二十二碳六烯酸強(qiáng)化蛋黃粉的制備及其貯藏穩(wěn)定性

陳伊凡，李歡歡，唐宏剛，張 晉，張映萍，童顥雯，朱冬榮，陳黎洪，*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食品科學(xué)研究所，浙江 杭州310021； 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201； 3.中國計(jì)量大學(xué) 標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)院，浙江 杭州310021； 4.浙江艾格生物科技股份有限公司，浙江 長興 313100)

我國是雞蛋生產(chǎn)與消費(fèi)的大國，雞蛋是我國消費(fèi)者重要的蛋白質(zhì)來源。國內(nèi)蛋品消費(fèi)主要以鮮蛋為主，但鮮蛋的保質(zhì)期短，運(yùn)輸損耗大。將鮮蛋加工成蛋粉能節(jié)約貯運(yùn)成本，并有效延長貨架期。蛋黃粉由蛋黃脫水干燥制備而成，是蛋品精深加工的重要原料之一。蛋黃粉含有豐富的蛋白質(zhì)[1]和一些多不飽和脂肪酸，如油酸、亞油酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸(DHA)等[2]。

DHA屬于ω-3脂肪酸族，對(duì)人腦發(fā)育具有重要的作用，因此常添加于嬰兒奶粉配方中以促進(jìn)兒童智力發(fā)育[3]。普通雞蛋的DHA含量普遍偏低。研究發(fā)現(xiàn)，通過向普通蛋雞飼料中添加富含ω-3脂肪酸的原料，如亞麻籽[4]、魚油等，能得到富含DHA的營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋[5]。這類雞蛋的售價(jià)遠(yuǎn)高于普通雞蛋。趙英才等[5]研究不同市售DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋后發(fā)現(xiàn)，市售普通雞蛋中的DHA含量為292 mg·kg-1，而4種市售DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋中的DHA含量分別為1 118、1 512、1 595、3 136 mg·kg-1，DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋的DHA含量顯著(P<0.05)高于普通雞蛋，且不同品牌間差異顯著(P<0.05)。

由DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋加工而成的蛋黃粉常作為營養(yǎng)食品配料或飼料添加成分應(yīng)用，但由于其不飽和脂肪酸含量高，因而也更容易氧化。目前，關(guān)于蛋黃粉的研究主要集中在其加工特性、香氣物質(zhì)成分和功能性研究等方面[6-9]，對(duì)于營養(yǎng)強(qiáng)化蛋黃粉的貯藏穩(wěn)定性問題則缺乏探索。本文通過研究不同貯藏條件下DHA強(qiáng)化蛋黃粉的穩(wěn)定性，旨在為其科學(xué)保存提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋，系鵬昌牌多點(diǎn)歐米伽3鮮雞蛋；Supelco 37種脂肪酸甲酯混標(biāo)(色譜純)，購自Sigma公司；無水乙醇(分析純)，購自上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；其他試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。

1.1.2 儀器設(shè)備

FE-20型pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；ALB-224型電子天平，塞多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；Agilent Technologies 6890N氣相色譜儀，美國安捷倫科技有限公司；DHG-9146A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥烘箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；3nh型色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司；SD-Basic噴霧干燥機(jī)，英國LabPlant公司；Scientz-18N冷凍干燥機(jī)，寧波新芝凍干設(shè)備股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 DHA強(qiáng)化蛋黃粉制備

取40枚新鮮的DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋，將雞蛋表面的雜物清理干凈，用分蛋器分離蛋黃和蛋清，均勻攪拌蛋黃液后過80目篩去除蛋黃膜和其他雜質(zhì)，得到蛋黃液。將蛋黃液平均分成2份，分別進(jìn)行噴霧干燥和冷凍干燥[10]。噴霧干燥條件：進(jìn)風(fēng)溫度180 ℃，出風(fēng)溫度80 ℃，風(fēng)機(jī)速度50 Hz，蠕動(dòng)泵進(jìn)料速度800 mL·h-1，撞針時(shí)間4 s，撞針間隔7 s。冷凍干燥條件：冷凍溫度-55.0 ℃，干燥室上限-5.0 ℃、下限-7.0 ℃，真空度1.6 Pa，干燥時(shí)間48 h。將制得的DHA強(qiáng)化蛋黃粉(以下簡稱蛋黃粉)于-20 ℃冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

