连翘果实醇提物-壳聚糖复配涂膜保鲜鸡蛋的配方优化

连翘果实醇提物-壳聚糖复配涂膜保鲜鸡蛋的配方优化
康佳木;张晓虎;王文英
【摘要】为延长鸡蛋贮藏期,选取商洛连翘作为研究对象制备复合涂膜保鲜剂保鲜鸡蛋.采用L9(34)正交试验方法,以鸡蛋失重率及哈夫单位作为鸡蛋新鲜度的评价指标,对增效保鲜的最佳配方进行优化选择.结果表明:37℃加速贮藏15 d后,连翘果实醇提物浓度0.8％、壳聚糖浓度2.0％、丙三醇浓度0.6％、单甘酯浓度0.6％的复合涂膜保鲜剂对鸡蛋保鲜效果最好,各指标均明显优于对照组.由于试验模拟鸡蛋极易腐败变质的温度,可以预测室温下涂膜后鸡蛋贮藏期更长.
【期刊名称】《陕西农业科学》
【年(卷),期】2016(062)009
【总页数】7页(P51-57)
【关键词】连翘果实;醇提物;壳聚糖;涂膜保鲜;鸡蛋
【作者】康佳木;张晓虎;王文英
【作者单位】商洛学院生物医药与食品工程学院,陕西商洛726000;商洛学院生物医药与食品工程学院,陕西商洛726000;商洛学院生物医药与食品工程学院,陕西商洛726000
【正文语种】中文
鸡蛋富含多种营养成分，素有微生物理想的“天然培养基”之称[1]。

鲜蛋贮藏过程中，蛋壳表面气孔易引起微生物的侵染及二氧化碳和水分的散失，导致鸡蛋品质下降。

涂膜保鲜法是保持鸡蛋品质和控制微生物污染的有效途径[2]，国内外应用
较多的涂膜保鲜剂多为人工合成的化学保鲜剂，开发天然、安全、高效的鸡蛋涂膜保鲜剂越来越受到人们的关注。

壳聚糖来源丰富且具有良好的成膜性、抑菌性、安全性，被食品领域广泛应用。

利用壳聚糖涂膜能延缓贮藏期鸡蛋感官品质及理化指标的下降，但单独使用的膜制剂涂膜效率低、难干燥、稳定性及制膜强度差[3,4]。

目前多将壳聚糖进行改性、复配，研制可有效延长鸡蛋贮藏期的复合涂膜保鲜剂。

我国中草药资源丰富，很多都具有防腐保鲜能力[5]，而将其与壳聚糖复配用于鸡蛋涂膜保鲜却鲜有报道。

连翘[Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl.]为木犀科连翘属植物的干燥果实[6]，地处秦岭腹地的陕西省商洛市连翘资源丰富、分布较为集中，是当地重点发展的“五大商药”之一[7]。

连翘果实乙醇提取物具有广谱抗菌作用[8]及抗氧化功能[9]，使用安全性高，且不受剂量、pH值限制[10]，故其提取物作为天然食品防腐剂的应用前景广阔。

鉴于商洛地区连翘的资源优势但利用尚不充分的现状[11]，研究连翘果实醇提物在鸡蛋涂膜保鲜中的应用，具有十分重要的现实意义。

1.1 材料与仪器
1.1.1 材料与试剂主要有：
(1)材料：连翘果实，采于商洛市洛南县洛源镇连翘基地；鸡蛋，购于商洛市商州区(当日产鲜蛋)。

(2)试剂：壳聚糖(脱乙酰度≥90%)、单甘酯(食品级)、丙三醇、冰乙酸、氢氧化钠均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备202型电热恒温干燥箱(北京科伟永兴仪器有限公司)，KH-500TDB型高频数控超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司)，SI-234型电子分析天平(精确度：0.0001g，北京丹佛仪器有限公司)，PYX-DHS.500BS-II隔水式电热恒温培养箱(上海跃进医疗器械有限公司)，MNT-150数显游标卡尺(上海美耐特实业有限公司)，pHS-25型数显pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司)。

1.2 试验方法
1.2.1 连翘果实醇提物的制备将连翘果实于105℃杀青30 min，80℃烘干至恒重，粉碎并过40目筛。

称取一定质量的连翘果实粉末与70%的乙醇混合(1∶10)摇匀浸泡30 min，然后在温度70℃、超声功率100 W的条件下，恒温浸提60 min[12]。

将浸提液过滤，滤液旋转蒸发，真空干燥即得连翘果实醇提物。

1.2.2 涂膜保鲜剂的配制以体积分数为0.5%的乙酸作为溶剂，配制不同浓度的壳聚糖溶液，使用磁力搅拌器将其完全溶解，然后分别加入连翘果实醇提物、丙三醇及单甘酯，于60℃恒温水浴锅中加热搅拌，用NaOH调pH至5.5，充分混匀后冷却去沫备用。

1.2.3 单因素试验分别考察连翘果实醇提物浓度(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)，壳聚糖浓度(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)，丙三醇浓度(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%)，单甘酯浓度(0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%)对鸡蛋涂膜保鲜效果的影响。

