蛋粉加工及应用的研究现状分析

马 爽，刘静波，王二雷

（吉林大学军需科技学院营养与功能食品研究室，吉林长春130062）

蛋粉加工及应用的研究现状分析

马 爽，刘静波*，王二雷

（吉林大学军需科技学院营养与功能食品研究室，吉林长春130062）

禽蛋具有高营养、易消化吸收等特点，是人们日常生活中的重要营养食品。论述了蛋粉的营养价值及有效成分，分析了蛋粉加工技术的综合开发与研究进展，介绍了蛋粉在国内外食品领域中的应用。

蛋粉，加工应用，现状分析

禽蛋是人们普遍食用且营养价值很高的食品，也是广泛应用的烹饪原料，它在我国的膳食中占有很重要的地位。禽蛋所含蛋白质是一种优质蛋白质，且蛋白质的消化率达98%，居奶类、肉类、米饭、面包等食物之首。禽蛋含有人体所需要的必需氨基酸，其氨基酸组成与人体组成模式接近，生物学价值达95以上［1］。禽蛋脂肪中还富含人体大脑和神经组织发育不可缺少的磷脂，熔点接近体温，极易消化，有利于胆固醇代谢和防止心血管疾病的发生。因此，千百年来禽蛋一直是人类的重要营养食品。随着时间的推移，禽蛋由于受外界环境影响，包括温度、湿度、空气、细菌等，就会发生变质。为此，人们采取了多种多样的保鲜技术，例如低温储藏、气调库、生物技术等。然而采用上述任何一种保鲜技术处理后的禽蛋，其保质期都不会超过一年。此外禽蛋的结构特殊，不适宜长途运输，为适应蛋制品加工的需求，出现了类似奶粉加工的蛋粉生产工艺。蛋粉是以蛋液为原料，经干燥加工除去水分而制得的粉末状可食用蛋制品［2］。蛋粉生产不仅解决了鲜蛋易变质、易破损的弊端，还能明显地减轻蛋品的重量，更利于储藏和运输。另外，蛋粉加工既可以将蛋白和蛋黄合二为一，制取全蛋粉，也可将两者分别干燥，即生产单一的蛋白粉和蛋黄粉，以适应不同人群的多种需要。

1 禽蛋与蛋粉营养价值分析

1.1 禽蛋的结构及组成成分

禽蛋由蛋壳、蛋清和蛋黄组成。其中蛋壳约占蛋重量的11%，蛋清占57%，蛋黄占32%。蛋壳主要由无机物构成，主要是碳酸钙，含有少量的碳酸镁、磷酸钙及磷酸镁。蛋壳中有机物主要为蛋白质，另外还有一定量的水及少量的脂质。蛋白的组成成分主要是蛋白质和水分，还含有糖类、矿物质、维生素、色素等。蛋黄中干物质约占50%，为蛋白中干物质的4倍。蛋黄的组成非常复杂，除含水分外，还富含蛋白质、脂肪、钙、磷和铁等无机盐［3-4］。

图1 禽蛋结构示意图

1.2 禽蛋中的营养成分组成

禽蛋的一般化学组成成分取决于家禽的种类、品种、饲养条件和产卵时间等。蛋的结构复杂，其化学成分也丰常复杂。虽然各成分的含量有较大的变化，但同一品种蛋的基本成分是大致相似的。现将几种主要禽蛋的化学组成（可食部分）总结如表1所示。

表1 不同种类禽蛋的营养成分分析（%）［5］

表2 蛋粉的营养成分分析

如表1所示，鸡蛋的水分含量高于水禽蛋的水分含量，而脂类含量则低于水禽蛋的脂类含量，鸡蛋的缺点是胆固醇含量较高。鹅蛋的脂肪含量明显高于其他三种禽蛋，相比之下蛋白质含量偏低。而鹌鹑蛋是近年来迅速普及的一种营养性食品，不仅口感细腻，营养成分全面，还具有独特的食疗作用和较高的综合营养价值。

