高密度二氧化碳與巴氏殺菌對全蛋液殺菌效果的比較及在乳制品殺菌上的借鑒

■ 鄭海濤 李建麗 李興民 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院

傳統(tǒng)液蛋產(chǎn)品的殺菌方式通常采用巴氏殺菌。雖然該法對殺滅食源性致病菌非常有效，但同時也會降低熱敏感產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，影響產(chǎn)品的感觀品質(zhì)，因此，非熱處理技術(shù)得到了越來越廣泛的研究和應(yīng)用。液蛋是一種含有熱敏蛋白的產(chǎn)品，加熱易凝固，采用非熱殺菌技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱處理技術(shù)，既能殺滅產(chǎn)品中的微生物，尤其是致病微生物，確保產(chǎn)品安全，延長產(chǎn)品貨架期，又能夠保持產(chǎn)品良好的感觀特性和營養(yǎng)價值。

二氧化碳具有化學(xué)惰性，無腐蝕性，高揮發(fā)性和獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)性，在一定壓力下具有殺菌作用。二氧化碳在果汁、肉制品、谷類、液態(tài)食品和牛奶中的殺菌作用已有相關(guān)研究。與傳統(tǒng)的熱力殺菌技術(shù)相比，高密度二氧化碳（dense phase carbon dioxide，DPCD）殺菌技術(shù)的處理溫度低，對食品中的熱敏物質(zhì)破壞作用小，有利于保持食品原有品質(zhì)；與超高壓殺菌技術(shù)（300～600MPa）相比，DPCD殺菌技術(shù)處理壓力低（一般低于20MPa），容易達(dá)到并控制壓力，因此DPCD殺菌技術(shù)日漸成為食品殺菌技術(shù)研究的焦點(diǎn)之一。

新鮮牛奶因其營養(yǎng)豐富很容易腐敗變質(zhì)，所以殺菌是牛奶加工過程中的重要環(huán)節(jié)。高密度CO2殺菌技術(shù)作為一種新型的非熱力殺菌技術(shù)，不僅能夠避免傳統(tǒng)的熱力殺菌所帶來的不良熱效應(yīng)，還能保存食品原有的風(fēng)味和營養(yǎng)，已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。本文研究了高密度CO2與巴氏殺菌對全蛋液殺菌效果的比較，為牛奶殺菌工藝開辟了新思路，并且其研究數(shù)據(jù)和結(jié)果可以作為研究高密度CO2用于牛奶殺菌時的參考。

1 材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

1.1.1 主要材料

雞蛋。

1.1.2 主要試劑

（1）0.9%生理鹽水：氯化鈉9g，蒸餾水991 mL。

（2）營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基：蛋白胨12g，氯化鈉5g，牛肉膏粉3g，酵母膏粉3g，瓊脂12g，蒸餾水1000mL（pH值7.3±0.1，0.102MPa，121℃）高壓滅菌15min。

1.2 試驗(yàn)儀器

超凈工作臺（SW-CJ-1F，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司）；微量移液器HT35004（DragonMed Pipette 100-1000μL）；手提式高壓滅菌鍋（YQX.SG41.280上海醫(yī)用核子儀器廠）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9075，上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；恒溫培養(yǎng)箱（LRH-250，上海一恒科技有限公司）；電熱恒溫水槽（DK-8B，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；高密度二氧化碳?xì)⒕鷻C(jī)（WBN-5/50，溫州貝諾機(jī)械有限公司）；色差儀；冰箱。

2 試驗(yàn)方法

2.1 蛋液的制備

在無菌工作臺上用酒精棉球充分消毒樣品雞蛋的外殼，在超凈工作臺中晾干、紫外線殺菌。然后打開蛋殼，將蛋內(nèi)容物倒于滅菌燒杯中，用玻棒充分?jǐn)嚢?，使蛋白和蛋黃混合均勻。將混合均勻的蛋液分裝，每瓶100mL，加蓋，用封口膜封口，置于0～4℃冰箱中保存。

2.2 殺菌處理

將樣品分為A、B、C 3組。A組進(jìn)行DPCD處理（15MPa，15min，35℃）；B組進(jìn)行巴氏殺菌（64℃，3min）；C組為空白對照，不做任何處理，放置于4℃下儲存。

圖1 儲藏時間與微生物存活量的關(guān)系

表1 DPCD處理和巴氏殺菌對蛋液色度的影響 單位：MPa

2.3 微生物檢驗(yàn)

