不同温度下短期和长期储存中鸡蛋品质的综合研究

《Foods》：A Comprehensive Study of Chicken Eggs Quality in Short- and Long-Term Storage Under Different Temperatures

　　

全球范围内缺乏关于商业食用鸡蛋储存条件的统一法规。本研究聚焦于鸡蛋在10°C、21°C和35°C三种温度下的短期储存（STS，24天）和长期储存（LTS，15周，n=1500），基于失重、哈夫单位（HU）、蛋黄指数（YI）、蛋壳强度、蛋清和蛋黄pH、蛋黄颜色以及蛋清吸光度进行全面的物理品质评估。研究人员将零级动力学方程拟合至数据以呈现品质衰减，并计算了半衰期（t_1/2）和十进制减少时间（D值）。结果表明，温度（35°C）在STS期间对品质退化有显著影响，主要体现在失重、HU、YI、蛋黄颜色和吸光度方面。冷藏能够在STS期间保持品质，并在LTS期间仅引起微小变化。35°C条件下蛋黄颜色的净变化（ΔE）和色度（C）在STS结束时表现出显著变化（p ≤ 0.05）。t_1/2评估显示，35°C储存的鸡蛋品质参数变化仅需<2天。冷藏对鸡蛋整体品质的积极效应已得到验证；这些结果可作为尚无鸡蛋储存法规的国家制定新指南的起点。

**论文解读：不同温度下鸡蛋短期与长期储存的品质综合研究**

**1. 研究背景与问题**
鸡蛋是全球消费量最大的食品之一，富含蛋白质和营养素。然而，关于商业食用鸡蛋的储存条件，全球缺乏统一法规。不同国家对冷藏的要求差异显著：美国强制要求全程冷藏（≤4.4°C），而欧盟、墨西哥、印度等国家则允许室温储存。但“室温”定义模糊，热带地区可达35–40°C。现有研究在温度范围、储存时长和品质参数分析上存在局限，尤其缺乏对高温（>30°C）和长期储存下鸡蛋物理及品质变化的系统研究。此外，品质衰减的数学模型（如动力学参数）应用不足，难以量化储存条件对保质期的影响。因此，本研究旨在系统评估三种温度（10°C、21°C、35°C）下鸡蛋短期（24天）和长期（15周）储存中的品质变化，并通过动力学模型预测保质期参数，为制定更科学的储存指南提供依据。论文发表在《Foods》。

**2. 主要技术方法**
研究人员采用以下关键技术方法：
- **样本来源**：短期储存实验使用费城本地超市购买的AA级大白鸡蛋（n=1500）；长期储存实验使用宾夕法尼亚州本地农场供应的AA级大白鸡蛋（批次来源）。所有鸡蛋均于购买/接收后次日使用，蛋龄<7天。
- **储存条件**：设置三个温度（10°C、21°C、35°C）的孵育箱进行短期储存（24天）；长期储存仅于10°C（模拟冷藏条件）进行（15周）。
- **品质评估**：测量失重、蛋壳强度（数字蛋测试仪DET 6500）、哈夫单位（HU）、蛋黄指数（YI）、蛋壳厚度、蛋黄颜色（亨特L^*a^*b^*色度计）、蛋清及蛋黄pH（pH计）、蛋清吸光度（600 nm分光光度计）。
- **数学建模**：对品质衰减数据拟合零级动力学方程，计算速率常数（k）、半衰期（t_1/2）和十进制减少时间（D值）。
- **统计分析**：单因素方差分析（ANOVA，α=0.05）和Tukey多重比较检验。

**3. 研究结果**
**3.1 鸡蛋失重**
通过测量不同储存天数的鸡蛋重量发现，温度显著影响失重。短期储存中，10°C下24天仅失重~1 g（1.7%）；21°C下失重达4.5 g（7.9%）；35°C下失重超过12 g（>21%），因高温加速水分蒸发。长期储存（10°C）15周后，最大失重仅约2 g（3.5%）。结果表明，冷藏可有效抑制失重，而高温导致快速水分流失。

**3.2 蛋壳强度与厚度、哈夫单位（HU）及蛋黄指数（YI）**
蛋壳强度在所有温度和时间下均无显著变化，平均值约4.4 kgf；蛋壳厚度保持0.39±0.01 mm。HU受温度影响显著：短期储存中，10°C鸡蛋HU维持在80以上，而21°C和35°C下HU降至约55；长期储存（10°C）15周后HU仍保持74。YI在35°C下快速下降，10天内趋近于零，蛋黄膜破裂并产生异味；21°C下YI缓慢降至0.260；10°C下YI在短期储存中保持~0.400，长期储存后降至约0.326。研究表明，冷藏能有效维持HU和YI，而高温加速蛋清稀化和蛋黄膜弱化。

**3.3 蛋清与蛋黄pH**
蛋清pH在短期和长期储存中均保持稳定（~9.5），不受温度影响。蛋黄pH在35°C短期储存结束时从6.18升至7.48，表明高温导致内部结构降解；10°C长期储存中蛋黄pH仅微升0.3单位。结果表明，冷藏可抑制蛋黄pH上升，维持品质。

**3.4 蛋清吸光度**
蛋清吸光度反映蛋白质降解程度。短期储存中，35°C下蛋清吸光度在第10天后快速上升至>1.0，表明蛋白变性；10°C和21°C下吸光度几乎不变。长期储存（10°C）15周后，吸光度从0.121微升至约0.200。说明高温加速蛋清蛋白功能丧失。

**3.5 蛋黄颜色**
亨特L^*（亮度）和b^*（黄度）在35°C短期储存中显著下降，表明蛋黄颜色变暗、变浅；10°C和21°C下变化较小。长期储存（10°C）中L^*和b^*保持稳定。颜色净变化（ΔE）和色度（C）在35°C下显著高于其他温度（p≤0.05），表明高温导致蛋黄色素溶解和颜色退化。

**3.6 数学建模**
对21°C和35°C下失重、HU、YI、吸光度和颜色参数进行零级动力学拟合。35°C下速率常数k较大，半衰期（t_1/2）<1.5天，十进制减少时间（D）平均为3.6天；21°C下t_1/2约4天，D值平均为9.7天。表明高温下品质衰减速度极快，而冷藏可显著延长保质期（如前期研究显示冷藏下失重t_1/2为25.7周）。

**4. 讨论与结论**
讨论指出，冷藏（10°C）能有效延缓鸡蛋品质退化长达15周，而“室温”储存（即使21°C）仍会产生负面效应，35°C则导致品质在几天内严重劣化。高温引起的化学变化（如pH升高、吸光度增加）不仅影响物理品质，还可能改变营养成分和功能特性。研究强调，全球需基于科学证据制定更清晰、统一的鸡蛋储存法规，尤其是尚无强制冷藏要求的国家，应结合食品安全角度推广冷藏。

**研究结论**：温度对鸡蛋多项物理和品质属性具有显著影响，冷藏可将品质衰减延迟至15周。室温的概念因地区而异，但温和温度（如25°C）仍对品质有害。35°C高温在储存最初几天即对鸡蛋整体品质造成负面影响。蛋清和蛋黄中的化学变化（如pH、吸光度）不仅改变理化值，还可能影响营养含量和功能性。全球需基于冷藏对品质的积极效应及食品安全方面，制定更全面、清晰、准确的法规。