全蛋液冷藏期间的腐败规律及其品质控制研究

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液态蛋制品因其营养及功能性保存较好,卫生安全性高,操作简单,储存和运输方便等优点在食品加工领域备受青睐,已成为烘焙食品、肉制品、鱼糜制品等食品加工中不可或缺的食品原料。然而,液态蛋制品保质期较短的问题是行业长期以来需要突破的技术难题。此外,更加绿色、安全的加工技术也是食品行业的发展趋势。本文考察了全蛋液在冷藏过程中的品质变化规律,并研究了蛋液中典型腐败菌对蛋液的致腐作用,在此基础上利用Lactobacillus plantarum 90(L.plantarum 90)无细胞上清对蛋液中的典型腐败菌进行了抑制,最后探讨了L.plantarum 90发酵对蛋液功能性的影响;为后期将L.plantarum 90及其无细胞上清应用于液态蛋制品加工保藏领域奠定了理论基础。主要研究内容和结论如下:1.全蛋液冷藏过程中品质变化规律研究。全蛋液在冷藏过程中p H值逐渐下降,总挥发性盐基氮呈曲线上升,在冷藏时间达到一周时,全蛋液中的微生物进入指数生长期,蛋液的粒径逐渐增大,且凝胶、乳化和起泡性显著降低(P<0.05)。以假单胞菌为代表的嗜冷菌是蛋液冷藏过程中的主要微生物。此外,从全蛋液中共分离纯化出104个单菌落,并鉴定出34株菌株,鉴定出的微生物主要有:Pseudomonas sp.、Microbacterium sp.、Bacillus sp.、Enterococcus sp.、Streptococcus sp.、Stenotrophomonas sp.、Acinetobacter sp.、Rhodococcus sp.、Leclercia sp.、Moraxella sp.和Proteus sp.;其中,Pseudomonas sp.和Microbacterium sp.的丰度较高。2.乳酸菌无细胞上清对蛋液典型腐败菌的抑制作用研究。假单胞菌和微杆菌属的微生物在低温下具有较强的生长能力,同时表现出较高的酶活性和冷藏条件下致使全蛋液腐败变质的能力,是导致全蛋液腐败变质的关键微生物。L.plantarum 90、Lactobacillus rhamnosus 05和Pediococcus pentosaceus L28-8的无细胞上清对所选4种蛋液典型腐败菌(Pseudomonas putida strain I3、Pseudomonas fluorescens B16-140、Microbacterium sp.Cug5和Microbacterium sp.ALBL_062)具有较好的抑制作用。其中L.plantarum 90无细胞上清(LCFS)的抑菌效果最好且对全蛋液中的4种典型腐败菌的抑制具有剂量依赖性。3.L.plantarum 90无细胞上清的抑菌特性研究。L.plantarum 90在其生长对数期的中期开始表现出抑菌性,并在稳定期时达到顶峰。LCFS对四种指示菌(Pseudomonas putida strain I3、Microbacterium sp.ALBL_062、Salmonella CICC 21513和Staphylococcus aureus ATCC 6538)的最小抑菌浓度均为8 mg/m L,最小杀菌浓度均为16 mg/m L,且抑菌和杀菌曲线测定结果表明,Salmonella CICC 21513对LCFS较为敏感。LCFS的抑菌效果是其中的有机酸类物质和蛋白质类抑菌物质共同作用的结果,其中有机酸类物质起主要作用,经检测,LCFS中的乳酸、柠檬酸、丁酸和酒石酸的含量分别为:16.336 mg/m L、10.119 mg/m L、5.245 mg/m L、0.621 mg/m L。此外,LCFS主要是通过增加目标微生物细胞膜通透性,在细胞膜表面形成孔道,导致细胞内容物泄漏来达到抑菌效果。使用100目活性炭,在活性炭添加量为3%、温度30℃下对LCFS脱色40 min即能达到较好的脱色效果,且脱色不影响其抑菌性;而经浓缩后LCFS的抑菌性提升,将脱色并浓缩后的LCFS加入被指示菌污染的全蛋液中能显著抑制指示菌的生长。4.L.plantarum 90发酵对全蛋液功能性的影响。经L.plantarum 90发酵后全蛋液的p H降低,溶解度呈现先增加后减少的趋势,且L.plantarum 90发酵使得全蛋液蛋白二级结构中β-折叠和β-转角向α-螺旋和无规则卷曲转变,发酵后蛋白二级结构整体上变得更加松散。L.plantarum 90发酵对全蛋液的乳化性和起泡性影响不大,而适度的L.plantarum 90发酵后的全蛋液制成的热凝胶更加细腻。经发酵后全蛋凝胶表面气孔消失,颜色变亮;在发酵后期,全蛋凝胶中蛋白的二级结构从α-螺旋、β-转角和无规则卷曲向β-折叠转变,形成更加有序而稳定的结构;且发酵后全蛋凝胶的弹性和保水性整体上得到改善。5.L.plantarum 90发酵对蛋清和蛋黄功能性的影响。经L.plantarum 90发酵后蛋清的p H稳步下降,蛋清中蛋白质的表面疏水性增加,热稳定性降低,二级结构中β-折叠减少,无规则卷曲、α-螺旋和β-转角结构增多,说明发酵使蛋清蛋白质结构展开变得更加松散。经L.plantarum 90发酵后蛋黄的p H显著下降(P<0.05)后逐渐趋于稳定,蛋黄蛋白质表面疏水性整体上呈下降趋势,发酵后蛋黄蛋白质二级结构中分子内β-折叠减少,而分子间β-折叠增加,说明发酵过程中蛋黄蛋白在经历了去折叠之后发生了一定程度的聚集。L.plantarum 90发酵使得蛋清凝胶的硬度、弹性和保水性下降,凝胶亮度得到了一定程度的改善,凝胶微观结构变得更加松散。相反,经L.plantarum 90发酵后蛋黄的凝胶硬度、弹性和保水性增加,凝胶颜色变得更黄,凝胶的微观结构变得更加致密紧凑。结合L.plantarum 90发酵对全蛋凝胶质构的影响,推断L.plantarum 90发酵后全蛋凝胶硬度的降低是由于发酵后蛋清中蛋白质结构的展开和部分降解所致;而其凝胶弹性和保水性的改善则归因于发酵后蛋黄蛋白质去折叠后再次聚集所形成的更加致密紧凑的三维网状结构。
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