高壓CO2對(duì)全蛋液的殺菌效果及機(jī)理的初探.pdf

1、液蛋生產(chǎn)上常采用熱處理進(jìn)行滅菌，其方法不可避免導(dǎo)致液蛋中的蛋白質(zhì)發(fā)生變性聚集，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失。本課題為了解決此問(wèn)題，利用高壓CO2殺菌技術(shù)應(yīng)用液蛋中致病菌和腐敗菌殺菌時(shí)并保證液蛋的功能特性，為高壓CO2殺菌技術(shù)在蛋制品應(yīng)用提供基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.高壓CO2對(duì)全蛋液中沙門氏菌致死效果的研究。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化高壓CO2殺菌條件。壓力、溫度、時(shí)間、攪拌速率對(duì)沙門氏菌的致死均有顯著影響，且壓力和溫度間的相互作用對(duì)

2、沙門氏菌的致死程度不明顯。最佳殺菌條件為30MPa，40℃，60min、125r/min時(shí)，能夠?qū)⑷耙褐?×106～3×107CFU/mL的沙門氏菌達(dá)到完全殺滅。經(jīng)PI染色后，高壓CO2使全蛋液中沙門氏菌的細(xì)胞膜受損程度大于巴氏殺菌組、未處理組。4℃下貯藏，與原蛋液的貨架期比較，經(jīng)過(guò)巴氏殺菌、高壓CO2處理的全蛋液貨架期分別延長(zhǎng)了9d、39d。
　　2.高壓CO2對(duì)全蛋液的功能特性的變化。結(jié)果顯示在30MPa、125r/min、

3、40℃下，當(dāng)高壓CO2處理60min時(shí)，與未處理全蛋液比較，起泡能力和穩(wěn)定性分別提高了26.68％和41.49％;處理時(shí)間大于30～60min時(shí)乳液粒徑逐漸減小，乳液電位增加，顯微鏡下乳液液滴分散均一，液滴體積減小，乳液的乳化能力和穩(wěn)定性提高;不同時(shí)間處理下凝膠強(qiáng)度顯著減小(p＜0.05)。低場(chǎng)核磁分析得到經(jīng)過(guò)高壓CO2處理后，全蛋液的水分變得更加自由，導(dǎo)致全蛋液的持水能力比未處理、巴氏殺菌的全蛋液顯著降低(p＜0.05)。高壓CO2處

4、理后全蛋液的粘性、彈性模量和粘性模量分別降低。然后從蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)分析這些功能性質(zhì)變化機(jī)理，得出在15～60min時(shí)，高壓CO2引起蛋白質(zhì)溶解度增加游離巰基含量逐漸增加，表面疏水性增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)展開，隨著高壓處理時(shí)間超過(guò)60min后蛋白至溶解度下降，游離巰基含量、表面疏水性下降。SDS-PAGE表明高壓CO2沒(méi)有改變蛋白質(zhì)的組成成分。
　　3.4℃貯藏下全蛋液和蛋清液腐敗菌的分離與鑒定。全蛋液和蛋清液分別在9d

5、、35d達(dá)到腐敗變質(zhì)。通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)和16r sDNA測(cè)序鑒定出全蛋液腐敗菌分別為蠟狀芽孢桿菌、液化沙雷菌、糞腸球菌;蛋清液分離出的腐敗菌分別為液化沙雷菌、糞腸球菌、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽胞桿菌、熒光假單胞菌、陰溝腸桿菌。液化沙雷氏所分離的菌株最多，占33.96％。且6種菌株的水解蛋白質(zhì)能力大小為:糞腸球菌＞陰溝腸桿菌＞液化沙雷氏菌＞假單胞菌＞蠟樣芽孢桿菌＞甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌。
　　4.考察高壓CO2殺菌技術(shù)對(duì)6種腐敗菌的致死效果。利用

6、Logistics模型擬合6種腐敗菌的失活曲線。結(jié)果表明在30MPa、40℃、125r/min條件下對(duì)液化沙雷氏菌在處理25min才達(dá)到完全殺滅，陰溝腸桿菌和熒光假單胞菌、甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌分別在15、22.5、20min完全被抑制，且而對(duì)于蠟樣芽孢桿菌和糞腸球菌均在75min時(shí)才達(dá)到完全殺滅。最后模擬6種菌株的混合體系，0.6μL/mL的牛至精油與高壓CO2協(xié)同20min完全殺滅混合菌，PI的通透率與致死率變化一致，而高壓CO2在處理

7、70min時(shí)才達(dá)到4.26。25℃下貯藏發(fā)現(xiàn)，與原全蛋液比較，高壓CO2與牛至精油協(xié)同使液蛋貨架期延長(zhǎng)20d，高壓CO2延長(zhǎng)至10d。
　　5.初步探討菌體受高壓CO2處理后的致死機(jī)理。OD600值和致死率表明壓力為18、30MPa時(shí)糞腸球菌完全被殺滅;而在30MPa下沙門氏菌存活率才為0。進(jìn)一步通過(guò)掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)18MPa下，糞腸球菌細(xì)胞表面發(fā)生聚集粘合，細(xì)胞形態(tài)完全被改變;而沙門氏菌細(xì)胞形態(tài)在30MPa下變得更加嚴(yán)重。流式細(xì)