Лекція 2. Характеристика та переробка яєць домашньої птиці
1. Хімічний склад та властивості яєць.
2. Первинна обробка і зберігання яєць.
3. Дефекти і мікробне псування яєць
1. Хімічний склад та властивості яєць. Яйця - це спеціалізовані статеві яйцеклітини, які містять зародок і запаси високопоживних харчових білків, жирів та інших речовин, призначених для розвитку зародка. Вони мають довгасту форму. Маса яєць залежить від виду, породи птиці та її годівлі і коливається у курей від 40 до 82 г, у качок від 75 до 100 г, у гусей від 120 до 200 г і в індиків від 70 до 100 г.
В яйці міститься 30 – 35 % жовтка, 53 – 58 % білка і 10 – 13 % шкаралупи. Біологічна цінність яєць зумовлюється високим вмістом повноцінних і легкозасвоюваних білків, жирів, вітамінів, особливо груп А, В, D. Білок курячого яйця тривалий час використовувався ФАО/ВОЗ як критерій для визначення якості інших білків, тобто як еталон за збалансованістю незамінних амінокислот.
Основною речовиною яйця крім білка є ліпідна фракція. Значну цінність для харчування людини мають також мінеральні речовини, що містяться в яйцях.
Інколи в яйцях виявляють збудників харчових токсикоінфекцій групи сальмонельозних бактерій (роду сальмонел), що пов’язано з контамінацією шкаралупи яєць з цим збудником під час знесення. За певних умов може бути інфікованим і вміст яєць. Особливо значна частка інфікованих бактеріальними клітинами яєць водоплавної птиці та індичок.
Теплове оброблення яєць водоплавної птиці не убезпечує людину від отруєння, тому в багатьох державах використання качиних яєць на харчові потреби заборонено. Як харчові використовують переважно курячі яйця.
Водночас бактеріальні клітини Salmonella enteriditis та ін. чутливі до нагрівання і гинуть при пастеризації, варінні чи смаженні. Тому яйця качок і гусей можна використовувати при виробництві кондитерських виробів, які зазнають високотемпературного термічного оброблення.
Свіжознесене яйце зовні вкрите надшкаралупною оболонкою та жорсткою шкаралупою, яка має пори. Безпосередньо під шкаралупою розміщена підшкаралупна оболонка, під якою знаходиться білок. Зовнішній шар білка рідкий. У середині білкової маси розміщений щільний білок. Шар білка, що вкриває жовток, також має рідку консистенцію. Середню частину білка займає жовток, який має кулеподібну форму. Зовні жовток вкритий двошаровою оболонкою, до якої з протилежних боків прикріплені сплетені волокна зі щільного білка - градинки.
Градинки виконують роль пружного амортизатора і захищають жовток від ударів. Крім того, вони утримують жовток у середині яйця у такому поло- женні, щоб зародковий диск був повернутий угору.
Розрізняють яйця запліднені і незапліднені. Під час зберігання у незапліднених яйцях відбуваються зміни, характерні для неживих тваринних тканин, а в запліднених - властиві живим організмам, в тому числі дихальні процеси.
У процесі дихання яєць та за рахунок дифузійних процесів із них випаровується волога. Внаслідок цього під шкаралупою між білковими підшкарлупними оболонками з топого кінця яйця утворюється повітряна камера – пуга. Швидкість випаровування вологи і зумовлене цим збільшення повітряної камери залежать від тривалості й умов зберігання яєць. Випаровування вологи прискорюється за підвищення температури і швидкості руху повітря, а також за зниження відносної вологості повітря в камері зберігання яєць. З часом розміри повітряної камери збільшуються і за ними можна оцінювати якість курячих яєць.
Середня щільність свіжознесеного курячого яйця дорівнює 1,095 г/см3. Проте щільність залежить від форми яйця і товщини шкаралупи.
Питома теплоємність вмісту яйця становить близько 1,74 Дж/(кг⋅К). Температура замерзання цільного яйця перебуває в межах від –2,2 до –2,5 °С.