1.3 蛋粉的营养成分组成

蛋粉是以蛋液为原料，经干燥加工除去水分而制得的粉末状可食用蛋制品。目前蛋粉的种类可分为全蛋粉、蛋黄粉和蛋清粉，现将以鸡蛋为原料加工而成的三种蛋粉营养成分作分析比较，如表2所示。

如表2所示，蛋粉保持了鲜蛋原有的营养价值。将蛋白和蛋黄分开加工后，制得的蛋白粉和蛋黄粉满足不同人群的需求。如蛋白粉是高蛋白、低热量的食品，特别适合中老年人食用，蛋黄粉则适合青少年食用。可见，蛋粉不仅可以作为一种保健食品直接食用，在食品加工工业中，蛋粉作为一种特殊添加剂越来越受到人们的重视，其应用领域逐步扩大。

2 蛋粉加工技术研究现状

2.1 蛋粉加工的研究概况

2002年W.C.Lee和T.C.Chen研究了木瓜蛋白酶对蛋白起泡特性的影响，研究表明采用木瓜蛋白酶水解液态蛋清，经过干燥处理后，所得蛋白粉的起泡性明显提高［6］。同年Marianne Hammershøj和Jorn A优化了蛋清粉的脱水干燥工艺，研究得出在80～100℃温度下处理蛋清粉10～15h，蛋清粉的起泡性 最 强［7］。2005 年 Maria Fiorenza Caboni和Emanuele Boselli等采用色谱技术研究了喷雾干燥处理对鸡蛋中原有成分、胆固醇氧化产物（COPS）和早期美拉德反应产物的影响。研究发现喷雾干燥处理并不影响蛋制品中的维生素E和维生素A，但加剧了美拉德反应和胆固醇氧化。此外研究表明糠氨酸可作为脱水干燥处理的重要指标，而胆固醇氧化产物是储存条件的重要指标［8］。2007年 Valerie Lechevalier和Romain Jeantet等研究了蛋白粉工业化生产中影响蛋白质结构和功能特性的关键因素，研究表明喷雾干燥是影响蛋白粉起泡特性的关键工艺，此外浓度和脱糖方法对蛋白粉的起泡特性也具有一定的影响［9］。2009年E.Talansier和C.Loisel等对在杀菌处理过程中影响蛋白起泡特性和表面性质的因素进行了优化分析，研究得出杀菌时间和杀菌温度是影响蛋白起泡特性和表面性质的关键因素，因此采用适宜的杀菌处理技术既能降低对蛋白功能特性的影响，同时也可以减少加工成本［10］。

十年来我国在蛋粉加工领域的研究卓见成果。2003年刘云宏等通过改变喷雾干燥工艺各个参数，研究了以新鲜鸡蛋为原料的蛋黄粉的制作工艺，研究得出最佳工艺参数为进料温度为25℃、雾化器转速为8000r/min、进出口温度为150～72℃［11］。2005年张京芳和陈锦屏以鹌鹑蛋黄液为原料，对采用不同干燥技术制得的鹌鹑蛋黄粉的品质进行比较分析，研究得出烘干和微波干燥技术不宜用于鹌鹑蛋黄的脱水干燥，并优化出喷雾干燥、真空干燥和冷冻干燥三种干燥技术的最佳工艺参数［12］；刘云宏等研究了鸡蛋蛋白粉的离心喷雾干燥工艺流程，探讨了各个工艺参数对喷雾干燥生产工艺和制成品性质的影响情况，指出要根据不同的蛋白粉性质的需求，选取适当的工艺参数［13］。2006年王丹波等研究了不同浸泡时间和不同醋蛋比对蛋白质水解度的影响，进而优化醋蛋粉的加工工艺［14］。2007年陈冠如着重从工艺操作要点和具体操作要求介绍了全蛋粉的加工工艺［15］；2008年车永真等采用MWS-8微波工作站对鸡蛋清粉进行微波处理，优化得出最佳工艺参数，并推测了在微波处理过程中各阶段促使蛋白粉凝胶强度增加的主要机理［16］；陈洁等分析了三种不同干燥方法对蛋粉性质的影响，并比较分析了三种蛋粉对鲜切面品质的影响，研究证明工业生产中可以使用喷雾干燥蛋粉代替鲜蛋液［17］；孙敏杰等研究了脂肪酶水解工艺中的多种影响因素，明确了脂肪酶水解蛋黄脂质的最佳工艺参数，并证明了采用脂肪酶水解脂类可提高蛋清粉的起泡性能，易于工业化大生产［18］。

