2. 动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室, 武汉 430064;
3. 韶关学院农业科学系, 韶关 512005;
4. 武汉新华扬生物股份有限公司, 武汉 430070
郭万正1, GUO Wanzheng1, LIANG Zhenhua1, SUN Jing1, DONG Xiaoying3, DU Jinping1,2, ZHOU Ying4
2. Hubei Key Laboratory of Animal Embryo and Molecular Engineering, Wuhan 430064, China;
3. College of Yingdong Agricultural Science and Engineering, Shaoguan University, Shaoguan 512005, China;
4. Sunhy Biology Co., Ltd., Wuhan 430070, China
蛋鸭养殖与鸭蛋加工为我国传统的优势产业，颜色鲜亮、个大、出油多的咸鸭蛋黄一直以来是人们喜爱的食品。但是由于生态环境等因素的变化，我国蛋鸭养殖已由放养、半圈养的方式逐渐转向全圈养的集约化养殖，蛋鸭减少了在外界自然环境中获取天然色素的机会，导致蛋黄色泽变浅而影响鸭蛋的商品价值。而且，由于富含类胡萝卜素的玉米紧缺，小麦早已成为南方蛋鸭养殖的主要原料，在小麦酶制剂的配合使用下，小麦可以完全替代玉米而对蛋鸭的生产性能没有影响，但也存在了蛋黄着色较差的问题[1,2,3,4]。蛋黄着色研究以鸡蛋为对象始于20世纪初，而鸭蛋的蛋黄着色开始于20世纪80年代，蛋黄的着色主要体现在鲜蛋，对咸蛋没有报道。合成色素因着色效果好、成本低廉等优点被广泛用于养殖业，但研究发现某些合成色素有对人体有害，人们更倾向于具有功能活性物质的天然色素[5]。目前，用于养殖业中的天然色素有万寿菊、辣椒粉、苜蓿粉等，添加3%~5%的苜蓿粉对蛋黄有较好的着色效果[6,7,8,9,10,11]。玉米干酒糟及其可溶物(dried distillers grains with soluble，DDGS)是用玉米籽实与精选酵母、酶等混合发酵生产乙醇的副产品，除淀粉外，其他各养分高出玉米3倍左右，具有高蛋白质、低淀粉、高有效磷等特点，而且还包含发酵过程中融入的酵母营养成分及活性分子，是一种营养丰富的蛋白质饲料，添加30%玉米DDGS对产蛋性能无影响且对蛋黄有较好的着色效果[12,13,14,15,16,17,18]。本研究选用玉米DDGS、苜蓿为天然着色剂来源配制蛋鸭全小麦型饲粮，采用Lab色度系统分析蛋黄着色效果，探讨不同饲粮天然色素对鲜鸭蛋、熟鸭蛋、熟咸蛋的着色效果。
1 材料与方法 1.1 试验设计选取健康、产蛋率一致的300日龄荆州蛋鸭300只，随机分为3个处理，每个处理5个重复，每个重复20只鸭。选用玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)、苜蓿、菜籽粕、棉籽粕、小麦为蛋鸭饲粮原料分别配制小麦-杂粕(菜籽粕和棉籽粕)饲粮(处理1)、小麦-玉米DDGS饲粮(处理2)、小麦-杂粕(菜籽粕和棉籽粕)+3%苜蓿饲粮(处理3)。采用封闭式3层立体笼养鸭舍，每笼2只。基础饲粮参照台湾畜牧学会(1993)建议的产蛋鸭的营养需要配制，试验饲粮组成及营养水平见表1，3个处理饲粮均为粒径4 mm的颗粒状。每日采用自动喂料器喂食2次，乳头式饮水器自由饮水。预饲过渡3 d后进行正式试验，正试期25 d。
 | 表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutritive levels of experimental diets (air-dry basis) |
玉米DDGS(国产)，紫花苜蓿(湖北省农科院牧草种质资源圃)，UV2550型分光度计(日本岛津)，卵壳强度计Ⅱ型(日本富平工业株式会社)，色彩色差仪CR-400(日本美能达)。 1.3 检测指标