穩(wěn)定性試驗(yàn)所用蛋黃粉以相同工藝流程擴(kuò)大制備。

1.2.2 蛋黃粉DHA含量測(cè)定

將蛋黃粉經(jīng)脂質(zhì)提取、脂肪酸甲酯化后進(jìn)行氣相色譜測(cè)定，樣品處理方法參考GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》中的第一法。以Supelco 37種脂肪酸甲酯混標(biāo)定性分析為對(duì)照，根據(jù)對(duì)應(yīng)保留時(shí)間，采用峰面積歸一化法計(jì)算出DHA的相對(duì)含量。氣相色譜條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣為氮?dú)?；分流進(jìn)樣，分流比為1∶100，進(jìn)樣體積為1 μL；火焰離子化檢測(cè)儀(FID)檢測(cè)器溫度為330 ℃；Rtx-5柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)。程序升溫：50 ℃，以10 ℃·min-1升溫到300 ℃，保持5 min；再以5 ℃·min-1升溫到300 ℃，保持30 min。

1.2.3 蛋黃粉營養(yǎng)成分測(cè)定

水分含量測(cè)定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》進(jìn)行；蛋白質(zhì)含量測(cè)定參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》進(jìn)行；脂肪含量測(cè)定參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》進(jìn)行；灰分含量測(cè)定參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》進(jìn)行；磷脂含量測(cè)定參照GB/T 5537—2008《糧油檢驗(yàn) 磷脂含量的測(cè)定》進(jìn)行；DHA含量的測(cè)定參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》進(jìn)行。

1.2.4 蛋黃粉的烘箱加熱加速氧化試驗(yàn)

采用Schaal烘箱加熱加速氧化試驗(yàn)法，將150 g蛋黃粉平均分成2份，分別置于2個(gè)250 mL的玻璃燒杯中，一個(gè)燒杯敞口，另一個(gè)燒杯密封(用錫紙和橡皮筋封口)，均置于(65±1)℃的恒溫箱中。每隔12 h對(duì)燒杯進(jìn)行輕柔晃動(dòng)，并隨機(jī)更換它們?cè)诤銣叵渲械奈恢谩＿B續(xù)加熱氧化25 d，分別測(cè)定在氧化第0、2、5、10、15、20、25天時(shí)蛋黃粉的pH值和色度值。

pH值測(cè)定：稱取1 g蛋黃粉，以1∶9的質(zhì)量體積比溶于去離子水中，充分混勻后使用pH計(jì)測(cè)定溶液pH值，重復(fù)3次取平均值。

色差測(cè)定：取適量蛋黃粉樣品于白底測(cè)樣盤中，用3nh型色差儀測(cè)定樣品的L*值(亮度值，反映色澤的亮度)、a*值(紅度值，正數(shù)代表紅色，負(fù)數(shù)代表綠色)和b*值(黃度值，正數(shù)代表黃色，負(fù)數(shù)代表藍(lán)色)，每組樣品測(cè)定3次取平均值。

1.2.5 溫度對(duì)蛋黃粉貯藏穩(wěn)定性的影響

取150 g蛋黃粉，平均分成3份，密封于3個(gè)棕色細(xì)口瓶中，分別于4、25、37 ℃的環(huán)境溫度下貯藏，每隔1周測(cè)定蛋黃粉的DHA保存率，連續(xù)測(cè)定7周。

1.2.6 氧氣和光照對(duì)蛋黃粉貯藏穩(wěn)定性的影響

取200 g蛋黃粉，平均分成4份，其中2份置于透明(照光)細(xì)口瓶中，分別進(jìn)行密封(無氧)和敞口(有氧)貯藏，另2份置于棕色(避光)細(xì)口瓶中，分別進(jìn)行密封(無氧)和敞口(有氧)貯藏，貯藏溫度恒定為25 ℃，每隔10 d測(cè)定蛋黃粉的DHA保存率，連續(xù)測(cè)定60 d。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行整理，用SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析，對(duì)有顯著(P<0.05)差異的，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工工藝對(duì)制備蛋黃粉的影響

