凍藏溫度及時間對蛋黃品質之影響
陳怡兆(1)(2) 張勝善(2)
收件日期：86年11月17日；接受日期：86年12月19日
摘要：本試驗目的在探討不同凍藏溫度、時間對於蛋黃機能性及貯藏性之影響，並檢測凍藏期間微生物變化及供作蛋糕之原料對其品質之影響。試驗結果顯示，蛋黃隨凍藏溫度下降及凍藏時間增加其黏度明顯增加，同時伴隨濁度上升及溶解度下降，且其 pH 值亦呈緩慢下降之趨勢，而以 －3 ℃ 凍藏者較為明顯。在三個凍藏溫度處理中，以 －3 ℃ 組於貯藏前 4 週蛋黃有較佳之乳化容量（emulsifying capacity），而 －18 ℃ 凍藏者其乳化容量最差；乳化安定性（emulsion stability）則以 －18 ℃ 凍藏者其乳化安定性最差，約下降 20%，－3 ℃、－6 ℃ 處理者其乳化安定性亦呈下降趨勢，其中仍以 －3 ℃ 凍藏者有較佳之乳化安定性。在微生物檢測方面，－3 ℃，－6 ℃ 凍藏至 6 週時，其總生菌數均達 106 CFU/ml 以上，而 －18 ℃ 凍藏者則有明顯的抑菌效果，在凍藏二個月後，其總生菌數低於 103 CFU/ml 以下；在三個凍藏溫度處理後，其大腸桿菌群生長均受到抑制，且隨凍藏溫度下降及凍藏時間延長而效果愈佳，至於沙門氏菌檢測結果則均呈陰性反應。在海綿蛋糕試驗中，以 －18 ℃ 處理者，供製成蛋糕之體積與新鮮蛋黃比較會減少且組織劣化；於 －3 ℃、－6 ℃ 凍藏 4 週內能得到較佳的蛋糕體積及組織。（關鍵語：凍藏溫度、凍藏時間、蛋黃、品質）
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(1)台灣省畜產試驗所加工系，台南縣
(2)國立中興大學畜產系，台中市
(3)Corresponding author.
緒 言
國內禽蛋產量及價格受季節影響至鉅，如何在低價多產時將鮮蛋製作成冷凍液蛋，俟蛋高價少產時再將之解凍以供使用，已為目前國內用以解決此問題之重要方法。惟蛋黃在 －6 ℃ 以下凍藏後，其凝膠化現象使供製作食品（主要為蛋糕）常產生困擾，亦即其物理性（黏度、溶解度）及乳化性等機能特性劣化（Cotterill et al., 1976；張，1983）。究其原因乃為蛋黃內之低密度脂蛋白質凝集所致（Saari et al., 1964; Wakamatu and Sato, 1980）。近年來部分凍結（partial freezing）已廣泛地運用於魚類的保存以提高貯藏期間魚肉之鮮度，而能有良好的效果（內山，1988），且由於國內液蛋業者所關心的問題亦是低溫凍藏對液蛋所造成之傷害，以期尋求短期冷凍貯藏後即供利用之凍藏溫度，故嘗試以 －3 ℃、－6 ℃ 等溫度進行液蛋之貯存，然而 －3 ℃ 的保存方式與一般所謂最大冰晶生成帶的理論似乎有所砥觸，因此，部分凍結是否適用於其他高蛋白質食品之保存，亦或部分凍結較凍結貯存有更好的效果？此為亟需研究之問題。
材料與方法
一.試驗材料
由嘉義市勤億蛋品公司所提供之未殺菌新鮮蛋黃液，且於 2 小時內運回實驗室，且於運送途中均置於溫度維持 4 ℃ 以下之冷藏取樣箱內。樣品經均質（均質時於無菌操作台上進行，與樣品接觸之物品均經殺菌處理，以減少操作過程之污染）後，供貯存及試驗分析。
二.凍藏及解凍條件
樣品分別置於 －3±0.5 ℃、－6 ℃±0.5 ℃ 下貯存，另一部分樣品則置於 －30 ℃ 下凍結，待其中心溫度為 －18 ℃ 後，再移至 －18 ℃ 下作長期凍藏；樣品檢測前均經 25 ℃ 的流水解凍處理。
三.分析項目及方法
(一)表面黏度（Apparent viscosity; cps）：藉 CVR-20（Tokimec Inc., Japan）黏度計測定。
(二)濁度：依 Wakamaku et al.（1983）方法測定。
(三)溶解度：依若松等（1981）方法稍加修改而測得。取樣品 10 g 加入 1 M 食鹽溶液 90 g 混合成均勻溶液，測定其 Whatman No.42 濾紙抽氣過濾前、後乾物量之比，以百分率表示之。
過濾後之乾物量
溶解度（％）＝────────×100％
過濾前之乾物量
(四)乳化容量：依 Cotterill et al.（1976）之方法測定。
(五)乳化安定性：依李（1990）之方法測定。
(六)pH 值：依 A.O.A.C（1984）方法測定。
(七)總生菌數：依中國國家標準（CNS.3452, 1972）之標準平皿培養法測定。
(八)大腸桿菌群（屬）：依中國國家標準（CNS.10951, 1984）之大腸桿菌檢驗法測定。
(九)沙門氏菌：依中國國家標準（CNS.10952, 1984）之沙門氏菌檢驗法測定。
四.海綿蛋糕試驗
依下列配方先將解凍之蛋黃液、糖及鹽置於混合缽中，以攪拌器高速打至濕性發泡，加入篩均之麵粉及發粉，再將脫脂乳粉溶於水中加入混合，混均之麵糊（batter）置於長方行形烤盤中，經 205 ℃、20 分鐘烘培後取出倒置冷卻。
(一)體積測定：依張（1986）之種子取代法（seed replace method）測定。將倒置冷卻之蛋糕上方空間裝滿芥子（mustard seed），然後將芥子移入量筒中檢視其體積，再將烤盤體積減去芥子體積即得蛋糕體積。