Яйця містять понад 70 % води. При замерзанні вологи її об’єм збільшується приблизно на 10 %, що зумовлює руйнування шкаралупи яйця під час їх заморожування.
Курячі харчові яйця залежно від термінів зберігання і якості поділяють на дієтичні та столові. До дієтичних належать доброякісні яйця, термін зберігання яких не перевищує 7 діб без урахування дня знесення.
Столовими вважають яйця, термін зберігання яких за температури до 20 °С не перевищує 25 діб, не беручи до уваги дня знесення, і яйця, що зберігалися в холодильнику за температури 0…–2 °С не більше ніж 120 діб.
Яйця добре пропускають світло. Відношення інтенсивності світла, що проходить через яйце, до інтенсивності освітлення яйця із білою шкаралупою біля загостреного кінця шкаралупи становить 0,007 – 0,057, а на тупому кінці — 0,004 – 0,24. Яйця із забарвленою шкаралупою гірше пропускають світло. За допомогою овоскопа у променях світла визначають розміри повітряної камери, стан білка і жовтка, а також пошкодження шкаралупи.
Білок яйця — це концентрований колоїдний розчин білка у воді. Зовнішній (підшкаралупний) шар білка рідкий, середній — щільний і внутрішній — рідкий. Білок також є основною складовою градинок, які одним кінцем прикріплені до жовтка, а іншим — до щільного шару білка.
Вміст вологи в білку зменшується в напрямку від зовнішнього шару до жовтка. В середньому білок містить 85 – 87 % вологи, маса якої зменшується під час зберігання яєць унаслідок випаровування. Щільність білка свіжого яйця при 20 °С становить 1,045 г/см3, а сухого білка — 2,567 г/см3. Яєчний білок добре розчиняється у воді з утворенням в’язкої рідини. При збиванні водного розчину білка утворюється стійка піна.
Білкову частину яєчного білка методом електрофорезу поділяють на 10 фракцій. Білок свіжознесеного яйця має активну кислотність рН від 7,2 до 7,6. Під час зберігання значення рН унаслідок часткового гідролізу білка підвищується і може досягати 9,7. Білок курячого яйця денатурується за температури 58 – 70 °С.
Білок яєць складається з води (86,5-87,9%), білку (10,6-11,5%), ліпідів (0,03-0,08%), вуглеводів (0,9-1,3%), мінеральних речовин (0,6-0,8%).
З часом при зберіганні яєць у білках виявляють продукти фер- ментативного розпаду білків. У незапліднених яйцях з’являються вільні амінокислоти, пурини, молочна і лимонна кислота та ін.
До складу білка входять мінеральні речовини, найбільша кількість яких припадає на калій, натрій, кальцій, магній, сірку, хлор та ін.
Сирий білок містить значну кількість ферментів, що мають ан- титрипсинову дію. Тому сирий білок гірше перетравлюється (82 %). При інактивації цих ферментів засвоюваність білків значно збільшується. Оптимальна засвоюваність (96 – 98 %) яєчних білків досягається під час нагрівання їх до 70 °С.
Яєчний жовток розміщений у середині яйця і має кулеподібну форму. Зовні жовток вкритий відносно міцною оболонкою, яка сприяє збереженню форми жовтка при вийманні вмісту із розбитого яйця. Жовток утворений кількома концентрично розміщеними світлими (більш тонкими) і жовтими (більш товстими) шарами, що чергуються. Температура денатурації білків жовтка 65 °С.
Жовток яєць складається з води (43,3-48,7%), білку (16,3-18,0%), ліпідів (32,6-36,0%), вуглеводів (0,9-1,1%), золи (1,1-1,6%).
Активна кислотність рН жовтка свіжознесеного курячого яйця становить 6,0, під час зберігання вона збільшується до 6,4 – 6,9.