用冷凍干燥工藝制得蛋黃粉約150 g，用噴霧干燥工藝制得蛋黃粉約30 g。經(jīng)氣相色譜檢測(cè)，用冷凍干燥工藝制得的蛋黃粉中DHA含量為17.1 g·kg-1，與文獻(xiàn)[11]報(bào)道的結(jié)果相似；用噴霧干燥工藝制得的蛋黃粉中DHA含量為15.2 g·kg-1。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥工藝的DHA加工損失更小。據(jù)此，后續(xù)穩(wěn)定性試驗(yàn)均以冷凍干燥工藝制備蛋黃粉。

對(duì)用冷凍干燥工藝制得的蛋黃粉的其他基本成分進(jìn)行測(cè)定，其水分含量為(2.95±0.12)%，蛋白質(zhì)含量為(30.9±0.1)%，粗脂肪含量為(589±1)g·kg-1，灰分含量為(37±1)g·kg-1，磷脂含量為(247.0±0.1)mg·g-1。普通蛋黃粉中DHA含量為1.5 g·kg-1，與之相比，本研究制備的蛋黃粉中DHA含量約為普通蛋黃粉的11.4倍。

2.2 烘箱加熱加速氧化試驗(yàn)結(jié)果

用pH計(jì)和色差儀測(cè)定蛋黃粉在密封和敞口條件下25 d內(nèi)的pH值和色差變化。烘箱加熱加速氧化試驗(yàn)條件下的1 d相當(dāng)于20 ℃下的30 d[12]。

2.2.1 蛋黃粉pH值的變化

蛋黃粉中含有豐富的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。本研究中，蛋黃粉的初始pH值為6.17。由圖1可知，蛋黃粉在烘箱中放置25 d的過程中，pH值呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，前2 d下降速度最快，從第10天開始pH值降低的速度趨緩，且密封組的pH值整體略高于敞口組。推測(cè)是高溫環(huán)境加速了蛋黃粉中脂類物質(zhì)的氧化過程，而與氧氣接觸能在一定程度上進(jìn)一步促進(jìn)氧化反應(yīng)的進(jìn)行。據(jù)此推測(cè)，高溫和氧氣是影響蛋黃粉氧化酸敗的重要因素，且本試驗(yàn)中高溫的影響更大。

2.2.2 蛋黃粉色差變化

由表1可知，在烘箱加熱加速氧化試驗(yàn)期間，蛋黃粉敞口組和密封組的L*值均呈下降趨勢(shì)，且敞口組的L*值低于密封組。敞口組的L*值在前5 d下降明顯，和初始值相比差異顯著(P<0.05)，表明高溫氧化使蛋黃粉亮度降低，顏色變暗。試驗(yàn)期間，蛋黃粉敞口組和密封組的a*值均呈上升趨勢(shì)，表明其紅度值增加，在第25天時(shí)敞口組和密封組的a*值與初始值均差異顯著(P<0.05)，但在相同時(shí)間內(nèi)2組的a*值之間并無顯著差異，表明氧氣對(duì)樣品a*值無顯著影響。試驗(yàn)期間，蛋黃粉敞口組和密封組的b*值均逐漸降低，與初始值均差異顯著(P<0.05)，敞口組的b*值均低于密封組，表明氧氣對(duì)樣品的b*值有一定影響。

2.3 溫度對(duì)蛋黃粉DHA保存率的影響

由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，蛋黃粉的DHA含量逐漸下降，在第7周(49 d)時(shí)4 ℃低溫冷藏的蛋黃粉DHA保存率最高，約為97.1%，37 ℃條件下蛋黃粉的DHA保存率最低，約為93.1%。以上結(jié)果表明，溫度越高，蛋黃粉中DHA的氧化速率也越快，因此低溫的環(huán)境有助于更有效地保存蛋黃粉中的DHA。

