CN112401157B - 一种保鲜蛋清结晶粉、制备及保鲜贮藏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保鲜蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏的方法。将蛋清分离器收集到的原料蛋蛋清经粉碎机高速剪切、高速离心分离获得蛋清均质液；将蛋清均质液平铺在以截留分子量≤1000 kDa透析膜或孔径≤100 nm为微滤膜为底部的开口容器中，采用容器上方水分蒸发和下方滤膜脱水的脱水蒸发工艺，得到平均含水量约为13.0%的片状蛋清结晶，经研磨后得到蛋清结晶粉。本发明制备的蛋清结晶粉在4℃以下低温贮藏能长期保持蛋清不变质；具有完全绿色、环保，也不需任何水解或降解处理，大大降低了生产成本；且蛋清结晶粉易溶于水，保持了蛋清的原汁原味和营养成分，适用于食品工业和食品生物加工工业及医用药物和医用生物材料等领域。

Description

一种保鲜蛋清结晶粉、制备及保鲜贮藏方法

技术领域

本发明涉及蛋白质食品新剂型及其制备、保鲜贮藏方法，具体涉及一种蛋清结晶粉的快速制备及保鲜贮藏的方法，属于食品生物加工技术领域。

背景技术

鸡蛋是人们最常用的营养食品，其富含各种氨基酸对人体具有良好的营养价值和保健作用。为了利于鸡蛋的运输、贮藏、保鲜、食品加工以及其它方面的利用，常将蛋清与蛋黄分离制成蛋清粉末，最通常的做法是利用喷雾干燥技术制成蛋清粉末。它是一种由蛋白质（11%）和水（88%）组成的呈淡黄色、透明、粘绸的胶体溶液，其中蛋白质主要由卵白蛋白（54%）、卵转铁蛋白（12%）、卵类粘蛋白（11%）、卵粘蛋白（3.5%）、溶菌酶（3.4%）等十多种组成。蛋清因具有起泡、乳化、胶凝化、热定型等多种良好的性能特性，在食品工业上应用很广泛。

在食品加工、医用药物和医用生物材料等领域中，使用蛋清粉具有节省储存空间、便于运输、使用方便、降低费用等诸多优点。现有喷雾干燥技术加工制备的蛋清粉极易生虫、霉变，不宜长期贮藏，一般情况下这种蛋清粉的贮藏期约30 天左右，极大地制约了产品的长期贮藏和市场销售的问题。目前，除利用喷雾干燥技术制成蛋清粉末以外，还可以通过冷冻干燥技术、发泡干燥技术、薄膜干燥技术以及红外、微波等联合干燥技术制成蛋清粉末。但这些技术因制作成本、制作工艺、产品质量等因素仍或多或少缺乏市场的竞争力。

发明内容

本发明针对现有蛋清粉剂形态和制备技术方法单一，蛋清粉产品存在的易生虫、霉变、不宜长期保鲜贮藏的问题，提供一种可长期保鲜保存的蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法，包括如下步骤：

（1）将与原料蛋的蛋黄分离后的蛋清液置于容器中，在转速为 500～5000 rpm的条件下经高速剪切处理后，再经转速5000～15000 rpm的离心分离，得到上清液蛋清均质液；

（2）将蛋清均质液平铺在底部为微孔滤膜的开口容器内，同时采用滤膜脱水和水分蒸发工艺进行脱水蒸发处理，得到平均含水量为11%～15%的蛋清结晶片，再经研磨后得到保鲜蛋清结晶粉。

本发明所述的原料蛋为鸡蛋、鸵鸟蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋或鸽蛋。

本发明提供的一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法，脱水蒸发处理包括如下工艺条件中的一种：

（1）在室温或温度为 4℃～50℃的条件下，自然蒸发脱水或在开口容器上方和下方同时鼓风蒸发脱水；

（2）在温度为 5℃～50℃中的某一温度和相对湿度为 5%～95%中的某一湿度的恒温恒湿条件下，自然蒸发脱水或在开口容器上方和下方同时鼓风蒸发脱水。

在本发明提供的一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法的一个优选方案是：先将蛋清均质液在截留分子量≥3500 Da的透析袋用纯净水透析处理，取上清液，得到高纯的蛋清均质液，再进行步骤（2）的脱水蒸发处理；所述开口容器的底部为截留分子量≤100 nm孔径或≤1000 kDa纳米孔径的微孔滤膜。