(二)色澤：使用色差計（Drlang Micro Color, Typ-Nr LMG501, Germany）測定海綿蛋糕之 L.a.b. 值。
A. 明度（lightness）：L 值為明度，其值愈大表示愈明亮。
B. 色相（hue）：Hue＝tan-1（b/a）；其中 a 為紅色度，b 為黃色度。
(三)硬度：以物性測定儀（Fudoh Rheometer NRM-2010J-CW, Japan），套頭直徑 30 mm，壓力 3 kg，壓入深度 25 mm，樣品溫度 25±1 ℃ 等條測定之。
| 原 料 | 用量（g） | 百分比（％） |
| 蛋 黃 液 糖 鹽 低筋麵粉 發 粉 脫脂奶粉 蒸 餾 水 |
100 80 1.4 100 2 5 33 |
31.11 24.89 0.44 31.11 0.62 1.56 10.27 |
五.統計分析
以統計分析系統（Statistical analysis system, SAS, 1987）套裝程式作統計分析，並使用一般線性模式進行變方分析，比較其差異性。
結果與討論
一.理化學與機能特性之變化
(一)表面黏度
蛋黃於 －18 ℃ 下凍藏後，其表面黏度劇增而產生凝膠化現象（Cotterill et al., 1977；張等，1983）。圖 1 表示部分凍結溫度於凍藏期間之表面黏度變化情形，以 －3 ℃ 凍藏處理者於貯藏期間其表面黏度反而有下降趨勢，－6 ℃ 凍藏者其表面黏度增加不似 －18 ℃ 者劇烈，但在貯存 2 週後可發現開始有凝膠作用產生。
(二)濁度、溶解度及乳化性
由圖 2 顯示，－3 ℃ 凍藏者其濁度隨貯藏時間的延長而下降；－6 ℃ 處理組則在 10 週之凍藏期間其濁度無明顯變化；－18 ℃ 處理組則隨貯藏時間之延長而濁度增加。在溶解度方面，－3 ℃ 處理組在貯藏期間其溶解度無明顯變化，－6 ℃、－18 ℃ 處理組則隨貯藏時間延長而下降，其中以 －18 ℃ 者最為顯著（表 1）。在凍藏期間，隨溫度下降而使不溶性物質增加，因此導致濁度上升及溶解度下降（Sato and Takagaki, 1976; Herald and Smith, 1989），而 －3 ℃ 在凍藏期間之濁度下降，且伴隨表面黏度亦有下降趨勢，此亦可能因不溶性物質改變所致，但其造成之原因則須進一步探討。
在乳化安定方面，蛋黃在三個凍藏溫度處理中，其乳化安定性均隨貯藏時間增加而下降，且凍藏溫度愈低其乳化安定性受損愈嚴重，其中以 －3 ℃ 凍藏者能保有較佳之乳化安定性，－18 ℃ 凍藏 6 個月後其乳化安定性下降約 20%（表 1）。蛋黃在三個凍藏溫度處理中，－3 ℃ 凍藏者有較好的乳化容量，但於貯藏至第 6 週後則有明顯劣化現象；－6 ℃ 凍藏者其乳化容量略低於 －3 ℃，且同樣在第 6 週後有劣化情形產生；－18 ℃ 在凍藏一個月後，其乳化容量即明顯下降（圖 3）。
在蛋黃機能特性之相關份中，低密度脂蛋白質被認為是構成蛋黃乳化特性之主要物質（筒井，1986；水谷與中村，1988），故因冷凍所產產低密度脂蛋白質凝集之膠化現象，促使蛋黃乳化容量下降，且冷凍後黏度增加使不易攪伴以形成均勻之乳濁液，亦是乳化容量下降之另一原因，且其乳濁液之乳化安定性，主要來自低密度脂蛋白質與脂質部份之鍵結能力（Mizutani, 1985），Chung and Ferrier（1991）亦證實蛋黃之脂質部份對乳化安定性具有貢獻，而松若等（1981）發現蛋黃在 －18 ℃ 下貯藏期間其丙二醯硫蕌（TBA）值增加，即有脂質氧化發生，故蛋黃在凍藏期間其低密度脂蛋白質之脂質部份遭受氧化，可能為導致乳化安定性下降之原因。
| 表 1. 凍結溫度對凍藏期間蛋黃溶解度及乳化安定性之影響 Table 1. Effects of freezing temperature on the solubility and emulsion stability of hen yolk during frozen storage |
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| 凍藏溫度 Frozen storage temperature | 檢 測 項 目 Test item | 貯藏週數 Storage weeks | |||||||||
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | ||
| －3 ℃ | 溶 解
度 (％) 乳化安定性 (％) |
95.5 98.5 |
97.8 98.2 |
97.4 97.5 |
97.7 97.7 |
97.0 95.6 |
97.1 95.1 |
96.0 93.8 |
|||
| －6 ℃ | 溶 解
度 (％) 乳化安定性 (％) |
95.5 98.5 |
94.8 96.3 |
93.4 95.5 |
94.7 94.8 |
94.0 94.2 |
93.8 92.1 |
93.1 88.2 |
|||
| －18 ℃ | 溶 解
度 (％) 乳化安定性 (％) |
95.5 98.5 |
NT NT |
