二氧化氯結合加熱法處理蛋源對液蛋產品特性的影響

溫佳奇，王梓寧，馬玉帛，馬靜，胡書蒙，宋雨齊，代偉長，王玉華，*

（1.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春130118；2.東北師范大學附屬中學實驗學校，吉林長春130118；3.東北師范大學附屬中學國際部，吉林長春130118）

液蛋是指禽蛋經打蛋去殼，將蛋液經一定處理后包裝冷藏（或冷凍），代替鮮蛋消費的產品。由于液蛋產品營養、風味和功能特性上基本保留了新鮮禽蛋的特性，且質量穩定，現在已被廣泛生產加工。國外液蛋產品生產技術較成熟，產品保質期為6 周[1]。我國液蛋產品生產起步晚，技術不完善，我國國家標準中液蛋產品的保質期僅為4 周，在運輸、使用過程中受到極大地限制，甚至導致浪費。蛋源是引起液蛋產品中微生物污染的重要來源，蛋源表面的糞便和其他污染物，特別是沙門氏菌等致病微生物可能污染蛋液，使蛋液中微生物數量增加，嚴重影響了蛋液殺菌效果，導致液蛋產品在儲存過程中微生物大量繁殖進而影響產品的保質期[2]，因此蛋源的前處理對于液蛋制品加工具有重要作用。迄今為止，雞蛋的主要前處理方法是采用甲醛、過氧化氫、過氧乙酸、高錳酸鉀、次氯酸鈉等消毒劑[3-4]對雞蛋進行浸泡殺菌，但是浸泡用間長且殺菌效率不高，工廠生產成本高。二氧化氯作為一種新型安全的食品級消毒劑近年來已被大家關注，其有效氯是氯的2.6 倍，殺菌效率高，用于水消毒時，1 min 內能將水中99%的細菌殺滅，滅菌效果為氯氣的10 倍，次氯酸鈉的2 倍，抑制病毒的能力比氯氣高3 倍，能殺死病毒、細菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子[5-6]；而且具有不與有機物發生氯代反應，不產生“三致”物質和其它有毒物質；溫度對其殺菌效力影響不大；安全無殘留；對人體無刺激等優點[7-8]。目前的二氧化氯消毒多用于對水、食品設備的消毒，但是用于蛋源殺菌的研究鮮有報道。

本研究旨在通過優化二氧化氯結合加熱法處理新鮮雞蛋，在不影響液蛋產品的理化性質及功能性質前提下，提高其殺菌效率，縮短其消毒時間，適于工廠生產應用，降低生產成本，為液蛋產品的生產提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞蛋：市售。

營養瓊脂培養基：青島高科園海博生物技術有限公司；二氧化氯：山東華實藥業有限公司；硫酸銨：北京奧博星生物技術有限公司；無水乙酸鈉、冰醋酸、乙酰丙酮：北京化工有限公司；甲醛：鼎國試劑有限公司；氯化鈉：北京奧博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

TLPZM-40KCS-Ⅱ立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；H01-1C 磁力攪拌器：上海振榮科學儀器有限公司；HG303-4 電熱恒溫培養箱：上海精宏設備有限公司；MDF-U4186S 超低溫冰箱：日本SANYO 公司；FA1104A 電子分析天平：上海精科天美科學儀器有限公司；pHS-25 精密pH 計：上海博取儀器有限公司；SW-lJ-1FD 超凈工作臺：蘇州尚田潔凈技術有限公司；8002電熱恒溫水浴鍋：北京國華醫療器械廠；Infinile M200多功能酶標儀：瑞士帝肯（TECAN）集團有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 二氧化氯結合加熱法對蛋殼表面微生物的影響

1.3.1.1 二氧化氯處理對蛋殼表面微生物的影響

將每 10 枚雞蛋分別浸泡在濃度為 25、50、75、100、125 mg/L 的二氧化氯消毒劑中 5、10、15 min，按照GB 4789.2-2016《食品微生物菌落總數的測定》進行蛋殼表面菌落總數的測定，每組平行3 次。

