《食品科学》：贵州三穗特色黄皮蛋加工过程中凝胶形成及颜色变化分析

皮蛋是在强碱溶液中腌制而成的风味蛋制品，民间俗称松花蛋、变蛋。传统皮蛋腌制工艺中常采用氧化铅作为腌制剂，其易引发重金属含量超标、碱味过重等食品安全问题。与此同时，传统皮蛋多为暗黑色或墨绿色，在视觉上易使消费者产生排斥感。目前主要通过改善传统工艺提高皮蛋品质及安全性。

为使无铅腌制工艺更好地应用于生产健康、品质优良的黄皮蛋，促进皮蛋产业发展，贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州省发酵工程与生物制药重点实验室的于 沛、王修俊*、徐 雯等人以三穗麻鸭蛋为原料，以预实验得到的黄皮蛋最佳无铅腌制工艺为基础，对黄皮蛋腌制和后熟过程中的质构特性、微观结构和分子间作用力等凝胶特性及颜色变化进行分析，探究黄皮蛋无铅加工过程中蛋清凝胶及颜色形成机理及关键控制点，以期为黄皮蛋无铅腌制技术实际应用提供更全面的理论指导。

1、皮蛋加工过程中蛋清游离碱度的变化

如图1所示，腌制过程中（0～18 d），随着加工时间延长，蛋清游离碱度逐渐增加，增长速率呈先快后慢的趋势，从初始的47.59 mg/100 g增加至466.59 mg/100 g，腌制结束（18 d）后，蛋体离开腌制液强碱环境，蛋清游离碱度逐渐下降至24 d时的323.53 mg/100 g，在24～30 d，皮蛋蛋清游离碱度变化不明显。

2、皮蛋加工过程中蛋清凝胶微观结构变化

从图2A、B可观察到，0～6 d时，皮蛋处于流动态液体，蛋白质无序排列；如图2C所示，12 d时，皮蛋蛋清凝胶化，形成三维网状结构，网孔紧密、结构牢固，与文献[11]观察到的结果相似；18 d时，蛋清凝胶部分被碱破坏，网孔变大（图2D）；24～30 d时，皮蛋离开腌制碱液环境，蛋清凝胶自我修复，网孔变得紧密、结构变得牢固，弹性、硬度增大，形成较好的抗外力特性（图2E、F）。

3、皮蛋加工过程中蛋清凝胶分子间作用力变化

如表1所示，蛋清凝胶分子间作用力有明显差异，且随着皮蛋的腌制时间延长而发生相应变化。腌制0～6 d过程中，离子键作用力、疏水作用、二硫键作用力显著增加，且在12～30 d凝胶形成后，蛋清中离子键作用力均大于23 mg/100 g，二硫键作用力均大于20 mg/100 g，氢键作用力均小于4 mg/100 g，疏水作用均小于15 mg/100 g；离子键与二硫键作用力占总作用力的70%以上，离子键作用力占总作用力的36%以上，二硫键作用力占总作用力的33%以上，疏水作用占总作用力的25%以下，氢键作用占总作用力的6%以下。结果表明，氢键在维持皮蛋凝胶结构中作用较小，离子键和二硫键对维持皮蛋凝胶结构作用较大，同时疏水作用也对皮蛋凝胶结构有一定影响。

4、皮蛋加工过程中蛋清凝胶质构特性变化

结合表1与图3可知，加工18～24 d，蛋白质分子间化学键作用力变化不明显，皮蛋凝胶各质构特性指标上升并逐渐趋于平衡状态，在24～30 d时，皮蛋蛋清质构特性无明显差异，此时蛋白质离子键与二硫键作用力约占总作用力的70%，以离子键与二硫键为主的凝胶结构为不可逆凝胶，促使黄皮蛋形成稳定的凝胶状态。

综上，蛋清凝胶主要形成于6～12 d，质构特性变化主要集中于12～24 d，在加工24 d后，蛋清质构特性基本稳定，质构特性水平随时间延长无明显变化。即在实际生产中，皮蛋腌制完成后，可常温放置6 d，蛋清凝胶性质会略微提升，产品品质更佳。

5、皮蛋加工过程中蛋清蛋白质二级结构变化

如图4所示（请点击下方阅读原文查看图4），蛋白质红外光谱酰胺I带的吸收峰主要是由蛋白质骨架中的羰基振动引起，能够直观、灵敏地反映蛋白质的构象及其变化，因此可以根据蛋白质二级结构含量的变化来确定蛋白质的变性情况。蛋白质在酰胺I带（1 600～1 700 cm－1）的信号较强，主要是C＝O肽链伸缩振动、N－H弯曲振动和C－N伸缩振动的耦合所引起，加工过程中的黄皮蛋均在1 640 cm－1左右有最大的吸光度，说明黄皮蛋凝胶结构中β-折叠结构的相对含量较高。对FTIR图傅里叶去卷积后进行高斯函数分峰拟合可得图5（请点击下方阅读原文查看图5）。

