杜美蘭羅小飛 田玉潭 馬思麗 馬貴程 蘇德鵬 李海峰

（寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川 750021）

雞蛋含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、核黃素、鈣、鋅、鐵等人類所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被稱為“完全蛋白質(zhì)”。雞蛋由蛋殼、蛋清和蛋黃等三部分組成，分別占雞蛋質(zhì)量的10.3%、56.9%和32.8%，其主要化學(xué)成分為脂類12 g/100g、蛋白質(zhì)12 g/100g、水分74 g/100g及碳水化合物、礦物質(zhì)等。我國(guó)是世界上蛋類生產(chǎn)最多的國(guó)家，禽蛋供給主要以雞蛋為主，占禽蛋總產(chǎn)量的84%左右。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示我國(guó)每年收購(gòu)的雞蛋由于腐化變質(zhì)所造成的損失占收購(gòu)量的10%以上，這其中最主要原因是在雞蛋的貯藏過(guò)程中缺乏實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)手段，缺乏嚴(yán)格的挑選和分級(jí)，使得雞蛋品種混雜，質(zhì)量參差不齊，以至于收購(gòu)的禽蛋腐敗、變質(zhì)等現(xiàn)象頻頻發(fā)生。因此，如何在雞蛋貯藏過(guò)程中檢測(cè)品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，杜絕以次充好，真正做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，已成為當(dāng)前我國(guó)雞蛋產(chǎn)業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

雞蛋品質(zhì)的表征指標(biāo)很多，包括蛋白、蛋黃色澤等感官指標(biāo)，失重率、相對(duì)密度、氣室高度、蛋黃指數(shù)、蛋白系數(shù)、濃蛋白含量、哈夫單位、蛋清pH、蛋白凝膠硬度等理化指標(biāo)。試驗(yàn)選取哈夫單位、卵黃膜強(qiáng)度及蛋清pH作為研究指標(biāo)。本研究利用質(zhì)構(gòu)儀及其他分析方法測(cè)量雞蛋的蛋清pH、哈夫單位、蛋黃指數(shù)等理化指標(biāo)，分析雞蛋質(zhì)構(gòu)特性、理化指標(biāo)與貯藏天數(shù)之間的相關(guān)性，同時(shí)建立預(yù)測(cè)模型，為雞蛋的檢測(cè)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

新鮮雞蛋，購(gòu)于寧夏軍馬場(chǎng)附近蛋廠，同品種、同日齡、相同條件飼養(yǎng)，表面污染較小、無(wú)破殼裂紋、大小形狀均一（質(zhì)量約56 g左右)。

1.1.2 儀器設(shè)備與主要試劑和藥品

TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀及其附件，英國(guó)Godalming公司；數(shù)顯pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；AL204電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

pH緩沖劑，pH4.00鄰苯二甲酸氫鉀、pH6.86混合磷酸鹽、pH9.18硼砂。

1.2 測(cè)定方法

90枚雞蛋分為14組，每組6枚，剩余6枚雞蛋用于解決試驗(yàn)操作帶來(lái)的問(wèn)題，分別標(biāo)號(hào)。每7 d用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量其質(zhì)構(gòu)特性，測(cè)完后的雞蛋進(jìn)行破壞性試驗(yàn)測(cè)量其他的理化指標(biāo)，檢測(cè)數(shù)據(jù)取平均值。

哈夫單位：由Haugh在1937年提出，是評(píng)定雞蛋品質(zhì)的主要指標(biāo)，也是美國(guó)農(nóng)業(yè)部蛋品標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)和表示蛋品新鮮度的指標(biāo)。哈夫單位越高，表示蛋清的質(zhì)量越好。哈夫單位按公式HU=100 lg（H-1.7m0.37+7.6）計(jì)算，其中HU為哈夫單位，H為濃蛋白高度，m為雞蛋的質(zhì)量。

蛋清pH：表征雞蛋的新鮮度的重要指標(biāo)之一。新鮮雞蛋蛋清的pH在7.6～8.5之間，在雞蛋貯存過(guò)程中，蛋清pH值隨著溫度和時(shí)間變化最大可升高到9.7，其上升的主要原因是CO2從蛋殼上的氣孔溢出。