80.5 82.3 |
NT NT |
80.1 80.5 |
NT NT |
79.8 78.7 |
78.3 77.3 |
75.2 75.2 |
74.6 74.6 |
| NT：未檢測。 | |||||||||||
(四)pH 值
－6 ℃ 與 －18 ℃ 在凍藏期間 pH 值略為下降，但變化不大，而 －3 ℃ 在凍藏期間則使 pH 值有較明顯下降之趨勢（表 2）。魏（1991）亦發現全蛋、蛋黃及蛋白在冷藏（15、10、5 ℃）期間其 pH 值有下降趨勢，且以全蛋及蛋黃較為明顯。Pike and Peng（1988）認為蛋黃中脂質氧化將促使蛋白質部分變性及崩解，而脂蛋白質之構造為維持新鮮蛋黃中乳化安定之主要物質。再者，脂質之氧化與 pH 值有一負相關，即 pH 值較低情況則較易氧化，故蛋黃之脂質比全蛋或蛋白易於氧化，Han and Liston（1988）在研究冷凍絞碎魚肉時亦發現有磷脂質的水解反應產生，故在凍藏期間可能由於脂質或脂蛋白質水解氧化所產生之磷酸、脂肪酸等游離酸增加，而促使蛋黃 pH 值呈緩慢下降，且在 －3 ℃、－6 ℃ 貯藏至第 6 週時其菌數已高達 106 CFU/ml，亦可能使 pH 值下降之另一要素。
| 表 2. 蛋黃在不同溫度凍藏期間之
pH 值變化 Table 2. The pH value of hen yolk during frozen storage at different temperature |
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| 凍藏溫度 Frozen storage temperature | 貯 藏 週 數 Storage weeks | |||||||||
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | |
| － 3 ℃ － 6 ℃ －18 ℃ |
6.32 6.32 6.32 |
6.10 6.26 NT |
6.04 6.18 6.27 |
6.02 6.16 NT |
6.01 6.13 6.14 |
6.01 6.11 NT |
5.98 6.11 6.16 |
6.15 |
6.14 |
6.14 |
| NT：未檢測。 | ||||||||||
二.微生物學品質之變化
圖 4 顯示 －3 ℃ 及 －6 ℃ 凍藏至第 6 週時其總生菌數均達 106 CFU/ml 以上，此兩種溫度處理以 －3 ℃ 在凍藏期間有較高的菌數變化；而 －18 ℃ 處理組則有明顯的抑菌效果，且在凍藏二個月後其菌數均低於 103 CFU/ml。導致採集樣品之初菌數過高的原因為本試驗之採樣工作在 6∼7 月間進行，此時氣溫高易於細菌滋長所致。Moats（1981）認為液蛋工廠之機械設備是構成液蛋微生物污染之重要來源，魏（1991）亦實驗顯示工廠之打蛋器上可檢出很高的菌數，所以機械設備的污染可能是導致初菌數過高的另一原因。在大腸桿菌群檢測方面，所採集之樣品其大腸桿菌群均有很高的檢出數，而經三種溫度凍藏後均有抑制大腸桿菌群生長之效果，並隨凍藏溫度的下降而效果愈佳。採集之蛋黃樣品亦均有沙門氏菌被檢出，在以三種溫度處理同樣地對沙門氏菌有抑制作用，凍藏後檢測均呈陰性反應（表3）。
三.蛋糕試驗
(一)明度（L value）
－3 ℃、－6 ℃ 處理之冷凍蛋黃於 6 週凍藏期間其所製作海綿蛋糕之 L 值並無明顯變化，而 －18 ℃ 凍藏期間所製作海綿蛋糕其 L 值下降（圖 5、A）。此乃因低溫冷凍使蛋黃發生凝膠化，而在解凍後所製作之海綿蛋糕其組織出現許多孔洞，表面變得較為粗燥，因而減少對光線之反射，此可能為 L 值下降之原因。
(二)色相（Hue；b/a 值）
各凍藏處理組在凍藏 1 個月後，其製作海綿蛋糕之 b/a 均下降；－18 ℃ 處理組其 b/a 值呈顯著下降（圖 5、B）。田所等（1974）認為食品之冷凍變色乃因其蛋白質變性所致，除此之外，凍藏期間脂質氧化所產生之羰基（carbonyl group）與食品中胺基（amino group）產生之梅納反應（Maillard reaction）亦可能造成 b/a 值下降之原因（Robert and John, 1982；Saltemarch and Labuza, 1982）。
(三)硬度
不同溫度凍藏蛋黃其製作海綿蛋糕之硬度均隨凍藏時間增加而有上升趨勢（圖 6、A），其中 －18 ℃ 凍藏蛋黃所製作海綿蛋糕之硬度顯著高於其他兩種凍藏溫度。此乃因凍藏處理後蛋黃乳化性受損，使烘培蛋糕之延展性消失以致硬度增加（Palmer et al., 1969）。
(四)體積
製作蛋糕之體積亦隨凍藏時間的延長而下降（圖 6、B）。－3 ℃、－6 ℃ 凍藏者呈平緩下降，尤以 －3 ℃ 處理者在貯藏前四週其所至作之海綿蛋糕均能維持理想的蛋糕體積；－18 ℃ 處理者則其蛋糕體積顯著減少。蛋黃之起泡性主要來自低密度脂蛋白質（Kamat et al., 1973），而凍藏所引起低密度脂蛋白之凝集現象使其起泡性受損及黏度增加，使不易打發起泡以致影響烘培後之蛋糕體積。
四.各檢測值之相關性
