NaOH和温度对鸡蛋皮蛋加工的影响

NaOH和温度对鸡蛋皮蛋加工的影响 摘要:以鸡蛋为原料,采用浸泡法加工工艺,用NaCl、ZnSO4?7H2O、CuSO4?5H2O作为辅料加工皮蛋,根据皮蛋形成的机理,以氢氧化钠和温度为主要影响因素,通过交叉试验初步探讨了碱度和温度共同作用下对鸡蛋皮蛋加工的影 响以及寻求相对最好的一组组合。结果表明:30℃、35℃各碱度(3.5%、4.0%、4.5%)下,NaOH渗入速度太快,未发现蛋白凝固;25 ℃下前两个较低碱度有凝固期出现,但未成皮蛋;20℃的各组鸡蛋都成皮蛋,其中NaOH的质量分数为3.5%为相对最好一组组合。 关键词:鸡蛋皮蛋;NaOH;温度 中图分类号:TS253.4 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2015)10-0289-05 1 引言 皮蛋又称变蛋、松花蛋,在我国已有几百年的加工历史,是我国独特的一种蛋类加工制品。它具有味美醇香、清凉爽口、久吃不腻,食用方便、色彩鲜艳、风味独特,深受消费者欢迎,是一种色、香、味、营养俱全的中华民族的传统美食。 禽蛋加工成皮蛋之后营养价值不仅基本没有损失,且因 加工之后水分的减少,蛋白质和糖类相对增多,特别是在皮蛋的加工过程中,能把蛋白质分解成更易消化的较小分子产物,使营养价值进一步提高(每100 g可食皮蛋中含有高达32 mg的氨基酸,为鲜蛋的11倍)[1]。皮蛋具有清凉、解热、消炎、促进食欲、助消化、平肝明目、降血压的功效,是口腔炎、咽喉炎患者和老、弱、产妇、肠胃炎患者的食疗佳品[2]。 在皮蛋的加工过程中,鲜蛋发生一系列生物化学反应,改变了原有的物质成分。主要是在一定的碱度范围内,蛋内的蛋白质结构发生水解变性,使蛋白和蛋黄由自由状态转变成凝固状态[3,4],所以关键在于NaOH的浓度。关于NaOH 是如何让鲜蛋蛋白质发生变化的,许多文章作了分析和描述[5~7]。 近20年来,大量的文献报导了为避免Pb残留而采用的无铅生产工艺取得了较为成功的进展[8~11]。在这些较为成功的工艺中,大多使用对人体健康无害的金属来替代金属铅,如锌、铜等。关于皮蛋加工中的主要影响因素碱度或温度对鸭蛋皮蛋加工的影响[12~15]以及加工中碱度的微观研究[16]也有不少文献,但对于NaOH浓度和温度共同对鸡蛋皮 蛋加工影响的探讨很少。但温度会影响离子的扩散速度以及影响生化反应的快慢,所以有必要探讨NaOH和温度对鸡蛋皮蛋加工的共同作用。本试验以鲜鸡蛋为材料,采用以锌盐 为主,铜盐占锌盐1/6的混合金属盐替代氧化铅加工无铅鸡蛋皮蛋,在不同的NaOH浓度和温度下研究其对鸡蛋皮蛋加工的影响,期望探求到最佳组合,并应用于皮蛋的生产中。 2 材料与方法 2.1 试验材料 2.1.1 原料和浸泡材料 鸡蛋将市场购回的新鲜鸡蛋,逐个照检,剔除破、次、劣蛋。浸泡材料NaCl为食品级,质量分数为4.0%;NaOH 质量分数分别为3.5%、4.0%、4.5%;ZnSO4?7H2O质量分数为0.3%;CuSO4?5H2O质量分数为0.05%,均为化学纯。 2.1.2 仪器 恒温培养箱、酸式滴定管、碾钵等。 2.2 试验设计 试验中采用双因子交叉试验设计方法。NaOH浓度为A 因子,有三个水平:A1:3.5%,A2:4.0%,A3:4.5%;温度为B因子,采用四水平:B1:20℃,B2:25℃,B3:30℃, B4:35℃(表1)。 