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主题：【原创】“假鸡蛋”成因的生物化学机理探讨

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树下听风吹

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发表于：2013/05/20 09:43:11 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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最近在论坛里多次看到有人问假鸡蛋检测的问题。而我之前真好做过这方面的研究，就把我的看法与大家分享一下。

自2001年开始，国内媒体不断报道消费者购买到“假鸡蛋”的现象。2007年，我参加工作进入现在的单位，也多次遇到销售企业要求鉴定鸡蛋真假的业务委托和消费者咨询。这些鸡蛋在煮熟后，蛋黄弹性明显，甚至能摔地弹起而不破碎；掰开后，呈胶质状。但经蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸、胆固醇等指标的检测，与普通鸡蛋并无明显区别。当时一养殖企业的负责人问既然不是假的，为什么会这样？我检索了一些资料，最后从上海市地方志办公室商检志网站上找到了一条记录：

媒体报道“假鸡蛋”的情况依然很多，甚至出现了一些提供“假鸡蛋”制作方法的培训机构。2009年，南京也多次出现“假鸡蛋”，当时省农委一位领导咨询我单位领导是否可以建立一个真假鸡蛋的鉴别检测方法。那时虽然我已基本认定不存在假鸡蛋，但为说服领导（总不能针对一个不存在的东西建个标准），还是撰写了一份技术分析报告上呈领导，基于鸡蛋的生物学特性和结构论证了制造可以以假乱真的“假鸡蛋”是不可能的，成本会非常昂贵，网上流传的“假鸡蛋”制作方法造不出肉眼无法鉴别的假鸡蛋，纯粹是一种培训骗局。一年后央视焦点访谈节目通过记者暗访调查得出了相同的结论。

为验证“橡皮蛋”的形成是否有棉籽粕饲料导致，本研究组进行了蛋鸡的棉籽粕饲喂试验，结果显示饲喂棉籽粕后，新鲜鸡蛋蛋黄弹性无明显变化，经储存后逐渐增加，两周后大幅增加，而未饲喂棉籽粕鸡蛋在储存8周后弹性仍无明显变化。

对于我们这些畜牧兽医研究者来说，事情到此应该就可以结束了。但我一直在思考为什么棉籽粕会导致“橡皮蛋”的出现？是棉籽粕中的什么物质引发了这一现象？鸡蛋弹性变化的机理是什么？

在反复搜索文献后，也只找到两个不同的观点，一个就是上海商检志中提到的由棉酚导致，但没有给出具体机制，也找不到相应的文献佐证。另一个则说鸡蛋的弹性是由棉籽粕中的环丙烯脂肪酸导致，可能机理为环丙烯脂肪酸抑制了肝脏中脂肪酸去饱和酶的活性，而导致蛋黄中饱和脂肪酸含量增加，蛋黄硬度增高。有多篇文章提到这一观点，其内容应来自于国外某学者的研究，但都没有给出相应的参考文献，我也反复检索了英文资料，始终没能找到。

但依据这一观点，无法解释为什么鸡蛋要经过一定时间的储存才会出现弹性。而且我们研究中也发现，“橡皮蛋”的饱和脂肪酸含量和普通鸡蛋并没有太大的区别。

在反复思考中，我意识到要弄清这一问题，必须先弄清鸡蛋的弹性来自于什么物质的化学变化？（这物质肯定是鸡蛋本身就有的，含量很低的棉酚和环丙烯脂肪酸只可能是诱发了这一物质发生变化导致弹性，而不可能是其自身导致弹性）。还有就是鸡蛋在煮熟过程中发生了什么变化？吃过煮鸡蛋的人都知道鸡蛋煮熟后呈固态，但这其中的机理并没有多少人知道。我也不知道，而且在一番检索后，也没有找到相应的解释。

