CN112401158A

CN112401158A - 一种蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏的方法

Info

Publication number: CN112401158A
Application number: CN202011166452.9A
Authority: CN
Inventors: 张雨青; 董璇; 钟志豪; 王海燕; 张萌; 赵书祥; 翁渝洁; 王恒达; 卫正国
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-02-26

Abstract

本发明涉及一种蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏的方法。将原料蛋的蛋清与蛋黄分离，取蛋清液经高速剪切处理后，进行离心处理，取上清液，得到均质蛋清液；再将均质蛋清液置于开口容器内，平铺在底部，进行蒸发脱水处理，得到片状蛋清结晶，经研磨后得到蛋清结晶粉。本发明制备的蛋清结晶粉含水量大于蛋清冻干粉和喷雾干燥粉，可以在常温或低温下长期避光贮藏而不变质，具有易保鲜贮藏和运输方便等特点；制备过程不需任何添加剂，绿色环保，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；且本发明提供的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技术领域。

Description

一种蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏的方法

技术领域

本发明涉及蛋白质食品新剂型的制备及保鲜方法，具体涉及一种蛋清结晶粉及制备、保鲜贮藏方法，属于食品生物加工技术领域。

背景技术

鸡蛋等蛋清粉末通常是由蛋清喷雾干燥而成，它是一种最常见的、品质优良的动物性蛋白质之一，因富含各种氨基酸对人体具有良好的营养价值和保健作用。蛋清是一种由 11%蛋白质和 88%水组成的呈淡黄色、透明、粘绸的胶体溶液，它主要由 54%卵白蛋白、12%卵转铁蛋白、11%卵类粘蛋白、3.4%溶菌酶、3.5%卵粘蛋白等多种蛋白组成。蛋清蛋白因具有起泡、乳化、热定型、胶凝化等多种良好的性能特性，在食品工业上应用很广泛。在食品加工中使用蛋清粉具有诸多优点，如节省储存费用，便于运输，使用方便等。然而，现有喷雾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。蛋清除喷雾干燥方法制成蛋清粉末以外，也可通过冷冻干燥技术制成蛋清粉末，目前，商用的喷雾干燥蛋清粉主要通过高温处理、微波和紫外线等杀菌处理方法作无菌处理；中国发明专利 CN102870863A公开了一种利于蛋清粉保鲜贮藏的方法，采用钴 60-γ射线辐照吸收剂量为 3.5～5 kGy，辐照剂量率为 1.2～1.8 Gy/min，利用辐照技术进行杀菌处理，具有杀菌彻底、处理能耗低的特点，可提高产品卫生质量和食品安全，延长保质期。但为了解决蛋清粉能长期贮藏的问题，上述技术方案存在着设备复杂、制备成本高的不足。

发明内容

本发明针对现有蛋清粉制备技术方法单一，及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蛋清结晶粉的制备方法，包括如下步骤：

（1）将原料蛋的蛋清与蛋黄分离，取蛋清液在转速为 500～5000 rpm 的条件下经高速剪切处理后，再在转速为 5000～15000 rpm 的条件下进行离心处理，取上清液，得到均质蛋清液；

（2）将均质蛋清液进行蒸发脱水处理，得到含水量为5%～40%的蛋清结晶片，经研磨后得到蛋清结晶粉；所述的脱水处理包括如下工艺条件中的一种：

（a）将均质蛋清液平铺在底部平整的容器内置于温度为 4℃～10℃的冰箱中自然蒸发脱水或在室温条件下鼓风蒸发脱水；

（b）将均质蛋清液平铺在底部平整的容器内置于烘箱中，在温度为5℃～50℃的加热或鼓风加热条件下蒸发脱水；

（c）将均质蛋清液平铺在底部平整的容器内置于恒温恒湿箱中，在温度为5℃～50℃中的某一温度和相对湿度为 5%～95%中的某一湿度条件下恒温恒湿蒸发脱水或鼓风蒸发脱水；

（d）将均质蛋清液平铺在底部平整的容器内置于室温条件下旋转蒸发脱水，或在温度为 5℃～50℃中的某一温度和相对湿度为 5%～95%中的某一湿度条件下的恒温恒湿箱中旋转干燥脱水。

本发明所述的一种蛋清结晶粉的制备方法，其原料蛋为鸡蛋、鸵鸟蛋、鸭蛋、鹅蛋、鹌鹑蛋或鸽蛋。

本发明制备方法的一个优选方案是：将均质蛋清液在截留分子量≥3500 Da 的透析袋用纯净水透析处理，取上清液，得到纯化的均质蛋清液，再用于步骤（2）的蒸发脱水处理。

本发明制备方法蒸发脱水的一个优选方案是：在温度为25℃和相对湿度为55%的条件下恒温恒湿蒸发脱水,得到含水量为 12%～15 %的蛋清结晶片。

本发明技术方案包括按上述制备方法得到的蛋清结晶粉。

本发明所述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。

本发明一个优选的保鲜贮藏方案是：将蛋清结晶粉置于 4℃～-80℃的温度环境中。

按本发明提供的制备工艺制备得到的蛋清结晶粉，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，形成了蛋清结晶水，长期存放也不易失水干燥，始终保持约占蛋清干重总量约13.5%的水分，远远高于喷干粉（6.3%）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，避光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.本发明利于蛋清失水或脱水后易产生结晶，采用脱水方法形成的蛋清片状结晶易碎，易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，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) 图为蛋清经过蒸发失水后形成的蛋清结晶片照片，(b)图为经粉碎形成颗粒状的蛋清结晶照片，(c)图为经研磨制成的蛋清结晶粉照片；