2.3 加工流程 鲜蛋→检蛋→清洗→配料→浸泡→定期检验→出蛋→ 晾蛋(1~2 d)。 2.4 测定方式 皮蛋的质量采用评分检验法,其评分(10分制)如 下:蛋壳1分,要求蛋壳完整、无裂纹、清洁、无斑点;蛋白2分,要求不粘壳,色泽透明、弹性好;蛋黄3分,要求外层显墨绿色,色层明显,溏心直径小于1 cm的为上等,1~ 2 cm的为中等,大于2 cm为差等;风味4分,要求气味清香,辛辣味淡,清凉爽口,咸淡适中,回味悠长。由6名人员组成评定小组对各处理所得样品进行感官评定打分,然后进行统计分析。 3 结果与分析 3.1 各组鸡蛋皮蛋的感官性状 从表2中可知,在20℃下各碱度下的鸡蛋皮蛋其蛋白加工过程都经过了化清期→凝固期→成色期→碱伤,只是蛋白凝固和成熟所需时间不同:3.5%的碱度下需20 d,4.0%的需要17 d,4.5%的需14 d。蛋黄都由开始的自然状态→溏心较多→溏心较少→无溏心→硬心,碱度越大,蛋黄凝固所花时间越少。 纵观表3,碱度为3.5%、4.0%下的鸡蛋在8 d后蛋清已进入了凝固期,但在以后的时间里却未发现蛋白完全凝固,而是转变为黄色水状,并且随着时间的推移,颜色越来越深,可见此时在凝固阶段碱渗进鸡蛋的速度仍较快。4.5%的鸡蛋在初期蛋内的碱度就过高,不能凝固,一直成水状,也是颜色越来越深。可见25℃下的三个碱度的蛋清内的碱度太高,未经过成熟期甚至凝固期而直接进入了碱伤期。 将表2与表3进行对比,在碱度相同的情况下,只是温度不同,皮蛋在同一时间内性状差异较大。 30℃、35℃下的各碱度下未见蛋白凝固,无一成皮蛋。在5 d后蛋黄外层凝固,灰色、有黑点,蛋白水状,略黄;在11 d后,蛋白呈红褐色。在30℃时,17 d后蛋黄几乎全黑;20 d后蛋黄全黑。在35℃时,14 d后蛋黄几乎全黑,17 d后蛋黄全部黑色。可见这两个温度太高,NaOH一开始渗入的速度过快,鸡蛋直接进入了碱伤期。 3.2 不同试验组料液中NaOH浓度的变化 在鸡蛋皮蛋的加工过程中,料液中的NaOH不断地渗入到鸡蛋内,使鸡蛋由自然状态转入到化清期进而进入凝固期和成熟期,并最终到了碱伤期。因此料液中的碱度在不断地变化。图1是具代表性的试验组料液中NaOH浓度的变化折线图。从图1可以看出,5种料液变化规律相似:浸泡初期,在图中为5~11 d,此时鸡蛋正处于化清期和凝固期,料液的碱度下降速度较快;后期,在图中表现为成熟期和碱伤期,碱度缓慢下降并趋于稳定。 经过比较发现,在浸泡初期,5条线中,30℃下3.5%碱度下降的速度最大,其次是25℃下3.5%,接下来依次是20℃下的4.5%、4.0%、3.5%。 3.3 鸡蛋皮蛋质量评分 20℃下3个碱度的鸡蛋都能加工成皮蛋,但在质量上是 否存在着差异就需要进行进一步的测试。在各组鸡蛋皮蛋的成熟期,按照鸡蛋皮蛋的质量评分标准对每个皮蛋进行评分,然后求各组下的平均值,结果如表4。 4 讨论 在皮蛋加工的最初阶段,料液中的OH-大量渗入鲜蛋内,蛋清的pH值迅速上升,使蛋白质分子表面带上越来越多的 负电荷,静电斥力越来越大,最后破坏了蛋白质的分子氢键,使得各种不同的蛋白质之间相互独立,表现为蛋清的黏度下降,即所谓水化[17],工艺上称这一时期为化清期(图2)。此阶段料液中碱向蛋内渗透的速度较快,蛋白碱度较高[18]。 