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生鲜鸡蛋杀菌技术研究

日期:2020年12月17日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:836
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202012131212484976 论文字数:32666 所属栏目:农业论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇农业硕士论文,本文研究了单一热杀菌及热-超声波联合杀菌两种方法对鸡蛋中菌落总数、大肠菌群及沙门氏菌的杀菌效果,通过响应面优化法分别得出单一热杀菌及热-超声波联合杀菌的最优条件,通过比较得出适合生食鸡蛋的杀菌方法,主要研究结论如下:1、单一热杀菌方法研究中,选取时间和温度两个因素,运用 Design-Expert 软件设计 Central Composite 中心组合实验,通过二因素五水平的响应面分析,确定了加热时间及温度对蛋液中菌落总数、大肠菌群及沙门氏菌的作用效果,得出单一热杀菌应用于鲜蛋杀菌的最优条件为:64.8  ℃,4.5  min,理论灭菌对数值为 Nk1=2.22,Nk2=4.57,Nk3=5.24。经验证,根据优化条件杀菌处理后的实测灭菌对数值分别为 Nk1=1.034±0.046,Nk2=2.216±0.089,Nk3=0.768±0.022,不能完全满足美国食品药品监督管理局推荐的致病菌灭菌对数值为 5 log CFU/mL,结果表明单一热杀菌难以对鸡蛋进行有效杀菌。


第一章 绪论


1.1 研究背景及意义

鸡蛋,因其平价易得、营养丰富,是我国居民消费中重要的农产品,并且在我国居民的食物消费中占有较高比例。新中国成立后,我国的蛋鸡产业得到快速发展,鸡蛋产量逐年上升。改革开放以来,我国居民生活水平快速提升,膳食结构大大改善,主要表现为谷物粮食的消费降低以及畜禽产品(如肉、蛋、奶、水产品)的消费占比明显提升。

1985 年,我国鸡蛋产量达到 300 多万吨,占全球鸡蛋总产量的 14.5 %,首次超过美国,自此至今的连续三十几年我国鸡蛋产量一直位居世界第一,是世界上最重要的鸡蛋生产大国与消费大国。根据 1982~2017 年的统计数据,李莎莎等人(2018)做出预计,中国人均鸡蛋消费量将在 2035年左右达到 22.7185  kg/年。从 1985 年至今,鸡蛋产量的巨大变化背后,是多方面共同推动的结果,人们物质生活水平提高导致的市场需求扩大;科技推动下家禽养殖生产技术的进步及推广应用;正大集团及北京德青源等企业推动下,家禽养殖规模化及产业化水平的提高;政府部门给予的关注,包含资金与技术支持、不断加大的监管力度。

1.1.1  鸡蛋的营养价值

鸡蛋中含有丰富的营养价值,除了含有蛋白质、脂肪外,还含有丰富的矿物质和维生素等物质,被视为“人类理想的营养库”,又因为其廉价易得,已成为我国居民日常饮食中一种很重要的农产品。

鸡蛋中含有丰富的蛋白质,约占可食用部分的 11%  ~13%,仅低于肉类及豆类。其生物价值高,氨基酸配比与人体所需的必需氨基酸配比相近,是一种完全蛋白质。此外,鸡蛋中的蛋白质消化率较高,所以其被人体消化吸收的效率高于牛奶和肉类,是仅次于母乳的一种优质蛋白质来源(徐有均, 2012)。

鸡蛋中总脂肪含量为 30% ~33%,而 99 %以上的脂类成分存在于蛋黄中,主要包含卵黄素、胆固醇和卵磷脂等物质,这些物质对人的神经系统发育具有很大的促进作用(张蓉  等, 2019)。卵磷脂在人体内消化后,释放出的胆碱通过血液运输可以进入人脑内,从而有效地改善人类的记忆力,而且可以有效防止老年人出现智力的衰减(赵磊, 2010)。

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1.2  杀菌技术国内外研究现状

目前,在食品工业中主要用于鸡蛋杀菌的技术有传统热杀菌及紫外杀菌,同时,还有一些新兴的冷杀菌技术正处于研究中,主要有高静压杀菌技术、脉冲电场杀菌技术、臭氧杀菌技术、高密度二氧化碳杀菌技术、辐照杀菌技术等。冷杀菌技术不仅能杀灭微生物,保证食品在微生物层面的安全性,还能在较大程度上维持食品原有的质构、风味、色泽,满足消费者对营养成分及新鲜度的要求。虽然冷杀菌技术起步较晚,但已经因其优点日益受到重视并得到快速发展。

1.2.1  传统热杀菌技术

热杀菌是鸡蛋杀菌的主要方式之一,在液态蛋杀菌中已得到广泛应用。食品的热杀菌是通过高温使微生物体内蛋白质或 DNA 变性,从而达到灭菌目的的杀菌方式。根据杀菌温度的不同可分为巴氏杀菌和沸水杀菌 2 种。沸水杀菌温度高、时间短,杀菌过程不易控制,操作误差较大。巴氏杀菌法则是在相对较低的温度(一般 60~82  ℃)下对食品进行处理,不仅能达到杀菌的目的,又不损害食品品质,目前在鸡蛋杀菌中应用较多。