本发明技术方案还包括按上述制备方法得到的一种保鲜蛋清结晶粉。

本发明技术方案提供的蛋清结晶粉的保鲜贮藏方法，将蛋清结晶粉在避光条件下保鲜贮藏。

一个优选方案是：将蛋清结晶粉置于4℃～-80℃的温度环境中保鲜贮藏。

按本发明提供的制备工艺制备得到的保鲜蛋清结晶粉，与普通制备的喷雾干燥粉末和冷冻干燥粉末结构不同，它是在缓慢失水过程中一部分水分子与蛋清蛋白质分子紧紧结合，形成了蛋清结晶水，长期存放也不易失水干燥，始终保持约占蛋清干重总量平均约13.0%的水分，远远高于喷干粉（6.0%）和略高于冻干粉（11.0%）含水量。由于蛋清结晶中存在高含量是结晶水，而冻干粉和喷干粉中存在的非结晶水。因此，现有技术制备的冻干粉和喷干粉在自然环境中易吸湿、吸潮，产生霉变或滋生微生物等，而蛋清结晶或结晶粉不吸湿或吸潮，4℃以下保存可长期保持玻璃状的蛋白结晶状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明利于蛋清脱水和水分蒸发后易产生结晶，采用滤膜脱水和水分蒸发同时进行的方式形成蛋清片状结晶，这种蛋白结晶易碎形成为蛋清结晶或蛋清结晶颗粒或结晶粉；将蛋清结晶粉装入避光的棕色瓶中贮藏，最好4℃以下存放可以保持新鲜蛋清原有的营养成份和风味，无需物理或化学无菌处理而可以长期保鲜保存。

2.本发明提供的有利于蛋清长期保鲜与贮藏的蛋清结晶粉的制备方法，不仅很好的保持了原有蛋清的色泽、风味，还很好地保持应有新鲜蛋清各项理化指标和营养成份以及功能性。

3.本发明提供的蛋清结晶粉的制备方法绿色环保，不需任何添加剂，也不需要进行蛋清的任何水解或降解处理，降低了生产成本。

附图说明

图 1 是本发明实施例提供的蛋清结晶产品的照片；(a) 图为蛋清经过滤膜脱水和蒸发失水后形成的片状蛋清结晶照片，(b)图为经粉碎形成颗粒或和研磨加工形成的粉末状蛋清结晶照片；

图 2是本发明实施例蛋清结晶过程中温度对蛋清结晶时间和结晶水溶性影响的曲线图；

图3本发明实施例蛋清结晶过程中温度对蛋清结晶含水量影响的柱状图；

图4实施例蛋清结晶过程中湿度对蛋清结晶的时间和含水量影响的柱状图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的阐述。

实施例 1

从新鲜鸡蛋中分离出蛋清包括蛋清浓液和稀液，将它们混合在一起用高速粉碎机高速剪切/搅拌（500～5000 rpm）进行均质处理，再将得到这种高速剪切的蛋清液进行5000～15000 rpm 离心分离，去除小量的沉淀物后获得上清液即为蛋清均质液。

蛋清均质液直接定量平铺在以截留分子量≤1000 kDa透析膜或≤100 nm孔径的微孔滤膜为底部的开口聚丙烯盒中，置于室温下在盒开口上方和下方鼓风干燥，加速蛋清同时进行滤膜脱水和水分蒸发，最终形成片状的蛋清结晶，得到的蛋清结晶易粉碎成颗粒，研磨粉碎易成蛋清结晶粉，平均含水量约为13.0%。蛋清液的厚度主要与结晶形成的时间长短相关，蛋清液越厚，结晶时间越长。整个蛋清均质液与干燥结晶应在洁净环境中进行，最好在无菌环境中操作。

参见附图1，它是本实施例提供的蛋清结晶产品的照片；其中，(a) 图为蛋清经过脱水和蒸发发失水而形成的片状蛋清结晶照片，(b)图为经粉碎和研磨制成的蛋清结晶粉照片。

