高密度二氧化碳与巴氏杀菌对全蛋液杀菌效果的比较及在乳制品杀菌上的借鉴

■ 郑海涛 李建丽 李兴民 中国农业大学食品科学与营养工程学院

传统液蛋产品的杀菌方式通常采用巴氏杀菌。虽然该法对杀灭食源性致病菌非常有效，但同时也会降低热敏感产品的营养价值，影响产品的感观品质，因此，非热处理技术得到了越来越广泛的研究和应用。液蛋是一种含有热敏蛋白的产品，加热易凝固，采用非热杀菌技术来代替传统的热处理技术，既能杀灭产品中的微生物，尤其是致病微生物，确保产品安全，延长产品货架期，又能够保持产品良好的感观特性和营养价值。

二氧化碳具有化学惰性，无腐蚀性，高挥发性和独特的经济性，在一定压力下具有杀菌作用。二氧化碳在果汁、肉制品、谷类、液态食品和牛奶中的杀菌作用已有相关研究。与传统的热力杀菌技术相比，高密度二氧化碳（dense phase carbon dioxide，DPCD）杀菌技术的处理温度低，对食品中的热敏物质破坏作用小，有利于保持食品原有品质；与超高压杀菌技术（300～600MPa）相比，DPCD杀菌技术处理压力低（一般低于20MPa），容易达到并控制压力，因此DPCD杀菌技术日渐成为食品杀菌技术研究的焦点之一。

新鲜牛奶因其营养丰富很容易腐败变质，所以杀菌是牛奶加工过程中的重要环节。高密度CO2杀菌技术作为一种新型的非热力杀菌技术，不仅能够避免传统的热力杀菌所带来的不良热效应，还能保存食品原有的风味和营养，已经受到越来越多的关注。本文研究了高密度CO2与巴氏杀菌对全蛋液杀菌效果的比较，为牛奶杀菌工艺开辟了新思路，并且其研究数据和结果可以作为研究高密度CO2用于牛奶杀菌时的参考。

1 材料与仪器

1.1 试验材料与试剂

1.1.1 主要材料

鸡蛋。

1.1.2 主要试剂

（1）0.9%生理盐水：氯化钠9g，蒸馏水991 mL。

（2）营养琼脂培养基：蛋白胨12g，氯化钠5g，牛肉膏粉3g，酵母膏粉3g，琼脂12g，蒸馏水1000mL（pH值7.3±0.1，0.102MPa，121℃）高压灭菌15min。

1.2 试验仪器

超净工作台（SW-CJ-1F，苏州安泰空气技术有限公司）；微量移液器HT35004（DragonMed Pipette 100-1000μL）；手提式高压灭菌锅（YQX.SG41.280上海医用核子仪器厂）；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9075，上海一恒科学仪器有限公司）；恒温培养箱（LRH-250，上海一恒科技有限公司）；电热恒温水槽（DK-8B，上海精宏实验设备有限公司）；高密度二氧化碳杀菌机（WBN-5/50，温州贝诺机械有限公司）；色差仪；冰箱。

2 试验方法

2.1 蛋液的制备

在无菌工作台上用酒精棉球充分消毒样品鸡蛋的外壳，在超净工作台中晾干、紫外线杀菌。然后打开蛋壳，将蛋内容物倒于灭菌烧杯中，用玻棒充分搅拌，使蛋白和蛋黄混合均匀。将混合均匀的蛋液分装，每瓶100mL，加盖，用封口膜封口，置于0～4℃冰箱中保存。

2.2 杀菌处理

将样品分为A、B、C 3组。A组进行DPCD处理（15MPa，15min，35℃）；B组进行巴氏杀菌（64℃，3min）；C组为空白对照，不做任何处理，放置于4℃下储存。

