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深入了解蛋的化学成分与特性

【摘要】:(一)蛋壳的化学组成蛋壳为不可食部分,占整个蛋质量的 10%~13%。(二)蛋白(蛋清)的化学组成蛋白(蛋清)是禽蛋的主要组成部分,约占鸡蛋内容物的 64%、鸭蛋内容物的57%、鹅蛋内容物的 62%。表3-1-2黄色蛋黄与白色蛋黄的化学组成(%)蛋白质。卵黄磷蛋白占蛋黄蛋白质总量的 75%~80%,与磷脂结合存在。蛋黄中的色素与饲料有关。

一、蛋的化学组成

禽蛋的化学组成主要是水、蛋白质、脂肪、矿物质维生素等。这些成分的含量因家禽种类、品种、年龄、饲养条件、产蛋期及其他因素不同而有较大差异。几种禽蛋的主要化学组成见表 3-1-1。

表3-1-1 蛋的主要化学组成(%)

注:引自《中国食物成分表》(2004)。

(一)蛋壳的化学组成

蛋壳为不可食部分,占整个蛋质量的 10%~13%。蛋壳中有机物占约 4%,主要为蛋白质;无机物的主要成分是碳酸钙,约占 93%,碳酸镁约占 1%;其次有少量的磷酸钙、磷酸镁及色素。

(二)蛋白(蛋清)的化学组成

蛋白(蛋清)是禽蛋的主要组成部分,约占鸡蛋内容物的 64%、鸭蛋内容物的57%、鹅蛋内容物的 62%。蛋白的化学组成如下:

(1)水分。禽蛋蛋白中的水分含量约为 85%~88%,鸡蛋蛋白中的水分含量稍高于鸭蛋和鹅蛋。同一种类的蛋或同一枚蛋中,各层蛋白的含水量亦有所不同,例如,新鲜蛋外层稀薄蛋白的水分含量为 89.10%,中层浓厚蛋白的水分含量为 87.75%,内层稀薄蛋白的水分含量为88.35%。随着蛋贮存时间的延长,稀薄蛋白所占的比例逐渐增加,浓厚蛋白逐渐减少,因而蛋白的水分含量也逐渐增高,蛋白则变得稀薄。

(2)蛋白质。蛋白中的蛋白质含量为总量的 11%~13%,其中又可分为卵白蛋白、伴白蛋白、卵球蛋白、卵黏蛋白和卵类黏蛋白等。这些蛋白质又可分为两类,一类为简单蛋白,如卵白蛋白、伴白蛋白和卵球蛋白;另一类为糖蛋白类,如卵黏蛋白和卵类黏蛋白。

卵白蛋白也称清蛋白,占蛋白总量的 69.7%,可溶于水及稀薄盐溶液中,为结晶性蛋白。凝固温度为 60~67°C,等电点为 pH4.6~4.9。

伴白蛋白与卵白蛋白基本相同,但属于非结晶性蛋白,占蛋白总量的 9%,凝固温度为 58~67°C。

卵球蛋白占蛋白总量的 6.7%,不溶于水而溶于盐溶液(5%)中,凝固温度为 58~67°C。

卵黏蛋白属于糖蛋白质的一种,为复合蛋白质,占蛋白总量的 1.9%。蛋白中的浓厚蛋白层,就是由卵黏蛋白包围的卵白蛋白。所以浓厚蛋白层中含卵黏蛋白达 80%,而稀薄蛋白中仅含 0.9%。

卵类黏蛋白的含量仅次于卵白蛋白,约占 12.7%。与蛋白中的其他蛋白质比较,溶解度很大,酸和热都不能使其凝固,但能在酒精中凝固。

(3)碳水化合物。蛋白中的碳水化合物含量为 1% 左右,分两种状态存在:一种与蛋白质结合形成糖蛋白,呈结合状态存在;另一种呈游离状态存在,如葡萄糖。常见禽蛋的蛋白中葡萄糖的含量为:鸡蛋蛋白为 0.41%,鸭蛋蛋白为 0.55%,鹅蛋蛋白为 0.51%。蛋白中碳水化合物的含量虽少,但与蛋白片、蛋白粉等产品的色泽有密切关系。

