成熟。涂膜保鮮即先對鮮蛋表面消毒后，使用涂抹劑，根據(jù)某種成膜方法對鮮蛋進(jìn)行涂膜處理，在蛋表面形成一道保護(hù)性薄膜，抑制鮮蛋的呼吸運(yùn)動(dòng)，阻止微生物的污染，減少水分的蒸發(fā)，從而達(dá)到延長鮮蛋保質(zhì)期的目的。

不同涂抹劑以及涂膜方法有不同的保鮮效果。目前常用的涂膜材料分為非可食性涂膜和可食性涂膜兩大類。非可食性涂膜材料主要包含合成高分子材料和礦物油等[6]，如聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)、植物油等。但非食用性涂膜材料存在一定的安全隱患，國內(nèi)外研究方向也逐漸轉(zhuǎn)向可食性涂抹劑?？墒承酝磕な且远嗵穷?、脂類、蛋白質(zhì)等可食性高分子為涂膜材料[7]的技術(shù)，如殼聚糖(Chitosan，CS)、蜂膠、植物油等。同時(shí)，具有抑菌功能的保鮮劑也處于開發(fā)研究階段，此類保鮮劑由于抑制了蛋殼表面微生物的繁殖以及微生物向蛋殼內(nèi)的滲透，因此保鮮效果較優(yōu)[8]。目前復(fù)合膜的研究較多，尤其集中在PVA與CS方面。

(1) PVA：PVA由于易成膜且易降解，衛(wèi)生安全性好，故已被廣泛用于食品包裝。但PVA的親水性強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致成膜后阻水性差，并且不具備殺菌、抑菌效果，單獨(dú)用于保鮮的效果不理想[9]。龍門等[10]用PVA涂膜雞蛋，結(jié)果顯示，涂膜雞蛋貨架期為50 d左右，比未處理組延長了約30 d。將PVA改性后涂膜可提高保鮮效果，這也使得改性PVA成為了研究熱點(diǎn)。顧鳳蘭等[11]采用納米α-Fe2O3改性聚乙巧醇基玉米油復(fù)合材料處理雞蛋，在保存70 d后，鮮蛋率仍為100%。劉巧等[9]用9 g/100 mL的PVA分別與0.03 g/100 mL、0.06 g/100 mL、0.09 g/100 mL、0.12 g/100 mL的溶菌酶復(fù)配的涂膜劑處理蛋殼后，蛋品質(zhì)在30 d內(nèi)最佳，可維持在AA等級。

(2) CS：又稱脫乙酰甲殼素，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是自然界中唯一含有游離氨基堿性陽離子的可食性動(dòng)物纖維[8]。CS是目前研究最多的多糖類天然高分子，它可在蛋表面形成一道保護(hù)膜用以阻隔氣體，具有特有的抗菌性[8,11]，且CS膜可對雞蛋起到“微氣調(diào)”的作用[12]。除此以外，CS膜還有避免蛋殼機(jī)械損傷的作用[13]。葛慶豐等[8]在對雞蛋涂膜CS后，在(30±1)℃的溫度下貯藏，結(jié)果顯示，未處理組在第25天時(shí)出現(xiàn)散黃，而CS涂膜組未出現(xiàn)散黃。CS單獨(dú)成膜也存在一些缺點(diǎn)，如膜不均一、膜穩(wěn)定性差和抗機(jī)械能力弱等，因此，研究方向大多在與其他保鮮劑聯(lián)合使用方面。另據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，竹汁具有一定的抗菌性，邢淑婕等[14]使用1.5%CS聯(lián)合100%原竹汁涂膜雞蛋后，室溫貯存35 d，雞蛋仍能達(dá)到中等鮮蛋的指標(biāo)。