圖1 DHA強(qiáng)化蛋黃粉的pH值變化Fig.1 pH value changes of DHA enriched egg yolk powder

2.4 氧氣和光照對(duì)蛋黃粉貯藏穩(wěn)定性的影響

如圖3-a所示，密封條件下貯藏10 d內(nèi)，避光和照光保存的蛋黃粉中DHA保存率近似。隨著貯藏時(shí)間延長，密封條件下蛋黃粉中DHA保存率逐漸下降，且避光條件下蛋黃粉中DHA的保存率要略高于照光條件下，到第60天時(shí)，避光組蛋黃粉中DHA的保存率在95.2%左右，而照光組蛋黃粉中DHA的保存率約為94.2%，兩者差異不顯著。

由圖3-b可知，在敞口條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長，蛋黃粉中的DHA含量逐漸降低，且避光條件下的DHA含量要高于照光條件。在貯藏的第60天，避光組蛋黃粉中DHA的保存率約為93.6%，高于照光組的91.7%，但兩者均低于密封條件下蛋黃粉中DHA的保存率。

表1 DHA強(qiáng)化蛋黃粉的色差變化

圖2 溫度對(duì)DHA強(qiáng)化蛋黃粉中DHA保存率的影響Fig.2 Effects of temperature on DHA preservation rate of DHA enriched egg yolk powder

如圖3-c所示，在室溫條件下經(jīng)過一段時(shí)間敞口存放，由于游離脂肪酸發(fā)生了氧化反應(yīng)，蛋黃粉的過氧化值緩慢升高，且在50、60 d時(shí)，照光條件下蛋黃粉的過氧化值顯著(P<0.05)高于避光條件下。由此可知，蛋黃粉在平時(shí)的保存中應(yīng)注意密封避光，以盡量延緩其氧化酸敗。

a，密封條件下蛋黃粉中DHA的保存率；b，敞口條件下蛋黃粉中DHA的保存率；c，敞口條件下蛋黃粉的過氧化值。標(biāo)*的表示照光組與避光組差異顯著(P<0.05)。a， DHA preservation rate in sealed condition; b， DHA preservation rate in unsealed condition; c， Peroxide value in unsealed condition. * indicated significant difference between dark and light treatments.圖3 氧氣和光照對(duì)DHA強(qiáng)化蛋黃粉儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effects of light and oxygen on storage stability of DHA enriched egg yolk powder

3 結(jié)論

DHA通常在海洋食品中含量豐富[13]，由于我國消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品的攝入量較低，因此DHA營養(yǎng)強(qiáng)化雞蛋、DHA強(qiáng)化蛋黃粉等作為膳食補(bǔ)充具有良好的發(fā)展前景。影響蛋黃粉脂質(zhì)氧化的因素很多，包括脂肪酸組成、溫度、光照和氧氣等。研究表明，不飽和脂肪酸容易發(fā)生氧化變質(zhì)，且不飽和程度越高，氧化作用越明顯[14]；因此，單不飽和脂肪酸比多不飽和脂肪酸的氧化穩(wěn)定性更好。DHA強(qiáng)化蛋黃粉中含有大量的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸等脂質(zhì)成分，在加工和貯運(yùn)過程中，這些成分容易氧化并生成一系列可能對(duì)人體有害或帶有不良?xì)馕兜奈镔|(zhì)，從而極大地影響蛋黃粉及其制品的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。

本文以DHA保存率為指標(biāo)，初步探討了不同溫度、光照和氧氣條件對(duì)DHA強(qiáng)化蛋黃粉貯藏穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，溫度是影響DHA強(qiáng)化蛋黃粉氧化的決定性因素，高溫環(huán)境下貯藏25 d后，蛋黃粉的酸度增加，紅度值增加，亮度值下降。照光能促進(jìn)DHA強(qiáng)化蛋黃粉氧化變質(zhì)，室溫條件下敞口照光60 d后DHA強(qiáng)化蛋黃粉的過氧化值為避光組的3.7倍。因此，DHA強(qiáng)化蛋黃粉的保存首先要遠(yuǎn)離熱源、光源，優(yōu)先考慮低溫避光存放。氧氣雖然對(duì)DHA含量的影響不呈主導(dǎo)作用，但對(duì)DHA強(qiáng)化蛋黃粉整體的過氧化值影響明顯，因此建議隔絕空氣以延長DHA強(qiáng)化蛋黃粉的保鮮期。