图 2本发明实施例制备的均质蛋清在 25℃和 55%RH条件下鼓风蒸发脱水形成的蛋清结晶粉（EWS）的热分析（DTG）图谱，以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例；

图 3本发明实施例制备的均质蛋清在 25 ℃和 55%RH条件下鼓风蒸发脱水形成的蛋清结晶粉（EWS）的红外光谱（FTIR），以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例；

图 4本发明实施例制备的均质蛋清在 25 ℃和 55%RH条件下鼓风形成的蛋清结晶粉（EWS）的 X-射线衍射光谱（XRD），以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例。

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，再将得到的蛋清均质液进行 5000～15000rpm 离心处理，获得上清液即为均质蛋清。

均质蛋清直接定量加入到聚丙烯盒中，平铺在底部，置于室温下在盒开口上方鼓风，加速蛋清水分的蒸发最终形成碎片状蛋清结晶片，得到的蛋清结晶易碎成颗粒，研磨粉碎易成蛋清结晶粉，平均含水量约为13.5%。蛋清液的厚度主要与结晶的时间相关，蛋清液越厚，结晶时间越长。整个蛋清液均质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) 图为蛋清经过蒸发脱水后形成的蛋清结晶片照片，(b)图为经粉碎形成颗粒状的蛋清结晶照片，(c)图为经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。

经检测，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，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与生物材料加工。

实施例 2

将实施例 1 得到的均质蛋清用截留分子量≥3500 Da 透析袋用纯净水透析 1～2d，去除蛋清中的色素、小分子等杂质，上清液即为纯化的均质蛋清，再采用实施例 1 的方法干燥处理后得到蛋清结晶产品。

实施例 3

从新鲜蛋清中分离出的均质蛋清，直接定量加入到聚丙烯盒中，平铺在底部，置于温度5℃～50℃和相对湿度5%～95%的恒温恒湿箱中，本实施例采用恒温温度为25℃和恒湿相对湿度为 55%条件下蒸发或鼓风蒸发脱水，因水分蒸发而形成片状蛋清结晶或蛋清结晶碎片，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后，直接定量加入到旋转的聚丙烯托盘圆盒中，平铺在底部，置于室温或温度 5℃～ 50℃和相对湿度 5%～ 95%的恒温恒湿箱中。本实施例采用在温度 25℃和湿度55%条件下旋转蒸发脱水，最终因水分蒸发而形成片状蛋清结晶或蛋清结晶粉。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 5

将实施例 1 提供的均质蛋清，分别在温度条件为 62.5℃、75℃和 100℃的烘箱中进行蒸发处理，在温度条件为 5℃、25℃、37.5℃和50℃的恒温恒湿箱(55%RH)中进行鼓风蒸发处理，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，结果参见表 1 所示，其中，以蛋清的冻干粉和喷雾干燥粉末（干燥条件165℃/85℃）为对照例。

表 1

表 1 结果表明，对照例蛋清冻干粉和喷雾干燥粉末的含水量分别为 11.08 ±0.16%和 6.29±0.28%；而从 5℃～50℃环境下制备的蛋清结晶粉全部水溶，其结晶含水量平均为13.16±0.37%，整体较蛋清冻干粉和喷雾干燥粉分别高约2.1%和6.9%。

实施例 6

将实施例 1 提供的均质蛋清，分别在表1所示的不同的相对湿度条件为 95%、75%、55%和35%的恒温恒湿箱中统一在25℃温度条件下蒸发脱水处理，形成结晶后按实施例5的方法计算蛋清结晶的含水量，结果见表2。

表 2

相对湿度(%)	95	75	55	35
					结晶时间 (h)	96	70	40	24
平均含水量 (%)	43.46	22.00	13.50	7.61
					标准差±SD (n=3)	0.55	0.10	0.25	0.20

参见附图 2 ，为本实施例制备的均质蛋清在 25℃和 55% RH 条件下鼓风形成的蛋清结晶粉（EWS）的热分析（DTG）图谱，以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例。

参见附图 3，为本实施例制备的均质蛋清在 25℃和 55%RH 条件下鼓风形成的蛋清结晶粉（EWS）的红外光谱（FTIR），以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例。

参见附图 4，为本实施例制备的均质蛋清在 25℃和 55%RH 条件下鼓风形成的蛋清结晶粉（EWS）的 X-射线衍射光谱（XRD），以相同蛋清的喷干粉（EW-SD）和冻干粉（EW-L）以及蛋清水煮 10 min 后制备的冻干粉（EW-WB）作为实验对照例。

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，在一定温度和湿度条件下蒸发或鼓风蒸发脱水；最后形成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，形成了蛋清结晶水，长期存放也不易失水干燥，始终保持约占蛋清干重总量约13.5%的水分，远远高于喷干粉（6.3%）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，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

1.一种蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求 1 所述的一种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 所述的一种蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于：将均质蛋清液在截留分子量≥3500 Da 的透析袋用纯净水透析处理，取上清液，得到纯化的均质蛋清液，再用于步骤（2）的蒸发脱水处理。

4.根据权利要求 1 所述的一种蛋清结晶粉的制备方法，其特征在于：在温度为25℃和相对湿度为55%的条件下恒温恒湿蒸发脱水,得到含水量为 12 %～15%的蛋清结晶片。

5.一种按权利要求 1 制备方法得到的蛋清结晶粉。

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

7.根据权利要求6 所述的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。