2.2 冷藏法

涂膜法雖然能較好的保存雞蛋，但日常生活中人們普遍習(xí)慣使用冷藏法保存，即利用低溫來抑制蛋內(nèi)外細(xì)菌的生長繁殖和蛋內(nèi)酶的活動(dòng)。蛋的冷藏不是溫度越低越好，低溫容易造成蛋殼凍裂，而在遠(yuǎn)距離大量儲(chǔ)藏過程中，冰柜的使用成本也較高。雞蛋的最適冷藏溫度為－1 ℃左右，且不得低于－2.5 ℃。剛生產(chǎn)的鮮蛋蛋白分布均勻，蛋黃位置固定，冷藏法保存過程中，應(yīng)大頭朝上，尖頭朝下。隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長，蛋白逐漸變稀而失去固定蛋黃的能力，由于蛋黃比重小于蛋白，蛋黃會(huì)上移貼在蛋殼上。而雞蛋氣室在大頭，如果在擺放雞蛋時(shí)，大頭朝上，即使蛋白變稀，蛋黃上移，也不會(huì)出現(xiàn)上述情況。張佳敏等[15]利用冷藏法在相對濕度60%～80%條件下，分別用8 ℃、4 ℃、0 ℃和常溫25 ℃保存鮮蛋，30 d后常溫儲(chǔ)藏雞蛋已為陳蛋；而8 ℃、4 ℃和0 ℃下冷藏的雞蛋蛋品質(zhì)基本保持鮮蛋品質(zhì)，繼續(xù)儲(chǔ)藏至60 d，蛋品質(zhì)為次鮮蛋。

2.3 液浸法

液浸法是將雞蛋浸泡于一些具有殺菌功能的物質(zhì)中，使蛋在無菌環(huán)境中得到保鮮。由于浸泡液的作用，蛋內(nèi)水分、氣體和其他小分子物質(zhì)逸出較少，氣室變化也較小，但通常浸泡保存的蛋外觀形象較差。大部分保鮮劑均為化學(xué)制劑，在食品安全方面存在弊端，近年來的研究多轉(zhuǎn)向自然保鮮劑。蜂蠟在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣泛的用途，具有極強(qiáng)的抗菌作用和抗氧化性能，它的酒精或乙醚溶液具有良好的成膜性能[16]，將新鮮禽蛋放入混合液幾秒后撈出、瀝干，半年后其保鮮率仍高達(dá) 96%[17]。

2.4 氣調(diào)法

氣調(diào)貯藏主要是指通過改變貯藏環(huán)境的氣體成分，抑制生物呼吸作用以達(dá)到延長保質(zhì)期的目的。在美國、澳大利亞等一些發(fā)達(dá)國家，CO2和N2等氣調(diào)保存已成為替代化學(xué)熏蒸保存的首選。CO2無毒且成本低廉，雖然自身不能殺滅微生物，但可抑制好氧微生物的生長繁殖，起到延緩食品腐敗的作用。Moran[18]和Cotterill[19]等分別研究了CO2對新鮮雞蛋蛋品質(zhì)的影響，研究表明，儲(chǔ)藏在CO2中的雞蛋保鮮效果顯著好于儲(chǔ)藏在空氣的雞蛋。白曉坤[20]在蛋產(chǎn)出5 h和30 h后，用30%的CO2處理16 h，貯存4 d，蛋的卵白pH可維持在較低的水平，哈夫單位可由54提高到63～64。雖然此方法效果好，且無副作用，但需要長時(shí)間維持CO2的濃度。目前，N2氣調(diào)保鮮主要應(yīng)用于玉米、稻谷類糧食作物，在雞蛋氣調(diào)保鮮方面主要仍以CO2為主。而氣調(diào)保鮮因成本較高，并不能普遍應(yīng)用，推廣受限。

3 其他保鮮方法

3.1 熱處理法

熱處理作為一種安全、有效的預(yù)處理方式，早在20世紀(jì)20年代就被研究開發(fā)，但化學(xué)防腐劑、保鮮劑的問世阻礙了該技術(shù)的發(fā)展。直到20世紀(jì)80年代初，隨著植物熱激蛋白的發(fā)現(xiàn)，以及人們對自身健康、食品安全的重視，該技術(shù)才再次受到廣泛關(guān)注[21]。張繼武等[22]研究報(bào)道，熱處理雞蛋最適加熱溫度為50 ℃，加熱時(shí)間20 min后，在30 ℃下貯藏，其保藏期可延長一個(gè)月以上。但熱處理過程中蛋殼易發(fā)生破裂[23]，且會(huì)不同程度地破壞食品的營養(yǎng)成分，增加損失。