1.3.1.2 二氧化氯結合加熱法對蛋殼表面微生物的影響

將 1.3.1.1 試驗中最優濃度組分別在 60、65、70 ℃的無菌水中處理30、60、90、120 s，測定蛋殼表面菌落總數，每組平行3 次。

1.3.2 蛋液理化性質與功能性分析

將前處理后的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，儲存8 周，每周測定其菌落總數、起泡性、乳化性、揮發性鹽基氮，對照組為未經消毒前處理的蛋液。

1.3.2.1 起泡性測定

將處理好的蛋液100 mL 置于500 mL 量筒，使用高速乳化均質機以10 000 r/min 均質40 s，連續3 次共計2 min，記錄均質后液面高度記為V0，靜置30 min 后記錄液面高度，記為V30min。

起泡能力（foaming capacity，FC）公式：

泡沫穩定性（foaming stability，FS）公式：

1.3.2.2 乳化性測定

將蛋液倒入高速組織搗碎機中，按油∶水體積比1 ∶3 添加 90 mL 溶液、30 mL 大豆油，在高速攪拌10 000 r/min 的轉速下攪拌1 min 后立即取出200 μL用0.1 %的十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）稀釋到10 mL，用 0.1 %的SDS 作為空白，在500 nm 下測定此時（0 min）的吸光值即為乳化值（emulsification activity index，EAI） 記做 OD500，10 min時仍用同樣的方法取出200 μL 用0.1%的SDS 稀釋到10 mL，用0.1%的SDS 作為空白，在500 nm 下測定此時（10 min）的吸光值記做OD500'。

1.3.2.3 揮發性鹽基氮測定

蛋白質在微生物的作用下發生變性，產生揮發性鹽基氮，其含量多少反映了蛋白質分解的程度。樣品制備：稱取5.0 g 的蛋液于容量瓶中定容至100 mL，不時振搖，放置30 min 后過濾，吸取5.0 mL 濾液于100 mL容量瓶中加水至刻度，混勻備用。測定：吸取1 mL 濾液稀釋液（約含氮 20 μg～70 μg）置于 25 mL 具色比色管中。標準曲線的繪制：吸取 0.00、0.10、1.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80 μg 硫酸銨標準使用液（相當于 0、10、20、30、40、50、60、70、80 μg 氮），分別置于 25 mL比色管中，加水至10 mL。于樣品測定管、標準系列管中各加4 mL 乙酰丙酮-甲醛溶液混勻，加水至25.0 mL，搖勻，置沸水浴中加熱15 min 取出，置冷水浴中冷卻至25 ℃。用1 cm 比色杯，以0 點調節零點，于波長412 nm 處測吸光度，繪制標準曲線，用最小二乘法進行線性回歸分析。

結果計算公式：

式中：X 為樣品中揮發性鹽基氮的含量，mg/100 g；A 為測得樣品中揮發性鹽基氮的含量，μg；m 為樣品質量，g；V 為測定用樣品體積，mL。

1.4 數據處理

采用prism7.0 對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 二氧化氯結合加熱法對蛋殼表面微生物的影響

2.1.1 二氧化氯處理對蛋殼表面微生物的影響

采用不同濃度二氧化氯處理雞蛋，不同時間采用觀察蛋殼表面微生物的變化，結果見圖1。

圖1 不同濃度的二氧化氯前處理后蛋殼表面的菌落總數的變化Fig.1 Changes in total number of bacteria in eggshells after pretreatment with different concentrations of chlorine dioxide

由圖1 可知，隨著ClO2濃度與處理時間的延長，處理效果越好，其中125 mg/L，15 min 效果最顯著（p＜0.05）。經過其殺菌處理后的蛋殼表面微生物數量由6.1 lgcfu/個降低為1.8 lgcfu/個，殺菌率達到99.8%。