(4)矿物质。蛋白中的矿物质以灰分计,约为 0.60%(鸡蛋)。主要有钾(0.121%)、钠(0.126%)、钙(0.044%)、镁(0.011%)、磷(0.182%)等,还含有少量和微量的碘、溴、硼等。

(5)维生素。蛋白中所含微生素种类和含量都较蛋黄中的少,主要有维生素 B2(0.32 mg/100 g)、烟酸(0.2 mg/100 g)及维生素 B1(0.13 mg/100 g)。

(6)酶。蛋白中含有蛋白分解酶、淀粉酶、溶菌酶等。其中蛋白分解酶在蛋的贮存过程中对蛋白有分解作用,因而使蛋白逐渐变稀,蛋白质含量逐渐减少。溶菌酶在初生蛋中含量最高,随着蛋贮存时间的延长而减少,直至消失。因此,溶菌酶只在一定时间内和一定条件下有杀菌作用,在 37~40°C 及 pH7.2 时活力最强。此外,受精蛋的胚胎发育一开始,酶就开始发挥作用,故酶与雏的形成有密切的关系。

(三)蛋黄的化学组成

蛋黄也是禽蛋的主要组成部分,约占鸡蛋内容物的 36%、鸭蛋内容物的 43%、鹅蛋内容物的 38%。例如,鸡蛋黄的化学成分主要是水(51.5%)、蛋白质(15.2%)、脂肪(38.2%)、碳水化合物(3.4%)、矿物质(以灰分计占1.7%)、维生素、色素等。

蛋黄有黄色蛋黄与白色蛋黄之分,白色蛋黄仅占整个蛋黄的 5%,其余为黄色蛋黄,两者之间的化学组成有较大差别(见表 3-1-2)。

表3-1-2 黄色蛋黄与白色蛋黄的化学组成(%)

(1)蛋白质。蛋黄中的蛋白质约占 14%~16%,主要有卵黄磷蛋白、卵黄球蛋白及少量的白蛋白和糖蛋白。

卵黄磷蛋白占蛋黄蛋白质总量的 75%~80%,与磷脂结合存在。与卵黄磷蛋白结合的磷脂约占 15%~30%,即使将磷脂除去,游离的卵黄磷蛋白中仍含磷 1% 左右,故为代表性的含磷蛋白。其性质与球蛋白近似,不溶于水而溶于中性盐及酸、碱的稀溶液中。凝固温度为 60~70°C。

卵黄球蛋白约占蛋黄中蛋白质总量的 21.6%,含磷量 0.1%,仅次于卵黄磷蛋白,而含硫量高于卵黄磷蛋白。等电点为 pH 4.8~5.0。

(2)脂肪。蛋黄中约含 30%~33%的脂肪,其中属于甘油三酯的真脂肪约占 20%,磷脂约占 10%,胆固醇约占 0.7%。真脂肪为多种高度不饱和脂肪酸的甘油三酯,为橙色和黄色的半黏稠乳浊状,其密度为 0.918 kg/m3,熔点为 16~18°C,凝固点为-5~-7°C。磷脂中大部分为卵磷脂,其次为脑磷脂以及少量的神经磷脂。磷脂有很强的乳化作用,能使蛋黄保持很稳定的乳化状态。

(3)矿物质。蛋黄中的矿物质以灰分计,占 1.5%~1.7%。鸡蛋黄中的主要矿物质含量(mg/100 g)为钾 95、钠54.9、钙112、镁41、磷240,其次还含有少量的铁(6.5 mg/100 g)及微量的锌、铜、锰、碘等。

(4)维生素。蛋黄含有丰富的维生素,其中以维生素 A(438 μg/100 g)、维生素 B1(0.05 mg/100 g)、维生素 B2(0.40 mg/100 g)等含量较多,还含有一定量的泛酸及维生素D、E、K 等。

