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鸡蛋的形态结构及对蛋黄的深加工

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鸡蛋的形态结构及对蛋黄的深加工
　 摘要 鸡蛋是人类最好的营养来源之一，鸡蛋中含有大量的维生素和矿物质及有高生物价值的蛋白质。对人而言，鸡蛋的蛋白质品质最佳，仅次于母乳。因此，了解它的结构及对其进一步加工具有非常重要的意义。
关键词 形态结构 性状成分 用途 蛋黄卵磷脂 蛋黄高磷蛋白 涎酸 蛋黄抗体
Abstract The eggs are the best source of human nutrition, and they contain a lot of vitamins and minerals and have high biological value of the protein. Speaking of the person, the egg protein quality best, second only to breast milk. Therefore, understanding it and its structure further processing has the extremely vital significance
Key words form structure character components use egg yolk lecithin egg yolk high phosphorus protein saliary acid egg yolk antibodies
一．形态结构
鸡蛋一般是由蛋壳、壳膜、气室、蛋白、蛋黄和系带等部分组成。
1．蛋壳部分  蛋壳部分包括外蛋壳膜、石灰质蛋壳和蛋壳下膜三部分。
 （1）外蛋壳膜  是指鲜蛋表面覆盖的一层膜，又称壳上膜，是由一种无定形结构、透明、可溶性的胶质黏液干燥后形成的膜。其主要化学组成为糖蛋白。
 外蛋壳膜有封闭气孔的作用。完整的膜能阻止蛋内水分蒸发、二氧化碳逸散及外部微生物的侵入，但水洗、受潮或机械磨擦均易使其脱落。因此，该膜对蛋的质量仅能起短时间的保护作用。
（2）石灰质硬壳  厚度一般为0．3毫米左右，大多在0．27—0．37毫米范围之内。 由蛋壳内侧的乳头状层和外层的栅状层两部分组成。不同厚度的蛋壳其乳头状层均在80微米左右，差异主要在栅状层。栅状层越厚，蛋壳也越厚，蛋壳的耐压强度也越大。
  蛋壳上密布孔隙，称为气孔，总数约为1000—12000个，气孔外大内小，为禽胚发育时与外界气体交换之通道；在鲜蛋存放过程中，蛋内水分通过气孔蒸发造成失重；微生物在外蛋壳膜脱落时，通过气孔侵入蛋内，加速蛋的腐败；加工再制蛋时，料液通过气孔浸入。所以，要根据需要，科学合理地对待气孔的作用。
（3）蛋壳下膜  蛋壳下膜由两层紧紧相贴的膜组成，外层紧贴石灰质蛋壳，称为外壳膜，内层包裹蛋白称为蛋白膜或内壳膜。两层膜均为有机纤维组成的网状结构。外壳膜结构较为疏松，微生物可以直接穿过；内壳膜较为细密，微生物不能直接通过，需用蛋白酶破坏膜后才能进入蛋白内。 未产出的蛋，其两层膜是紧贴在一起的。蛋离体后，由于外界温度低于鸡的体温，蛋的内容物收缩，多在蛋的钝端两层膜分开，形成一个双凸透镜似的空间，称为气室。气室的大小可反映禽蛋的新鲜程度。
 2．蛋白部分  蛋白亦称蛋清，是一种胶体物质，约占蛋重的45％～60％，颜色为微黄色。
