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皮蛋是我国传统特产,已有数百年生产历史,是最受欢迎的一类蛋制品,但是皮蛋中的铅残留问题和“高铜”问题严重影响皮蛋品质,限制皮蛋消费和出口。本文分别采用铜、锌、铁、锰代铅,研究了不同铜盐、锌盐、铁盐及锰盐在皮蛋加工中的作用差异,结合皮蛋加工实际效果,探讨了料液碱度、蛋内pH以及皮蛋蛋白、蛋黄物性参数的变化规律,筛选出腌制效果理想的金属盐；并对金属盐进行复配,开发新型复配腌制剂；从化学组成、物理性质以及微观结构方面比较了不同腌制剂(CUSO4、ZnSO4、复合腌制剂)对皮蛋品质的影响。研究结果如下：不同金属盐腌制皮蛋实际效果不同。铜盐中氯化铜(CuCl2)、硫酸铜(CuSO4)腌制效果理想；乙酸铜(C4H6O4Cu)腌制效果较理想,产生松花早且多,但皮蛋成熟慢,葡萄糖酸铜(C12H22O14Cu)加工不成功皮蛋。锌盐中乳酸锌(C6H10O6Zn)、乙酸锌(C4H6O4Zn)腌制皮蛋效果理想；硫酸锌(ZnSO4)、氯化锌(ZnCl2)腌制皮蛋效果理想,但略带辛辣味；葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn)和氧化锌(ZnO)腌制效果不好。单独采用铁盐和锰盐不能加工成功皮蛋。铜、锌法加工皮蛋成熟周期不同,铜法为35 d左右,锌法为25 d左右。铜法皮蛋蛋壳表面黑色斑点多,锌法皮蛋蛋壳表面无黑色斑点。不同金属盐对料液碱度的影响不同。铜盐、锌盐、铁盐及锰盐腌制皮蛋料液碱度在腌制前期(0-5 d)均迅速上升(P<0.05),腌制后期下降较慢(P>0.05)。不同金属盐腌制皮蛋,腌制后期(15-25 d)料液碱度下降速度差异较大,铜盐组料液碱度下降0.01%-0.13%,锌盐组料液碱度下降0.05%-0.24%,铁盐组料液碱度下降0.11%-0.19%,锰盐组料液碱度下降0.14%-0.33%。同一类金属盐的不同化合物腌制皮蛋,料液碱度在腌制过程中的变化规律相似。不同金属盐对皮蛋蛋内pH影响不同。铜盐组在腌制前期(0-15 d)蛋内pH迅速上升(P<0.05),腌制后期(15 d后)pH变化缓慢(P>0.05)。锌盐组蛋内pH随着腌制时间延长先上升后下降,整个腌制过程中变化较快,其中葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn)乙酸锌(C4H6O4Zn)、氧化锌(ZnO)处理组蛋内pH变化迅速(P<0.05)。铁盐组蛋内pH在腌制前期迅速上升(P<0.05),腌制后期(20 d后)pH变化缓慢(P>0.05)。除硫酸锰(MnSO4)外,锰盐组蛋内pH随着腌制时间延长先上升再下降,且变化迅速(P<0.05), MnSO4处理组蛋内pH在腌制后期变化较慢(P>0.05)。铜盐组蛋内最终pH为9.9-10.2,锌盐组为10.16-10.35,铁盐组为10.91-11.03,锰盐组为10.52-11.26。一般地,同一类金属盐的不同化合物腌制皮蛋,蛋内pH在腌制过程中的变化规律相似。不同金属盐对皮蛋蛋白物性参数的影响不同。铜盐组中,CuCl2、CuSO4处理组皮蛋蛋白硬度、弹性变化趋势相似,在腌制前期迅速增加,在后期变化较慢；C4H6O4Cu处理中蛋白硬度、弹性小,随着腌制时间延长而增加；C12H22O14Cu处理中蛋白硬度、弹性在腌制前期迅速增加,在腌制后期迅速降低。锌盐组中,ZnSO4、ZnCl2、C6H10O6Zn、C4H6O4Zn组皮蛋蛋白硬度、弹性在腌制过程中变化规律相似,腌制前期迅速上升,腌制后期变化较慢；C12H22O14Zn组蛋白硬度、弹性在腌制前期迅速上升,在后期下降较快；ZnO组蛋白硬度、弹性腌制前期迅速上升,在后期迅速下降直至水化。铁、锰盐处理组皮蛋蛋白腌制15 d后全部水化。不同金属盐对皮蛋蛋黄物性参数的影响不同。不同铜盐处理蛋黄硬度在腌制过程中均呈上升趋势,黏着性均呈先上升再下降,最后变化平缓的趋势,黏着性最大值出现时间不同。锌盐组中,ZnSO4、ZnCl2、C6H10O6Zn、C4H6O4Zn、C12H22O14Zn硬度在腌制过程中呈上升趋势,黏着性先快速上升(0-10 d)再缓慢下降(10 d后)；ZnO组硬度腌制后期(20 d后)略有下降,整个腌制过程中硬度最大,黏着性在腌制后期(10 d后)下降最快。铁盐组中,蛋黄硬度在腌制前期迅速上升,后期(20 d后)呈下降趋势,黏着性先上升再迅速下降。除硫酸锰(MnSO4)外,锰盐组蛋黄硬度、黏着性变化规律与铁盐组相似,MnSO4组硬度值小于其它三组,随着腌制时间延长而上升。利用正交设计方法,通过模糊线性加权变换的方法对多因素、多水平、多指标皮蛋腌制剂配方进行优化设计,经综合分析确定了最优水平组合,获得优化配方(换算为质量分数)：ZnSO4为33.3%,CuSO4为16.7%,FeSO4为33.3%,ZnCl2为16.7%,配方总添加量为0.3%。采用该配方加工皮蛋,生产成本降低了21.58%,加工周期缩短了约43%,产品中铜含量降低了29.7%,为无铅低铜工艺皮蛋的工业化生产提供参考依据。不同腌制剂(CuSO4、ZnSO4、复合腌制剂)对皮蛋蛋白、蛋黄化学组成,物理性质及微观结构的影响不同。蛋白、蛋黄pH大小为CuSO4 (B)组<复合腌制剂(C)组<ZnSO4 (A)组(P<0.05)。A、C组蛋白、蛋黄水分含量相近(P>0.05),显著低于B组(P<0.05)。B、C组蛋白灰分含量差别不大(P>0.05),显著低于A组(P<0.05)。三组处理中蛋黄灰分、蛋黄脂肪酸含量、蛋清蛋白质含量差异不大(P>0.05)。三种处理中蛋黄脂肪酸组成相似。三种处理中蛋白弹性、蛋黄硬度、黏着性相差不大(P>0.05),A、B组蛋白硬度相差较小(P>0.05),显著小于C组(P<0.05)。料液中添加外源金属,蛋内相应金属含量增加。三种处理中,蛋白凝胶表面光滑,B、C组蛋白凝胶表面更光滑；蛋黄脂肪颗粒大小不同,B、C组蛋黄颗粒大小为30-80μm；A组蛋黄颗粒大小为50-100μm。