如表2所示，未开始腌制的新鲜鸭蛋蛋白二级结构中以α-螺旋和β-折叠为主，相对含量分别为34.59%、32.51%。腌制阶段的18 d内，α-螺旋相对含量逐渐降低，而β-折叠和β-转角相对含量明显增加，故可推断黄皮蛋在腌制过程中，蛋白质在强碱环境中发生变性，二级结构中的α-螺旋氢键断裂，向β-折叠、β-转角结构的转化。且α-螺旋和β-折叠含量在腌制的0～12 d过程中变化的速率较快，β-折叠和β-转角结构有助于蛋白质分子的聚集。腌制12～18 d，蛋白质二级结构变化相对不明显，但无规卷曲结构相对含量降低，这与凝胶结构在强碱腌制液中被破坏有关。黄皮蛋在18 d后离开腌制液，蛋白质二级结构逐渐趋于稳定，结合质构变化分析可知，24～30 d凝胶质构趋于稳定，30 d时β-折叠和β-转角相对含量分别为35.84%和29.12%，故黄皮蛋加工完成后维持凝胶的蛋白质二级结构主要为β-折叠和β-转角。

6、皮蛋加工过程中蛋清色泽变化

如图6所示，皮蛋加工过程中，皮蛋蛋清W值和L值呈下降趋势，a值和b值呈上升趋势，蛋清由白色逐渐变成金黄色。12～18 d时，蛋清色差变化幅度最大，随后色差变化幅度减小，24～30 d时，蛋清b、L、W值变化不明显。蛋清色泽变化是一个复杂的过程，目前较为认可的变色反应是羰氨反应。

7、皮蛋加工过程中蛋清内还原糖含量变化

由图7所示，皮蛋加工过程中，蛋清内还原糖含量总体呈下降趋势，下降趋势先急后缓，从最初的0.58 g/100 g逐渐降低到30 d时的0.19 g/100g，腌制12 d后还原糖含量趋于稳定。

8、皮蛋加工过程中蛋清内游离氨基酸含量的变化

由表3可知，皮蛋加工过程中游离氨基酸种类逐渐增加，从最初的8 种增长到结束时的13 种；游离氨基酸总含量先减少后持续增加，从初始的31.67 mg/100 g降为6 d时的26.51 mg/100 g，随后一直上升至结束时的106.27 mg/100 g。随时间延长，皮蛋内不同游离氨基酸含量发生显著变化。

结论

本研究结果表明，黄皮蛋蛋清凝胶结构及色泽形成主要在腌制阶段的6～12 d，此阶段是控制皮蛋品质的关键阶段。在第12天时，皮蛋蛋清硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性、内聚性等质构特性均达到较大值，腌制12～18 d，离子键作用力及质构特性水平呈下降趋势，蛋清凝胶结构被破坏，α-螺旋结构与β-折叠、β-转角相对含量变化不大，无规卷曲结构相对含量下降至8.07%。18 d后为黄皮蛋的后熟阶段，蛋清凝胶结构、质构特性趋于稳定，加工24 d后，蛋清凝胶质构特性基本稳定，质构特性指标水平随时间延长无明显变化。维持蛋清蛋白质凝胶的分子间作用力从强到弱依次是是离子键、二硫键、疏水作用、氢键，蛋白质二级结构主要是β-折叠和β-转角。

蛋清颜色变化主要由羰氨反应调控，其与蛋清内还原糖及游离氨基酸含量变化有关。色泽形成阶段主要集中于腌制的0～12 d，此时蛋清内还原糖含量快速降低，游离氨基酸含量先降低后升高；随后，蛋清白度、亮度逐渐下降，红绿度和黄蓝度逐渐升高，蛋清颜色逐渐变黄变暗。综上，在实际生产中，皮蛋腌制完成后，可常温放置6 d，蛋清凝胶性质会略微提升，色泽稳定，产品品质更佳。

本文《贵州三穗特色黄皮蛋加工过程中凝胶形成及颜色变化分析》来源于《食品科学》2021年42卷19期65-73页，作者：于沛，王修俊，徐雯，刘林新，杨丽平，陈颜红，聂黔丽，杨万云，姚碧琼。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200828-388。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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