2.2 蛋粉加工工艺的研究进展

国内外专家学者经过多年研究探索，得出蛋粉加工最常用的工艺流程为：

蛋液→搅拌过滤→巴氏杀菌→（脱糖）→脱水干燥→筛粉→晾粉→包装→干蛋粉

目前，蛋粉的营养价值越来越受到重视，为使蛋粉保持鲜蛋原有的溶解性、乳化性、起泡性、凝胶性以及独特的风味，研究者在2000～2009年十年内对蛋粉加工工艺不断研究和探索，完善了蛋粉的脱糖工艺和脱水干燥技术。

2.2.1 蛋粉脱糖方法的比较 2000～2009年十年内蛋粉加工工艺中所采用的脱糖方法作比较分析，如表3所示。

表3 四种脱糖方法的比较分析

由表3可见，采用自然发酵和细菌发酵易使葡萄糖变成非挥发性的乳酸，不必再调酸。而酶法除糖时需加较多的有机酸。此外自然发酵和细菌发酵可以改善蛋制品的起泡性，但却不能应用于全蛋液和蛋黄液的发酵。在欧美等国，在加工高起泡性的蛋制品时，如干蛋白，多采用细菌发酵法除糖；而在加工不需较高起泡性的干蛋制品时则用酶法脱糖法除糖。

2.2.2 蛋粉脱水干燥技术的比较 综合十年内蛋粉加工工艺的研究，蛋粉加工所采用的脱水干燥技术有真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥和微波干燥，分别从原理和优缺点对各种脱水干燥技术分析比较如下：

2.2.2.1 烘干干燥 原理：将蛋液置于烘盘中，通过提高温度，加速蛋液内部水分向表面转移的速度；同时加热空气，使其相对含湿量下降，这样的空气通过蛋液表面时，能够带走更多的水蒸汽。缺点：影响蛋粉的感官质量和营养价值；影响因素：物料厚度。

2005年曾利平等在研制儿童强化营养保健蛋粉的过程中采用了烘干干燥技术，即将盛有蛋液的瓷盘放入80℃烘箱中烘干至能磨粉的状态，从而制得高铁保健蛋粉［19］。

2.2.2.2 真空干燥技术 原理：将蛋液处于冰冻状态下，通过真空环境而使物品中的水分升华为水蒸汽并被排除。优点：干燥温度低，干燥室内相对缺氧，可避免脂肪氧化、色素褐变等，适合于热敏感性食品物料的干燥；缺点：取决于真空度和物料受热强度，干燥温度高，损失蛋粉营养成分，耗能大，生产效率低。影响因素：干燥温度和真空度。

李笑梅等人在研究醋蛋粉加工工艺过程中考察了真空干燥技术对醋蛋粉品质的影响，在真空度为0.078～0.086MPa的条件下，研究表明随干燥温度升高，时间变短，颜色加深，且干燥不均，不彻底［20］。2005年张京芳和陈锦屏优化出采用真空干燥技术制备鹌鹑蛋黄粉的最佳条件为真空度0.06MPa，温度50℃［12］。

2.2.2.3 压力喷雾干燥技术 原理：经加热杀菌后的蛋液由压力泵喷射入干燥室，形成雾状微粒，另有鼓风机将加热空气送入干燥室，蛋液微粒中的水分便在瞬间（0.3s左右）受热蒸发而干燥成为蛋粉。优点：热空气的温度高，受热时间很短，干燥速度快，对产品的色、香、味、营养成分影响小，成品的冲调性好；缺点：进风温度影响产品的感官质量；影响因素：进风温度、进料速率、转速、进料温度。