  禽蛋内蛋白似为一体，实分四层，由外向内其结构是：第一层为外稀蛋白层，贴附在蛋白膜上，占整个蛋白的23．3％;第二层为外浓蛋白层（亦称中层浓厚蛋白层），约57．2％；第三层为内稀蛋白层，约占16．8％；第四层为内浓蛋白层，亦称系带膜状层，为一薄层，加上与之连为一体的两端系带，约占2．7％。 系带膜状层分为膜状部和索状部。膜状部包在蛋黄膜上，一般很难与蛋黄膜分开。索状部是系带膜状层沿蛋中轴向两端的螺旋延伸，为白色不透明胶体。系带膜状层使蛋黄固定在蛋的中央。随存放时间的延长，系带弹性降低，浓厚蛋白稀薄化，这种作用就会失去。在加工蛋制品时，要将系带索状部除去。
 3．蛋黄部分  蛋黄位于蛋的中央，呈球状。包在蛋黄外周的一层透明薄膜称为蛋黄膜，厚0．016毫米，其韧性随存放时间的增加而减弱，稍遇震荡即行破裂，成为散黄。 蛋黄上部中央有一小白圆斑，在未受精时，圆斑呈云雾状，称为胚珠，直径约l．6—3．0毫米。由于比重较小，一般浮于蛋黄的顶端。受精后的蛋，其胚胎发育已进行相当程度，有明暗区之分，肉眼可见中央透明的小白圆斑，直径约3．0—5．0毫米，称为胚盘。受精蛋的胚胎在适宜的外界温度下，便会很快发育，这样就会降低蛋的耐储性和质量。 蛋黄似为一色，实由黄卵黄层和白卵黄层交替形成深浅不同的同心圆状排列。这是由于禽昼夜代谢率不同所致，其分明程度随日粮中所含叶黄素与类胡萝卜素的含量而异。浅黄色蛋黄一般仅占全蛋黄的5％左右。
二．性状成分
  鸡蛋的一般化学组成(100克蛋可食部中的各成分含量) ：水71克，蛋白质14.7克，脂肪11.6克，糖1.6克，热量711.8千焦，钙55毫克，磷210毫克，铁2.7毫克，维生素A1440国际单位，硫胺素0.16毫克，核黄素0.31毫克，胆固醇2680毫克
1．蛋壳的化学成分  
  有机成分3.2%，碳酸钙93.0%，碳酸镁1.0%，碳酸钙及碳酸镁2.8%
2．蛋白的化学组成     
水分85-88%，蛋白质11-13%，无氮浸出物0.80%，葡萄糖0.10-0.5%，脂肪及少，矿物质0.6-0.8%.
（1）水分  大部分以溶剂形式存在，少部分与蛋白质结合，以结合水形式存在。
（2）蛋白质  包括卵白蛋白、卵伴白蛋白（也称卵转铁蛋白）、卵黏蛋白、卵类黏蛋白、卵球蛋白GZ和G3、溶菌酶（GI）、抗生物素蛋白、黄素蛋白等。
 （3）碳水化合物  以两种形式存在。一种与蛋白质结合，以结合状态存在，约占蛋白的0．5％；另一种以游离态存在，其98％为葡萄糖，其余为果糖、甘露糖、阿拉伯糖等，约占蛋白的0．4％，这些糖类含量虽很小，但与蛋白片、蛋白粉等制品的色泽有密切关系。
（4）脂肪  含量极少，约占0．02％。
（5）灰分  种类很多，其中钾、钠、氯等离子含量较多，而磷和钙含量少于卵黄。
(6)其他  蛋白中维生素含量较少，主要含维生素B，色素含量很少，主要是 核黄素，所以蛋白呈淡黄色。
3．蛋黄的化学成分   
水分47.2-52%，脂肪21.3-23%，蛋白质15.6-16%，卵磷脂8.4-10.7%，脑磷脂3.3%，矿物质0.4-1.3%，葡萄糖色素0.55%。蛋黄中的蛋白质大部分是脂蛋白质，包括低密度脂蛋白、卵黄球蛋白、卵黄高磷蛋白和高密度脂蛋白。蛋黄中的脂质含量最多，约占32％— 35％，其中属于甘油脂的真正脂肪所占的比重最大，约占20％；其次是磷脂（包括卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂），约占10％；还有少量的固醇（包括淄醇、胆固醇和胆脂醇）和脑苷脂等。蛋黄脂类中不饱和脂肪酸较多，易氧化，在蛋品保藏上，即使是蛋黄粉和干全蛋品的贮存也应引起充分重视。鸡蛋中尤以蛋黄色素含量最多，使蛋黄呈黄色或橙黄色。这些色素大部分为脂溶性色素，属类胡萝卜素一类。 鲜蛋中的维生素主要存在于蛋黄中，不仅种类多而且含量丰富，尤以维生素A、E、BZ、B6、泛酸为多，此外还有维生素D、K、B1 、B2、叶酸、烟酸等。 蛋黄中约含1．0％～1．5％的矿物质，其中以磷最为丰富，占无机成分总量的60％以上，钙次之，占13％左右，还含有铁、硫、钾、钠、镁等，且其中的铁很易被人体吸收。

