雞蛋水分蒸發(fā)對(duì)雞蛋暗斑形成的影響

和笑笑，嚴(yán)華祥

（1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，國家家禽工程技術(shù)研究中心，上海 201106；2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命科學(xué)院，上海 201120）

雞蛋暗斑是雞蛋表面可見的蛋殼內(nèi)呈現(xiàn)的黑色小點(diǎn)或斑塊。光源聚焦貼著蛋殼表面，可見蛋殼表面暗斑位置有亮點(diǎn)，如同夜晚晴朗天空的星星。1932 年Holst 等[1]定義此種現(xiàn)象為半透明蛋（Translucent Egg）。1974 年Talbot 等[2]發(fā)現(xiàn)摩擦蛋殼表面產(chǎn)生暗斑，并隨著摩擦力的增加暗斑程度加大。1983 年Leach[3]研究發(fā)現(xiàn)飼料中錳元素缺乏雞蛋易產(chǎn)生暗斑。1991 年Solomon[4]提出蛋殼乳突層變化是形成暗斑蛋的根本原因，其指出鄰近的暗斑會(huì)慢慢融合成片。2010 年Chousalkar 等[5]發(fā)現(xiàn)暗斑蛋的嚴(yán)重程度與沙門氏菌和大腸桿菌對(duì)蛋殼的滲透作用顯著相關(guān)。由此可見，暗斑蛋問題不僅屬于雞蛋的蛋殼美觀需求，還屬于雞蛋的食品安全需要和雞蛋內(nèi)部品質(zhì)需要[6]。Wang 等[7]、張銘容等[8]系統(tǒng)比較了暗斑雞蛋和非暗斑雞蛋的差異，超微結(jié)構(gòu)顯示雞蛋暗斑位置的柵欄層結(jié)構(gòu)致密性低，疏松多孔，乳突層與柵欄層連接處垮塌較嚴(yán)重，與纖維層連接空隙較大。付良等[9]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)暗斑位置具有更高的含水率，光線穿過含水率更高的區(qū)域時(shí)，折射率和反射率發(fā)生變化，暗斑產(chǎn)生。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)引起暗斑的原因很多，既有品種因素和營養(yǎng)因素，也有雞蛋保存方式的因素[10]。本試驗(yàn)旨在通過3 種保存雞蛋的方式研究蛋內(nèi)水分蒸發(fā)對(duì)雞蛋暗斑形成的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 蛋雞品種為新楊黑羽蛋雞，試驗(yàn)階段57～58 周齡，飼養(yǎng)于上海某商品蛋雞場(chǎng)，階梯式籠養(yǎng)，試驗(yàn)期間最高氣溫20℃，相對(duì)濕度最高85%，雞蛋暗斑率16%。選取產(chǎn)暗斑雞蛋的母雞所產(chǎn)雞蛋進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 所有測(cè)試雞蛋產(chǎn)出后2 h 內(nèi)試驗(yàn)。設(shè)計(jì)3 種雞蛋放置方式，每種方式都在實(shí)驗(yàn)室常溫保存，放置1 周后室內(nèi)明亮光線下觀察蛋殼表面暗斑發(fā)生情況，使用照蛋器觀察雞蛋的透光情況。

放10 個(gè)雞蛋在珍珠棉蛋盒中（圖1-A），將雞蛋銳頭向下、鈍端向上，擠壓雞蛋進(jìn)入珍珠棉蛋孔中，露出雞蛋鈍端。

放10 個(gè)雞蛋在抽真空的密封口袋中（圖1-B）雞蛋放置在自封袋中，使用抽真空機(jī)抽出自封袋內(nèi)空氣，熱封口。

放10 個(gè)雞蛋在有干燥劑的抽真空的密封口袋中（圖1-C） 自封袋中加入3～4 g 干燥劑（硅膠），放置雞蛋，使用抽真空機(jī)抽出自封袋內(nèi)空氣，熱封口。調(diào)整干燥劑貼在部分雞蛋表面，大部分雞蛋表面無干燥劑。

圖1 3 種雞蛋保存方法

2 結(jié)果

2.1 遏制雞蛋與外界的氣體交換可避免暗斑產(chǎn)生 放置7 d 后雞蛋暴露在珍珠棉孔外的表面有暗斑，而珍珠棉孔內(nèi)的雞蛋表面無暗斑。檢查雞蛋透光性，所有雞蛋的鈍端都有透光點(diǎn)，其余部分沒有透光點(diǎn)（圖2-A）。觀察完成的雞蛋放置鏤空蛋托上第2 天再次觀察，雞蛋全部表面產(chǎn)生了暗斑，并有較均勻的透光點(diǎn)分布（圖2-B）。雞蛋鈍端與其余部分的差異表現(xiàn)在蛋殼是否與外界有氣體交換。珍珠棉抑制了蛋殼表面與外界的聯(lián)系，雞蛋鈍端暴露在外，較容易與外界氣體交換；雞蛋其余部分在珍珠棉內(nèi)，較難與外界發(fā)生氣體交換，說明氣體交換是雞蛋形成暗斑的外部原因，有氣體交換雞蛋較易產(chǎn)生暗斑，無氣體交換時(shí)雞蛋較難產(chǎn)生暗斑。