2.2.2.4 离心喷雾干燥技术 原理：蛋液由压力泵送入高速旋转的离心盘内，使蛋液成为漩涡式环流雾状，同时加热空气送入干燥室使雾状蛋液被脱水干燥。优点：热空气的温度高，受热时间很短，干燥速度快，对产品的色、香、味、营养成分影响小，成品的冲调性好；缺点：进风温度影响产品的感官质量。影响因素：进风温度、进料速率、转速、进料温度。

2000年张佳程等采用丹麦尼罗式小型离心喷雾塔，在进风温度为140℃，出风温度为70℃的条件下制备出蛋黄粉原料［21］。2005年刘云宏等从发酵时间、进料液温度、进出口温度和雾化器转速等主要参数研究了鸡蛋蛋白粉在离心喷雾干燥工艺流程中对蛋白粉性质的影响［13］。2006年王丹波等将巴氏杀菌后的醋蛋液在吹入温度为150～160℃、排气温度为80～90℃的条件下进行喷雾干燥，制成一种具有芳香味的醋蛋粉［14］。2008年李明元等在进风温度为180℃、料液浓度为70%的条件下进行喷雾干燥生产蛋黄粉功能性食品［22］。

2.2.2.5 冷冻干燥技术 原理：利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将蛋液在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境下，使冻结的水分子直接升华成为水蒸汽逸出的过程。优点：减少物料厚度，可降低热、质传递通过干燥层的阻力，提高干燥速率，所得产品质地疏松，加水后迅速溶解恢复原有特性；缺点：间歇操作过程的辅助时间增多，造成设备的生产能力下降；影响因素：物料厚度和干燥压力。

2005年张京芳和陈锦屏优化出采用冷冻干燥技术加工鹌鹑蛋黄粉的最佳条件为鹌鹑蛋黄液最佳厚度6mm，干燥压力20Pa［12］。

2.2.2.6 微波干燥技术 原理：蛋液在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。场能转化为介质内热能，使物料温度升高，产生热化和膨化一系列物化过程达到微波加热干燥的目的。优点：干燥均匀快速，能很好地保持食品的营养成分和风味，具有防霉、杀菌、保鲜的作用，节能高效、安全环保，易于控制及实现连续化生产；缺点：温度不宜控制，受热过度也会引起脂肪酸败和脂肪氧化，产生异味从而使制品品质下降，即对蛋粉的理化特性及感官特性影响较大；影响因素：微波输出功率。

2005年张京芳和陈锦屏探讨了鹌鹑蛋黄粉加工工艺，研究表明烘干和微波干燥技术不宜用于制备鹌鹑蛋黄粉［12］。2008年车永真、范大明等研究得出微波处理的最佳工艺条件为处理功率600W，处理时间2min，可快速提高蛋清粉凝胶强度［16］。

表4 蛋粉的质量检测标准

综上所述，依据不同脱水干燥技术的优缺点，采用不同脱水干燥技术制得的蛋粉含水量和游离脂肪酸差异较大。微波干燥制得的蛋粉中游离脂肪酸含量超过了标准规定的游离脂肪酸含量（≤4.5%）；真空干燥、冷冻干燥和喷雾干燥制得的蛋粉含水量均低于4.0%，游离脂肪酸含量均小于4.5%。在感官性状的影响方面，微波干燥制得的蛋粉色泽、香气和质地均较差，而真空干燥、喷雾干燥和冷冻干燥制得的蛋粉的色泽、香气和质地等感官性状均符合蛋粉类产品的要求。因此，在实际生产中可依据生产设备及加工成本来确定脱水干燥技术。