3.2 臭氧保鮮法

臭氧除了具有殺滅或抑制霉菌生長、防止腐爛的作用之外，還具有防老化、保鮮等作用。臭氧不僅可破壞病毒RNA，還可改變病毒蛋白質(zhì)外殼的多肽鏈[24]，最終殺死微生物來防止腐敗變質(zhì)。劉彭等[25]在常溫常壓下，將1 d～ 7 d的新鮮雞蛋浸泡在濃度為6 mg/L的臭氧水溶液中10 min，自然風(fēng)干后貯存在(20±2)℃、相對濕度為70%的環(huán)境中，雞蛋保鮮期可長達(dá)30 d。臭氧被認(rèn)為是一種很好的滅菌、保鮮劑，2001年美國食品與藥品管理局將臭氧列入可直接和食品接觸的添加劑。

雖然臭氧保鮮具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在弊端。一是臭氧濃度無法明確。臭氧分解的機(jī)制復(fù)雜，很難確定一個(gè)特定的臭氧濃度進(jìn)行推廣滅菌。二是臭氧濃度過高可能對食品品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。對于脂肪含量高的食物需要較高濃度的臭氧來處理[23]，但臭氧為強(qiáng)氧化劑，會(huì)加速營養(yǎng)物質(zhì)的氧化。三是安全問題，臭氧使用過程中可能產(chǎn)生臭氧污染。

3.3 輻照保鮮法

輻照保鮮法中用于滅菌的射線有電子束、X射線和γ射線等，它們通過特定的方式控制微生物生長或殺死微生物。與其他保鮮技術(shù)相比，輻照保鮮法具有殺菌效果好、無化學(xué)性殘留、方便快速、有效抑制果蔬發(fā)芽成熟和延長食品保藏期等優(yōu)點(diǎn)[26]。燕海峰等[27]發(fā)現(xiàn)，使用7 kGy輻照劑量輻照雞蛋可殺滅蛋內(nèi)容物的全部細(xì)菌。輻照對食用蛋外部和內(nèi)部的殺菌作用均較好，但在雞蛋的保鮮和延長貨架期方面有一定的副作用。

3.4 γ-氨基丁酸注射保鮮

γ-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可以抑制動(dòng)物的活動(dòng)，減少能量的消耗。目前，國內(nèi)外在外源γ-氨基丁酸對雞蛋儲(chǔ)藏的影響研究方面鮮有報(bào)道。姜國川等[28]向雞蛋中注入100 μg/mL γ-氨基丁酸，在4 ℃貯藏14 d后，雞蛋的哈夫單位為86.91，這表明γ-氨基丁酸可以延長雞蛋的儲(chǔ)存時(shí)間。

3.5 摻雜銀納米粒子的殺菌紙盤

銀納米粒子憑借其抗微生物特性，常被用作殺菌化合物。銀納米粒子通過釋放自由基，誘導(dǎo)活性氧物質(zhì)引起氧化損傷，進(jìn)而損害細(xì)菌細(xì)胞。Viswanathan[29]開發(fā)了一種利用銀納米粒子制備抗菌紙蛋盤的新方法。該方法將利用CS、明膠和銀納米粒子制備的摻銀膠體溶液作為表面涂層，并使用無氣噴涂法將其摻入紙蛋盤中。結(jié)果表明，與對照組(存儲(chǔ)在常規(guī)托盤中的蛋)相比，存儲(chǔ)在銀納米粒子沉積的紙蛋托盤中的蛋，其存儲(chǔ)時(shí)間延長了14 d以上。

4 小結(jié)

我國是全球第一大的雞蛋生產(chǎn)國，營養(yǎng)豐富的雞蛋在我國食品經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。雞蛋保鮮技術(shù)的發(fā)展正不斷滿足人們對食物新鮮度的要求。目前雞蛋保存方法主要以涂膜法、氣調(diào)法、冷藏法、液浸法為主，其中氣調(diào)法與冷藏法雖然儲(chǔ)存效果優(yōu)良，但使用成本較高，普及困難；涂膜法中CS聯(lián)合與改性PVA為主要研究熱點(diǎn)；液浸法目前研究多集中在天然無毒的浸泡液。新型保鮮技術(shù)在我國起步較晚，還存在諸多弊端。總之，對于雞蛋的保鮮，可以科學(xué)混合兩種或多種技術(shù)來達(dá)到較理想的保鮮效果，同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)谋ｕr方法。