选定有机防腐剂在不同储存期间对鸡蛋品质属性的影响

《Scientific African》：Effects of selected organic preservatives on table egg quality attributes during various storage periods

有机 preservatives and storage durations significantly influence egg quality. Beeswax alone and combined with ginger, moringa, and lemon powder reduced weight loss (<1%) and stabilized pH, maintaining albumen and yolk integrity better than uncoated eggs.

　　这项研究探讨了有机防腐剂，特别是蜂蜡与姜、莫琳加和柠檬粉的组合，在不同储存时间下对鸡蛋品质的影响。研究采用完全随机因子实验设计，评估了这些防腐方法和储存时间对鸡蛋质量的影响。研究总共使用了150个大小一致的鸡蛋，分为五个处理组：未涂覆（对照组）、蜂蜡单独使用、蜂蜡与姜粉、莫琳加粉或柠檬粉组合使用。每个处理组进行三次重复，每组分配30个鸡蛋。莫琳加、姜和柠檬分别经过干燥、研磨并混合到熔化的蜂蜡中，然后均匀地涂抹在鸡蛋表面。随后，鸡蛋在控制条件下（温度23±2°C，相对湿度65%）进行储存。每周对六个随机选取的鸡蛋进行评估，包括重量损失、蛋白和蛋黄pH值以及蛋白质量等指标。

研究结果表明，有机防腐剂和储存时间对鸡蛋质量有显著影响（p<0.05）。未涂覆的鸡蛋在第五周时重量损失达到7.66%，而使用蜂蜡与姜、莫琳加或柠檬粉组合的鸡蛋重量损失则低于1%。蛋黄指数和颜色在未涂覆的鸡蛋中明显恶化，而蜂蜡与姜粉涂覆的鸡蛋显示出更好的保存效果。这些发现表明，蜂蜡单独使用或与姜、莫琳加和柠檬粉组合使用，可以有效保持鸡蛋的新鲜度并延长其保质期，为未来的鸡蛋保存技术研究提供了新的方向。

在埃塞俄比亚，家禽数量约为5700万只，其中78.85%为本土品种，12.02%为杂交品种，9.11%为外来品种。家禽产业涵盖了从大规模企业到小型农场的多种运营模式。尽管本土品种是主要的蛋生产来源，但杂交和外来品种也在蛋生产中发挥重要作用。蛋的质量受多种因素影响，包括新鲜度、清洁度、蛋壳强度以及内部特征如蛋白和蛋黄的质量。随着时间的推移，鸡蛋会失去水分和气体，pH值上升，自然防御机制减弱，从而导致变质。高温和较长的储存时间进一步增加了易腐性。关键因素如温度、湿度和储存时间显著影响微生物生长和整体蛋质量。

水分和二氧化碳的流失导致鸡蛋重量减少，存储在室温下的鸡蛋比存储在较冷环境下的鸡蛋更快地失去水分。天然涂层，如蜂蜡、蜡树蜡和精油，已被证明能有效减少水分流失。例如，使用蜡树蜡涂层的鸡蛋在四周内比未涂层的鸡蛋减少了30%的重量流失，突显了其延长保质期的潜力。此外，湿度控制也至关重要；在约80%湿度条件下储存的鸡蛋比在较低湿度环境中储存的鸡蛋保持更多的重量，而涂覆的鸡蛋在高湿度环境下失去的重量仅为未涂覆鸡蛋的一半。

蛋的新鲜度通常通过哈夫单位（HU）来评估，该单位评估蛋白的厚度。HU值超过72的鸡蛋被认为是高质量的。蛋的自然老化过程会导致蛋白变薄和蛋黄变平，从而降低蛋的质量。然而，由生物聚合物或天然添加剂制成的可食用涂层不仅提供抗菌作用，还能保持质量。例如，蜂蜡、树脂和椰子油等涂层有助于保持水分并具有抗菌特性。此外，精油和植物基涂层作为环保、天然的保存方法，通过抑制细菌生长和氧化，帮助延长蛋的保质期。

蛋黄指数，评估蛋黄高度与直径的比例，是衡量新鲜度的重要指标。例如，壳聚糖和树脂涂层被证明能有效维持较高的蛋黄指数和蛋黄硬度达五周。此外，从涂层中提取的抗氧化剂，如迷迭香和牛至提取物，有助于保持蛋黄颜色，减少氧化，并保留维生素A和E等重要营养素。涂覆的鸡蛋在蛋黄内部表现出较慢的pH值上升，这有助于保持结构完整性，减少蛋白质分解，最终呈现出更新鲜的外观和更坚硬的质地。