雞蛋放置與抽真空密封袋中放置1 周后，在雞蛋表面也看不到暗斑。所有雞蛋蛋殼表面都與剛放入時(shí)相同，即無暗斑，在LED 照射下也看不到透光點(diǎn)（圖3）。抽真空后雞蛋與外界沒有氣體交換，密封袋的氣體處于飽和狀態(tài)，佐證了珍珠棉孔試驗(yàn)的結(jié)果，即氣體交換是雞蛋產(chǎn)生暗斑的必要條件。

圖2 雞蛋珍珠棉孔試驗(yàn)雞蛋暗斑的形成

圖3 雞蛋抽真空密封袋試驗(yàn)雞蛋不產(chǎn)生暗斑

2.2 雞蛋內(nèi)水分蒸發(fā)導(dǎo)致雞蛋產(chǎn)生暗斑 雞蛋置于有干燥劑的真空密封袋1 周后，遠(yuǎn)離干燥劑的雞蛋表面位置無暗斑，貼近干燥劑的位置有暗斑，并表現(xiàn)為不均勻的透光點(diǎn)性（圖4），與雞蛋暗斑對(duì)應(yīng)。貼近和遠(yuǎn)離干燥劑位置的差異是蛋殼表面的水分蒸發(fā)差異：遠(yuǎn)離干燥劑位置的蛋殼蒸發(fā)的水分保留在蛋殼表面，形成飽和水氣的孤島，抑制了蛋殼水分蒸發(fā)；貼近干燥劑的位置吸收了蛋殼內(nèi)蒸發(fā)的水分，促進(jìn)了蛋殼水分蒸發(fā)。由此表明，蛋殼水分蒸發(fā)是導(dǎo)致雞蛋暗斑形成的外在原因。

3 討 論

3.1 蛋殼水蒸發(fā)是雞蛋產(chǎn)生暗斑必要的外部條件 本研究證明了雞蛋產(chǎn)生暗斑的外部條件。張名凱等[10]研究也發(fā)現(xiàn)低溫和高濕降低雞蛋暗斑率，低溫和高濕抑制了蛋殼內(nèi)的水分蒸發(fā)，雞蛋暗斑率下降。Talbot 等[2]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人為或不經(jīng)意的破壞蛋殼表面，雞蛋放在密閉容器內(nèi)產(chǎn)生暗斑，蛋殼表面破壞后，雞蛋水分更容易從破壞的位置蒸發(fā)。張名凱等[10]和霍學(xué)婷等[11]研究發(fā)現(xiàn)，雞蛋暗斑隨著時(shí)間而變化，水分蒸發(fā)較少時(shí)暗斑不容易發(fā)生，隨著水分不斷蒸發(fā)，暗斑逐步形成。本研究結(jié)果也解釋了蛋雞生產(chǎn)中觀察到的其他雞蛋暗斑現(xiàn)象。

圖4 雞蛋置于有干燥劑的抽真空密封袋中試驗(yàn)雞蛋暗斑的形成

現(xiàn)象1：冷藏雞蛋產(chǎn)生暗斑的比例較低，但取出冷藏雞蛋用風(fēng)扇吹干以后，雞蛋表面即有暗斑。低溫時(shí)，水分子活動(dòng)不活躍，蛋殼內(nèi)水分不易蒸發(fā)，但取出后，隨著風(fēng)扇吹干冷凝水的同時(shí)，也帶走了雞蛋表面水分，加速蛋內(nèi)水分蒸發(fā)，雞蛋暗斑呈現(xiàn)速度加快。

現(xiàn)象2：蛋殼表面受外力摩擦，顯示劃痕狀暗斑[2]。蛋殼外膜是一道屏障，具有遏制水出入雞蛋的功能。雞蛋受摩擦后破壞了蛋殼外膜，外膜不完整位置失去了水分出入的屏障，蛋內(nèi)水分更容易從這個(gè)位置蒸發(fā)，顯示出明顯的劃痕暗斑。

現(xiàn)象3：敲擊檢測(cè)蛋殼質(zhì)量，敲擊位置形成暗斑。一些雞蛋檢測(cè)設(shè)備在檢測(cè)雞蛋是否有微小裂紋時(shí)通過敲擊的聲音自動(dòng)識(shí)別，由于敲擊導(dǎo)致蛋殼外膜缺失，敲擊位置水分更容易蒸發(fā)，顯示出敲擊暗斑。

現(xiàn)象4：蛋殼薄的雞蛋暗斑很明顯。按母雞個(gè)體研究雞蛋暗斑時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些母雞產(chǎn)合格蛋時(shí)沒有暗斑，而產(chǎn)下的薄殼蛋暗斑明顯。薄殼蛋水分更容易蒸發(fā)，導(dǎo)致雞蛋暗斑明顯。