直到有一天，在家给女儿掰果冻的时候，突然顿悟。果冻中含有胶原蛋白，果冻的弹性就来自于胶原蛋白的凝胶化（这些知识实际上一直在脑子里，就是没想到）。而蛋黄的主要成分也就是水、蛋白质和脂肪，如果蛋黄也会发生凝胶化呢，那不就也产生了弹性。（实际上鸡蛋的凝胶化，在工作也多次遇到过，在兽药残留检测时，在鸡蛋中加入碱性乙酸乙酯，涡旋一下，鸡蛋就会变成透明的果冻状，但一直不知道其原因）。

拿“凝胶化”和“蛋黄”这两个关键词去google搜索，果然找到一篇文章，是一篇分析食品加工过程中影响蛋黄液凝胶化因素的综述。由浙江大学的陈功和陈有亮老师1999年发表于《肉类研究》杂志。

文章中提到鸡蛋的煮熟过程是一个热凝固过程，即天然单体→变性单体→可溶性凝集物或聚合物→凝胶或凝块的过程。蛋黄发生凝胶的关键是蛋白质分子之间发生凝集，形成蛋黄凝胶的蛋白质凝集物主要由低密度脂蛋白（Low-densitylipoprotein, LDL）组成, 而其它蛋白质并不直接参与蛋黄凝胶。

对于品质正常的鸡蛋来说煮熟的原蛋黄质地疏松、呈粉状，而搅拌的蛋黄液加热后可形成凝胶，具有一定的弹性、粘合力和硬度。其原因就在于原蛋黄中大部分物质都存在于蛋黄球中，在热凝固过程中被膜的蛋黄球阻碍了蛋白质形成大的凝集物，而搅拌过程破坏了蛋黄球。

文章对可影响蛋黄球形态稳定性从而影响蛋黄的凝胶性状产生的因素进行了综述，如渗透压、pH、LDL分子结构和蛋黄球成份等。

看过这篇文章后，我终于明白了蛋黄弹性的来源，是由于蛋黄中低密度脂蛋白而不是一些文章提到的饱和脂肪酸。“橡皮蛋”的成因可以总结为：棉籽粕中的某种有害物质引起蛋黄球膜稳定性的变化，进而导致蛋黄球中低密度脂蛋白释放，在煮熟过程中发生凝胶化。

在进一步考虑到鸡蛋需要一定储存时间后才会产生弹性，棉籽粕中有害物质的直接作用对象也可能是蛋黄膜而不是蛋黄球膜。有害物质改变了蛋黄膜的渗透性，导致蛋黄液pH、离子强度和渗透压的变化速度加快，一定时间后，蛋黄球膜破坏，LDL释放。

因为未饲喂棉籽粕的鸡蛋在长期储存后，也会出现蛋黄弹性增加，基于这一现象，对有害物质可能直接导致低密度脂蛋白凝胶化性能改变的可能性也进行了考虑。对棉籽粕导致“橡皮蛋”的生物化学机理提出了四种假说，分别为：

• 间接致凝胶化性质改变

• ①棉籽粕中有害物质致蛋黄膜渗透性改变

• ②棉籽粕中有害物质改变蛋黄球膜的稳定性

• 直接致凝胶化性质改变

• ③棉籽粕中有害物质与金属离子结合促进LDL 从颗粒蛋白的释放

• ④LDL 分子结构或其脂质化学组成的改变

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2013/5/20 10:48:40 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

不错的科学分析，期待解密

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秋醉虞阳

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2013/5/20 12:41:29 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

果冻中应该是明胶吧

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2013/5/20 13:01:29 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 秋醉虞阳(wangjianhua1102) 发表:

果冻中应该是明胶吧

明胶的成分就是胶原蛋白，之前闹的很热的，说拿皮鞋造果冻，也就是因为皮革主要成分为胶原蛋白

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秋醉虞阳

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2013/5/20 14:09:00 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 树下听风吹(ecoli) 发表:
原文由 秋醉虞阳(wangjianhua1102) 发表:

