CN109619447B - 一种蛋液及其微波杀菌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蛋液及其微波杀菌方法，该方法包括蛋液的预处理：对蛋进行预处理后打蛋获得蛋液备用；蛋液微波杀菌：对所述蛋液微波处理，微波功率为10～150W，微波辐射温度为35～48℃，微波处理时间为30～240s；杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的蛋液进行冷却，得到冷却后的杀菌蛋液。本发明利用微波加热技术所具有的热效应和非热效应来生产具有较长保质期的蛋液，在保持蛋液安全食用品质的同时实现其蛋液功能性质得改善。该方法简单、快速，具有较高的杀菌效率，有效解决了现有巴氏杀菌技术中杀菌温度和时间难以精准控制以及蛋液加热不均匀，产品品质较低的技术问题。

Description

一种蛋液及其微波杀菌方法
技术领域
本发明属于食品加工研究领域，具体涉及一种蛋液及其微波杀菌方法。
背景技术
蛋液是指打蛋去壳后，将蛋液经一定处理后包装，代替鲜蛋消费的一种液态蛋产品，其营养丰富，保持了蛋原有的营养特点。蛋液在生产和使用过程中比壳蛋更具有吸引力，可以有效的解决运输过程蛋壳易破碎等问题；此外，蛋液可以更好的消除新鲜蛋的大肠杆菌和沙门氏菌等致病菌的隐患，满足食品卫生安全要求。然而，相对于壳蛋来说，蛋液产品也更容易被污染。因此液态蛋的保质期较短，需要对其进行充分的杀菌。
蛋液的杀菌一直是一个难题，因为蛋白热凝温度为62～64℃，蛋黄热凝温度为68～71.15℃，所以既要杀死液蛋中的微生物，又要使液态蛋不凝固非常困难。目前，液态蛋产品主要的杀菌方法是热巴氏杀菌，加工过程中需要严格控制时间与温度。该加工方法的缺点在于当温度未达到要求会造成杀菌效果不足，而过度加热则又会造成蛋白质絮凝从而在热交换器表面形成膜，继而影响蛋白质的功能性质。由于热巴氏杀菌本身存在的一些缺陷，以及人们对食品风味与品质越来越高的追求，因此，采用有效的杀菌防腐方法以延长蛋液的货架期成为蛋液生产企业和学者们的研究热点。目前，报道的蛋液的新型杀菌方法主要包括高压脉冲电场杀菌法、γ－射线辐射法和高密度二氧化碳杀菌法等。虽然上述杀菌方法均能够延长蛋液的保质期，但由于这三种处理方法的设备投资和操作费用比较昂贵，且平均处理量较小，故目前还达不到工业化生产的要求，因此，寻找一种有效的蛋液的杀菌防腐保鲜方法来代替传统的热巴氏杀菌是非常必要的。
微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，微波加热是由食品材料吸收微波的能量并转变为热量，不仅能够起到杀菌、钝酶的作用，而且可以改善食品的功能营养成分。相对于传统加热方式，微波加热具有加热速度快、加热均匀、能量利用率高以及易于控制等优点，符合绿色食品工业的发展要求，被视为最具应用前景的蛋液杀菌手段。然而目前对于蛋液的微波杀菌同时其改善蛋液功能性质的研究尚显不足，原因基于两方面：(1)高温湿热环境下，蛋液中的蛋白质易变性聚集，微波作用时间比较短，难以起到良好的杀菌效果；(2)蛋液中水分含量高，蛋液在微波加热过程中升温速度快，现对微波处理温度和时间进行精准控制。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种蛋液及其微波杀菌方法，通过一种利用微波加热技术所具有的热效应和非热效应来生产具有较长保质期的鸡蛋蛋液，在保持蛋液安全食用品质的同时实现其蛋液功能性质得改善。该方法有效解决了现有巴氏杀菌技术中杀菌温度和时间难以精准控制以及蛋液加热不均匀，产品品质较低的技术问题。该方法简单、快速，具有较高的杀菌效率同时对蛋液的功能性质还具有一定的改善作用。
本发明的技术方案是：一种蛋液微波杀菌方法，包括以下步骤：
蛋液的预处理：对蛋进行预处理后打蛋获得蛋液备用；
蛋液微波杀菌：对所述蛋液微波处理，微波功率为10～150W，微波辐射温度为35～48℃，微波处理时间为30～240s；
杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的蛋液进行冷却，得到冷却后的杀菌蛋液。
上述方案中，所述蛋液的预处理具体为：
将蛋清洗干净，再用氯水清洗蛋壳后用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，打蛋并搅拌均匀，获得蛋液备用。
上述方案中，所述氯水浓度为50～100mg/L。
上述方案中，采用聚焦单模微波反应器对蛋液微波杀菌。
上述方案中，所述微波功率为10W，微波辐射温度为48℃，微波处理时间为120s。
上述方案中，所述微波功率为10W，微波辐射温度为42℃，微波处理时间为240s。
上述方案中，所述杀菌蛋液的冷却采用流动的冷凝液降温。
上述方案中，所述冷却后的蛋液置于4℃冷藏。