图1 储藏时间与微生物存活量的关系

表1 DPCD处理和巴氏杀菌对蛋液色度的影响 单位：MPa

2.3 微生物检验

2.3.1 检测项目

将3组样品分别于第0、10、20、30天进行细菌总数的检测。

2.3.2 细菌总数检测方法

细菌总数的检测方法采用GB 4789.2-2010。

（1）无菌培养基和无菌生理盐水的制备：将已溶解的营养琼脂培养基和一批装有9mL生理盐水的试管放置到手提式高压灭菌锅中高压灭菌（101kPa，121℃，20min）。

（2）在超净工作台中，用微量移液枪无菌吸取1mL蛋液，加入装有9mL灭菌生理盐水的试管中，用振荡器将加入样品的试管振荡均匀。逐次稀释，直到达到所需的稀释度。

（3）用微量移液枪将所选择的稀释度的液体吸取1mL加入无菌培养皿中，每个稀释度做2个平行。

（4）将已灭菌的营养琼脂培养基倒入装有样品稀释液的培养皿中，轻轻左右摇晃，使稀释液与培养基充分混匀。注意动作不要太大，以免培养基溢出培养皿。

（5）待培养基冷却凝固后，将其倒置，于36℃培养箱中培养48h，然后进行微生物计数。

2.4 杀菌后蛋液色度的测定

杀菌后蛋液的色泽用色差计进行测定。每个样品测定3次，取其平均值。比较DPCD和巴氏杀菌对蛋液色泽的影响。

3 结果与分析

3.1 微生物检验

DPCD处理和巴氏杀菌处理后储藏时间与微生物存活量的关系如图1所示。

由图1可以看出，DPCD处理后微生物增长的速度较巴氏杀菌慢。由于蛋液中营养成分丰富，是微生物的良好培养基，因此微生物会随着储藏时间的推延而增多，由此初步推论DPCD杀菌要比巴氏杀菌的效果好。

在贮藏10天后，巴氏杀菌蛋液的微生物增长速度大于对照组，可能是由于热处理破坏了蛋液中的溶菌酶活性，不能起到抑制微生物生长的作用，而DPCD处理并不影响溶菌酶活性。

3.2 色度的测定

食品的品质性状可以分为2大类：视觉品质性状（visual quality characteristics）和食用品质性状（eating quality characteristics），它对消费者的购买行为具有重要影响。色度是蛋液重要视觉品质性状之一，DPCD处理和巴氏杀菌对蛋液色度的影响如表1所示。

由表1可以看出，DPCD处理对蛋液色度几乎没有影响，而巴氏杀菌对蛋液的色度产生了显著影响，使其亮度值和红度值增加而黄度值下降。其原因可能是巴氏杀菌的处理温度较高，可能导致美拉德反应和部分蛋白变性，从而影响了蛋液的色泽。

4 结论

本文研究了DPCD杀菌技术和巴氏杀菌对蛋液储藏过程中微生物生长的影响，同时还研究了DPCD杀菌技术和巴氏杀菌对蛋液色度的影响，结果如下。

4.1 DPCD处理后微生物增长的速度较巴氏杀菌慢。全蛋液营养成分丰富，是微生物的良好培养基，因此微生物会随着储藏时间的推延而增多。巴氏杀菌对蛋液中微生物和腐败菌的杀灭并不彻底，同时也可能会降低溶菌酶的活性（有待进一步验证），初步推论DPCD杀菌效果比巴氏杀菌效果好。

4.2 DPCD处理对蛋液色度几乎没有影响，而巴氏杀菌对蛋液的色度产生了显著影响，使其亮度值和红度值增加而黄度值下降。其原因可能是巴氏杀菌的处理温度较高，可能导致美拉德反应和部分蛋白变性，从而影响了蛋液的色泽。

作为新的非热力杀菌技术形式，高密度CO2杀菌技术具有成本低廉、安全无毒、杀菌效果好、有效保持食品原有的品质等特点。目前，国外许多乳品企业已经把CO2应用到牛奶制品的工业化生产中，尤其在原料奶的保鲜和干酪的制造中更加广泛被使用。因此，将高密度CO2杀菌技术应用于乳品产业化生产具有良好的开发和应用前景。■

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