将蛋清结晶粉放置在棕色玻璃瓶中保存，或保存于密封容器中，运输方便，且可长期保存；更好的方法是放置在 4℃～-80℃的温度环境中，可完全保持新鲜蛋清的风味和所有特性。

本实施例提供的蛋清结晶粉在常温 25℃条件下避光贮藏 180天后，经检测未出现霉变，未检出致病菌，微生物等各项指标符合相关食品安全国家标准（GB 2749-2015食品安全国家标准蛋与蛋制品）。

本实施例提供的蛋清结晶粉易溶于水，其形态几乎与新鲜蛋清一样，可以应用于各种食品加工、医用药物与生物材料等加工。

实施例 2

将实施例 1 得到的蛋清均质液用截留分子量≥3500 Da 透析袋用纯净水透析 1～2 d，去除蛋清中的色素、小分子等杂质，上清液即为高纯的蛋清均质液，再采用实施例 1的方法干燥处理后得到高纯的蛋清结晶产品。

实施例 3

从新鲜蛋清中分离出的蛋清均质液，直接定量平铺在底部为截留分子量≤1000kDa的透析膜的聚丙烯盒中，置于温度5℃～50℃和相对湿度10%～95%的恒温恒湿箱中，本实施例采用恒温温度为20℃和相对湿度为55%恒湿条件下滤膜脱水和水分蒸发或在开口盒上方和下方同时鼓风加快滤膜脱水和水分蒸发，因蛋清液体失水而逐步浓缩诱导片状蛋清结晶的产生，这种结晶轻轻研磨后制成蛋清结晶粉。

本实施例提供的蛋清结晶粉可按实施例 1 提供的方法保存。

实施例 4

从新鲜蛋清中分离出的蛋清均质液后，直接定量平铺在底部为≤100 nm孔径微孔滤膜的聚丙烯盒中，置于温度5℃～50℃和相对湿度10%～95%的恒温恒湿箱中，本实施例采用恒温温度为20℃和相对湿度为55%恒湿条件下滤膜脱水和水分蒸发或在开口盒上方和下方同时鼓风加快滤膜脱水和水分蒸发，因蛋清液体逐步失水而形成片状的蛋清结晶，轻轻研磨后制成蛋清结晶粉。

实施例 5

将实施例 1 提供的蛋清均质液，分别在温度条件为 5℃、25℃、37.5℃、50℃、62.5℃和75℃的恒温恒湿箱(55%RH)中鼓风加快滤膜脱水和水分蒸发，制备蛋清结晶粉。

对本实施例制备的蛋清结晶粉采用烘干法测定含水量。具体方法为：取 2.0g 蛋清结晶粉置于蒸发皿中，于 110℃烘箱中烘干 2 h，然后用分析天平称量，计算含水量，结果参见图1 所示。

参见附图2 ，它是温度对蛋清结晶时间和结晶水溶性的影响曲线图；图2 实验结果表明，在62.5℃和75℃的恒温恒湿箱(55%RH)中进行鼓风脱水和蒸发形成的蛋清结晶，有部分蛋白已经变性，所以影响其蛋清结晶的水溶性。而从5℃～50℃环境下制备的蛋清结晶粉全部水溶，结晶时间从3.5h到36h不等，实际上结晶形成的时间长短与许多因素有关，它不仅与环境温度和湿度有关，还和蛋清的含固率和盛放蛋清容器的面积等因素有关。

实施例 6

将实施例 1 提供的蛋清均质液，分别在温度条件为 5℃、12.5℃、25℃、37.5℃和50℃的恒温恒湿箱(湿度恒定为55%RH)中进行鼓风加快滤膜脱水和水分蒸发，制备蛋清结晶。蛋清结晶研磨成粉末后称重，置于110℃烘箱中烘干2h，称重并计算结晶粉的含水量，以蛋清冻干粉（EWLP）和以顶部165℃/底部85℃为条件制备的喷雾干燥粉末（EWSDP）为对照组，每个样品重复3次。

参见附图3 ，它是温度对蛋清结晶含水量的影响的柱状图，实验结果显示，5℃～50℃制备的结晶粉平均含水量为13.0 ±0.12%，整体较蛋清冻干粉和喷雾干燥粉分别高约2.0%和7.0%。