每天记录日采食量、产蛋数、蛋个重，试验结束后统计平均日采食量、日均产蛋率、蛋均重，计算料蛋比。
饲养试验结束前3天，每个处理收集鲜蛋60枚，按照日期顺序保存于4 ℃冰箱中。其中20枚用于鲜蛋检测、20枚用于熟鸭蛋检测(将新鲜鸭蛋于冷水中煮沸30 min，再于冷水中浸泡30 min，捞起晾干待测)、20枚用于咸蛋检测(将新鲜鸭蛋于25%质量百分比的氯化钠盐水中冬季室温7~11 ℃下腌制40 d，再将生咸蛋于冷水中煮沸30 min，再于冷水中浸泡30 min，捞起晾干待测)。
蛋重和鸭蛋各部分占蛋重百分比：用分析天平逐个称重；之后将鸭蛋清缓慢流入事先准备好的平皿中，将蛋黄倒入另一事先准备好的平皿，剩余的蛋壳置于另一平皿，分别称量蛋壳、蛋清、蛋黄重量，计算鸭蛋各部分所占重量百分比。
蛋品质测定(蛋形指数、蛋壳强度)：用卵壳强度测定仪测定每枚鸭蛋的蛋壳强度；用游标卡尺测量蛋的横径和纵径，计算蛋的蛋形指数。
总叶黄素含量：饲料、蛋黄中总叶黄素的含量测定参见GB/T 21517—2008，饲料、蛋黄试样中总色素经溶剂提取后，在455 nm波长下测吸光度，以公式X=(A×V×10 000)/(m×2 550)计算总叶黄素含量(mg/kg)。其中A为吸光度；V为试样稀释倍数；m为试样重量(g)；2 550为总类胡萝卜素的百分吸光系数 。
总叶黄素沉积效率计算：
沉积率(%)=(蛋黄色素含量×蛋黄占全蛋重的
百分比)/(饲料色素含量×料蛋比)。
蛋黄色泽：记录色度学参数亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值,计算色差值(△E)和饱和度。
△E=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2；
饱和度=[(△a*)2+(△b*)2]1/2。
1.4 数据统计分析采用SPSS 18.0中单因素方差分析和相关性分析，并进行Duncan氏法多重比较和皮尔森检验，数据用平均值±标准误表示。
2 结果与分析 2.1 不同处理对蛋鸭生产性能、蛋品质的影响如表2所示，各处理产蛋率、料蛋比、蛋清比例、蛋壳比例差异不显著(P＞0.05)。处理1、处理2蛋均重显著低于处理3(P<0.05)，处理1平均日采食量显著高于处理3(P<0.05)，处理1蛋黄比例、蛋壳强度显著低于处理2(P<0.05)，处理1蛋形指数极显著高于处理2、处理3(P<0.01)。
| 表2 不同处理对蛋鸭生产性能、蛋品质的影响 Table 2 Effects of different treatments on performance and egg quality of laying ducks |
如表3所示，与不添加着色剂相比，经天然着色剂着色后，蛋黄色差值为4.47~18.76，经腌制后，色差明显(10.43、18.76)；煮熟对饱和度的影响高于腌制，处理2的色彩饱和度更好。
生鲜鸭蛋处理1、处理2的L*值显著低于处理3(P<0.05)，处理2的a*值显著高于处理1、处理3(P<0.05)，各组b*值、饱和度无显著差异(P> 0.05)。煮熟鸭蛋处理1的L*值极显著低于处理2、处理3(P<0.01)，处理1的a*值极显著高于处理2、处理3(P<0.01)，处理1、处理2的b*值、饱和度极显著高于处理3(P<0.01)。腌制鸭蛋处理2的L*值极显著低于处理3(P<0.01)，处理2的a*值极显著低于处理1、处理3(P<0.01)，处理2的b*值极显著高于处理3(P<0.01)，处理2的饱和度显著高于处理3(P<0.05)。
| 表3 不同处理对蛋黄色度系统参数的影响 Table 3 CompositionEffects of different treatments on color system parameters of egg yolk |