2.3 蛋粉加工工艺中的影响因素

在蛋粉加工过程中，影响蛋粉质量的因素较多，如环境因素、仪器误差、工艺误差等。统观十年内蛋粉加工工艺的发展，影响蛋粉品质的关键工艺为巴氏杀菌、脱糖工艺和脱水干燥工艺。蛋液内存在各种细菌和霉菌，通过适当的加热方法可将其杀灭，但加热不当对蛋粉的品质会产生极不利影响。因此在巴氏杀菌过程中要严格控制杀菌温度和杀菌时间，才能保证蛋液处理的质量。在脱糖和脱水干燥过程中，pH、黏度、温度和脱水干燥时间等也是蛋粉品质的重要影响因素。

2.4 蛋粉的质量检测标准

2.4.1 蛋粉质量检测标准 依据中国蛋制品卫生标准GB2749-1996中关于巴氏杀菌蛋粉的卫生要求，从感官指标、理化指标和微生物指标三个方面规定全蛋粉、蛋黄粉和蛋清粉的质量检测标准如表4所示。

2.4.2 蛋粉的溶解性检验 以一定温度下可溶解物质百分比（S）来衡量。S=a/b；其中：b表示一定量的蛋粉，a表示b中最大可溶解量。

2.4.3 蛋粉复原性实验和冲调实验 通过复原性实验，检测蛋粉的乳化性和胶黏性，评价蛋粉的性状与鲜蛋是否相似。通过冲调实验检测蛋粉的稳定性，确定最佳冲调条件。

3 蛋粉加工的意义及应用

3.1 蛋粉加工的意义

我国是世界养鸡大国，蛋鸡饲养量和鸡蛋产量都居世界首位。蛋品是我国对外贸易的传统大宗出口商品，在国外的蛋品消费中，工业化加工的蛋品占有相当大的比重，美国蛋品市场的加工蛋约占33%，欧洲约占20%～30%，日本约占50%，我国仅占5%［23］。随着科技的发展，我国干蛋品工业有了很大的发展，蛋粉作为食品工业中一种特殊添加剂愈来愈受到人们的重视。目前，蛋粉已经成为国际贸易的大宗产品。1998年欧共体出口蛋粉9352t，1999年美国出口蛋粉6035t，日本进口蛋粉1.41万t，相当于鲜蛋10.07万t。可见，大力发展蛋粉和新型干蛋制品加工，具有较大的开发前景和市场空间。

3.2 蛋粉的应用

3.2.1 蛋粉在食品工业中的应用 2007年余森艳等通过单因素实验和优选实验法，研究了蛋黄粉对香肠色香味及亚硝酸盐残留量的影响，研制出发色效果好且亚硝酸盐残留量极低的低硝香肠［24］。2008年王革新等利用蛋粉可以提高面筋度的特性，研究了利用全蛋粉代替新鲜鸡蛋制作海绵蛋糕的工艺并分析了影响产品质量的关键因素，验证了用全蛋粉代替鲜鸡蛋制作海绵蛋糕在工艺和质量上的可行性［25］。2008年Haeyoung Kim和Eunok Choe研究了蛋黄粉在高筋生面团中对油脂氧化程度和脂肪含量的影响，研究表明高筋生面团在180℃烘烤过程中，蛋黄粉在面团中起抗氧化剂的作用，可使油脂更加稳定，降低油脂的氧化程度［26］。2009年汪磊等研究了蛋清粉的添加对面粉粉质的影响，确定了蛋清粉最佳起泡性能的pH为5.0左右［27］。