一种蛋液，所述蛋液利用所述蛋液微波杀菌方法制备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明有效解决了现有巴氏杀菌技术中杀菌温度和时间难以精准控制以及蛋液加热不均匀，产品品质较低的技术问题，且该方法简单、快速，具有较高的杀菌效率同时对蛋液的功能性质还具有一定的改善作用。
2、本发明通过自动对焦耦合式环形聚焦单模微波技术对鸡蛋蛋液进行杀菌处理，创造性地将微波加热技术所具有的热效应、非热效应来抑制鸡蛋蛋液中微生物的生长繁殖，一方面达到有效延长鸡蛋蛋液保质期的目的，使蛋液满足食品加工方面对其安全性的要求；另一方面可最大限度的保持及改善蛋液的功能性质，以其凝胶强度的显著增加最为明显，是一种新型绿色蛋液杀菌技术，符合绿色食品工业的发展要求。
3、本发明通过夹套式制冷系统实现对微波加热温度的精准控制，此外，本方法在处理过程中不添加任何化学试剂，所以不存在安全隐患，符合绿色食品工业的发展要求；同时此方法的处理过程十分简单方便，适合于大规模生产加工。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1单模微波设备示意图。
图2环形聚焦单模微波发生腔体示意图。
图3微波杀菌处理对全蛋液的杀菌效果。
图4微波杀菌处理对全蛋液起泡性(FC)和泡沫稳定性(Fs)的影响。
图5微波杀菌处理对全蛋液乳化能力(EC)和乳化稳定性(Es)的影响。
图6微波杀菌处理对蛋清溶液的杀菌效果。
图7微波杀菌处理对蛋清液起泡性(FC)和泡沫稳定性(Fs)的影响。
图8微波杀菌处理对蛋清液凝胶强度的影响。
图中，1、干冰储罐；2、冷凝液储罐；3、夹套式低温控制系统；4、微波发生腔体。
具体实施方式
下面以鸡蛋蛋液及其蛋液微波杀菌方法为例对本发明的技术方案作进一步的描述：
鸡蛋蛋液是一种高蛋白含量、高电导率、易受热凝固的特殊食品基质，一般的微波处理设备很难适用，较高的微波辐射温度和微波处理功率对于杀灭鸡蛋蛋液中污染的微生物是必要的，但在高场强及较高的辐射温度条件下会使鸡蛋蛋液温度骤升而凝固，故以下实施例所采用的微波处理设备优选的采用美国CEM公司Discover Benchmate聚焦单模微波反应器，如图1所示，包括干冰储罐1、冷凝液储罐2、夹套式低温控制系统3和微波发生腔体4；所述聚焦单模微波反应器其主要是基于环形聚焦自动耦合单模微波技术，如图2所示，相比于传统的单模或多模微波技术，环形聚焦微波在低温环境下也具有较高的微波能量，从而提高食品中热敏成分的稳定性；此外，环形聚焦单模微波技术比常用的多模微波和驻波微波场的能量密度都大很多倍，可使微波辐射场的能量密度达到900W/L；且该技术采用夹套式低温控制系统，可以实现微波作用温度的精准控制。该仪器可为以下实施例中的微波试验提供规范化和标准化的电磁环境，保证了结果的可靠性和重现性。
实施例1
鸡蛋蛋液的预处理：将经检查且蛋壳完整无损的新鲜鸡蛋浸泡在30℃的温水中清洗干净，再用50mg/L的氯水清洗蛋壳，最后再用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，室温下晾干后打蛋并搅拌均匀，获得全蛋液备用，全蛋液包括蛋清液和蛋黄液。
鸡蛋蛋液微波杀菌：对上述得到的全蛋液采用聚焦单模微波反应器进行高能量、短时间的单模微波处理：基于Auto Focus Coupling(自动对焦耦合式)环形聚焦单模微波技术，将经预处理的新鲜鸡蛋蛋液置于聚焦单模微波反应器中，开启聚焦单模微波反应器中的夹套式低温控制系统在单模微波辐射功率10W，辐射温度为48℃条件下微波处理120s。
杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的鸡蛋蛋液采用聚焦单模微波反应器的冷凝液储罐2中的冷凝液通过流动的形式快速降温至室温，之后经无菌罐装得鸡蛋全蛋液产品，所得全蛋液产品在4℃冷藏条件下保质期能达到14天左右。
图3显示了在48℃/120s的微波杀菌处理对全蛋液的杀菌效果。如图，随着微波作用时间的延长，全蛋液中微生物的数量呈现快速下降的趋势，全蛋液中大肠杆菌和沙门氏菌的总菌数分别降低了5.05和5.35个对数值。
图4和图5显示了微波杀菌处理对全蛋液起泡性(FC)、泡沫稳定性(Fs)、乳化性(EC)、乳化稳定性(Es)的影响。可以看出，微波杀菌处理对全蛋液的起泡性影响不大，然而全蛋液的泡沫稳定性、乳化性和乳化稳定性均一定程度有所提高，其中48℃/120s微波杀菌处理下的全蛋液起泡性可达45％，泡沫稳定性可达81％，乳化性可达48％，乳化稳定性可达78％。说明微波处理在提高蛋液保质期的基础上，对其功能特性也有一定的改善作用。
黄小波对鸡蛋全蛋液的杀菌进行了研究，并发表了液态蛋全蛋液辐照冷杀菌技术的研究[J].食品科学，2008,29(3):216-219，所研究的全蛋液辐照冷杀菌的辐照杀菌最优条件下处理过后的全蛋液在4℃冷藏下的货架期达到10天，而本实施例所得全蛋液产品在4℃冷藏条件下保质期能达到14天左右，相比之下说明微波杀菌处理更够延长全蛋液4℃冷藏货架期。