2.1.2 二氧化氯結合加熱法處理對蛋殼表面微生物的影響

由圖1 可知濃度為125 mg/L 二氧化氯處理15 min的殺菌效果最好，但在工業生產過程中，時間過長會降低生產效率，增加生產成本。因此，本文選擇在二氧化氯濃度為125 mg/L，處理5 min 處理基礎上，分別結合 60、65、70 ℃熱水清洗 30 s～120 s，觀察蛋殼表面微生物的變化，結果見圖2。

圖2 不同溫度前處理后蛋殼表面的菌落總數的變化Fig.2 Changes in total number of bacteria in eggshell after pretreatment at different temperatures

由圖2 可知，經過濃度為125 mg/L 的二氧化氯處理5 min 后，用不同溫度處理不同時間進行二次消毒前處理，隨著水溫升高與處理時間的延長，菌落總數顯著下降（p＜0.05）。其中 65 ℃處理 120 s、70 ℃處理90、120 s 效果最好，殺菌率分別為99.9%、99.6%和99.9%，其中65 ℃處理120 s 和70 ℃處理120 s 殺菌率均超過了125 mg/L 二氧化氯處理15 min。但70 ℃，120 s 處理后蛋清出現少量凝固，溫度過高的條件下處理時間較長使蛋清蛋白質發生了變性。因而65 ℃處理120 s 為最佳的處理條件。最佳蛋源殺菌條件為先用125 mg/L 的二氧化氯浸泡5 min 后，再用65 ℃熱水處理120 s。

2.2 二氧化氯結合加熱法處理對蛋液儲存期內菌落總數的變化

將二氧化氯結合加熱法處理的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，觀察8 周內菌落總數變化，結果見圖3。

圖3 二氧化氯結合加熱法處理后儲存期內蛋液中菌落總數的變化Fig.3 Changes in total number of colonies of liquid eggs during storage after chlorine dioxide combined heating treatment

由圖3 可知，在儲存的8 周內，蛋源經過消毒前處理后的蛋液菌落總數隨著儲存時間的延長由開始未有菌數測出增長到68 cfu/mL；而對照組菌落總數隨著儲存時間的增長由1.58 cfu/mL 增長到1.95×104cfu/mL。對照組蛋液菌落總數的增長顯著高于處理組蛋液。儲存8 周時處理組與對照組的菌數均未超出國標對蛋液制品要求的菌落總數小于5×104cfu/mL，但這僅僅考慮了原料這一個污染源，并未考慮到打蛋后其他一系列液蛋產品加工工藝對蛋液造成的污染，這些因素綜合起來，未經前處理的蛋液菌落總數將會遠遠超過國家標準值，而經過前處理的蛋液中8 周時菌落總數僅為68 cfu/mL，大大降低了后續污染后超標的可能性。說明對蛋源的前處理方法是有效的。前處理有效的殺菌效果是因為二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內的含巰基的酶氧化起到殺菌作用[9]。而高溫沖洗也會對微生物進行二次殺菌，二者結合有效提高了雞蛋表面的殺菌效率，從而大大減少了打蛋過程中來自蛋源微生物的污染，使其在儲存期間有效降低微生物的大量繁殖，進而可以有效控制儲存期內微生物對蛋液品質的影響。

2.3 二氧化氯結合加熱法處理對蛋液品質的影響

2.3.1 二氧化氯結合加熱法處理對儲存期內蛋液起泡性的影響

將二氧化氯結合加熱法處理的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，觀察8 周內起泡性變化，結果見圖4。

圖4 二氧化氯結合加熱法處理后儲存期間蛋液起泡性的變化Fig.4 Changes in foaming of liquid eggs during storage after chlorine dioxide combined heating pretreatment