如表4所示，处理1总叶黄素的沉积率最高(69.66%)，生鲜和煮熟蛋黄的总叶黄素含量各处理之间无显著差异(P>0.05)，腌制蛋黄处理2的总叶黄素含量极显著高于处理1、处理3(P<0.01)，煮熟对总叶黄素的损失(82.51%~86.98%)高于腌制(57.54%~64.81%)。
| 表4 不同处理对蛋黄中总叶黄素含量的影响 Table 4 CompositionEffects of different treatments on total xanthophyll content of egg yolk |
如表5所示，生鲜、煮熟、腌制鸭蛋蛋黄中叶黄素含量与色度系统参数L*、a*、b*值及饱和度无显著相关性(P>0.05)。总叶黄素含量与L*值呈相反趋势。
| 表5 总叶黄素含量与色度系统参数相关性分析 Table 5 Correlation analysis between total xanthophylls content and color system parameters |
家禽有为能而食的生理特点，能量水平的高低会影响蛋鸭的摄食量。蛋重的大小一般会受到养殖品种、养殖模式、环境、营养水平等多种因素影响，添加油脂能通过增加蛋黄重而增加蛋重，也有研究认为氨基酸能影响蛋白或蛋黄重[19,20]。前期研究结果表明，饲粮中粗蛋白质水平极显著影响蛋重[21]。本试验中，饲粮按照台湾畜牧学会1993年建议的营养水平配制，小麦-玉米DDGS饲粮组蛋重低于其他饲粮组，而蛋黄比例高于其他饲粮组，可能是由于本次试验中玉米DDGS中亚油酸丰富，小麦-玉米DDGS饲粮中亚油酸水平较高的原因。
3.2 不同试验处理对蛋鸭蛋黄着色效果的影响食品的色泽是颜色和光泽的混合，人眼对颜色的感觉，最重要的是色素的浓度和亮度[22]。蛋黄的颜色与着色物质含量测定方法的方法学有3种分类法：第1种是光学分析，包括分光光度法和反射光光度法；第2种是按样品分类，包括饲料分析与组织分析；第3种为着色剂浓度分析与蛋黄表观颜色的色度分析[23]。其中Lab色度系统是目前食品色泽表达和色差计算应用最多的表达方法，L*值为亮度，可理解为光泽度和鲜艳度，光的亮度愈高，L*值越大；色彩的浓度用饱和度相当于彩色的纯度，由色调a*值和纯度b*值计算而来，a*表示颜色从红色(+a*)到绿色(-a*)，b*表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间的变化。色差即2个样品之间的差值，0.2个色差单位就能被人视觉感知[21]。本试验中蛋黄相对色差值为4.47~18.76，都能被很好的感知蛋黄色泽的差异，经腌制后色差值增加2~5倍。
3.2.1 不同试验处理对蛋黄色度系统参数的影响蛋黄中的色素来源于饲料，家禽自身不能合成，主要是亲脂性的含氧(羟基、酮基)类胡萝卜素，其中含羟基类叶黄素呈现黄色，绿色植物及籽实含量较多；含酮基类叶黄素呈现红色或橘色，植物来源很少，主要来自雨生红藻、法夫酵母、虾蟹壳提取或人工合成[24]。而且，天然原料中含有的叶黄素种类因不同的来源而存在差异，着色效果也有差异，如金盏花或苜蓿粉中以黄体素居多，沉积于蛋黄内而呈黄色，玉米面筋粉的玉米黄质较多，沉积于蛋黄内而呈现橙色，红辣椒中以辣椒红素为主，沉积于蛋黄内而呈现橙色。虾蟹壳粉中含有虾青素，鸡采食后使蛋黄显深红色[25]。
本试验中a*值为1.5~6.5，表明蛋黄的色调为红色，经加热煮熟后，添加色素组的a*值下降了4%~76%，与报道一致[26]，说明了叶黄素对热不稳定性。腌制煮熟后，a*值下降了24%~61%，且都小于加热处理，可能是由于盐水的渗透腌制过程中，蛋黄的脂肪逐渐被游离出来，与蛋黄中游离态的叶黄素结合成较稳定的酯类。
b*值为32~47，表明色彩为黄色，经煮熟、腌制的蛋黄b*值下降，但变化幅度均小于a*值的变化。其中小麦-玉米DDGS饲粮组b*值下降了2.95%~7.30%，色彩饱和度下降了3.9%~8.4%，可能是由于含有的玉米黄质较多，沉积于蛋黄内而呈现橙色，而且玉米发酵时融入了糖化曲和酵母的营养成分和活性因子，使可利用类胡萝卜素含量增高。