1.2.1 雞蛋質(zhì)構(gòu)特性（哈夫單位，卵黃膜強(qiáng)度）的測(cè)定

a）將質(zhì)構(gòu)儀開(kāi)機(jī)并且調(diào)整到水平狀態(tài)，運(yùn)行隨機(jī)附帶的軟件，打開(kāi)禽蛋測(cè)試程序，并在程序的菜單里選定將要測(cè)定的項(xiàng)目。本試驗(yàn)測(cè)量的項(xiàng)目包括雞蛋全蛋質(zhì)量、干殼質(zhì)量、破殼強(qiáng)度、哈夫單位、哈夫等級(jí)、蛋殼變形強(qiáng)度、濃蛋白厚度、卵黃膜強(qiáng)度、卵黃色度、蛋殼的厚度。

b）軟件開(kāi)始運(yùn)行，控制質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行動(dòng)作。首先利用隨機(jī)附帶的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行質(zhì)量校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后將2號(hào)探頭裝在質(zhì)構(gòu)儀上，在軟件中進(jìn)行高度校準(zhǔn)。將托盤(pán)放在底座上，將稱重支架放在校準(zhǔn)平臺(tái)上，在軟件中進(jìn)行質(zhì)量清零。

c）將雞蛋放在稱重支架上，稱重后將雞蛋與支架一同取下，將禽蛋測(cè)試架放在質(zhì)構(gòu)儀底座上，然后將該雞蛋放置在底座上，將1號(hào)探頭裝在質(zhì)構(gòu)儀上，運(yùn)行測(cè)試過(guò)程，探頭自動(dòng)下降，將蛋殼壓裂，同時(shí)自動(dòng)記錄壓裂蛋時(shí)的壓力值，作為雞蛋殼變形強(qiáng)度的參考指標(biāo)。

d）將支架和雞蛋移走，把雞蛋打破倒入托盤(pán)中，移動(dòng)托盤(pán)使得1號(hào)探頭在緊鄰蛋黃的濃蛋白的正上方，在軟件中運(yùn)行程序?qū)獾鞍椎暮穸冗M(jìn)行測(cè)試。

e）測(cè)試濃蛋白厚度完成后，更換2號(hào)探頭，然后移動(dòng)托盤(pán)，將卵黃置于2號(hào)探頭的正下方，運(yùn)行程序，使得探頭緩緩下降，刺破卵黃膜并自動(dòng)記錄卵黃膜破裂時(shí)的壓力值，作為卵黃膜強(qiáng)度的指標(biāo)。利用比色卡對(duì)卵黃的顏色進(jìn)行對(duì)照，然后在軟件中輸入卵黃的顏色數(shù)值。

f）將托盤(pán)中的樣品移走，清洗托盤(pán)并將蛋殼置于2號(hào)探頭下，運(yùn)行程序使得探頭下降，測(cè)出蛋殼的厚度。

1.2.2 蛋清pH的測(cè)定

蛋清pH也是反映雞蛋品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，與哈夫單位類似，它也反映了雞蛋蛋白的品質(zhì)狀況。剛產(chǎn)下來(lái)的雞蛋pH在7左右，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，pH可上升到9.6甚至更高。

將測(cè)定質(zhì)構(gòu)特性后雞蛋的卵黃分離出去，剩余的蛋白裝入燒杯并攪拌均勻。檢測(cè)前先要用pH緩沖液對(duì)pH計(jì)進(jìn)行校正（本試驗(yàn)采用的緩沖液pH分別為6.86、4.00和9.18），然后將電極伸入燒杯中測(cè)定雞蛋蛋清液的pH值并記錄。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采取SPSS軟件配合相關(guān)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并從幾種建模方式中選擇一種適合本試驗(yàn)結(jié)果的建模方式，并對(duì)各個(gè)指標(biāo)與試驗(yàn)天數(shù)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，最終選擇相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)進(jìn)行建模，以研究該指標(biāo)與試驗(yàn)天數(shù)之間的具體關(guān)系。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

用質(zhì)構(gòu)儀和pH計(jì)測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 雞蛋的理化指標(biāo)

試驗(yàn)選擇哈夫單位、卵黃膜強(qiáng)度、pH三個(gè)指標(biāo)與貯藏時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行研究。

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 哈夫單位隨貯藏天數(shù)的變化

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，雞蛋的哈夫單位呈下降趨勢(shì)，貯藏36 d后哈夫單位顯著下降。哈夫單位下降的原因與展開(kāi)面積相關(guān)，由于蛋白的水樣化趨勢(shì)，濃厚蛋白逐漸減少，使得哈夫單位隨之降低。本次試驗(yàn)是在常溫條件下進(jìn)行的，較高的溫度能夠促進(jìn)蛋白的水樣化，促進(jìn)哈夫單位的降低。

2.1.2 蛋清pH值隨貯藏天數(shù)的變化

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，蛋清pH隨貯藏時(shí)間的增加一開(kāi)始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這種變化歸結(jié)于蛋內(nèi)CO2通過(guò)氣孔的逸出，最高可達(dá)到9.7左右；在20 d～30 d趨于平穩(wěn)；30 d后出現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是雞蛋腐敗變質(zhì)出現(xiàn)散黃蛋，蛋清與蛋黃混在一起，pH呈現(xiàn)酸性。