由圖4 可知，儲存開始時處理組和對照組蛋液的起泡性分別為39.83%和40.37%，說明前處理方法并未對蛋液起泡性產生影響。在8 周的儲存期內，處理組與對照組蛋液起泡性均在第二周呈最大值，分別為69.4%和61.67%，并穩定1 周。2 周后隨著時間的延長，起泡性開始下降，對照組下降幅度顯著高于處理組，3 周時對照組蛋液的起泡性與處理組蛋液的起泡性差異顯著（p＜0.05），8 周時處理組與對照組蛋液的起泡性分別降為35.3%和22.27%。在儲存過程中，蛋液中發生了蛋白質的分解，使蛋白趨向于均一的溶液，使起泡性上升，但隨著時間的延長達到極大值后濃厚蛋白逐漸變稀，導致表面張力降低，起泡性降低[10-11]。而由于對照組中微生物的大量繁殖導致濃厚蛋白變稀的速率增加，導致對照組蛋液的起泡性下降更為顯著。

2.3.2 二氧化氯結合加熱法對儲存期內蛋液泡沫穩定性的影響

二氧化氯結合加熱法處理的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，觀察8 周內泡沫穩定性的變化，結果見圖5。

圖5 二氧化氯結合加熱法處理后儲存期間蛋液泡沫穩定性的變化Fig.5 Changes in foam stability of liquid eggs during storage after chlorine dioxide combined heating pretreatment

由圖5 可知，存儲開始時處理組和對照組的泡沫穩定性分別為79.66%和78.79%，說明蛋源前處理并未對蛋液泡沫穩定性造成影響。在8 周的儲存期內，對照組和處理組的蛋液泡沫穩定性均隨著時間延長而降低，但對照組降低幅度較大；處理組由起始時的79.67%降到56.07%，降低了29.62%，對照組由起始的78.79%降為47.28%，降低了40.00%。儲存6 周開始未經處理的對照組蛋液泡沫穩定性隨時間的延長下降程度顯著高于處理組蛋液，這可能是因為未經消毒前處理的樣品在打蛋的過程中蛋殼表面的微生物污染了蛋液，導致蛋液在儲存期間微生物大量繁殖，加速了蛋液中濃厚蛋白變稀，濃厚蛋白含量降低[12]，導致了泡沫穩定性的顯著降低。而經過處理的蛋液樣品在儲存期間微生物繁殖緩慢，其泡沫穩定性沒有顯著影響。

2.3.3 二氧化氯結合加熱法處理對儲存期液蛋乳化性的影響

二氧化氯結合加熱法處理的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，觀察8 周內乳化性的變化，結果見圖6。

圖6 二氧化氯結合加熱法處理蛋液乳化性和乳化穩定性在儲存期間的變化Fig.6 Changes in emulsifying of liquid eggs and emulsification stability of liquid eggs during storage after chlorine dioxide combined heating pretreatment

由圖6（a）可知，前處理方法并未對新鮮蛋液的乳化性性造成影響。處理組與對照組蛋液乳化性均隨著時間的延長呈下降趨勢，兩組間無顯著性差異（p＞0.05）。但可以看出蛋源處理后的蛋液乳化性略高于對照組。由圖6（b）可知，隨著儲存時間的增長，蛋液乳化穩定性呈先上升后下降趨勢，在儲存3 周時，處理組和對照組蛋液的乳化穩定性均達到最大值，分別為9.53%和9.15%。在儲存的過程中處理組的乳化穩定性高于對照組。液蛋的乳化性與是蛋黃中的低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）、卵黃蛋白和高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）有關，蛋清中的蛋白質具有的表面疏水性也會影響蛋液的乳化性[13]。因此，蛋液的乳化性會隨著微生物數量的增加和蛋白質的變性而下降[14]；隨著儲存時間的延長，蛋液中的蛋白質發生部分變性，蛋白與其它物質相互作用形成了聚合物，使蛋液的乳化活力下降[15-16]。

