【分享】科普 | 一枚鸡蛋的微观宇宙

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鸡蛋是早餐桌上的常客，是烘焙料理的灵魂，也是公认的“营养宝库”。小小一枚鸡蛋，几乎涵盖了生命所需的全部营养：优质蛋白质、必需脂肪酸、丰富的维生素与矿物质……但你是否知道，这些珍贵的营养，是被怎样一套精妙绝伦的“天然包装系统”守护着的？

看似普通的鸡蛋，其结构组成却精妙无比。从外到内，依次由蛋壳、蛋清和蛋黄三个主要部分构成，每个部分都具有独特的结构特征和精密的组织方式。这种结构不仅能为鸡的胚胎发育提供完美的生长环境，也形成了一个天然的生物保护系统。接下来，就一起走进鸡蛋的微观世界，探索它的结构奥秘。


鸡蛋的结构图
（图片来源于网络）

层层守护的鸡蛋壳

01、蛋壳外膜——鸡蛋的“隐形防护罩”

在蛋壳的最外层覆盖着一层“隐形防护罩”——蛋壳外膜。这层薄膜肉眼几乎无法察觉，却是鸡蛋防御外界环境的第一道防线。它不仅能阻挡细菌入侵、减少水分蒸发，还能在一定程度上维持鸡蛋内部的气体平衡。

蛋壳外膜的作用：


蛋壳外膜的形成过程：

（图片来源于书籍）

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为什么不建议对购买回来的鸡蛋进行清洗？

因为清洗之后会破坏蛋壳外膜，导致细菌更容易侵入、水分更快蒸发，从而加速变质。因此，未清洗的带膜鸡蛋更耐储存。如果买来的鸡蛋表面干净，直接冷藏即可，无需清洗；如果表面有明显污物，可在食用前再清洗。


02、蛋壳——鸡蛋的“天然盔甲”

蛋壳由碳酸钙沉积形成，为层层堆叠的薄壳结构，质地十分坚固，是大自然设计出的完美“盔甲”。


蛋壳的功能：①保护蛋内容物；②透气作用；③影响孵化。

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蛋壳颜色与营养价值有关系吗？

蛋壳颜色与营养价值无显著关系，蛋壳颜色由饲料中的色素决定，包括卟啉-Ⅸ、胆绿素-Ⅸ和胆绿素的锌螯合物。

软壳蛋是怎么回事？

单枚蛋壳需约2g钙，母鸡在产蛋期间必须通过饮食摄取足够的钙质。如果钙摄入不足，鸡蛋就可能会出现软壳现象。


03、蛋壳内膜——鸡蛋“隐形屏障”

剥鸡蛋时，我们常会发现一层薄薄的、半透明的膜紧贴在蛋清外面。这层膜就是蛋壳内膜，其厚度通常为73~114微米。蛋壳内膜并非单一的一层，而是由两层紧密结合的膜构成，仅允许空气和水分子通过。

蛋壳内膜外侧：

• 紧贴蛋壳内侧，厚度通常为4~60微米
• 孔隙大，透水透气、微生物可穿透
  

蛋壳内膜内侧：

• 紧贴蛋清侧，厚度通常为12.9~17.3微米
• 孔隙小，微生物无法直接穿透
  

蛋壳内膜的应用价值：



04、气室——鸡蛋内部的“呼吸窗口”

蛋壳上分布着7000~17000个微小的气孔，这些气孔是气体和水分进出蛋壳的通道。在鸡蛋贮藏过程中，鸡蛋内部的水分缓慢、持续地挥发，内容物减少，蛋内逐渐形成负压，空气随之进入蛋内，在鸡蛋的钝端形成气室。

气室的重要功能：评估新鲜度、为孵化提供氧气

灯光检测鸡蛋新鲜度的方法：用手电筒紧贴鸡蛋大头一端照射，在光线的透过下，鸡蛋内部较亮的部分即为气室，气室越小越新鲜！


（图片来源于网络）

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为什么存放时间长的鸡蛋更容易在水中漂浮？

鸡蛋经过长时间存放，气室增大，密度减小，放入水中后就会漂浮在水中，而新鲜的鸡蛋则会沉入水底。

浓稀相间的鸡蛋清

01、蛋清——鸡蛋的“混沌宇宙”

