Dominika Krakowiak 1, Karol Gomółka 1, Karolina Wengerska 1, Kamil Drabik 2, Justyna Batkowska 2
1 Studenckie Koło Naukowe Biologii, Hodowli i Użytkowania Drobiu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie*
2 Instytut Biologicznych Podstaw Produkcji Zwierzęcej, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
Jaja konsumpcyjne jak wszystkie produkty spożywcze przeznaczone do obrotu handlowego posiadają okres minimalnej trwałości określony przez obecne ustawodawstwo na 28 dni (Rozporządzenie Komisji (WE) nr 589/2008). Ustanowienie tego okresu jest jak najbardziej zasadne z uwagi na fakt, że podobnie jak we wszystkich produktach naturalnych, a zwłaszcza tych nie przetworzonych, także w jajach zachodzi szereg zmian jakościowych określanych ogólnie jako proces ich starzenia. Wraz z wiekiem jaja pogarszają się ich właściwości technologiczne i kulinarne, aż do momentu całkowitej utraty przydatności technologicznej.
Aby możliwie jak najdłużej zachować pożądane cech jakości jaj niezbędne jest ich przechowywanie w stabilnych warunkach, które pozwoliłyby na ograniczenie tempa zachodzących zmian. W aspekcie dystrybucji detalicznej jest to niezwykle trudne z uwagi na zmieniające się warunki od kurnika po sklepową półkę. Niestety, aspekt przechowalniczy, szeroko określony w poprzednich aktach prawnych, np. w Polskich Normach, w Rozporządzeniu WE został pominięty (Drabik i wsp. 2017). Regulacja dotyczy jedynie zabezpieczenia jaj przed nagłymi zmianami temperatur, z uwagi na konieczność zachowania ich bezpieczeństwa mikrobiologicznego. Pod wpływem gwałtownej zmiany temperatury dochodzi do skraplania się wody na powierzchni skorupy, co stwarza warunki preferencyjne dla rozwoju mikroorganizmów.
Na stabilność jaj wpływa szereg czynników związanych zarówno z pochodzeniem surowca, zarządzaniem stadem kur nieśnych, jak również związanych z postępowaniem z jajami konsumpcyjnymi na etapie ich przechowywania. Z uwagi na fakt, że część czynników jest niezależna od dystrybutorów czy konsumentów, należy skupić się na tych, których modyfikacje mogą mieć wpływ na jakość surowca w czasie jego magazynowania.
Analizując zmiany jakości jaj należy zwrócić uwagę na czas przechowywania. Niezależnie od warunków środowiskowych czy zastosowanych zabiegów ochronnych pozostaje on najistotniejszą zmienną w tym zakresie. Wszystkie dostępne prace z zakresu przechowalnictwa surowca jajczarskiego podkreślają występowanie zmian w obrębie zarówno cech całego jaja, jak i jego poszczególnych elementów w czasie, jaki upłynął od zniesienia jaja. W początkowym okresie, dzięki obecności kutikuli, zwęża światło porów skorupy, zmiany te są w naturalny sposób ograniczane, jednak już po kliku dniach warstwa mucynowa wysycha, tracąc swoje naturalne właściwości protekcyjne (Rodrigez-Navarro i wsp. 2013). Intensywność wymiany gazów przez skorupę zależy od grubości skorupy, liczby porów oraz ich wymiarów, które nie zmieniają się w czasie przechowywania (Caner 2005, Batkowska i wsp. 2014). Wymiana gazów i wody przebiega w obie strony, tj. na zewnątrz i do wewnątrz jaja, przy czym ta pierwsza zachodzi dwukrotnie szybciej (Dohnal i wsp. 1990).
