Ei und Eiprodukte Herausgegeben von Prof. Dr. Waldemar Ternes • Prof. Dr. Ludwig Acker Prof. Dr. Siegfried Scholtyssek Mit Beiträgen von Ludwig Acker • Christopher G. Belyavin • Nico M. Bolder • Karsten Fehlhaber • Martina Gerken • Gottfried Krampitz • Sigrid Littmann-Nienstedt • Atze Oosterwoud • Johannes Petersen • Heinz Pingel • Albert Jacobus Ros • Siegfried Scholtyssek • Karin Schwarz • Waldemar Ternes • Tadeusz Trziszka Mit 76 Abbildungen, davon 3 farbig, und 114 Tabellen

1994

Verlag Paul Parey • Berlin und Hamburg

Inhalt

1

Einleitung (S. SCHOLTYSSEK)

1.1 1.2 1.3 1.4

Das Ei, kulturgeschichtlich Die Herkunft von Eiern Eierverbrauch und Eiermarkt Das Buch »Ei und Eiprodukte«

;

15

15 16 18 19

2

Eierproduktion (H. PINGEL)

21

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Rassen, Linien und Hybriden Gentechnologie Haltung Stallklima Fütterung

21 26 27 31 32

3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.3 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3

Physiologie der Eibildung (C. G. BELYAVIN) Legerhythmus/Gelege und Serien Eibildung Der Eierstock (Ovar) Der Eileiter (Oviduct) Das Infundibulum Das Magnum (Eiweißteil) Der Isthmus (Engpaß) Eihalter mit Schalendrüsen (Uterus) Die Vagina Einfluß der Serie auf die Ei-Charakteristika Eischalenfarbe Endokrinologische Fakten Hormonell wirksame Steroide Prostaglandine Eiablage Licht Temperatur Legeverhalten

37 37 39 39 39 41 41 42 42 44 44 44 45 45 47 47 47 48 49

4

Morphologischer Aufbau des Eies (M. GERKEN, G. KRAMPITZ und J. PETERSEN)

50

4.1 4.2 4.2.1 4.2.1.1

Einleitung Dotter Morphologischer Aufbau des Dotters Weißer Dotter

50 51 51 51

/

8

Inhalt

4.2.1.2 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.1.1 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.2 4.4 4.4.1 4.4.1.1 4.4.1.2 4.4.2 4.4.2.1 4.4.2.2 4.4.2.3 4.4.2.4 4.4.2.5 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.6.1 4.4.6.2 4.5 4.6

Gelber Dotter Dotterbildung im Ovar Die Dottermembran Eiklar Morphologischer Aufbau des Eiklars Zähes Eiklar Hagelschnüre Dünnflüssiges Eiklar Bildung des Eiklars Eischale Die Eischalenmembranen Morphologischer Aufbau der Eischalenmembranen Chemische Zusammensetzung der Eischalenmembranen Kristallitschicht (eigentliche Schale) Matrix der Kristallitschicht Mammillenschicht Palisadenschicht Oberflächenkristallschicht Chemischer Aufbau der Kristallitschicht (eigentliche Schale) Cuticula Poren .' Pigmente Molekulare Mechanismen der Eischalenbildung Synthese von Matrixproteinen Molekulare Struktur eines Matrix-Polypeptids Eieinschlüsse Eiform

54 56 60 61 61 61 62 62 63 64 67 67 69 70 70 70 72 72 72 74 75 76 76 78 78 79 81

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Zusammensetzung des Eies (J. PETERSEN) Einleitung : Dotteranteil als Eiqualitätsmerkmal Methoden der Merkmalserfassung Variationen im Dotteranteil Umweltbedingte Einflüsse auf den Dotteranteil im Ei

82 82 83 84 85 87

6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8 6.1.9 6.1.10 6.1.11 6.2 6.2.1 6.2.1.1

Chemische Zusammensetzung des Eies (L. A'CKER und W. TERNES) Proteine des Eiklars Ovalbumin Conalbumin (Ovotransferrin) Ovomucoid Ovoinhibitoren Ovomucin Lysozym Avidin Ovoglykoprotein Ovoflavoprotein Globuline Ovomakroglobulin Die Proteine des Eigelbs Proteine der Granula Lipoproteine der Granula