实施例2
鸡蛋蛋液的预处理：将经检查且蛋壳完整无损的新鲜鸡蛋浸泡在30℃的温水中清洗干净，再用50mg/L的氯水清洗蛋壳，最后再用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，室温下晾干后打蛋，分离蛋清并搅拌均匀，获得蛋清溶液。
鸡蛋蛋液微波杀菌：对上述得到的蛋清溶液采用聚焦单模微波反应器进行高能量、短时间的单模微波处理：将经预处理的新鲜鸡蛋蛋液置于聚焦单模微波反应器中，开启聚焦单模微波反应器中的夹套式低温控制系统在微波辐射功率10W，温度42℃条件下微波处理240s。
杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的蛋清溶液采用聚焦单模微波反应器通过流动的冷凝液快速降温至室温，之后无菌罐装得蛋清溶液，所得蛋清溶液在4℃冷藏条件下保质期能达到18天左右。
图6显示了在42℃/240s的微波杀菌处理对蛋清溶液的杀菌效果。如图，随着作用时间的延长，微生物的数量不断下降，蛋清溶液中大肠杆菌和沙门氏菌的总菌数分别降低了6.3和6.55个对数值。
图7和图8显示了的微波杀菌处理对蛋清溶液起泡性、泡沫稳定性和凝胶强度的影响。可以看出，微波杀菌处理在一定程度上降低了蛋清溶液的起泡性，然而蛋清溶液的泡沫稳定性和凝胶强度均有所提高，其中42℃/240s微波杀菌处理下的蛋清溶液起泡性为61％，泡沫稳定性为77％，凝胶强度为540gcm-2。说明，微波处理在提高蛋液保质期的基础上，对其功能特性也有一定的改善作用。
赵伟对鸡蛋蛋清液的杀菌进行了研究，并发表了高压脉冲电场在液态蛋杀菌中的应用及其对微生物和蛋白质的作用机制[D].无锡:江南大学,2009)用高压脉冲电场pulsedelectric field(PEF)，研究结果表明：经PEF杀菌处理后蛋清液在4℃下的货架期仅为12～14天；而本实施例所得蛋清溶液在4℃冷藏条件下保质期能达到18天左右；因此，与PEF相比，高频单模微波场所引起的微生物细胞损伤更不易修复或恢复，这将有效延长新鲜蛋清液的货架贮藏期。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蛋液微波杀菌方法，其特征在于，包括以下步骤：
蛋液的预处理：对蛋进行预处理后打蛋获得蛋液备用；
蛋液微波杀菌：对所述蛋液微波处理，采用聚焦单模微波反应器对蛋液微波杀菌，微波功率为10W，所述蛋液为全蛋液，微波辐射温度为48℃，微波处理时间为120s；
杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的蛋液进行冷却，所述杀菌蛋液的冷却采用流动的冷凝液降温，得到冷却后的杀菌蛋液。
2.根据权利要求1所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述蛋液的预处理具体为：
将蛋清洗干净，再用氯水清洗蛋壳后用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，打蛋并搅拌均匀，获得蛋液备用。
3.根据权利要求2所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述氯水浓度为50～100mg/L。
4.根据权利要求1所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述冷却后的蛋液置于4℃冷藏。
5.一种蛋液，其特征在于，所述蛋液利用根据权利要求1-4任意一项所述的蛋液微波杀菌方法制备。
6.一种蛋液微波杀菌方法，其特征在于，包括以下步骤：
蛋液的预处理：对蛋进行预处理后打蛋获得蛋液备用；
蛋液微波杀菌：对所述蛋液微波处理，采用聚焦单模微波反应器对蛋液微波杀菌，微波功率为10W，所述蛋液为蛋清液，微波辐射温度为42℃，微波处理时间为240s；
杀菌蛋液的冷却：将微波杀菌处理后的蛋液进行冷却，所述杀菌蛋液的冷却采用流动的冷凝液降温，得到冷却后的杀菌蛋液。
7.根据权利要求6所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述蛋液的预处理具体为：
将蛋清洗干净，再用氯水清洗蛋壳后用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，打蛋并搅拌均匀，获得蛋液备用。
8.根据权利要求7所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述氯水浓度为50～100mg/L。
9.根据权利要求6所述的蛋液微波杀菌方法，其特征在于，所述冷却后的蛋液置于4℃冷藏。
10.一种蛋液，其特征在于，所述蛋液利用根据权利要求6-9任意一项所述的蛋液微波杀菌方法制备。
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