在食品中，光泽是由于光以几何形式产生反射或透过所产生的物料性质，由光的能量和食品表面的反射率决定[21]。本试验中不同处理生鲜、煮熟、腌制鸭蛋蛋黄的L*值差异显著，处于55~86之间；煮熟和腌制后L*值提高，煮熟后L*值达到82~86，提高了40%~54%，而腌制后L*值处于57~70之间，添加色素的变化幅度小于无色素组。可能是由于煮熟和腌制处理，改变了发色或助色官能团的结构而改变了光泽度。本试验中，代表氧代叶黄素的a*值、代表羟基叶黄素的b*值的变化也证实了这点，腌制处理比直接加热煮熟变化幅度小。
鸡蛋蛋黄中胡萝卜素和叶黄素的比例通常为1 ∶ 10，其中游离态叶黄素占75.7%，氧代叶黄素占8.5%[27]，而鸡蛋蛋黄内可沉积肠道吸收的14%虾青素和75%玉米黄质[28]，我们可理解为黄、红色素为(5~9) ∶ 1。但有人认为，蛋鸡沉积色素的能力是蛋鸭的2倍左右，且蛋鸡所需色素一般为黄色类胡萝卜素，而蛋鸭则需要红色类胡萝卜素如角黄素、虾青素、辣椒红、辣椒黄素[29]。要使鸭蛋黄具有鲜艳悦目的色泽，蛋黄中黄、红色素以2 ∶ 1为最佳[24]。本试验中，小麦-玉米DDGS组、苜蓿组、小麦-杂粕组鲜鸭蛋b*值与a*值的比例分别为6.59 ∶ 1、8.25 ∶ 1、9.05 ∶ 1。玉米DDGS组对蛋黄的着色效果较好。
3.2.2 不同试验处理对蛋黄中总叶黄素含量的影响目前认为，天然叶黄素在肠道中需经过类似于脂肪胆汁乳化分散、皂化或胰脂酶水解过程，使以酯形式的叶黄素成为游离态在肠道中形成乳酶微粒被肠道吸收，所以吸收前叶黄素的颗粒形态、乳液状态是重要影响因子[24,30]，因此，影响色素的沉积除摄食量外，还包括饲粮中色素的含量、形态结构等因素。本试验中，小麦-杂粕饲粮组、小麦-玉米DDGS饲粮组、小麦-杂粕+3%苜蓿饲粮组鲜蛋黄中总叶黄素含量分别为74.93、90.41、75.13 mg/kg，远大于饲粮中同时存在胡萝卜素(分别为14.22、33.07、24.03 mg/kg)，但鲜蛋总叶黄素沉积率差异较大，分别为69.66%、38.21%、43.81%，即饲粮中色素含量越少，蛋黄色素的沉积效果越好，达到差不多的水平。蛋禽对类胡萝卜素的这种主动吸收可能是动物生存和发展的内在需求，有研究表明，类胡萝卜素的母体效应较显著，类胡萝卜素能清除体内的自由基，减少自由基对细胞遗传物质(DNA和RNA)和细胞膜的损伤，且能为子代的前期生长提供营养[31,32]。此结果也说明，除了上述影响叶黄素沉积的因素外，还有未知的调控因子调控营养物质的储备供生产发育。玉米DDGS组蛋黄中总叶黄素最高，也证实了玉米DDGS有较高的可利用类胡罗卜素，而其他试验组蛋黄中总叶黄素含量接近，也可能是由于当色素达到一定浓度时，转运类胡萝卜素载脂蛋白达到饱和，再增加的类胡萝卜素对着色效果的影响不大[33]。本研究也发现，加热煮熟和腌制煮熟处理对蛋黄中总叶黄素含量有极显著的影响。
3.2.3 蛋黄颜色与总叶黄素的相关性本试验中，生鲜、煮熟、腌制鸭蛋蛋黄中叶黄素含量与色度系统参数L*、a*、b*值及饱和度在统计学上均无显著相关，也说明蛋黄的颜色是一种外观表型，它与蛋黄着色物质的种类与含量有着必然的联系，但并非线性关系[34,35]。但总叶黄素含量与L*值呈相反趋势，可解释为发色或助色基团越多，即有着色效果的叶黄素含量越多，L*值越小，本试验中鲜蛋黄经煮熟、腌制处理破坏了发色或助色基团后L*值偏大的结果也证实了这点。
4 结 论① 不同饲粮天然色素对鸭蛋蛋黄的着色效果不同，全小麦饲粮中，玉米DDGS的着色效果>苜蓿>杂粕(菜籽粕和棉籽粕)。
② 叶黄素的沉积与色度系统参数没有显著相关性，即视觉色泽效果并不能反映蛋黄中总叶黄素含量。
③ 加热和腌制处理对a*值影响较大，而对b*值影响相对较小，煮熟对总叶黄素的损失高于腌制，就着色效果和总叶黄素沉积而言，鸭蛋腌制比煮熟好。
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