遲玉杰 閆露露 趙 英 馬艷秋

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院， 哈爾濱 150030； 2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 哈爾濱 150030)

0 引言

蛋清液是由鮮蛋經(jīng)系列加工處理后制得的液蛋制品，含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)和少量的脂質(zhì)等，含水率為88%左右[1]，蛋清液營養(yǎng)豐富且含水率較高，易受食源性致病菌和腐敗菌的感染[2]。目前，在食品工業(yè)中多采用熱處理的方法對蛋清液進行殺菌，但由于蛋清蛋白對熱敏感，易發(fā)生變性，導(dǎo)致其熱殺菌的處理強度較低。國內(nèi)普遍采用的熱處理條件為55.0℃處理3 min[3]，但殺菌效果并不理想，市售巴氏殺菌蛋清液4.0℃冷藏下保質(zhì)期僅為12 d左右[4]。故開發(fā)有效、可行的液蛋殺菌技術(shù)已成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點。

超聲波是指頻率大于20 kHz的聲波，具有頻率高、波長短、穿透性強等特點，是一種有效的輔助滅菌方法，適用于液體產(chǎn)品的殺菌，已成功應(yīng)用于廢水處理、飲用水消毒等領(lǐng)域[5]。超聲波作用于液體介質(zhì)中會產(chǎn)生局部的瞬間高溫，以及劇烈的溫度和壓力變化，即空化作用，致使細(xì)菌細(xì)胞壁或細(xì)胞膜破壞而死亡[6]，實現(xiàn)殺菌的目的。同時超聲波的空化作用和機械效應(yīng)使蛋清蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)象發(fā)生變化，從而改變了蛋清液的功能性質(zhì)[7-8]。文獻[9]研究了超聲波空穴效應(yīng)誘導(dǎo)·H、·O、·OH等羥基自由基及H2O2的產(chǎn)生，及其在殺菌過程中的作用，證實了超聲波所引起的化學(xué)效應(yīng)是導(dǎo)致微生物失活的主要原因。文獻[10]通過試驗證明超聲協(xié)同熱處理具有協(xié)同殺菌作用，可顯著提高殺菌效率，因此超聲波可作為一種有效的協(xié)同熱殺菌技術(shù)。關(guān)于超聲處理對蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的影響也有相關(guān)研究。文獻[11]研究表明超聲處理促使大豆分離蛋白凝膠空間網(wǎng)絡(luò)變得更加致密、均一，熱凝膠強度和保水性增強。文獻[12]研究發(fā)現(xiàn)，超聲處理可使蛋清液體系分散、起泡力提高。

因此，本文通過建立殺菌動力學(xué)模型研究超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌效果，并測定不同條件的超聲協(xié)同熱處理對蛋清液主要功能性質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 原料與儀器

鮮雞蛋，采購于本地超市；大腸桿菌(Escherichiacoli)ATCC 25922，上海魯微科技有限公司；平板計數(shù)瓊脂、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂等，青島海博生物技術(shù)有限公司；氯化鈉、硼酸、氫氧化鈉等均為國產(chǎn)分析純。

SCIENTZ JY92-ⅡN型超聲波細(xì)胞粉碎機，寧波新芝生物科技股份有限公司；YX-180B型高壓蒸汽滅菌鍋，河北中興偉業(yè)實驗儀器有限公司；SW-CJ-1D型單人單面垂直凈化工作臺，上海昕儀儀器儀表有限公司；LVDV-Ⅱ+P型旋轉(zhuǎn)粘度計，美國Brookfield公司；TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro System公司。

1.2 蛋清液的制備

選擇新鮮完整的雞蛋，經(jīng)蒸餾水清洗后用70%乙醇溶液浸泡10 min，風(fēng)干后在無菌的條件下經(jīng)打蛋、分蛋、攪拌、過濾等工序得鮮蛋清液，并以每瓶100 mL分裝于已經(jīng)高壓滅菌的錐形瓶中[13]，備用。

1.3 大腸桿菌活化與接種

參照文獻[14]的方法，略有修改。大腸桿菌菌種通過平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基于37.0℃活化24 h，接種環(huán)挑取活化后的大腸桿菌于100 mL細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，置于恒溫振蕩器中，37.0℃以150 r/min的轉(zhuǎn)速搖菌培養(yǎng)12 h，此時得到菌體濃度約為2.7×109CFU/mL的懸菌液，利用0.85%生理鹽水將其適度稀釋，取1 mL懸菌液接種于裝有蛋清液的錐形瓶中，密封搖勻得待處理樣品，測得此時蛋清液中約含大腸桿菌8.0×105CFU/mL。