現(xiàn)象5：冬季雞蛋暗斑比例少，夏季雞蛋暗斑多。冬季氣溫低，氣溫低時(shí)雞蛋水分蒸發(fā)速度較低，雞蛋暗斑較少；夏季氣溫高，氣溫高時(shí)雞蛋水分蒸發(fā)速度較快，雞蛋暗斑較多。

現(xiàn)象6：梅雨季節(jié)時(shí)暗斑少，天氣干燥時(shí)暗斑多。梅雨期空氣水分濃度高，雞蛋內(nèi)水分不容易蒸發(fā)，雞蛋暗斑較少；天氣干燥時(shí)空氣中水分濃度低，雞蛋內(nèi)水分容易蒸發(fā)，雞蛋暗斑較多。

現(xiàn)象7：室內(nèi)封閉放置暗斑少，辦公室開放空間暗斑多。封閉空間空氣流動(dòng)較少，雞蛋內(nèi)水分不容易蒸發(fā)，雞蛋暗斑較少；開放空間空氣流動(dòng)較大，雞蛋內(nèi)水分容易蒸發(fā)，雞蛋暗斑較多。

3.2 雞蛋暗斑位置可能是雞蛋水分蒸發(fā)的重要通道 剛產(chǎn)的雞蛋蛋殼含水均勻，所以透光均勻，放置一段時(shí)間后少部分雞蛋依然均勻透光，而大部分雞蛋總體透光性不均勻、有透光點(diǎn)；一些雞蛋即使蛋殼表面沒有暗斑，但在LED 下，也有如同暗斑蛋的透光點(diǎn)。雞蛋透光是由于水分集聚[8]，這些透光點(diǎn)可能是雞蛋水分蒸發(fā)的主要通道。本研究結(jié)果表明，在密封袋中遠(yuǎn)離干燥劑的位置，蛋殼表面氣態(tài)水飽和，蛋殼含水，顯示均勻的透光面，蛋殼水分均勻分布在蛋殼表面；而干燥劑位置的蛋殼水分被吸附，蛋殼含水量下降，導(dǎo)致大部分表面透光減少，少部分依然透光是由于此處位置含水，暗示蛋內(nèi)水分從此位置蒸發(fā)到蛋外，透光位置可能是蛋內(nèi)水出蛋外的通道。這個(gè)假設(shè)解釋了暗斑位置的蛋殼含水率高于無暗斑位置蛋殼和無暗斑雞蛋蛋殼[7]；暗斑蛋的失重比非暗斑蛋大，暗斑越嚴(yán)重失重越大[1,7]。這個(gè)假設(shè)暗示無暗斑雞蛋的蛋殼成分或蛋膜成分能夠抑制了水分蒸發(fā)；暗斑雞蛋的暗斑位置的蛋殼成分或蛋膜成分隨著水分的蒸發(fā)發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，不具有抑制水分蒸發(fā)的能力，或該位置缺乏抑制水分蒸發(fā)的物質(zhì)。

3.3 蛋殼水分蒸發(fā)可能擴(kuò)大了蛋殼孔的密度和面積，提高蛋殼水吸收光的效率 蛋殼乳頭和孔的分布不均勻，Riley 等[12]研究發(fā)現(xiàn)鈍端的乳頭密度顯著少于銳端（分別是256.2、310.5 N/mm2），中部、鈍端的孔密度顯著大于銳端（分別是1.64、1.38、0.82 N/mm2），中部、鈍端孔面積也顯著大于銳端（分別是131.8、129.43、94.95 mm2）。Riley 等[12]的研究結(jié)果解釋了本研究中雞蛋從珍珠棉孔中取出后過夜，白光LED 燈上照射顯示雞蛋整體有透光點(diǎn)，雞蛋暗斑分布不均勻，雞蛋中部的暗斑高于銳端。水能夠吸收光線，蛋殼孔中有水，光線被吸收，看不到蛋殼的顏色，呈現(xiàn)黑色；蛋殼孔中沒有水，光線不能被吸收而被反射，能夠看到蛋殼的顏色；蛋殼孔密度越大或孔越大，蛋殼孔中水越多，蛋殼吸收光越多，蛋殼上的暗斑越明顯，反之也然。暗斑的分布和大小與蛋殼孔的分布和大小及其儲(chǔ)水量可能相關(guān)，這解釋了微生物更容易進(jìn)入暗斑雞蛋內(nèi)部[4,7]，也解釋了抑制水分蒸發(fā)不產(chǎn)生暗斑的原因。水分蒸發(fā)改變了哪些物質(zhì)從而導(dǎo)致蛋殼孔分布和面積變化還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本研究證明，雞蛋水分從蛋殼蒸發(fā)是雞蛋產(chǎn)生暗斑的必要條件，抑制水分蒸發(fā)雞蛋不產(chǎn)生暗斑。