(5)色素和酶。蛋黄中含有多种色素,从而使蛋黄呈黄色至橙黄色。其中主要为叶黄素,其次为玉米黄质,还有一定量的胡萝卜素、核黄素等。蛋黄中的色素与饲料有关。蛋黄还含有多种酶类,如淀粉酶、蛋白酶、解脂酶、过氧化氢酶等。

二、蛋的特性

(一)蛋的功能特性

1.蛋黄的乳化性能

蛋黄中起乳化作用的组分主要是卵磷脂,卵磷脂既具有能与油结合的疏水基,又有能与水结合的亲水基,具有优良的乳化性能。蛋黄的乳化性对蛋黄酱、色拉调味料、起酥油面团等的制作有很大的意义。

2.蛋清的起泡性能

蛋清搅打时,空气进入蛋液中形成泡沫。随着蛋清被搅打,气泡变小而数量增多,最后失去流动性,通过加热使之固定,这种特性在蛋糕食品的加工中得到应用。

3.蛋的凝胶特性

卵蛋白受到热、盐、酸或碱的作用会发生凝固。蛋的凝固是一种蛋白质分子结构变化的结果,这一变化使蛋液增稠,由流体(溶胶)变成固体或半流体(凝胶)状态。

(1)蛋清、蛋黄的热凝结性:蛋清在 57°C 长时间加热后开始凝固,60°C 出现肉眼可见的变化,70°C以上变成坚硬的凝固状态。蛋黄在 65°C 开始凝固,70°C 失去流动性,并随着温度的升高而变得坚硬。蛋中加入盐类,能促进蛋的凝固;蛋中加入糖类,能减弱蛋的凝固。

(2)蛋的酸碱凝胶化:蛋在一定 pH 条件下会发生凝固。蛋在 pH 2.3以下或 pH 12.0以上会形成凝胶,而在 pH 2.2~12.0 之间则不发生凝胶化。

(3)蛋黄的冷冻凝胶化:蛋黄在冷冻时黏度剧增,形成弹性胶体,解冻后也不能完全恢复蛋黄原有的状态,这使冰蛋黄在食品中的应用限制很大。

(二)蛋的理化特性

1.蛋的比重

新鲜全蛋的比重为 1.078~1.094,其中鸡蛋蛋壳的比重为 1.740~2.134,蛋白的比重为 1.039~1.052,蛋黄的比重为 1.0288~1.0299。随着蛋贮存时间的延长,蛋的比重逐渐降低,故可通过测定蛋的比重来鉴定蛋的新鲜程度。

2.蛋的 pH

新鲜鸡蛋蛋白的 pH 一般为 7.2~7.6,蛋黄为 5.8~6.0。在蛋的贮存过程中,随着 CO2向外逸出和氨类的产生,使蛋的 pH 向碱性方向变化。因此,可通过测定蛋的 pH 来鉴定蛋的新鲜度。

3.禽蛋的热变性和冰点

新鲜鸡蛋蛋白的热凝固温度为 62~64°C,平均 63°C;蛋黄凝固温度为 68~71.5°C,平均 69.5°C。热凝固温度与其中所含的蛋白质种类和比例有关。新鲜禽蛋蛋白的冰点为-0.42~-0.45°C,蛋黄为-0.57~-0.59°C。随着蛋贮藏时间的延长,因蛋白变稀而冰点增高。

4.耐压度

蛋的耐压度因蛋的形状、蛋壳的厚薄、蛋的种类不同而异。球形蛋耐压度大,椭圆形蛋适中,细长形蛋最小;蛋壳越厚、耐压度越大,反之耐压度小。不同禽蛋的耐压度为:鹅蛋>鸭蛋>鸡蛋>鹌鹑蛋。此外,禽蛋耐压度的大小与蛋在收购、运输、贮藏、加工过程中的破损率有密切关系。