实施例 7

将实施例 1 提供的蛋清均质液，分别在湿度条件为 35%、55%、75%和95%的恒温恒湿箱(温度恒定为25℃)中鼓风加快滤膜脱水和水分蒸发，制备蛋清结晶。蛋清结晶研磨成粉末后称重，置于110℃烘箱中烘干2h，称重并计算结晶粉的含水量，每个样品重复3次。

参见附图4 ，它是湿度对蛋清结晶的时间和含水量的影响的柱状图，实验结果显示，在35%、55%、75%和95%RH制备的四种蛋清结晶粉含水量范围变化很大（7.5% ～ 43.5%）。在这四种湿度下形成结晶的时间范围为24h～96h，实际上结晶形成的时间长短与许多因素有关，它不仅与环境温度有关，还和蛋清的含固率和盛放蛋清容器的面积等因素有关。

按本发明提供的制备工艺，将普通蛋清通过高速剪切和离心或透析制备的高度均质蛋清，平铺在平整容器内，或者平铺在以截留分子量≥1000 Da滤膜为底部的开口容器中，在一定温度和湿度条件下上、下方同时进行滤膜脱水或水分蒸发，也可鼓风加快这个过程；最后诱导形成了不规则片状的蛋清结晶。本发明提供的蛋清结晶粉与普通制备的喷雾干燥粉末和冷冻干燥粉末结构不同，它是在缓慢失水过程中一部分水分子与蛋清蛋白质分子紧紧结合，形成了蛋清结晶，长期存放也不易失水干燥，始终保持约占蛋清干重总量约13.0 ±0.12%的水分，远远高于喷干粉2.0%和略高于冻干粉7.0%。由于蛋清结晶中存在高含量是结晶水，而冻干粉和喷干粉中存在的非结晶水，因此，现有技术制备的冻干粉和喷干粉在自然环境中易吸湿、吸潮，产生霉变或滋生微生物等，而蛋清结晶或结晶粉不吸湿或吸潮，避光保存可长期保持玻璃状的蛋白结晶状态。

本发明提供的蛋清结晶产品适宜于长期保存，且运输方便，可应用于各种食品加工与生物材料加工。

Claims (6)

1.一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将与原料蛋的蛋黄分离后的蛋清液置于容器中，在转速为 500～5000 rpm的条件下经高速剪切处理后，再经转速5000～15000 rpm的离心分离，得到上清液蛋清均质液；

（2）将蛋清均质液平铺在底部为微孔滤膜的开口容器内，同时采用滤膜脱水和水分蒸发工艺进行脱水蒸发处理，得到平均含水量为11%～15%的蛋清结晶片，再经研磨后得到保鲜蛋清结晶粉；

其中，开口容器的底部为截留分子量≤100 nm孔径或≤1000 kDa纳米孔径的微孔滤膜；

所述的脱水蒸发处理包括如下工艺条件中的一种：

（a）在室温或温度为 4℃～50℃的条件下，自然蒸发脱水或在开口容器上方和下方同时鼓风蒸发脱水；

（b）在温度为 5℃～50℃中的某一温度和相对湿度为 5%～95%中的某一湿度的恒温恒湿条件下，自然蒸发脱水或在开口容器上方和下方同时鼓风蒸发脱水。

2.根据权利要求 1 所述的一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于：所述的原料蛋为鸡蛋、鸵鸟蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋或鸽蛋。

3.根据权利要求 1 所述的一种保鲜蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于：将蛋清均质液在截留分子量≥3500 Da的透析袋用纯净水透析处理，取上清液，得到高纯的蛋清均质液，再进行步骤（2）的脱水蒸发处理。

4.根据权利要求 1 所述的制备方法得到的一种保鲜蛋清结晶粉。

5.一种权利要求4所述的保鲜蛋清结晶粉的保鲜贮藏方法，其特征在于：将保鲜蛋清结晶粉在避光条件下保鲜贮藏。

6.根据权利要求5所述的一种保鲜蛋清结晶粉的保鲜贮藏方法，其特征在于：将蛋清结晶粉置于4℃～-80℃的温度环境中。

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