以清水洗去蛋壳上的杂物，用75%酒精消毒后放入已配好的涂膜保鲜剂中浸泡30 s后捞出，热风干燥形成完整的涂膜后，于37℃恒温培养箱中贮藏，每隔5 d检测鸡蛋的失重率和哈夫单位，每组重复三次，未涂膜为对照组(CK)，分别记录测定结果。

1.2.4 正交试验设计根据单因素试验结果，采用L9(34)正交试验设计对涂膜保鲜剂配方进行优化。

在37℃恒温培养箱中加速贮藏15 d，检测鸡蛋的失重率及哈夫单位。

正交试验因素水平表见表1。

1.2.5 鸡蛋新鲜度的检测指标及数据处理参照曹旭等人[13～15]的方法，测定鸡蛋的失重率、哈夫单位、蛋黄指数、蛋清pH等试验指标。

其中哈夫单位的评定标准参照中华人民共和国国内贸易行业标准SB/T 10638-2011《鲜鸡蛋、鲜鸭蛋分级》，AA级≥72，A级≥60，B级≥55。

试验数据采用Microsoft Excel和SPSS 17.0进行制图与统计分析。

2.1 单因素试验结果与分析
2.1.1 不同浓度连翘果实醇提物对鸡蛋失重率和哈夫单位的影响连翘果实醇提物浓度对鸡蛋失重率的影响如图1所示。

由图1可知，各试验组鸡蛋失重率均随贮藏时间的延长而逐渐升高，5 d后，各处理组鸡蛋失重率变化相对CK组差异显著(P<0.05)。

随着连翘果实醇提物浓度的增加，鸡蛋失重率的上升幅度减缓，但浓度为0.8%和1.0%的处理组变化差异不明显(P>0.05)。

说明进一步增加连翘果实醇提物浓度对鸡蛋失重率上升的抑制作用不再显著。

连翘果实醇提物浓度对鸡蛋哈夫单位的影响如图2所示。

由图2可知，各组鸡蛋的哈夫单位在贮藏过程中均随时间的延长而下降，其中对照组的哈夫单位下降速度最快，在15 d后开始散黄。

而处理组鸡蛋在15 d前均保持在B级以上，其中浓度为0.8%、1.0%的处理组下降速度最为平缓，15d内均保持在AA级以上。

对图1、图2综合分析可见，添加连翘果实醇提物的涂膜处理可显著提高鸡蛋新鲜度，原因可能是连翘果实醇提物的抑菌及抗氧化性能有效地抑制了蛋壳表面细菌的侵入，降低了鸡蛋的呼吸作用，从而减缓了蛋内蛋白和酶的分解及水蒸气的散失。

2.1.2 不同浓度壳聚糖对鸡蛋失重率和哈夫单位的影响壳聚糖浓度对鸡蛋失重率的影响如图3所示。

由图3知，各试验组鸡蛋失重率随着贮藏时间的增加呈现先增长后增长放缓的变化趋势，变化幅度与CK组相比差异显著(P<0.05)。

壳聚糖浓度越高，对鸡蛋失重率的上升抑制效果越好，其中2.5%的处理组贮藏25d失重率上升幅度最小。

壳聚糖浓度对鸡蛋哈夫单位的影响如图4所示。

由图4知，各试验组鸡蛋的哈夫单位在贮藏过程中均随贮藏时间的延长而逐渐下降，其中CK组的哈夫单位下降速度最快，和涂膜组相比差异显著(P<0.05)。

低浓度(0.5%、1.0%)的壳聚糖处理组于第20d开始散黄，而2.5%的处理组在第20d仍保持在A级。

对图3、图4综合分析可见，添加壳聚糖的涂膜处理可显著延长鸡蛋贮藏期，但壳
聚糖浓度太低不能有效成膜，导致鸡蛋涂膜保鲜效果不佳。

2.1.3 不同浓度丙三醇对鸡蛋失重率和哈夫单位的影响丙三醇浓度对鸡蛋失重
率的影响如图5所示。

由图5知，当丙三醇浓度在0.6%～1.5%之间时，贮藏过
程中鸡蛋失重率差异不明显(P>0.05)。

作为成膜助剂的丙三醇，适量添加可改善
壳聚糖涂膜鸡蛋的成膜性能，低浓度处理组鸡蛋表面难以形成有效覆盖，而当丙三醇浓度达1.5%时，成膜过厚，涂膜不均匀，导致贮藏期鸡蛋失重率增幅较大。

丙三醇浓度对鸡蛋哈夫单位的影响如图6所示。

由图6知，各处理组鸡蛋哈夫单
位显著高于对照组(P<0.05)，即添加丙三醇能对鸡蛋起到很好的保鲜效果。

处理
组鸡蛋25d内均无散黄，其中0.3%的丙三醇处理组哈夫单位值最低，与其他各处理组相比差异显著(P<0.05)。

对图5、图6综合分析可见，添加丙三醇的涂膜处理可提高鸡蛋新鲜度，原因可能是丙三醇可弱化壳聚糖分子间的相互作用，减小其分子间链运动的阻力，从而改善膜制剂的界面稳定性，避免其干燥后破裂。