2.3.1 檢測項目

將3組樣品分別于第0、10、20、30天進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)的檢測。

2.3.2 細(xì)菌總數(shù)檢測方法

細(xì)菌總數(shù)的檢測方法采用GB 4789.2-2010。

（1）無菌培養(yǎng)基和無菌生理鹽水的制備：將已溶解的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和一批裝有9mL生理鹽水的試管放置到手提式高壓滅菌鍋中高壓滅菌（101kPa，121℃，20min）。

（2）在超凈工作臺中，用微量移液槍無菌吸取1mL蛋液，加入裝有9mL滅菌生理鹽水的試管中，用振蕩器將加入樣品的試管振蕩均勻。逐次稀釋，直到達(dá)到所需的稀釋度。

（3）用微量移液槍將所選擇的稀釋度的液體吸取1mL加入無菌培養(yǎng)皿中，每個稀釋度做2個平行。

（4）將已滅菌的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基倒入裝有樣品稀釋液的培養(yǎng)皿中，輕輕左右搖晃，使稀釋液與培養(yǎng)基充分混勻。注意動作不要太大，以免培養(yǎng)基溢出培養(yǎng)皿。

（5）待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將其倒置，于36℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，然后進(jìn)行微生物計數(shù)。

2.4 殺菌后蛋液色度的測定

殺菌后蛋液的色澤用色差計進(jìn)行測定。每個樣品測定3次，取其平均值。比較DPCD和巴氏殺菌對蛋液色澤的影響。

3 結(jié)果與分析

3.1 微生物檢驗(yàn)

DPCD處理和巴氏殺菌處理后儲藏時間與微生物存活量的關(guān)系如圖1所示。

由圖1可以看出，DPCD處理后微生物增長的速度較巴氏殺菌慢。由于蛋液中營養(yǎng)成分豐富，是微生物的良好培養(yǎng)基，因此微生物會隨著儲藏時間的推延而增多，由此初步推論DPCD殺菌要比巴氏殺菌的效果好。

在貯藏10天后，巴氏殺菌蛋液的微生物增長速度大于對照組，可能是由于熱處理破壞了蛋液中的溶菌酶活性，不能起到抑制微生物生長的作用，而DPCD處理并不影響溶菌酶活性。

3.2 色度的測定

食品的品質(zhì)性狀可以分為2大類：視覺品質(zhì)性狀（visual quality characteristics）和食用品質(zhì)性狀（eating quality characteristics），它對消費(fèi)者的購買行為具有重要影響。色度是蛋液重要視覺品質(zhì)性狀之一，DPCD處理和巴氏殺菌對蛋液色度的影響如表1所示。

由表1可以看出，DPCD處理對蛋液色度幾乎沒有影響，而巴氏殺菌對蛋液的色度產(chǎn)生了顯著影響，使其亮度值和紅度值增加而黃度值下降。其原因可能是巴氏殺菌的處理溫度較高，可能導(dǎo)致美拉德反應(yīng)和部分蛋白變性，從而影響了蛋液的色澤。

4 結(jié)論

本文研究了DPCD殺菌技術(shù)和巴氏殺菌對蛋液儲藏過程中微生物生長的影響，同時還研究了DPCD殺菌技術(shù)和巴氏殺菌對蛋液色度的影響，結(jié)果如下。

4.1 DPCD處理后微生物增長的速度較巴氏殺菌慢。全蛋液營養(yǎng)成分豐富，是微生物的良好培養(yǎng)基，因此微生物會隨著儲藏時間的推延而增多。巴氏殺菌對蛋液中微生物和腐敗菌的殺滅并不徹底，同時也可能會降低溶菌酶的活性（有待進(jìn)一步驗(yàn)證），初步推論DPCD殺菌效果比巴氏殺菌效果好。

4.2 DPCD處理對蛋液色度幾乎沒有影響，而巴氏殺菌對蛋液的色度產(chǎn)生了顯著影響，使其亮度值和紅度值增加而黃度值下降。其原因可能是巴氏殺菌的處理溫度較高，可能導(dǎo)致美拉德反應(yīng)和部分蛋白變性，從而影響了蛋液的色澤。

作為新的非熱力殺菌技術(shù)形式，高密度CO2殺菌技術(shù)具有成本低廉、安全無毒、殺菌效果好、有效保持食品原有的品質(zhì)等特點(diǎn)。目前，國外許多乳品企業(yè)已經(jīng)把CO2應(yīng)用到牛奶制品的工業(yè)化生產(chǎn)中，尤其在原料奶的保鮮和干酪的制造中更加廣泛被使用。因此，將高密度CO2殺菌技術(shù)應(yīng)用于乳品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有良好的開發(fā)和應(yīng)用前景?！?/p>

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