90 90 93 98 100 102 105 109 112 113 114 114 115 116 118 118

Inhalt VLDL-Fraktion der Granula Phosvitine Proteine des Plasmas Livetine Lipovitellenin Low-Density-Lipoprotein (LDL) Enzyme Freie Aminosäuren und andere N-haltige Bestandteile Lipide des Eies Lipide der Schale und des Eiklars Lipide des Eigelbs Triacylglyceride des Eigelbs Mono- und Diacylglyceride des Eigelbfettes Fettsäuren der Cholesterylester Phospholipide Stellung der Fettsäuren am Glycerinmolekül Die Lipidkomponente der Lipoproteine Einfluß der Fütterung auf die Zusammensetzung der Lipide Cholesterol Einflüsse auf den Cholesterolgehalt im Ei Autoxidation von Cholesterol Technologische Abhängigkeiten für die Bildung von Oxidationsprodukten des Cholesterols Vitamine Fettlösliche Vitamine Vitamin A Vitamin D Vitamin E (Tocochromanole) Vitamin K ....; Wasserlösliche Vitamine Thiamin (Vitamin B,) Riboflavin (Vitamin B2) Nicotinamid Pantothensäure Pyridoxin (Vitamin B6) Folsäure •. Biotin (.. Cobalamin (Vitamin B|2) Ascorbinsäure (Vitamin C) Farbstoffe des Dotters Aromastoffe des Eies Mineralstoffe Mineralstoffverteilung im Eigelb Freie Kohlenhydrate

9 122 123 129 129 131 132 136 140 143 143 144 145 146 146 147 151 151 153 160 161 164 166 167 169 169 170 171 172 172 172 172 172 173 173 174 174 174 175 175 180 186 188 189

Organische Säuren (L. ACKER und S. LITTMANN-NIENSTEDT)

190

Chemische Indikatoren des mikrobiellen Verderbs Chemische Indikatoren bei Bruteiern - Zusammensetzung und Nachweis

190 194

7

Physikalisch-chemische Eigenschaften (W. TERNES und L.ACKER)

197

7.1 7.2

Relative Dichte Gefrierpunkte

197 197

:

10

Inhalt

7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10

Brechungsindex Der pH-Wert Ionenstärke Viskosität Ausdehnungskoeffizient Oberflächenaktivität Dielektrische Eigenschaften von Eiklar und Eigelb Wassersorption bei sprühgetrocknetem Eipulver

8

MikroStruktur und mikrostrukturelle Veränderungen des Eiinhalts

8.1 8.2 8.2.1 8.2.2

MikroStruktur des nativen Eigelbs Strukturveränderungen durch technologische Prozesse Vorgänge beim Gefrieren und Wiederauftauen MikroStruktur thermoinduzierter Gele

206 211 211 214

9 9.1 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2 9.2.2 .1 9.2.2 .2 9.2.2 .3

Nährwert des Eies (K. SCHWARZ) Proteine Avidin Ovinhibitor und Ovomucoid Allergene Wirkung des Eiklars Lipide Lipidqualität Cholesterin Veränderung der Cholesterinzufuhr Veränderung der Cholesterinzufuhr Veränderung der Cholesterinzufuhr der Diät Veränderung der Cholesterinzufuhr Vitamine Mineralstoffe Eisen Zink

219 220 223 223 223 225 225 226 228 229

(W. TERNES UND L. ACKER)

9.2.2.4 9.3 9.4 9.4.1 9.4.2 10 10.1 10.1. 10.1. 10.1. 10.1. 10.1. 10.1.

1 1.1. 1.2 1.3 1.4 1.5

10.1. 2 10.1. 2.1 10.1. 2.2 10.1. 2.3 10.1. 2.4 10.2 10.2. .1

198 198 198 199 203 204 204 205

206

bei freier Nahrungswahl bei kontrollierter Diät und der Fettsäurezusammensetzung mit modifizierten Eiern

Funktionelle Eigenschaften der Eier bei der Verarbeitung von Lebensmitteln .*. Funktionelle Eigenschaften von Eiklar (T. TRZISZKA) Thermisch induzierte Veränderungen von Eiklarproteinen Faktoren der Gelbildung Temperatur pH-Wert und Konzentration von Proteinen Ionenstärke Proteinmodifikation und funktioneile Eigenschaften unter Einwirkung von Rezepturbestandteilen Mechanisch induzierte Veränderungen Mechanismus der Schaumbildung Proteine des Eiklars und ihre Funktion beim Schaumbildungsprozeß Verwendung von Eiklar mit Milchbestandteilen Schaumqualität unter technologischen Gesichtspunkten Funktionelle Eigenschaften des Eigelbs (W. TERNES und L. ACKER) Emulgierende Eigenschaften

230 231 232 235 236 237

238 238 238 243 243 244 245 245 246 248 252 253 253 255 255

Inhalt 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.2.4.1 10.2.4.2 10.2.4.3 10.2.4.4 10.3

Schaumbildungsvermögen des Eigelbs Thermische Einwirkungen auf Eigelbproteine Bedeutung der funktionellen Eigenschaften des Eies für die Herstellung eihaltiger Lebensmittel Verwendung von Eiern in Gebäcken Verwendung von Eiern bei Teigwaren Verwendung von Eigelb bei Mayonnaisen Fermentation von Vollei mit Lactobacillen Oxidation und antioxidative Eigenschaften der Phospholipide und des Eigelbs (W. TERNES und L. ACKER)