Wydłużenie czasu przechowywania prowadzi do znacznego obniżenia masy jaj. Następuje pogłębienie komory powietrznej wynikające bezpośrednio z ubytku masy jaja i obkurczania się jego treści. Oddziałują one także na gęstość jaja (masę właściwą), która jest szacowana na podstawie pomiaru masy jaja w wodzie i w powietrzu (prawo Archimedesa). Jaja o głębszej komorze unoszą się w wodzie, przez co wartość tzw. masy mokrej jest niższa. Czas wpływa także na pogorszenie jakości białka (obniżenie wysokości, spadek liczby jednostek Haugh’a oraz wzrost alkalizacji) i żółtka (wzrost masy, obniżenie indeksu kształtu, wzrost pH). Ze względu na stale postępujący ruch wody między treścią jaja i środowiskiem zewnętrznymi, jak również między poszczególnymi elementami morfologicznymi jaja, dochodzi do zmian ich proporcji. Jedną z najczęściej opisywanych zależności jest migracja wody z białka do żółtka, która zachodzi na zasadzie osmozy (Menezes i wsp. 2012). W efekcie żółtko zwiększa swoją masę i objętość, co prowadzi do zmian indeksu jego kształtu. Przy wydłużonym czasie przechowywania ilość pobranej przez żółtko wody może doprowadzić do przekroczenia wytrzymałości błony witelinowej i wymieszania się elementów składowych, co finalnie prowadzi do utraty przydatności technologicznej jaj
Z uwagi na fakt, że nie ma możliwości eliminacji czynnika czasu warto zwrócić uwagę na dwa najistotniejsze elementy środowiskowe w aspekcie przechowalnictwa, mianowicie temperaturę i wilgotność.
Wpływ temperatury
Temperatura przechowalnictwa jest jednym z najistotniejszych parametrów środowiskowych w kontekście magazynowania jaj. Jako że zmiany jakości poszczególnych cech są ze sobą ściśle związane, należy je analizować jako całość. Oczywistym jest, że wzrost temperatury zwiększa intensywność parowania wody. Ta sama zależność ma miejsce w jajach konsumpcyjnych. Na drodze parowania przez pory skorupowe jajo traci wodę, co przekłada się na ubytek jego masy i masy właściwej. Zależność ta została potwierdzona w wielu badaniach (Vlčková i wsp. 2009, Jin i wsp. 2011). Prace z zakresu przechowalnictwa chłodniczego wskazują, na skuteczność obniżania temperatury w hamowaniu negatywnych zmian surowca. Badania wskazują w tym zakresie na dłuższe zachowanie świeżości jaj przechowywanych w lodówce, nawet przy znacznym wydłużeniu czasu magazynowania (Brodacki i wsp. 2019, Chen i wsp. 2019).
Temperatura magazynowania surowca przekłada się również na jakość białka jaj. Utrzymanie właściwej struktury białka gęstego jest uzależnione od wartości pH, które wpływają na inne czynniki pozwalające na utrzymanie struktury białka jak np. kompleks ovomucyna-lizozym. Odczyn białka jest związany z jego naturalną zdolnością buforową, która jednak oddziałuje w stosunkowo wąskim zakresie pH (Heath 1977). Wzrost temperatury wpływa na alkalizację środowiska, gdyż dochodzi do dysocjacji rozpuszczonego w białku kwasu węglowego i uwolnieniu dwutlenku węgla. Zmiany te zachodzą niezależnie od temperatury, jednak wraz z jej wzrostem rozpuszczalność CO₂ zmniejsza się, zatem proces alkalizacji będzie przebiegał zdecydowanie intensywniej. Skutkiem tych zmian będzie rozrzedzenie frakcji białka gęstego jaj, co można zaobserwować po wybiciu jaja na płaską powierzchnię. Obszar rozlewu „starszego” jaja (lub przechowywanego w niesprzyjających warunkach) będzie większy niż jaja „świeżego”.
Temperatura ma również istotny wpływ na ruch wody pomiędzy poszczególnymi elementami jaja. Podwyższenie temperatury wpływa na zwiększenie dyfuzji wody z białka do żółtka (Funk 1944), co przekłada się na wzrost jego masy przy jednoczesnym spadku wartości indeksu kształtu. Innymi słowy kula żółtkowa zwiększa swoją objętość, co przyczynia się do zmiany jej kształtu, po wybiciu na płaską powierzchnię robi się płaska, osłabieniu ulega także błona witelinowa (Marzec i wsp. 2019).
