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超声与微波结合的蛋清巴氏杀菌:对结构和功能特性的影响

该研究发表于 Innovative Food Science & Emerging Technologies（2022），使用 XH-300A+、XH-300 系列 开展 食品加工与杀菌、液态蛋制品功能保持 研究，关键结果包括乳化稳定性 43.99 ± 0.80%；凝胶强度 6.83%；起泡能力 43.11 ± 1.02%。

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论文编号 489
应用方向 食品加工与杀菌、液态蛋制品功能保持、超声-微波协同强化、蛋白结构调控、液态食品装备工艺
关键结果 乳化稳定性 43.99 ± 0.80%
核心条件 温度 58 ℃ / 57 ℃
论文编号
489
期刊
Innovative Food Science & Emerging Technologies
影响因子
7.104
中科院分区
1 区
发表年份
2022
DOI
10.1016/j.ifset.2022.103063
设备型号
XH-300A+ XH-300 系列
作者单位
东北农业大学；东北农业大学食品学院；东北农业大学应用化学系
Northeast Agricultural University; College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China; Department of Applied Chemistry, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China
研究方向
食品加工与杀菌 液态蛋制品功能保持 超声-微波协同强化 蛋白结构调控 液态食品装备工艺

事实快照

  • 论文：超声与微波结合的蛋清巴氏杀菌:对结构和功能特性的影响
  • 设备：XH-300A+、XH-300 系列
  • 期刊与分区：Innovative Food Science & Emerging Technologies，中科院 1 区
  • 核心条件：温度 58 ℃ / 57 ℃；超声功率 700 W；时间 4.5 min / 2 min / 4 min
  • 关键结果：乳化稳定性 43.99 ± 0.80%；凝胶强度 6.83%；起泡能力 43.11 ± 1.02%
  • 用途：可作为 食品加工与杀菌、液态蛋制品功能保持 的论文证据页。

研究摘要

论文指出，微波巴氏杀菌虽然高效节能，但存在温度分布不均的问题。作者通过把超声与微波整合为 IUM 处理，降低了液态蛋清杀菌过程中的加热不均，并在保证巴氏杀菌效果的同时减轻了对功能性质的不利影响。结果表明，IUM 处理后液态蛋清粒径增加 48.5 nm，说明蛋白仅发生轻度变性与聚集，而二级结构变化很小；与传统巴氏杀菌相比，IUM-LEW 具有更低表观黏度、更高 zeta 电位绝对值和更高表面疏水性，其乳化能力、乳化稳定性和凝胶强度分别提高 6.83%、7.41% 和 77 g。

研究背景与解决的问题

论文指出，微波巴氏杀菌虽然高效节能，但存在温度分布不均的问题。

设备应用与实验条件

项目参数
温度58 ℃ / 57 ℃
超声功率700 W
时间4.5 min / 2 min / 4 min

关键结果

乳化稳定性 43.99 ± 0.80%
凝胶强度 6.83%
起泡能力 43.11 ± 1.02%
液态蛋清粒径 48.5 nm
指标结果
乳化稳定性43.99 ± 0.80%
凝胶强度6.83%
起泡能力43.11 ± 1.02%
液态蛋清粒径48.5 nm
粒径143.47 ± 11.38 nm
电位-10.08 ± 0.47 mV

机制/方法亮点

  • 超声空化带来的剪切和均质作用，先在处理初期把液态蛋清体系分散得更均匀，降低了单独微波处理中容易出现的局部过热和大颗粒团聚。
  • 微波提供快速体积加热，使体系在较低温度和较短时间内实现有效巴氏杀菌
  • 同时超声协同改善传热与传质，强化了微生物失活效果。
  • 协同处理中蛋白只发生轻度变性，暴露出更多疏水基团和带负电基团，因此表面疏水性和 zeta 电位绝对值增加，但二级结构总体保持稳定。
  • 更高的表面电荷排斥和更窄的粒径分布共同抑制了过度聚集，使体系黏度下降、分散稳定性增强，更有利于气液和油水界面吸附。

应用价值

  • 借助 XH-300A+ 把超声均质和微波巴氏杀菌整合为一条协同工艺，直接针对微波加热不均这一关键痛点。
  • 在 57 ℃ 的相对温和条件下实现 E. coli >5 log CFU/mL 失活，杀菌效果优于单独微波、单独超声和传统巴氏杀菌。
  • 不是单纯追求灭菌强度，而是同时兼顾粒径、电位、黏度、乳化、凝胶和冻融稳定性等一整套功能指标。
  • 论文把“协同杀菌机制”和“蛋白功能保持”两条主线打通，对液态食品精细化加工很有参考价值。

相关仪器推荐

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备？
本研究使用 XH-300A+、XH-300 系列。
研究的核心发现是什么？
该研究发表于 Innovative Food Science & Emerging Technologies（2022），使用 XH-300A+、XH-300 系列 开展 食品加工与杀菌、液态蛋制品功能保持 研究，关键结果包括乳化稳定性 43.99 ± 0.80%；凝胶强度 6.83%；起泡能力 43.11 ± 1.02%。
该研究发表在哪个期刊？
发表于 Innovative Food Science & Emerging Technologies，中科院 1 区。
引用信息
Pasteurization of egg white by integrating ultrasound and microwave: Effect on structure and functional properties
Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2022
DOI: 10.1016/j.ifset.2022.103063