10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4

11 259 261 262 262 265 266 269 269

10.3.5 10.3.6

Thermostabilität der Lecithine und Kephaline Antioxidative Eigenschaften der Kephaline und Lecithine Bräunungsreaktion der Phospholipide Autoxidation der Phospholipide in Vesikeln (Liposomen) und Lokalisation des a-Tocopherols Oxidation und antioxidative Eigenschaften des Eigelbs Lipidveränderung während der Lagerung von Eiprodukten

271 272 273

11 11.1 11.2 11.2.1 11.2.1.1 11.2.1.2 11.2.2 11.2.2.1 11.2.2.2 11.2.2.3 11.3 11.3.1. 11.3.2 11.3.3 11.4 11.5 11.5.1 11.5.2 11.5.3 11.6 11.6.1 11.6.2 11.6.3 11.6.4 11.6.5

Mikrobiologie von Eiern und Eiprodukten (K. FEHLHABER) Einleitung , Kontamination Kontaminationsquellen Primäre Kontamination Sekundäre Kontamination Keimabwehr Schale Eiklar Dottermembran Mikroflora von Eiprodukten Allgemeines Flüssigei Eipulver Mikroflora von Produkten mit Eizusatz Mikrobieller Verderb Allgemeines Eier < Eiprodukte (.. Mikrobielle Gesundheitsrisiken Allgemeines Salmonella Staphylococcus aureus Andere Erreger Toxigene Schimmelpilze

274 274 275 275 275 277 281 283 286 288 289 289 290 293 294 296 296 297 302 303 303 306 308 309 310

Eiersammlung, Verpackung und Lagerung (A. OOSTERWOUD) Transport der Eier im Legestall : Eiersammlungen und-packungen in der Praxis Die Eierpackstelle Verpackungsmaterialien Einfluß der Verpackung Waschen von Eiern

312 312 314 315 316 316 317

12 12.1 12.2 12.3 12.4 12.4.1 12.5

269 270 271

12

Inhalt

12.5.1 12.6 12.6.1 13

Eierwaschmaschinen Lagerung der Eier Lagerungsmethoden

318 320 320

Physikalisch-chemische Eigenschaftsveränderungen bei der Alterung von Hühnereiern (L. ACKER und W. TERNES)

322

13.1 13.2 13.2.1 13.2.2

Physikalische Veränderungen Chemische Veränderungen Anorganische Phosphate, Ammoniak und organische Säuren Strukturveränderung des Eiklars und der Eiklarproteine

322 324 324 326

14 14.1 14.2 14.3 14.4 14.4.1 14.4.1. 1 14.4.1. 2 14.4.1..3 14.4.2 14.4.2.1 14.4.3 14.4.3. 1 14.4.3. 2 14.4.3..3 14.4.4 14.4.5 14.4.6 14.4.7 14.5 14.5.1 14.5.2 14.5.3 14.6 14.7

Technologie der industriellen Verarbeitung von Eiern zu Eiprodukten (J. Ros) Rohwaren Aufschlagen und Trennen von Eiern Pasteurisierung von Eiprodukten Vorbehandlung von Eiprodukten vor der Trocknung Vorbehandlung von Eiklar Enzymatische Entzuckerung von Eiklar Mikrobiologische Entzuckerung von Eiklar Entzuckerung von Eiklar mit Hefen Vorkonzentrierung von Eiprodukten Konzentrierung von Vollei Zutaten und Zusatzstoffe vor der Trocknung Mittel zur Verbesserung der Verschäumung (Aufschlagmittel) Verbesserung der Eigelbfarbe Antiöxidantien Verbesserung der Fließeigenschaften des Eipulvers Zusatz von Zuckern und Kochsalz Emulgatoren Andere Zusätze und Kombinationen Trocknung von Eiprodukten Trocknung von Eiklar Trocknung von Vollei und Eigelb Qualität getrockneter Eiprodukte Gefrorene Eiprodukte ./. Neuentwicklungen auf dem Eiproduktensektor

329 330 331 332 334 335 335 335 336 337 337 338 338 339 339 339 339 340 340 340 343 344 345 347 348

15 15.1 15.2 15.2.1 15.2.2 15.2.3 15.3 15.4 15.4.1 15.4.1 .1 15.4.1 .2 15.4.1 .3 15.4.1.4

Mikrobiologische Analytik (N. BOLDER) Einleitung Die Probeentnahme Eiprodukte Schaleneier Oberflächen von Geräten, Maschinen und Tischen Einrichtung eines mikrobiologischen Laboratoriums Mikrobiologische Analysen Mikrobiologische Untersuchung von Eiprodukten Die Behandlung der Proben Das Anfertigen einer dezimalen Verdünnungsreihe (ISO 6887 - 1983) Die aerobe mesophile Keimzahl (ISO 4833 - 1991) Enterobacteriaceae Keimzahl (ISO 7402 - 1985)