在各檢測值之相關性中（表 4），表面黏度與濁度間呈顯著正相關，而溶解度及濁度間測呈極顯著之負相關，值得注意的是溶解度與乳化容量及乳化安定性之間有一正相關存在，此因蛋黃冷凍凝膠所引起之可溶性蛋白質減少，使濁度增加及溶解度下降致蛋黃乳化性受損，且由於溶解度與乳化安定性間存在一極顯著之正相關，故可推測溶解度對乳化安定性比乳化容量的影響更為重要。再者，－3 ℃，－6 ℃ 凍藏之蛋黃，貯藏至第 6 週時總生菌數已高達 106 CFU/ml，此時乳化容量及乳化安定性等機能特性亦同時有顯著劣化情形，此相關性亦反應在蛋糕試驗結果上。
五.結論
為減少低溫對蛋黃功能性所造成之傷害，及因應液蛋短期（4 週）貯存即供利用，同時在節省能源成本之經濟考量下，－3 ℃ 不失為一可供參考之選擇。
| 表 3. 蛋黃在不同溫度凍藏期間之最大可能大腸菌數及沙門氏菌檢測 Table 3. The most probable number (MPN) of Coliform and the Salmonella examination of hen yolk during frozen storage at different temperatures |
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| 凍藏溫度 Frozen storage temperature | 檢測項目Test item | 貯 藏 週 數 Storage weeks | |||||||||
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 24 | ||
| －3 ℃ | Coliform Salmonella |
＞1100 ＋ |
＞1100 － |
462 － |
239 － |
149 － |
7.4 － |
＜0.3 － |
|||
| －6 ℃ | Coliform Salmonella |
＞1100 ＋ |
1098
|
239 － |
42 － |
11.2 － |
＜0.3 － |
＜0.3 － |
|||
| －18 ℃ | Coliform Salmonella |
＞1100 ＋ |
NT NT |
7.4 － |
NT NT |
＜0.3 － |
NT NT |
＜0.3 － |
＜03 － |
＜0.3 － |
＜0.3 － |
| * 多價本體（O）抗血清凝集試驗。 Polyvalent somatic (O) antiserum agglutination test. ** NT：未檢測；－：未凝集；＋：凝集 |
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| 表 4. 各檢測項目間之相關 Table 4. Correlation among the item of the test |
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| 檢 測 項 目Item | pH | 表面黏度Apparent viscosity | 濁 度Turbidity | 溶 解 度Solubility | 乳 化 容 量Emulsifying capacity | 乳化安定性Emulsifying stability | 總 生 菌 數 Total viable counts |
| pH
表面黏度 Apparent viscosity 濁度 Turbidity 溶解度 Solubility 乳化容量 Emulsifying capacity 乳化安定性 Emulsifying stability 總生菌數 Total viable counts |
-- | -0.30503a 0.0097b --- |
-0.3458 0.0022 0.4561 0.0001 --- |
0.2149 0.0623 -0.1615 0.1783 -0.9508 0.0001 --- |
0.0656 0.5732 -0.19892 0.0976 0.3136 0.0058 0.3982 0.0004 --- |
0.2681 0.0192 -0.5712 0.0001 -0.8284 0.0001 0.8082 0.0001 0.5937 0.0001 --- |
0.0361 0.7569 -0.1178 0.3280 -0.1825 0.1145 0.0661 0.1145 -0.3607 0.0014 0.0982 0.3984 --- |
| a：皮爾森相關係數。 Pearson correlation coefficient. b：機率。 Probability. |
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參考文獻
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Effects of Freezing Storage Temperature on the Quality of Hen Yolk