2.1.4 不同浓度单甘酯对鸡蛋失重率和哈夫单位的影响单甘酯浓度对鸡蛋失重
率的影响如图7所示。

由图7知，当单甘酯的浓度在0.4%～0.6%时，经涂膜处
理的鸡蛋失重率变化较平稳，且没有显著差异(P>0.05)。

浓度过低时，鸡蛋失重
率增长幅度较大。

乳化剂单甘酯浓度对鸡蛋哈夫单位的影响如图8所示。

由图8知，随着贮藏时间
的延长，鸡蛋的哈夫单位呈下降趋势。

与对照相比，涂膜组哈夫单位下降幅度较小，CK组在10 d后已降至B级以下，而单甘酯浓度在0.4%～0.6%的处理组鸡蛋在
15 d内一直保持AA级，明显优于低浓度单甘酯处理组及对照。

通过对图7、图8综合分析可见，单甘酯浓度过低保鲜剂成膜效果及稳定性较差，导致37℃下，蛋内蛋白水解及水分蒸发速度加快，使鸡蛋失重率及哈夫单位变化
幅度较大。

2.2 正交试验结果与分析
通过分析单因素试验结果将鸡蛋在37℃恒温培养箱中加速贮藏15d后测定试验指标。

正交试验结果见表2。

由表2知，鸡蛋加速贮藏15d各因素影响失重率的主次顺序为：壳聚糖浓度>连
翘果实醇提物浓度>单甘酯浓度>丙三醇浓度。

仅从失重率这一指标考虑，复合涂
膜保鲜剂的最佳配方为A3B2C3D3；仅从哈夫单位这一指标考虑，四因素影响哈
夫单位的主次顺序为连翘果实醇提物浓度>壳聚糖浓度>丙三醇浓度>单甘酯浓度，复合涂膜保鲜剂的最佳配方为A3B2C1D3；两个指标单独分析出来的最优配方不
一致，通过比较因素主次顺序，再由均值决定最好水平。

由于丙三醇属于次要因素，考虑其用量所带来的经济成本，根据综合平衡法取最佳配方为A3B2C1D3，即连
翘果实醇提物浓度0.8%、壳聚糖浓度2.0%、丙三醇浓度0.6%、单甘酯浓度
0.6%。

2.3 最佳涂膜保鲜配方对鸡蛋的保鲜效果
以正交试验确定的最佳配方涂膜鸡蛋并在37℃恒温培养箱中加速贮藏15 d后测
定鸡蛋的失重率、哈夫单位、蛋黄指数、蛋白pH、气室高度，每组重复3次，取平均值。

指标实测值结果见表3；感官评定结果见表4。

由表3、表4可见，采用上述最佳配方制得的保鲜剂涂膜鸡蛋在37℃下加速贮藏15 d，各项新鲜度指标均明显优于对照组。

笔者选取商洛所产连翘果实作为研究对象制备复合涂膜保鲜剂保鲜鸡蛋。

采用
L9(34)正交试验方法，对增效保鲜的最佳配方进行优化，得出最优配方为：连翘果实醇提物浓度0.8%、壳聚糖浓度1.2%、丙三醇浓度0.6%、单甘酯浓度0.6%。

与目前国内外对于鸡蛋涂膜保鲜的相关研究比较，试验综合考虑了复合膜制剂的抑菌性、抗氧化性、成膜性、稳定性及制造成本等诸多因素，所得最优配方能均匀覆盖于蛋壳表面，感官上易为消费者接受并且具有良好的涂膜保鲜效果。

梁茂文等人
[16]采用抗菌和成膜特性强的蒲公英、白芨以及壳聚糖制成中草药+壳聚糖复合涂膜保鲜液，在夏季高温季节进行鸡蛋保鲜试验，结果表明各新鲜度检测指标均表现出显著效果，比对照组贮藏期延长了14 d。

邢淑婕等人[18]用竹汁和壳聚糖制成的复合涂膜液对鸡蛋进行涂膜处理，结果表明含竹汁的壳聚糖涂膜液能较好地保持鸡蛋的新鲜度和品质。

试验过程中鸡蛋均在37℃高温条件下贮藏，经过涂膜的鸡蛋质量均明显优于未涂膜的鸡蛋。

综合分析各指标变化，原因可能是鸡蛋经过涂膜后，蛋壳表面的气孔被涂膜保鲜剂封闭，辅以连翘果实醇提物中防腐保鲜成分良好的抑菌及抗氧化作用，抑制了蛋壳表面微生物的生长繁殖及鸡蛋自身呼吸作用，从而减缓了鸡蛋品质的劣变速度。

由于试验模拟鸡蛋极易腐败变质的贮藏温度，可以预计在常温条件下以优化所得最佳配方对鸡蛋涂膜后其贮藏期会更长。

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