王清平 彭志偉 劉曉婷 周春章 王 平
(賽法特(長沙)生物技術(shù)有限公司,湖南 長沙 41000)
隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,干燥蛋制品工業(yè)也得到了較大的發(fā)展,蛋黃粉是其中的重要組成部分。 蛋黃粉中除含有大量的動物性蛋白質(zhì)、脂肪、卵磷脂、 礦物質(zhì)和維生素外, 還包含大量的IgY成分。 由于絕大多數(shù)蛋黃粉的生產(chǎn)工藝僅考慮其作為營養(yǎng)物質(zhì)來進行加工,因此,生產(chǎn)過程中長時間的高溫對IgY 的活性造成了巨大的破壞作用。 研究表明溫度高于80℃以上, 大部分的IgY將失去活性。 如何讓蛋黃粉既保持IgY 活性,又兼具營養(yǎng)功能,是生產(chǎn)過程亟待解決的問題。 蛋黃粉有兩個重要的高溫生產(chǎn)工藝:一個是巴氏殺菌,通過加熱徹底殺滅蛋液中的致病菌;另外一個是噴霧干燥,通過將巴氏殺菌后的蛋液噴成霧化狀, 霧滴和熱空氣在干燥塔內(nèi)進行熱交換,蛋液即干燥成粉末。 由于這兩個工序均需要在較高的溫度下完成,在滿足滅菌效果、蛋液的物理特征、蛋黃粉理化指標(biāo)的前提下,如何在高溫下最大限度的保護蛋液中的活性成分IgY 不受破壞是本次試驗一個非常重要的研究課題。
蛋黃液A 取巴氏殺菌前的三批蛋黃液,批號分別為:S2020-1、S2020-2、S2020-3,以巴氏殺菌后的蛋黃液為試驗組,巴氏殺菌前的蛋黃液作為對照組。
蛋黃液B 取完成巴氏殺菌的三個批次蛋黃液, 批號分別為:F2020-1、F2020-2、F2020-3,以噴霧干燥后的功能蛋黃粉為試驗組,噴霧干燥前的蛋黃液作為對照組。
壓力式噴霧干燥機、 巴氏殺菌管道系統(tǒng)、酶標(biāo)儀、干燥箱、電子天平。
1.3.1 巴氏殺菌 取蛋黃液A,每批次設(shè)置3 個滅菌溫度60℃、65℃、70℃進行5min 的滅菌,然后分別取樣標(biāo)識進行檢測。 通過測定3 批次產(chǎn)品在不同的滅菌溫度下的指標(biāo):IgY 活性、滅菌效果、物理特性進行對比,以此確定最佳滅菌溫度。
1.3.2 噴霧干燥 干燥設(shè)備有三個主要的參數(shù)指標(biāo):進風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度以及進液量。 為了達到干燥的目的,干燥室進風(fēng)溫度一般設(shè)置的范圍為170℃-240℃, 為了最大限度的保護IgY 活性,我們選擇170℃這個相對較低的進風(fēng)溫度,同時, 通過控制進液量, 將出風(fēng)溫度分別控制在66℃、68℃、70℃、72℃進行實驗。 取3 批次已巴殺的蛋黃液B, 在上述溫度參數(shù)下, 分別噴成蛋黃粉,并進行IgY 活性檢測和剩余水分含量檢測。
如:F2020-1 批次在干燥室出風(fēng)溫度為66℃、68℃、70℃、72℃時噴成4 種蛋黃粉,取樣標(biāo)識,再做IgY 活性檢測和剩余水分含量檢測。 同樣方法對其余2 批次進行噴霧干燥, 取樣標(biāo)識, 做IgY活性檢測和剩余水分檢測。
1.3.3 檢測方法及判定標(biāo)準(zhǔn)
IgY 活性檢測方法:間接ELISA 法。判定標(biāo)準(zhǔn)為以與對照組比較,確定工藝完成后的試驗組IgY 活性影響最小。
滅菌效果:雜菌計數(shù)及致病菌鑒定。 菌落總數(shù):<5000 個/g,致病菌:不得檢出。
物理特性:感官檢測。 蛋黃液不能有變性。
水分檢測:直接干燥法。 蛋黃粉含水量<4%,噴霧干燥工藝中,選擇最適干燥出風(fēng)溫度的標(biāo)準(zhǔn)為:對IgY 活性影響較小,設(shè)備能耗較低。
通過對3 批次蛋黃液的IgY 活性檢測、滅菌效果、物理特性對比分析:3 個溫度下IgY 活性在忽略操作誤差影響前提下無明顯變化, 較穩(wěn)定。60℃、65℃、70℃滅菌效果均較好, 但當(dāng)70℃時感官檢測有絮狀物,說明蛋白質(zhì)有部分變性凝固成絮狀物。蛋黃液IgY 活性檢測結(jié)果見表1,蛋黃液滅菌效果檢測結(jié)果見表2, 蛋黃液物理特性檢測見表3。
出風(fēng)溫度控制為66℃時,3 批次產(chǎn)品的IgY均保存了較高活性,但是水分含量均>4%,不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求;出風(fēng)溫度 控制在68-72℃時,3批次產(chǎn)品的IgY 活性雖然略有下降但仍然比較穩(wěn)定,水分含量均<4%,符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),但是出風(fēng)溫度越高設(shè)備的能耗也越高。 IgY 活性檢測結(jié)果見表4,水分含量檢測結(jié)果見表5:
表1 蛋黃液IgY 活性檢測結(jié)果
表2 蛋黃液滅菌效果檢測結(jié)果
表3 蛋黃液物理特性檢測結(jié)果
表4 IgY 活性檢測結(jié)果
表5 水分含量檢測結(jié)果
本研究對蛋黃液的巴氏殺菌和噴霧干燥工藝進行了摸索和優(yōu)化。 巴氏殺菌采用管道熱交換方式使蛋液在短時間內(nèi)達到較高溫度。 噴霧干燥為壓力式噴霧干燥,蛋液經(jīng)過巴氏殺菌后,打入蛋液貯罐,再用高壓泵將蛋液壓進噴嘴噴出呈霧化狀,霧滴與經(jīng)空氣過濾器過濾和加熱器加熱的熱風(fēng)進入干燥室, 熱空氣和霧滴在干燥塔內(nèi)進行數(shù)秒鐘熱交換,蛋液即干燥成粉末。
本研究結(jié)果表明, 巴氏殺菌工藝溫度為60℃和65℃時,對蛋黃液IgY 活性影響非常小,滅菌效果和物理特性狀態(tài)最佳。 考慮到實際生產(chǎn)過程的復(fù)雜性,為了保證滅菌的效果,我們選擇蛋黃粉生產(chǎn)工藝巴氏殺菌的最適溫度為65℃,滅菌5 分鐘。從最終產(chǎn)品的含水量、IgY 活性和設(shè)備能耗三方面來綜合考察, 噴霧干燥工藝程序進風(fēng)溫度設(shè)置為170℃,出風(fēng)溫度控制為68℃-70℃, IgY 活性影響非常小,蛋黃粉水分含量達標(biāo),設(shè)備能耗較低,且能起到再次滅菌作用。
參考文獻(略)