三．用途;

食品添加剂 土壤改良剂 家畜饲料 人造皮肤照相机的滤光镜等
利用蛋壳制取有机酸钙
蛋壳
制小工艺品

利用蛋清制取溶菌酶 利用蛋清进行卵转铁蛋白的分离提取
鸡蛋 蛋白 食用 药用（治疗体表炎症对早期疖肿
外伤性肿胀和严重的局部注射反应
局部敷蛋清，有止痛、消炎、防止化脓的作用）

深加工（利用蛋黄生产蛋黄卵磷脂、涎酸
蛋黄高磷蛋白、制取蛋黄抗体）
蛋黄
食用（蛋糕、面点、直接食用、当配料等）

由于蛋黄是鸡蛋中营养价值最为丰富的一部分，蛋黄中的蛋白质主要是以低密度脂蛋白、卵黄球蛋白、卵黄高磷蛋白以及高密度脂蛋白等几部分组成。目前，由于许多高新技术以及新方法的使用，对于蛋黄中功能因子的提取方面得到了不断的完善和发展，主要表现在以下方面。

（一）利用蛋黄生产蛋黄卵磷脂
蛋黄卵磷脂主要是由卵磷脂(磷脂酰胆碱)、脑磷脂
(磷脂酰乙醇胺)和鞘磷脂等三部分构成的混合物。从磷脂的含量上可分为粗蛋白卵磷脂(磷脂含量约占30%)和精制卵磷脂(磷脂含量≥ 90%)两大类[1]。目前我国的卵磷脂产品大多是从大豆油，菜籽油等植物的水化油脚或动物的脑及蛋黄中获得，但是蛋黄卵磷脂的磷脂酰胆碱的含量比大豆中的磷脂含量高约3 倍，同时蛋黄卵磷脂的产品纯度较高，氧化稳定性较大豆磷脂为好，因此蛋黄卵磷脂日益受到人们的关注。工业上生产蛋黄卵磷脂通常采用乙醇萃取法，利用酒精可以从蛋黄中提出脂肪，进一精制可以得到蛋黄卵磷脂产品〔2〕。但是，单纯的采用此种方法制得的产品得率较低并且容易有丙酮残留，因此采用乙醇萃取与超临界C O 2 萃取两种方法相结合会使蛋黄卵磷脂的得率与纯度都大大提高[3 ]。此外，用混合床离子交换树脂精制蛋黄卵磷脂也是一种很有效的方法〔4〕。蛋黄卵磷脂的生理功能主要表现在可改善血清脂质代谢，改善肝脏脂质代谢，预防动脉硬化，促进脂溶性维生素的吸收以及作为胆碱、花生酸等的供给源。临床上主要用于心脑血管及肝、肿瘤等疾病的治疗及作为药物的载体[5]
（二）利用蛋黄生产蛋黄高磷蛋白
卵黄高磷蛋白(phosvitin，简称PV)是由脂蛋白与卵黄磷脂蛋白形成的复合体，相对分子量35000Da，含氮量11.9%，含磷量9.7%(占蛋黄总磷量的80%)，碳水化合物的含量为6.5%。卵黄高磷蛋白是卵黄颗粒中主要的蛋白质之一，占蛋黄总重的1 1 % 。分析表明，卵黄高磷蛋白是由217 个氨基酸残基组成，其中包括124 个丝氨酸残基，占总氨基酸含量的56%(其中98% 的丝氨酸残基与磷酸基结合。〔6〕卵黄高磷蛋白含有两种蛋白质结构，即卵黄高磷蛋白α和卵黄高磷蛋白β，两者的蛋白组成和理化性质不尽相同，α中含有59.2% 的丝氨酸和10.2% 的磷；而β中则含有51.5% 的丝氨酸和8.9% 的磷，并且两者的碳水化合物的含量上亦有差别。卵黄高磷蛋白是所有蛋白质中磷酸化程度最高的一种，在溶液中表现出与酸性多肽同样的特性，易与多种阳离子结合，尤其是它与铁离子的结合能力极强，超过了柠檬酸、铁传递蛋白等与铁离子的螯合作用，从而，使其在蛋及其它制品中可作为有效的抗氧化剂[7]。国外对于卵黄高磷蛋白的研究起步较早，而国内的研究则刚刚起步。目前，研究重点主要集中在卵黄高磷蛋白的提取，高度磷酸化的特殊结构及其主要功能，卵黄高磷蛋白磷酸肽持钙及促进钙吸收能力等方面〔8〕。目前工业上生产卵黄高磷蛋白主要是通过乙醇萃取法。〔9〕由于卵黄高磷蛋白具有较好的乳化性、热稳定性，并且兼具安全，营养等特性，因此可作为磷酸丝氨酰残基的资源库。同时，其本身或水解产物都有可能作为很好的钙强化的辅助剂，对于提高铁离子与锌离子的生物利用率有较大的作用。在医疗保健方面，卵黄高磷蛋白可作为药用成分，可用来治疗心肌炎，冠心病等心脏疾病，同时，也可作为功能食品的成分[10]〔11〕 。