自20世纪80年代以来，天然涂层因其在延长蛋质量方面的潜力而受到关注。随着消费者对安全、可持续性和无残留选项的重视，天然涂层逐渐流行起来。研究表明，像稻米蛋白与树脂结合的涂层可以延长内部蛋质量的时间，而树脂涂层显著减少蛋壳上的细菌数量。此外，由树脂和壳聚糖制成的涂层表现出显著的屏障和抗菌特性。稻米蛋白与巴西绿树脂的结合也帮助延长保质期。

最近的研究探讨了各种有机涂层材料作为传统矿物油的替代品，用于延长蛋和其他食品的保质期。这些材料源自可再生资源，提供了诸如可生物降解和符合消费者对天然产品的偏好等潜在优势。研究考察了如蜂蜡、壳聚糖、蜡树蜡和植物油等涂层材料的有效性，这些材料在蛋壳上形成半渗透性屏障，有效减少水分流失，最小化气体交换，并抑制微生物渗透，从而延迟蛋白变薄和蛋黄变平。然而，蜂蜡与柠檬、姜和莫琳加粉的组合作为替代涂层材料的具体效果尚未被研究过。这项研究首次评估了它们对蛋质量属性在不同储存时间下的影响。因此，本研究的结果为未来在食品包装中的应用提供了有前景的替代材料。

蛋制品在营养和经济发展中起着关键作用，但目前缺乏关于有机防腐剂在延长室温下储存蛋的保质期的有效性知识。在埃塞俄比亚正统埃塞俄比亚基督徒中，存在较长的禁食期，这导致了动物源食品的有限销售，进而导致大量未售出的鸡蛋变质浪费，特别是影响了农村小规模养鸡户。为了解决这一挑战，研究人员探索了蛋壳的抗菌处理，这对于防止微生物污染和保持蛋质量至关重要。因此，本研究的目的是评估选定的有机防腐剂在不同储存时间对餐桌蛋质量属性的影响。

研究区域位于埃塞俄比亚的德布雷齐特（也称比什奥夫图），该地区位于埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴东南47.9公里处，属于奥罗米亚地区的东谢瓦区，海拔1920米（6300英尺）。该镇有两个主要季节：6月至9月的雨季，降雨时间约占84%；以及10月至次年5月的旱季。该地区的最高气温可达27.5°C，最低气温约为12.5°C。年平均降雨量约为800毫米，人口约99,928。研究在旱季期间进行，即5月至6月。所有涂覆了有机防腐剂的蛋和未涂覆的蛋质量参数均在埃塞俄比亚农业研究所（EARI）的德布雷齐特农业研究中心食品科学项目实验室进行了评估。

在ELFORA农业工业公司，蛋鸡被喂食由该公司专门生产的一种商业层饲料。这种配方旨在满足蛋鸡的营养需求，促进最佳的蛋产量。研究中的蛋样本是从ELFORA农业工业公司位于德布雷齐特的Bovans Brown鸡群中收集的，这些鸡群在研究开始时的年龄为十八个月。为了保持各处理组的一致性，30个鸡蛋在涂覆前被逐一称重，并被随机分配到每种有机防腐剂处理中。

蛋壳涂覆过程的准备涉及将蜂蜡切成薄片，然后放入一个干净的250毫升烧杯中，浸泡在沸水浴中（65-70°C）。液化的蜂蜡被冷却至半固态。莫琳加的叶子被收集并用蒸馏水彻底冲洗以去除任何杂质和灰尘。清洗后，叶子在23±2°C和65%相对湿度的条件下阴干48小时。随后，干燥的叶子被研磨至100微米筛网大小，并储存在密封容器中，含水量为8.25%。柠檬果被采摘，整个果实用蒸馏水冲洗以去除任何杂质和灰尘。然后在不剥皮的情况下晾干72小时。之后，柠檬被切成5毫米厚的片，最后将干燥的柠檬片研磨并通过100微米筛网，然后储存在密封容器中，含水量为8.45%。姜块则用蒸馏水彻底清洗，然后切成片并在50°C下干燥12小时。最后，干燥的姜块被研磨至100微米粒径，并储存在密封容器中，含水量为8.53%。柠檬、莫琳加和姜的干燥成分被研磨成粉末，使用磨机（型号：SZJ-836，印度）制成（见图1）。