果冻中应该是明胶吧

明胶的成分就是胶原蛋白，之前闹的很热的，说拿皮鞋造果冻，也就是因为皮革主要成分为胶原蛋白

胶原是指动物组织器官中存在的一种蛋白质，在分离提取时，随着方法和条件的不同，可以产生胶原、明胶和胶原蛋白三种产物。能被称为胶原的，必须是其三螺旋结构没有改变的那类蛋白质，还保留有生物活性。

明胶是胶原的变性产物，与胶原一样由18种氨基酸组成，但已失去了生物活性。胶原变成明胶有三种可能：1、三股螺旋体完全松开，成为三条互不连结的盘曲的肽链，分子量在80000~125000；2、一条链完全松开，另外两条链之间的共价键全部断裂但仍由氢键连结，分子量160000~250000；3、三条肽链松开后仍有少量氢键联结在一起，分子量240000~375000。

上述胶原的第一种水解产物，便是胶原蛋白，胶原的三股螺旋结构彻底松开，成为3条自由的肽链，且降解成多分散的肽段。因此，胶原蛋白是多肽混合物，分子量分布很宽没有生物活性，能被蛋白酶利用。
所以，从广泛意义上来讲，明胶也属于胶原蛋白，只是明胶的分子量比胶原蛋白高一些，而且明胶的太链之间还有不少氢键。

胶原是构成动物机体的重要功能物质,遍布动物内的各处器官,并对各器官的正常生理功能的调节起着举足轻重的作用。胶原具有其他合成材料无法比拟的生物相容性、可生物降解性以及生物活性,比如低抗原性、在体内易被人体吸收、能促进细胞成活与生长、促进血小板凝结等。胶原经特殊处理后,可用于烧伤和创伤治疗、美容、矫形、组织修复、创面止血等医药卫生领域。现已运用于临床中的有用于烧伤创伤治疗的胶原膜,用于美容矫形的胶原医用注射剂,用于创伤止血的胶原止血海绵等。胶原作为一种皮肤结构蛋白质,在护肤品中起着滋润、调理和保湿等作用。因此,胶原作为天然的生物资源,可以广泛应用于食品、医药、组织工程、化妆品等领域。

明胶是胶原在高温作用下的变性产物,在食品、医药卫生等方面也有重要的应用价值。明胶是一种营养价值较高的低卡保健食品,在食品中的应用有:糖果添加剂,使糖果更富弹性、韧性和透明性;冷冻食品添加剂,比如胶冻剂、稳定剂等;肉制品改良剂,比如作为胶冻剂添加到肉制品中,可以提高产品的质量;此外,还可用作乳制品添加剂,食品涂层材料及蛋糕制作。明胶在医药卫生方面主要用于制作药物胶囊。

胶原蛋白是胶原的水解产物,具有更小的相对分子质量,并且更易降解,所以在营养保健品和日用化学品开发方面拥有一定的市场。水解胶原蛋白可用于生物发酵培养基,也可以作为一种高蛋白饲料营养添加剂替代进口鱼粉用于混、配合饲料生产。

总之，胶原属于结构蛋白质,在体内以胶原纤维的形式存在。在低温下提取得到的胶原,仍然保持三股螺旋结构,相对分子质量为30 万,形成的膜具有较好的柔韧性、弹性和强度,在模拟生理条件下能再形成纤维,能明显激活细胞的生长。明胶的三股螺旋结构已被破坏,相对分子质量分布较宽,从几万到10 万;明胶能成冻、成膜,但明胶膜性脆、强度比胶原膜差。水解胶原蛋白是多肽混合物,相对分子质量为几千到几万,相对分子质量分布很宽;水解胶原蛋白不能成膜。明胶和水解胶原蛋白均不能再度形成纤维,而且细胞生长实验证明,它们不具有促进细胞生长的性质,即明胶和水解胶原蛋白不具有生物活性。

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