打鸡蛋时我们会发现，蛋清并不是均匀的，一部分蛋清较为浓稠、呈凝胶状（用筷子可以夹起来），另一部分则更稀、呈溶液状（只能用勺子舀起来）。这是为什么呢？其实这种差异主要与蛋清中蛋白质的组成和结构有关。



卵黏蛋白是蛋清的“黏度工程师”

• 高分子质量：分子质量超过1000ku，能形成强胶体结构
• 糖基化修饰：蛋白质结构上长出了很多枝丫，即为修饰的糖链
• 形成三维网络结构：与溶菌酶等蛋白结合，相互交联、纠缠，使蛋清变得黏稠
  

（图片来源于书籍）

在日常生活中，打蛋时，有的鸡蛋蛋清很稀，这是因为随着鸡蛋存放时间变长，蛋清黏度会减小、流动性也更强。这种现象被称为蛋清稀化，是鸡蛋在储存过程中持续发生且不可逆的一种自然变化。

蛋清稀化的主要原因：二氧化碳逸散，pH升高；卵黏蛋白降解；蛋白酶活性增加

蛋清稀化的影响：鸡蛋新鲜度降低；抗菌能力削弱；影响烹饪


哈夫单位与鸡蛋新鲜程度之间的关系
（图片来源于书籍）

如何减缓蛋清稀化：




02、系带——蛋黄的“安全带”

仔细观察蛋黄周围的蛋清，会发现两条半透明、螺旋状的带状物，这两条结构被称为系带。系带一端连接蛋黄，另一端锚定在蛋壳内膜上，它们就像安全带一样，把蛋黄稳稳固定住，使其稳稳悬浮于蛋清中央。


（图片来源于网络）

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如何通过系带判断鸡蛋的新鲜度？

系带清晰紧密且富有弹性→新鲜

系带模糊松散→不新鲜

系带完全消失→不新鲜

油水相溶的鸡蛋黄

别看蛋黄是小小的一团，里面可藏着不少“秘密”——既有精细的保护系统，又有独特的分层构造，更包含了鸡胚发育所需的几乎所有营养物质。


01、蛋黄膜——蛋黄的“保护袋”

蛋黄外部包裹着一层透明的蛋黄膜，平均厚度只有16微米。这层膜虽薄，精细的结构却赋予了它极强的物理稳定性，使蛋黄在运输、烹饪和加工过程中不易破裂。

蛋黄膜的三层结构与功能：


02、蛋黄——鸡蛋的营养宝库

水、脂质、蛋白质是蛋黄中主要营养物质，但神奇的是，蛋黄中的脂质和水可以可以稳定共溶、不会发生分层现象，这是怎么实现的呢？

这是因为蛋黄中的脂质和蛋白质紧密结合，以脂蛋白的形式存在。蛋黄中的脂蛋白具有精妙的组装结构，既可以紧密结合或包裹脂质，又具有亲水的界面，这样蛋黄脂质就与水“共溶”了。


（图片来源于书籍）

蛋黄为什么呈现颜色深浅不一的轮状？


（图片来源于网络）

你可能见过这样的鸡蛋：熟鸡蛋切开后，蛋黄上有一圈圈深浅不同的环状结构，这是因为昼夜交替导致色素沉积周期性变化。

• 白天（光照期）
  

母鸡进食活跃，肝脏合成脂蛋白效率高，血液中脂质、类胡萝卜素浓度达到峰值。此时沉积的卵黄层富含脂质和色素，颜色呈鲜黄/橙黄。脂滴和低密度脂蛋白大量堆积。

• 夜间（黑暗期）
  

母鸡几乎停止进食，肝脏合成减缓，血液中脂质浓度下降。此时沉积的卵黄层以蛋白质和水为主，脂质和色素较少，颜色呈浅黄/灰白。

来源：动保产品研究与开发，作者：李主任