蛋壳的涂覆过程开始前，每个鸡蛋被仔细称重，以确保处理的一致性。此外，使用高精度的数字电子天平（RADWAG，印度）分别称量了100克的姜、莫琳加和柠檬粉末样本，与500克的蜂蜡片结合。涂覆液通过在65至70°C下煮沸40分钟制备，同时使用机械磁力搅拌器进行搅拌。涂覆过程在65至70°C下进行，伴随40分钟的冲洗时间。每个鸡蛋上大约应用了1-2毫升的涂覆液，具体取决于鸡蛋的大小和涂覆液的粘度。在整个储存期间（第一周至第五周），所有涂覆的鸡蛋都被存放在一个房间内，保持室温（22±2°C）和平均相对湿度65%。涂覆后，每周对鸡蛋进行重新称重，以评估各种参数。

在每个处理组中，所有30个鸡蛋被放置在塑料蛋托中，窄端朝下，并在室温（22±2°C）和平均相对湿度65%下储存五周。在初始储存之后，每周对鸡蛋进行评估，从涂覆后的一周开始。每周从每个处理组中随机选择六个鸡蛋进行所有质量参数的评估（见图2）。

实验设计为完全随机因子设计（CRD）。模型如下：Y_ijk = μ + α_i + β_j + (αβ)_ij + ε_ijk，其中Y_ijk代表蛋质量属性，μ代表总体均值，α_i代表选定的有机防腐剂的效果，β_j代表储存时间，(αβ)_ij代表防腐剂和储存时间的交互效应，ε_ijk代表随机误差。

对鸡蛋内部质量参数的分析包括蛋的重量损失、哈夫单位、蛋黄指数、蛋白指数和蛋黄颜色。蛋的重量损失通过每周在分析天平上测量，精度为0.0001克，记录的值用于计算蛋的重量损失。通过电子秤测量每个涂覆蛋的重量，精度为±0.05克。蛋的pH值通过每周测量蛋白和蛋黄的pH值来评估，使用数字卡尺测量蛋白高度，精度为0.001毫米。

蛋黄指数通过测量蛋黄的高度和直径，然后将高度除以直径来计算。蛋白指数通过测量蛋白的高度，并将其与蛋白的长度和宽度的平均值进行比较，使用数字卡尺测量，精度为0.001毫米。蛋黄颜色通过将其与罗氏蛋黄颜色扇上的标准颜色进行比较来评估，该扇显示一系列颜色块。选择最接近蛋黄样本的颜色块以确定罗氏蛋黄颜色扇（型号：CIE 1931，德国）的颜色代码。颜色代码通常包括一个数值或描述性值，表示蛋黄的颜色强度。该颜色扇根据制造商指南进行校准。

研究结果表明，有机防腐剂和储存时间对蛋质量有显著影响（p<0.05）。未涂覆的鸡蛋显示出显著的重量损失，第五周时达到7.66±0.81%。相比之下，使用不同有机防腐剂涂覆的鸡蛋重量损失较低。这些结果支持了先前的研究，表明天然涂层能有效保持蛋质量并延长其保质期。此外，防腐剂与储存时间的交互效应在蛋质量属性上具有显著影响。涂覆了蜂蜡的鸡蛋以及涂覆了蜂蜡与姜、莫琳加和柠檬粉的鸡蛋在整个储存期间的重量损失均低于1%。这些结果支持了研究，表明天然涂层如蜂蜡能显著减少水分流失，从而延长其保质期。

研究还发现，储存时间对蛋黄和蛋白的pH值有显著影响。未涂覆的鸡蛋pH值从第一周的7.50上升到第五周的8.03，这表明了蛋的变质和潜在腐败。相比之下，涂覆了蜂蜡及其组合的鸡蛋保持了相对稳定的pH值，范围从6.75到7.33，这表明了蛋白质量的改善。这些结果与研究相一致，表明天然涂层能有效维持pH值和整体蛋质量。pH值的稳定性对蛋在长期储存中的质量和安全性至关重要，突显了有效天然防腐剂在延长蛋制品保质期中的重要性。

研究还探讨了储存时间对蛋黄和蛋白质量参数的影响。储存时间显著影响了蛋黄和蛋白的质量参数，所有测量参数都随着储存时间的增加而发生变化。例如，蛋白长度和宽度在储存期间有所变化，这表明了储存时间对蛋质量的影响。未涂覆的鸡蛋蛋白长度从71.14±3.20毫米增加到81.13±2.01毫米，这可能是因为缺乏保护性涂层导致的水分流失。蛋白高度和重量也随着储存时间的增加而下降，表明了储存时间对蛋质量的负面影响。高pH值与蛋白质降解和蛋白质量下降有关。这些结果强调了监测储存时间以减少质量损失的重要性，尤其是在商业环境中，保持最佳条件对于消费者满意度和安全性至关重要。