3.2.2 以蛋粉为原料研制开发新产品 为开发以蛋粉为原料的高营养保健食品，国内外针对采用超临界CO2萃取技术脱除蛋黄粉中甘油三酯和胆固醇进行了深入研究。2000年E Boselli和M F Caboni在没有添加有机改进剂前提下，采用超临界CO2萃取技术去除蛋黄粉中的甘油三酯，并与传统的有机溶剂提取技术进行比较分析，验证了超临界CO2萃取技术是一种有效的选择性提取途径［28］。同年张佳程等对采用超临界CO2萃取技术脱除蛋黄粉中甘油三酯和胆固醇的机理进行研究，研究表明SC2-CO2具有较强的渗透性和溶解能力，可选择性地溶解蛋黄粉颗粒内部的脂类从而导致破裂，SC2-CO2的密度和溶解能力是影响破裂程度的关键因素［21］。此外马燮、黄少烈等以蛋黄粉为原料，对采用超临界CO2萃取技术脱除蛋黄粉中的甘油三酯和胆固醇的操作条件做了进一步研究，分别考察了萃取压力、萃取温度、萃取时间、CO2流量等因素对脱除率的影响，研究得出在24MPa、5h、50℃的条件下，甘油三酯和胆固醇的脱除率可达80%以上［29］。2001年胡卫军和胡绍海优化了超临界CO2萃取技术去除蛋黄粉中胆固醇和甘油三酯的操作条件，研究得出在最佳工艺条件下制得的蛋黄粉中胆固醇和甘油三酯等中性脂的残留量质量分数仅为0.019%，为开发绿色保健营养食品提供了理论依据［30］。2002年刘树兴、庞振和陈合采用超临界CO2流体萃取技术，运用均匀实验设计，进行回归分析，建立了回归方程，对其工艺进行了较为系统的研究［31］。

蛋粉作为一种食品添加剂，广泛应用于婴幼儿食品、化妆品、医药领域、研制医药保健食品及卵磷脂软胶囊等。2005年曾利平等对鸡蛋进行了铁强化，研究证明强化效果与强化时间及强化液浓度存在较强的线性关系，并研制出一种有益于儿童补充铁元素的高铁营养保健蛋粉［19］。2006年A.Obara等研究了采用喷雾干燥法和冷冻干燥法加工制得的全蛋粉和蛋黄粉在常温下储存三个月后，水分活度对蛋粉中胆固醇氧化物的影响，研究表明，水分活度越低，蛋粉中累积的胆固醇氧化物含量越高。全蛋粉中的胆固醇氧化物含量要高于蛋黄粉，且采用喷雾干燥法加工的蛋粉较采用冷冻干燥法加工的蛋粉更易生成胆固醇氧化物［32］；黄红霞和张声华通过RP-HPLC方法，比较了不同的流动相、流速、检测波长和温度对鸭蛋蛋黄粉中胆固醇分离效果的影响，简化了操作步骤，降低了操作的强度，为实际工作中对胆固醇含量的分析提供了一定的理论依据［33］；谢黎勇等研究了高乳化性蛋黄粉的生产技术，使蛋粉作为一种天然的食品乳化剂在食品加工中应用更加广泛，进而为开发出高冲调性的复合营养食品及全价营养粉提供了理论依据［34］。2008年盛灵慧等采用选择离子模式检测，用括弧法对蛋粉胆固醇进行定量计算，建立了具有较高的测量准确度和精密度的液相色谱-大气压化学电离-同位素稀释质谱法测定蛋粉中胆固醇含量的方法［35］。

4 展望

蛋粉的开发与利用具有广阔的前景，基于目前国内外蛋粉的传统应用领域，蛋粉的开发利用仍面临着巨大的挑战，新型保健营养蛋粉具有较大的开发空间。目前针对提高蛋粉营养复原性的研究还是一片空白，为实现全价营养蛋粉，扩大蛋粉的应用领域，还需要对蛋粉理化及微生物性质进一步探究，从而使我国蛋制品工业实现多元化发展。

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Existing condition analysis of processing and application of egg powder

MA Shuang，LIU Jing-bo*，WANG Er-lei
（Laboratory of Nutrition and Functional Food，College of Quartermaster Technology，Jilin University，Changchun 130062，China）

The egg has the characteristics of high nutrition，easily being digested and so on，it is a kind of important nutritious food in the daily life.The nutrition and active principle of egg powder was elaborated，the comprehensive development and research development of egg process technology were analyzed，and the using of egg powder at home and abroad was also introduced.

egg powder；processing application；existing condition analysis

TS253.4+3

A

1002-0306（2011）02-0393-06

2009-11-26 *通讯联系人

马爽（1985-），女，硕士研究生，研究方向：营养与功能性食品。