（三） 利用蛋黄生产涎酸
涎酸，又称为唾液酸，广泛存在于动物体中。鸡蛋中涎酸的含量较高，蛋黄中含有0.095%，蛋清中含有0.01%，蛋壳膜还含有0.02%，蛋黄膜中含有0.153%，蛋黄韧带中含有0.18%，蛋壳中含有0.0028%。对于蛋黄中含有的涎酸的总量约占整个鸡蛋涎酸含量的 78.8%。目前，国内外的涎酸制备方法主要是采用日本太阳化学株式会社的生产方法，即利用脱脂的蛋黄加酸进行水解，将涎酸游离出来，然后再经过中和，过滤，脱盐，离子交换等处理，最后得到纯度在9 7 % 以上的涎酸产品[12]。
实验证明，涎酸对大脑的发育与智力的提高具有明显的促进作用，同时涎酸还具有抑制血压升高的功效。据世界卫生组织统计，全世界每年约有1.5 亿的儿童患有轮状病毒引起的幼儿疾病，然而，涎酸对于轮状病毒具有明显的抑制作用。对于涎酸低聚糖，经口摄入至排泄，大概需要2 4 h ，在生物体中的吸收率可达58.7% 左右，由于其在消化道中的滞留时间要比游离的涎酸长，因而对轮状病毒的抑制时间也要长，其利用价值较高。若能够将游离的涎酸进行微胶囊造粒技术处理，从而达到缓释的目的，相信其效果会更好。
（四） 利用蛋黄制取蛋黄抗体
存在于鸡蛋黄中的抗体的总称为IgY，其主要成分为IgG，主要来源于母鸡的血清中，从鸡蛋黄中提取抗体I g Y 不仅经济实用，而且方法简单，易于操作。由于从蛋黄中提取抗体可以减少为了提取血清对动物的处率，从而大大降低了成本。目前提取蛋黄抗体的最常用的方法是利用氨基硫酸盐、葡聚糖硫酸盐或聚乙烯醇(PEG)作为蛋白沉淀剂进行分离，〔13〕也可以用离子交换色谱法进行分离[14]。
蛋黄抗体I g Y 具有较强的耐热性、耐酸性、化学稳定性较好。研究表明，在抗病毒方面，抗体I g Y 对非洲马病病毒、哺乳动物腺病毒、单纯疱疹病毒、乙肝病毒、抗轮状病毒等都有很好的抗病毒疗效。而在抗菌方面，IgY 抗体不仅能够对肠道杆菌以及沙门氏菌具有很好的抵抗作用，有效的抵御肠道感染，防止腹泻。同时，蛋黄抗体又能够有效的控制艾美球虫的感染，在畜牧业上具有很高的利用价值[15]。蛋黄抗体在医学方面同样也得到了广泛的应用，医疗工作者利用蛋黄抗体与特异性抗原能够结合的特性，对甲状旁腺激素相关的蛋白进行标记、跟踪、探求其功能与代谢过程；利用变形链球菌细胞游离型葡萄糖基转移酶和细胞结合型葡萄糖基转移酶免疫母鸡，所得到的特异性IgY，通过动物试验表明，具有很好的防龋作用，利用此种特性，Hatta 等人将抗变形链球菌特异性IgY 制成漱口液应用于人，能够有效的防止变形链球菌在口腔中的黏附，从而防止牙齿菌斑的形成〔16〕。
由于人们对功能性食品的要求越来越高，因此许多功能产品被相继开发出来。而对蛋黄中的蛋黄卵磷脂、蛋黄高磷蛋白、涎酸、蛋黄抗体的分离与制备还需要进一步研究，提高其利用率。

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