Жири жовтка мають близько 1/3 насичених і 2/3 ненасичених (у тому числі 45 % олеїнової, 15 % лінолевої і 2 % ліноленової і арахідонової) жирних кислот. Крім незамінних амінокислот і есенціальних жирних кислот жовток містить значну кількість вітамінів А, D, Е, К і групи В.
Якщо білок містить значну кількість калію і натрію, то у жовтку є значна частина органічного фосфору (до 0,6 % загальної маси жовтка), заліза та ін. Жовток містить значно більше ферментів порівняно з білком.
Крім білків і жирів до складу жовтка входять полісахариди: маноза, галактоза і глікоген. Маноза зв’язана з вітеліном і ліветином, галактоза — з лецитином і церебразидами. Жовток свіжо знесеного яйця містить глікоген.
Забарвлення жовтка залежить від вмісту пігментів — ксантофілу (близько 1,6 мг/100 г), каротину (близько 0,15 мг/100 г) та овофлавіну (близько 0,7 мг/100 г). Вміст пігментів у жовтку залежить від їх вмісту у кормах. Яєчний жовток при вживанні добре стимулює секреторну діяльність шлунка і добре перетравлюється.
Шкаралупа є твердою пористою оболонкою. Зверху шкаралупа вкрита тонкою надшкаралупною оболонкою — кутикулою, а знизу міцно зв’язана з двошаровою підшкаралупною оболонкою. Кутикула захищає свіжознесене яйце від впливу зовнішнього середовища, проте вона не міцна і легко руйнується при механічному впливі (миття щітками та ін.).
Основу шкаралупи становить сітка з волокон колагеноподібного білка і проміжної неорганічної речовини, яка містить переважно вуглекислі та фосфорнокислі солі кальцію та магнію, що забезпечує її певну міцність і стійкість до механічних впливів.
Товщина шкаралупи яйця залежить від вмісту мінеральних речовин у кормах. Для курячого яйця шкаралупа має товщину 0,34 – 0,40 мм.
У структурі шкаралупи розрізняють два шари. Зовнішній шар губчастий і займає 2/3 усієї товщини. Внутрішній шар призматичний. Шкаралупа курячого яйця має приблизно 7000 наскрізних пор діаметром від 4 до 40 мкм. Унаслідок цього яєчна шкаралупа проникна для газів, води і водяної пари. Проникність шкаралупи для повітря однакова в обох напрямках (зсередини і ззовні). Вода надходить ззовні в середину вдвічі повільніше, ніж зсередини в зовнішнє середовище. Проникність шкаралупи для вуглекислоти краща, ніж для повітря, а для кисню — навпаки.
Щільність шкаралупи 2,14 – 2,17 г/см3.
Орієнтовна масова частка хімічних речовин у шкаралупі курячого яйця, %: волога – 1,6-2,0; азотисті речовини - 3,3; ліпіди – сліди; неорганічні речовини - 95,1.
Основною мінеральною речовиною оболонок є кальцій. Шкаралупа має білий або коричнювато-рожевий колір, але якість вмісту не залежить від кольору шкаралупи.
Шкаралупу як джерело кальцію і фосфору широко використовують при годівлі птиці. Для цього її висушують за температури 180 – 200 °С протягом 15 хв і подрібнюють на млинах грубого помелу або молоткових дробарках.
Угорський лікар Кромпехер з групою біологів довів, що хімічний склад яєчної шкаралупи значною мірою збігається з мінеральною складовою кісток та зубів людини. Шкаралупа містить необхідні для організму людини мідь, фтор, кобальт, силіцій, молібден та ін. — всього 27 елементів. Кальцій, фосфор та інші мінеральні речовини легко засвоюються організмом людини (на 75 – 80 %).
Після промивання, стерилізації, сушіння і подрібнення на шарових млинах порошок із шкаралупи курячих яєць у західних країнах використовують для профілактики розладу кальцієвого обміну, остеопорозу та як речовину, яка запобігає накопиченню радіонуклідів у кістковому мозку.