2.3.4 二氧化氯結合加熱法對儲存期液蛋揮發性鹽基氮的影響

二氧化氯結合加熱法處理的蛋液冷藏于4 ℃冰箱，觀察8 周內揮發性鹽基氮的變化，結果見圖7。

圖7 二氧化氯結合加熱法處理后儲存期間蛋液中揮發性鹽基氮的變化Fig.7 Changes in total volatile base nitrogen of liquid eggs during storage after chlorine dioxide combined heating pretreatment

由圖7 可知，在儲存過程中，隨著時間的延長，蛋液中揮發性鹽基氮含量持續增加，5 周時對照組揮發性鹽基氮含量的增加顯著高于處理組，8 周時，處理組蛋液中揮發性鹽基氮含量為1.48 mg/100 g，對照組蛋液中揮發性鹽基氮含量為3.52 mg/100 g，是處理組的2.4 倍。隨著儲存時間的延長，在細菌與酶的作用下蛋液中蛋白質逐漸分解，產生氨以及胺類等堿性含氮物質，揮發性鹽基氮的含量就隨之增高[17-18]。揮發性鹽基氮含量越高，表明氨基酸被破壞的越多，特別是蛋氨酸和酪氨酸，會很大程度影響液蛋品質。對照組中微生物的大量繁殖會加速蛋白質的分解，導致揮發性鹽基氮顯著升高，因此，對照組蛋液中的揮發性鹽基氮會顯著高于處理組。

雞蛋生產時蛋殼表面不可避免的會污染大量微生物，在進行液蛋制品的生產過程中，來自蛋源的微生物是液蛋制品主要污染源之一，因此有效的蛋源前處理方法是保證液蛋產品重要的工序之一。許多研究人員對蛋源表面消毒做了大量研究，肖然等[19]探究了次氯酸鈉、高錳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉對蛋源表面消毒的影響，其中0.05%KMnO4處理5 min 和0.1%NaClO處理30 min 的效果較為優良，殺菌率均為99.8%，但KMnO4的作為食品消毒劑在安全上存在隱患，而NaClO的處理時間太長不適于工業生產；王耀峰等[20]也研究過二氧化氯對蛋殼表面殺菌的影響，其所用的二氧化氯濃度為50 mg/L，浸泡15 min，殺菌率為98.8%。其蛋源表面微生物初始值為7.8×104cfu/mL，殺菌后為920 cfu/mL。但本研究中二氧化氯結合加熱法能將浸泡時間縮短到5 min 且殺菌達到99.9%，處理濃度符合國家標準GB26366-2010《二氧化氯消毒劑衛生標準》對二氧化氯濃度的要求。在對前處理后蛋液理化性質及功能性的評價過程中，本文將儲存時間定為8周，超出了國家規定的冷藏蛋液保質期4 周的要求，目的在于能更好的觀察前處理方法對儲存蛋液的影響。經過后續試驗證實，二氧化氯結合加熱法有效降低了蛋殼表面微生物的數量，減少了打蛋過程中對蛋液造成的微生物污染，在未改變蛋液原有的功能性質的基礎上，有效控制了蛋液儲存過程中微生物的繁殖數，從而降低了由于微生物繁殖所導致的一系列不利影響從而達到了延長存儲期的目的。該方法簡單易行，適于工業生產，可以配合工廠現有的清洗設備將成本降到最低，具有良好的工業生產應用前景。

3 結論

采用濃度為125 mg/L 的二氧化氯浸泡5 min 后，用65 ℃熱水沖洗120 s，蛋殼表面微生物殺菌率達99.9%，與二氧化氯浸泡15 min 處理的殺菌效果一致，但有效減少了處理時間，有效提高了液蛋產品的生產效率，對蛋液起泡性、泡沫穩定性、揮發性鹽基氮沒有顯著影響，可以有效延長液蛋制品的保質期。