Yi-Chao Chen(1)(3) and Hsi-Shan Chang(2)
Received Nov. 17, 1997; Accepted Dec. 19, 1997
ABSTRACT
The study was conducted to investigate the effects of different freezing temperatures (－3 ℃, －6 ℃, －18 ℃) on the functional properties and microbial variation of liquid yolk in storage period. The viscosity of hen yolk increased with the decrease in frozen temperature and the increase in stored time. Simultaneously, the increase in turbidity and the decrease in solubility were observed. The pH values decreased gently on all treatments, and the －3 ℃ treatment was more significant than the others. Among three freezing temperatures, the －3 ℃ treatment could maintain the best emulsifying capacity and the －18 ℃ did the worst during the first 4 weeks of storage. With regard to the emulsion stability, the －18 ℃ treatment was the worst after being frozen and the descent was about 20%. The －3 ℃, －6 ℃ treatments maintained the better emulsion stability than the －18 ℃，but both still decreased slightly. On the whole ,the －3 ℃ would maintain satisfying functional properties in the first 4 weeks of frozen storage. The total viable counts (TVC) of the －3 ℃, －6 ℃ treatments were over 106 CFU/ml after frozen storage of up to 6 weeks. And the TVC of the －18 ℃ treatment was still below 103 CFU/ml after 2 months frozen storage. The growth of Coliform was inhibited on all frozen treatments, and the effect of inhibition was enhanced with the decrease in frozen temperature and the increase in frozen stored time. The Samonella test was negative on every treatment. The sponge cake test revealed that the volume and texture of the cake made from the －18 ℃ frozen hen yolk were lowered and were in poor quality. Both the volume and texture of the cake made from the －3 ℃, －6 ℃ frozen hen yolks were satisfactory.（Key Words：Freezing temperature, Freezing storage time, Hen yolk, Quality）
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(1)Department of Animal products processing, Taiwan
Livestock Research institute, Tainan, Taiwan, R.O.C.
(2)Department of Animal Science, National Chung- Hsing University, Taichung,
Taiwan, R.O.C.
(3)Corresponding author.
中國畜牧學會會誌 第27卷 第3期 421∼431, 1998