Kolejną ważną i jednocześnie negatywną zmianą zachodzącą podczas przechowywania jaj jest utlenianie lipidów, które może prowadzić do wytwarzania związków toksycznych. Produkty utleniania mogą znacznie obniżyć wartość odżywczą jaj. Tłuszcze i oleje jełczeją, obniża się wartość biologiczna witamin, a pigmenty tracą kolor. Wpływa to na obniżenie wartości odżywczej i cech sensorycznych surowca (Marshall i wsp. 1994). Utlenianie lipidów żółtka wzrasta wraz z czasem przechowywania i wzrostem temperatury, ze względu na zmniejszenie aktywności przeciwutleniającej. Badania wskazują, że zawartość TBARS wzrasta, gdy jaja są przechowywane 30-90 dni w temp. 4ºC. W jajach przechowywanych w temperaturze pokojowej utlenianie zachodzi z powodu zmniejszenia się ilości witaminy E (Franchini i wsp. 2002; Akter i wsp. 2014).
W aspekcie poszukiwania sposobów przedłużania trwałości surowca jajczarskiego pokrywano skorupy jaj olejem sojowym i przechowywano je w temperaturze pokojowej przez 4 tygodnie (Eke i wsp. 2013). Metoda ta okazała się być podobnie skuteczna jak przechowywanie w warunkach chłodniczych. Parametry takie jak ubytek masy, obniżenie liczby jednostek Haugh’a były na podobnym poziomie w jajach traktowanych olejem oraz przechowywanych w warunkach chłodniczych, podczas gdy jaja z grupy kontrolnej, magazynowane w temperaturze pokojowej, charakteryzowały się znacznie gorszą jakością.
Wpływ wilgotności
Równie istotnym czynnikiem mikroklimatu w trakcie przechowywania jaj jest wilgotność. Literatura podaje ją głównie w relacji z temperaturą, w tym przypadku zależność ta określana jest mianem wskaźnika temperatury i wilgotności (THI z ang. temperature humidity index). Większość badań nie analizuje tych czynników jako osobne, tylko jako kombinację, THI. O ile temperatura jest silnie powiązana ze spadkiem masy jaj, podczas długiego ich składowania, to od wilgotności zależy z jaką szybkością woda będzie wyparowywała z jaj podczas ich przechowywania. Nie mniej jednak uważa się, że we wskaźniku THI większy udział odgrywa temperatura w porównaniu do wilgotności otoczenia (Kim i wsp. 2021). Veldsman i wsp. (2020) prowadzili badania nad wpływem różnych czynników, w tym wskaźnika temperatury i wilgotności, na utratę masy jaj Wyniki doświadczenia wskazują na wyższe straty, przy zastosowaniu 40% wilgotności i 40°C, z kolei najmniejsze przy 80% wilgotności i 20°C. Z kolei Becker i wsp. (1968) w badaniach dotyczących wpływu środowiska przechowywania jaj na ich wylęgowość stwierdza, że najlepsze wyniki uzyskać można stosując zakres temperaturowy 11,7-13,9°C i wilgotność względna na poziomie 75%.
Jak podaje Calik (2013) wysoka wilgotność wpływa na ograniczenie ubytku wody z jaj na rzecz jej zwiększonej dyfuzji z białka do żółtka. Także w badaniu Yimenu i wsp. (2018) utrzymywano wilgotność w zakresie od 33 do 99% i zaobserwowano, że silnie oddziałuje ona na zmianę masy jaj, przy czym, korelacja ta była ujemna, im wyższy jej poziom stosowano, tym mniejsza była utrata masy jaj.
Podsumowanie
Poza czynnikami związanymi z technologią chowu czy pochodzeniem jaja konsumpcyjnych, do najważniejszych czynników determinujących stabilność ich jakości w czasie przechowywania jest czas magazynowania oraz czynnik mikroklimatyczne, tj. temperatura i wilgotność, mimo że zmiany zachodzące w jajach mają charakter naturalny, a ich całkowita eliminacja nie jest możliwa. Dzięki zastosowaniu odpowiednich warunków mikroklimatu można je jednak skutecznie hamować. Podwyższenie wilgotności wpływa pozytywnie na ograniczenie ubytku wody z treści jaja, podczas gdy obniżenie temperatury pozwala na ograniczenie intensywności zmian jakości surowca.
Piśmiennictwo dostępne u autorów.
Artykuł został opublikowany w Hodowcy Drobiu 9/2021. Kup to e-wydanie (9,50 zł) TUTAJ.
Czas realizacji zamówienia: do 2 dni roboczych