液态蛋中的蛋白极易受热变性(鸡蛋蛋白热凝温度为 62~64  ℃,蛋黄热凝温度为 68~71.5℃(郭晋杰, 1994))并发生凝固。所以,带壳鸡蛋杀菌存在一定难度,一方面杀菌不充分会影响鲜蛋的保鲜储藏,严重时会影响食用安全甚至引发疾病,危害健康;另一方面过加工不但会使鸡蛋的营养品质受到影响,还可能导致蛋白变性、增加能耗、降低生产效率。总之,带壳鸡蛋的杀菌,不仅要求彻底消灭其中所包含的致病菌,最大程度减少杂菌数,还要最大限度地减少其营养成分的损失,这就要求在热杀菌的过程中严格把控杀菌处理的温度与时间。

20 世纪 30 年代,人们开始对液态蛋进行巴氏杀菌,杀菌温度为 60℃,在加热罐中进行。北爱尔兰农业部 Knowles(2008)在关于液态蛋热处理的研究中发现,63.3℃不低于 2  min 热处理可以在不显著影响最终产品的功能特性的情况下杀死 99.99  %的初始菌群,效果最佳。热杀菌技术应用于带壳鲜蛋的杀菌也有相关研究,Hou 等(1996)研究发现,将壳蛋放入 57  ℃水浴加热25  min,然后 55  ℃热风加热 60  min,使壳蛋中的肠炎沙门氏菌 ATCC  13076 减少了 7 对数;Himathongkham 等(1999)研究发现将鸡蛋浸入 96  ℃热水中 10  s,可将蛋壳表面大部分细菌及所有大肠杆菌杀灭。目前蛋制品加工商一般采用巴氏杀菌条件,该条件对鸡蛋的营养价值没有显著影响,但可能会改变其部分功能特性(Punidadas, 1999)。

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第二章  单一热杀菌工艺参数研究


2.1 引言

单一热杀菌应用于液态蛋杀菌已经较为成熟,但目前世界各国液态蛋杀菌条件不完全一致,表 2-1 为各国现行液态蛋杀菌条件(王瑶瑶  等, 2019)。本章研究借鉴液态蛋杀菌条件,结合蛋白质变性临界条件,选择适当的温度及时间范围,设计 Central Composite  中心组合实验,通过优化确定最优杀菌条件,通过验证试验,探索单一热杀菌应用于带壳鸡蛋杀菌的可行性。 
表 2-1  部分国家的蛋液低温杀菌条件

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2.2  材料与方法

2.2.1 实验材料、试剂耗材及实验设备、

本研究所用鸡蛋样品均为未经清洗、打蜡等处理的散装鸡蛋,采购自北京市海淀区中国农业科学院社区服务站,原产地为天津市蓟州区养殖场。

鸡蛋中主要的污染微生物为大肠杆菌及沙门氏菌,最常见的与人类疾病相关的沙门氏菌主要是肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌,本研究选择在鸡蛋中常见的鼠伤寒沙门氏菌进行研究。本研究接种菌悬液及阳性对照所用菌种均来自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),大肠杆菌菌株编号为 CICC 10389;沙门氏菌菌株编号为 CICC 21484。

本实验所需试剂及其相应的厂商信息如表 2-2 所示。

表 2-2  实验试剂

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第三章  热-超声波联合杀菌工艺参数研究 ............................... 22

3.1  热-超声波联合杀菌技术概述 .............................. 22

3.1.1  引言 ................................. 22

第四章  加热对鸡蛋中脂肪酸含量的影响 ............................. 36

4.1 引言 ............................. 36

4.2 材料与方法 .................................. 36

第五章  结论与展望 ............................... 45

5.1  研究结论 .................................. 45

5.2  不足与展望 ........................... 45


第四章  加热对鸡蛋中脂肪酸含量的影响


4.1 引言

论文第二章及第三章内容是从蛋白质变性及微生物层面进行杀菌条件的优化,为了将来综合考虑鸡蛋营养品质及风味口感等指标进行杀菌参数的进一步优化,本章对加热过程中鸡蛋营养品质变化规律进行了探索性研究。以脂肪酸为检测指标,探索了不同加热条件对鸡蛋中脂肪酸含量的影响作用,为后续杀菌条件的综合优化奠定基础。目前鸡蛋的常见食用方式有温泉蛋、溏心蛋及全熟蛋,为了模拟实际情况,本章将鸡蛋分别加热处理为温泉蛋、溏心蛋及全熟蛋,研究上述加热过程对鸡蛋中脂肪酸含量的影响。

考虑到生食鸡蛋的消费者通常比较关注营养健康,本研究选取ω-3 多不饱和脂肪酸营养强化鸡蛋为样本进行试验,本章研究所用ω-3 鸡蛋来自 6 个不同的品牌及产地,依次为 OMG 我迷家(四川绵阳,品牌 1)、伊势食品(山东青岛,品牌 2)、冈谷农场(浙江宁波,品牌 3)、快乐的蛋(北京,品牌 4)、咯咯哒(辽宁