随着碱的进一步进入,蛋白质继续水解,二、三级结构也发生改变,肽链的结构被破坏,造成原来包裹在其中的亲水性集团也暴露出来,已变成直链的蛋白质肽链重新结合大量前期释放的水分子,有的不同蛋白质肽链也相互结合缠绕,从而使整个蛋清结合成一种冻胶状的整体。同时料液中金属离子与H2S(胱氨酸与碱反应产生)结合形成金属硫化物沉积在蛋壳孔上,使蛋壳孔逐渐变小,料液中NaOH渗入蛋内的速度下降与此同时蛋白内NaOH通过蛋黄膜向蛋黄渗透,总体上导致蛋白内碱度下降,这就是蛋白的凝固阶段[17](图3)。 在凝固初期,变化尚在进行,皮蛋色泽不明显,随着因变化的不断发展,出现由浅入深的玳瑁色泽,蛋黄从边缘到 中心凝集和变色反应,这一阶段称“成色期”或“成熟期”(图4、图5)。 在此阶段由于蛋白中的半白蛋白、卵粘蛋白是和甘露糖、半乳糖呈结合状态而存在的,此时还有部分游离的甘露糖和半乳糖。这些醛糖和氨基化合物及其混合物与碱性物质相遇时就会出现玳瑁色、茶红色乃至墨绿色的反应,这就是皮蛋蛋白呈现颜色的道理。 而皮蛋蛋黄常呈黑褐色或墨绿色,这是由于蛋黄中的黄体色素、玉米黄素,在碱性作用下与硫化氢结合形成墨绿色[19]。但这种颜色不稳定,若将皮蛋切开久放,随着硫化氢 的挥发又会变为黄色。蛋白的分解产物硫化氢和蛋黄中的铁化合也呈现颜色。 在成熟期蛋白和蛋黄之间还会产生密集的松枝状的结 晶(主要为氢氧化镁水合物[20])。蛋黄绝大部分凝集着绚丽的色彩,标志着皮蛋已成熟可供销售食用。 皮蛋成熟后,如果继续处于碱性条件下,会造成碱伤――已凝固的蛋白又会“液化”(图6)。料液碱进蛋内 的速度和蛋白碱渗入蛋黄的速度的比值决定蛋白中的碱度 大小,如果前者小于后者,蛋白保持凝固状态,松花和溏心逐渐形成[21],反之,已凝固的蛋白又会“液化”,造成皮蛋碱伤,所以并非NaOH渗入越多越好。 本采用了4温度水平,3碱度水平,但只有一个较 低温度(20℃)下的3个碱度鸡蛋制成了皮蛋,另外三个温度水平下的鸡蛋任意一个碱度都未在特定时间里发现皮蛋 的形成,主要是因为当腌制温度过高(≥25℃)时,OH- 渗透太快,使蛋清中的OH-含量偏高,工艺过程难以控制[14],导致蛋清不能凝固或本已凝固的蛋白质被降解、水化,出现了完全液化现象[21]。 在20℃,不同NaOH浓度的浸泡条件下,虽然都能制成皮蛋,但外界碱度不同直接影响皮蛋的碱度,造成皮蛋风味、弹性、色泽等的差异[15]。通过质量评分,3个碱度下的质量总平均数分别为7.8、7.6、7.02。所以20℃,NaOH的质量分数为3.5%为相对较佳的一组组合。 5 结论 (1)20℃下三个碱度都能成功地制成皮蛋,但NaOH 的质量分数为3.5%为相对较佳的一组组合。 (2)25℃下三个碱度的蛋白内的碱度太高,未经过成熟期甚至凝固期而直接进入了碱伤期。 (3)30℃、35℃下由于温度太高,各碱度下NaOH一开始渗入的速度过快,鸡蛋直接进入了碱伤期无一成皮蛋。 (4)料液碱度的变化反映OH-向蛋内的渗透速度,浸泡初期料液碱度下降较快,后期趋于稳定。在浸泡初期,碱度相同时,温度越高,料液中碱度下降越快;温度相同时,碱度越大,料液中碱度下降越快。 参考文献: [1]马美湖.我国食品工业科技的几大热点[J].肉类研究, 2000(3):1~5. 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