350 350 351 351 ' 352 352 353 353 357 357 358 359 359

Inhalt 15.4.1.5 15.4.1.6 15.4.1.7 15.4.1.8 15.4.1.9 16

Salmonella Nachweisverfahren (ISO 6597-1990) Staphylococcus aureus (ISO 6888 - 1982) Bacillus cereus (ISO 7932 -1987) Hefen und Schimmelpilze (ISO 7954-1987) Kontrolle der Reinigung und Desinfektion

13 359 360 360 360 361

Charakteristische Merkmale des Eies und ihre Prüfungsverfahren (S. SCHOLTYSSEK)

362

362 364 364 367 369 369 369 370 371 372 374 374 375 376 377 380 381 384

16.7 16.7.1 16.7.2 16.7.2.1 16.7.2.2 16.7.3 16.7.4 16.7.5 16.7.6

Aussehen und Schalenfarbe Eiform Eimasse Schalenstabilität Schalenanteil Schalenstärke Spezifisches Gewicht/Dichte Bruchfestigkeit Elastische Verformung/Elastizität/Deformation Vergleichende Bewertung der Eistabilitätsmerkmale und Meßmethoden ... Frischegrad Luftkammer/Leuchtbild Eiklarhöhe/HAUGH-Einheiten Dotterhöhe/Dotterindex Vergleichende Bewertung der Meßverfahren für den Frischegrad Die sensorischen Merkmale Farbe, Geruch, Geschmack (Aroma) Dotterfarbe Geruch und Geschmack (Aroma) Besonderheiten: Schälbarkeit und Dotterverfärbung von hartgekochten Eiern Die funktioneilen Eigenschaften Viskosität Ausgewählte Methoden zur Untersuchung von Eiklargelen Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Gele Bestimmung des Wasserbindungsvermögens von Gelen Emulgierbarkeit ; Schaumbildungsvermögen Backqualität .-. Zusammenfassung „

17

Chemische Analytik von Eiinhaltsstoffen und Zusätzen

17.1 17.1.1 17.1.2 17.1.3 17.1.4 17.1.5 17.1.5.1 17.1.5.2 17.1.5.2.1 17.1.5.2.2 17.1.6

Analytik der Eiinhaltsstoffe Trockenmasse Asche Rohprotein Gesamtlipide '. Fettbegleitstoffe Cholesterin Phosphatide Bestimmung über Phosphat Bestimmung über Cholin Nachweis von Verfälschungen in Trockenvollei und Trockeneigelb

16.1 16.2 16.3 16.4 16.4.1 16.4.2 16.4.3 16.4.4 16.4.5 16.4.6 16.5 16.5.1 16.5.2 16.5.3 16.5.3.1 16.6 16.6.1 16.6.2 16.6.3

(S. LITTMANN-NIENSTEDT)

387 388 388 391 392 392 393 394 396 398

400

400 400 400 401 402 403 403 404 405 405 406

14 17.1.7 17.2 17.2.1 17.2.2 17.3 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.4 17.4.1 17.5 17.5.1 17.5.2 17.5.3 17.5.4 17.6 17.7

Inhalt Bestimmung des Eigehaltes in eihaltigen Lebensmitteln Methoden zur Prüfung der Qualität von Eiprodukten im Hinblick auf hygienische Aspekte und die unzulässige Verwendung von Bruteiern Untersuchung von erhitzten Eiprodukten zur Prüfung der Qualität des Ausgangsmaterials Prüfung des aktuellen Hygienestatus von Eiprodukten Analytik der Zusätze und Zusatzstoffe in Eiprodukten Zucker Kochsalz Konservierungsstoffe , Stoffe, die über einen Carry-over-Effekt ins Ei gelangen Lösemittel Bestimmung des Alters von Eiern Schwimmprobe Phosphatbestimmung im Eiklar Wertzahl und Alterungszahl nach JANKE und JIRAK (1934) Gesamtsäuregrad und Säuregrad der Lipide Prüfung auf Schalenbehandlungsmittel Prüfung auf Waschen der Schale ;

407 409 409 410 410 410 410 410 411 411 411 411 412 412 413 413 413

18

Rückstände und Verunreinigungen (L. ACKER und W. TERNES)

414

18.1 18.1.1 18.2 18.2.1 18.2.2 18.2.3

Rückstände von Tierarzneimitteln Analytik Verunreinigungen Mykotoxine Antioxidantien, Phenole und Phthalate Schwermetalle, Halbmetalle und Radionuklide

415 417 418 422 423 424

19

Literaturverzeichnis

428

20

Autorenverzeichnis

478

21

Sachverzeichnis

480

.'