圖1 哈夫單位隨貯藏天數(shù)的變化下降

圖2 蛋清pH值隨貯藏天數(shù)的變化

2.1.3 卵黃膜強(qiáng)度隨貯藏天數(shù)的變化

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 卵黃膜強(qiáng)度隨貯藏天數(shù)的變化

由圖3可知，雞蛋的卵黃膜強(qiáng)度隨著貯藏天數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)，兩者之間呈負(fù)相關(guān)。卵黃膜強(qiáng)度在貯藏20 d后下降變緩，可能是雞蛋在貯藏期間內(nèi)部環(huán)境不斷達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)，從而使卵黃膜的強(qiáng)度變化延緩。

2.1.4 相關(guān)性檢驗(yàn)

用SPSS軟件對(duì)質(zhì)構(gòu)儀及pH計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 相關(guān)性檢驗(yàn)表

P＜0.05表現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性，P＜0.01表現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)上的極顯著性。由表2可以發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)與貯藏天數(shù)均有著顯著的關(guān)系，其P值遠(yuǎn)小于0.01，說(shuō)明各項(xiàng)指標(biāo)與貯藏時(shí)間具有極高的相關(guān)度，與其他研究人員得出的結(jié)論一致。因而可通過(guò)進(jìn)一步的建模處理，對(duì)各個(gè)指標(biāo)與貯藏時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行分析。

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)建模

2.2.1 哈夫單位與貯藏時(shí)間關(guān)系的擬合模型

將哈夫單位與貯藏天數(shù)分別運(yùn)用不同方法進(jìn)行建模分析，模型參數(shù)如表3所示。

表3 哈夫單位與貯藏天數(shù)模型估計(jì)及參數(shù)評(píng)估

由表3可知，利用線性、二次曲線和指數(shù)模型進(jìn)行建模時(shí)，其R2值比較大。對(duì)哈夫單位與貯藏時(shí)間的模型進(jìn)行調(diào)整，如表4所示。

表4 哈夫單位與貯藏時(shí)間模型摘要

由表4可知，分別實(shí)際建模時(shí)，線性模型經(jīng)調(diào)整后的R2為0.958，大于經(jīng)調(diào)整后的指數(shù)模型和二次曲線模型的R2，其擬合度更高。因而可利用線性模型對(duì)變量進(jìn)行進(jìn)一步分析。為了檢測(cè)模型的可靠性，對(duì)模型進(jìn)行變異數(shù)分析，如表5所示。

由表5可知，此模型中F檢驗(yàn)服從F（1，13）分布，F(xiàn)=298.022，查表可知顯著性遠(yuǎn)小于0.01，所以回歸方程極顯著。在顯著水平上分析相關(guān)性系數(shù)，如表6所示。

表5 哈夫單位與貯藏時(shí)間變異數(shù)分析

表6 哈夫單位與貯藏時(shí)間的相關(guān)性系數(shù)

從表6可得哈夫單位與貯藏時(shí)間的線性方程為：haugh=-0.329t+98.805。

2.2.2 蛋清pH值與貯藏時(shí)間關(guān)系的擬合模型

蛋清pH值與貯藏時(shí)間分別運(yùn)用4種方法建模分析，模型參數(shù)如表7所示。

表7 pH值與貯藏時(shí)間關(guān)系模型總計(jì)及參數(shù)評(píng)估

由表7可知，利用二次曲線模型進(jìn)行建模時(shí)，其R2值是最大的，其相對(duì)擬合度最高。pH與貯藏時(shí)間的二次曲線方程為：pH=-0.001t2+0.046X+8.755。

2.2.3 卵黃膜強(qiáng)度與貯藏時(shí)間關(guān)系的擬合模型

卵黃膜強(qiáng)度值與貯藏時(shí)間分別運(yùn)用4種模型建模分析，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 卵黃膜強(qiáng)度與貯藏時(shí)間關(guān)系模型估計(jì)及參數(shù)評(píng)估

由表8可知，利用二次曲線模型建模時(shí)，其R2值最大，相對(duì)擬合度最高，但其絕對(duì)擬合度仍然很低，沒(méi)有建模的價(jià)值，因而不予建模。

3 結(jié)論

雞蛋的哈夫單位隨貯藏時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)；雞蛋清的pH值隨著貯藏時(shí)間的增加先呈上升態(tài)勢(shì)，在貯藏約為20 d時(shí)，雞蛋的pH值上升的速度趨緩，30 d后呈下降趨勢(shì)；雞蛋的卵黃膜強(qiáng)度隨著貯藏時(shí)間的增加先呈下降趨勢(shì)，20 d后下降趨勢(shì)變緩。

通過(guò)用SPASS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，貯藏時(shí)間和哈夫單位、蛋清pH值、有著極其顯著的相關(guān)性（P＜0.01），其相關(guān)系數(shù)（R2）分別為0.958、0.953。

哈夫單位與貯藏時(shí)間的線性方程為：

pH與貯藏時(shí)間的二次回歸方程為：

本研究可為利用質(zhì)構(gòu)性質(zhì)對(duì)雞蛋新鮮程度快速判斷提供理論依據(jù)，利用雞蛋的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)指標(biāo)可預(yù)測(cè)雞蛋的貨架期。