研究还分析了有机防腐剂对蛋黄质量参数的影响。蛋黄长度和宽度的变化显示出防腐剂与储存时间的交互效应。未涂覆的鸡蛋蛋黄长度从42.62毫米增加到56.62毫米，表示32.9%的增加。这种变化主要归因于水分流失和蛋黄的变质。相比之下，涂覆了蜂蜡及其组合的鸡蛋蛋黄长度保持稳定，范围从45.36±2.33毫米到54.05±1.23毫米。这表明蜂蜡有效减少了水分流失并帮助维持蛋黄结构。此外，未涂覆的鸡蛋蛋黄宽度从36.85±0.58毫米增加到45.31±0.97毫米，反映了储存期间蛋黄的逐渐变质。涂覆了蜂蜡与姜、莫琳加和柠檬粉的鸡蛋蛋黄宽度则保持相对稳定，从45.36±2.33毫米到43.82±0.86毫米，这表明蜂蜡能有效维持蛋黄的尺寸和整体质量。

研究还探讨了储存时间对蛋黄质量参数的影响。储存时间对蛋黄的所有质量参数都有显著影响，所有测量参数都随着储存时间的增加而发生变化。例如，蛋黄长度和宽度在储存期间有所变化，这表明储存时间对蛋质量的影响。蛋黄高度和重量的变化显示出储存时间对蛋黄质量的负面影响。这些结果支持了研究，表明储存时间对蛋黄的尺寸和硬度有显著影响，这与蛋的自然老化过程有关。储存时间的延长会导致蛋黄尺寸和硬度的变化，从而影响蛋的整体质量。

本研究的局限性在于，未单独量化姜、莫琳加和柠檬粉的个体成分，这可能影响了它们的植物化学成分，从而影响了蛋的质量属性。此外，未研究不同添加剂比例对蛋质量的影响，因为时间与资源限制，采用了固定的蜂蜡与添加剂比例。此外，蛋壳颜色对市场吸引力的影响未被评估，因为研究的重点是防腐剂的影响。这些限制可能影响了研究结果的全面性。

研究结论表明，这些有机防腐剂对蛋黄质量有积极影响，稳定了蛋黄的尺寸和颜色，同时减少了pH值的波动。蜂蜡单独使用或与姜、莫琳加和柠檬粉组合使用，能够有效保持蛋的质量属性，而未涂覆的蛋则由于环境条件的影响显示出显著的变化。蜂蜡涂层能有效减少水分流失和蛋壳变形。尽管未涂覆的蛋在储存过程中经历了显著的重量损失，但使用蜂蜡单独或与姜、莫琳加和柠檬粉组合涂覆的蛋重量损失低于1%。此外，蜂蜡与姜、莫琳加和柠檬粉组合涂覆的蛋在储存过程中减缓了蛋白的衰老，保持了其尺寸和硬度，从而提高了蛋白指数和哈夫单位。

蜂蜡单独使用或与姜、莫琳加和柠檬粉组合使用，显著提高了蛋的保存效果。这些有机涂层有效减少了水分流失和重量减少，从而延长了保质期并减少了收获后的损失。它们成功地保持了蛋的尺寸，防止了过度的水分流失，并限制了重量减少。因此，蜂蜡单独使用及其与姜、莫琳加和柠檬粉的组合在储存期间有效保护了蛋的质量属性，防止了变质，特别是在缺乏冷藏设备的地区尤为重要。这些测量结果与更高的蛋质量和新鲜度相关，从而加强了蜂蜡单独使用及其与姜、莫琳加和柠檬粉组合使用对蛋在储存期间保持整体质量的作用。

未来的研究应进一步探讨蛋涂层防腐剂的成分。识别和测量特定成分及其不同浓度对于理解它们对蛋保存的潜在影响至关重要。这种分析可以揭示不同天然物质如何影响蛋的保存，无论是积极还是消极的影响。此外，研究应探讨不同添加剂水平对蛋整体质量的影响，以确定最佳浓度。评估这些添加剂对蛋壳颜色及其与市场吸引力的关系也很重要，因为蛋的外观显著影响消费者的接受度。了解添加剂如何改变蛋壳颜色可以帮助建立质量标准。最后，感官评估，特别是品尝测试，对于未来的研究至关重要。研究这些添加剂如何影响风味和消费者偏好可以大大促进蛋的市场竞争力。