1.4 超聲協(xié)同熱處理

將樣品置于超聲波細(xì)胞粉碎機腔內(nèi)，儀器參數(shù)設(shè)置為超聲頻率20 kHz、工作時間7 s、間歇時間3 s。超聲波探頭浸入蛋清液液面下2/3處[15]，設(shè)置輸出功率為0、100、200、300、400、500、600 W，樣品置于溫度為45.0、47.5、50.0、52.5、55.0、57.5℃的水浴中，時間為2、3、4、5 min。每次處理前，使用酒精棉(含75%乙醇)反復(fù)擦拭超聲探頭。

1.5 大腸桿菌計數(shù)

參照文獻[16]中平板計數(shù)法測定。

1.6 數(shù)學(xué)模型

1.6.1Weibull分布

Weibull分布被廣泛應(yīng)用于不同加工處理方法對微生物失活的動力學(xué)分析，是一種可用于描述多種線型的模型[17]，可以簡潔描述曲線的凹凸行為，該模型假設(shè)同一種群細(xì)胞或芽孢具有不同的抗性[18]。模型表示為

(1)

式中N0——殺菌處理前大腸桿菌菌體濃度，CFU/mL

N——殺菌處理后大腸桿菌菌體濃度，CFU/mL

lg(N/N0)——殺菌處理后的大腸桿菌殘存率對數(shù)值

P——超聲功率，W

ap——尺度參數(shù)x——形狀參數(shù)

其中ap反映大腸桿菌殘存率降低1個對數(shù)值所需的功率。x反映曲線形狀，x>1時，曲線呈凸?fàn)?，?dāng)x<1時，曲線呈凹狀，當(dāng)x=1時，曲線為一條直線，可用線性模型擬合。

1.6.2Weibull模型擬合度評價

基于Weibull分布對試驗數(shù)據(jù)進行非線性擬合，采用均方誤差Mse、決定系數(shù)R2和精確因子Af評價模型擬合度。Mse越小，R2越接近于1，表示模型擬合度越高，Af越接近于1，表示模型越精確，Af越大，模型的平均精確度越低[19]。

1.7 蛋清液粘度測定

參照文獻[20]的方法，略有修改。取30 mL樣品于50 mL燒杯中，室溫(20℃)下利用旋轉(zhuǎn)粘度計測定。測試條件：61號轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速60 r/min。

1.8 蛋清液凝膠性測定

凝膠的制備及測定參照文獻[21]的方法，略有修改。取20 mL樣品于25 mL小燒杯中，保鮮膜封口，90.0℃恒溫水浴鍋中加熱30 min后取出快速冷卻，4.0℃靜置24 h后放至室溫待測，利用質(zhì)構(gòu)儀測定。測定條件：探頭p36R，壓縮程度50%，觸發(fā)值10.0 g，測試前速度5 mm/s，測試速度為2 mm/s，測試后速度為2 mm/s。

圖1 蛋清液經(jīng)超聲協(xié)同熱處理后大腸桿菌Weibull模型擬合曲線Fig.1 Fitted curves of survival of Escherichia coli in egg white liquid after ultrasonic-assisted heats treatment with Weibull model

1.9 蛋清液起泡性測定

采用機械攪打法[22]測定，并加以修改。蛋清液用pH值9.0的硼酸-氫氧化鈉緩沖溶液10倍稀釋[15]，取200 mL稀釋液經(jīng)高速組織搗碎機室溫下以12 000 r/min的速度攪打1 min，立即測定此時泡沫體積，室溫下靜置25 min后，測定此時泡沫體積。

起泡力Fc與泡沫穩(wěn)定性指數(shù)Fs計算公式為

(2)

(3)

式中V0——樣品稀釋液體積，mL

V1——攪打1 min后泡沫體積，mL

V2——靜置25 min后泡沫體積，mL

1.10 數(shù)據(jù)處理

每個試驗重復(fù)3次，利用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性分析，以P<0.05為顯著性差異，利用Origin Pro 8.6和Excel 2013進行模型擬合與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌效果分析

為建立超聲協(xié)同熱處理(功率、溫度、時間)的殺菌動力學(xué)模型，研究不同條件的超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌殘存率的影響，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，超聲協(xié)同熱處理條件對蛋清液中大腸桿菌殘存率有很大的影響，隨著處理功率和溫度的增加，蛋清液中的大腸桿菌殘存率顯著降低(P<0.05)，表明超聲協(xié)同熱處理可有效殺滅蛋清液中的大腸桿菌。當(dāng)處理時間為3 min時，溫度為50.0℃，超聲功率由100 W增加至600 W，大腸桿菌菌體濃度降低量由0.67 lg CFU/mL增加至1.24 lg CPU/mL，增加了0.57 lg CFU/mL；超聲功率為600 W，溫度由45.0℃增加至57.5℃，大腸桿菌菌體濃度降低量由1.01 lg CFU/mL增加至1.80 lg CFU/mL，增加了0.79 lg CFU/mL，并且大腸桿菌降低量在不同處理時間下變化趨勢相似。由此可知，超聲處理可協(xié)同增加熱處理對大腸桿菌的殺菌效果，并且當(dāng)溫度一定時，功率越大，效果越明顯。該結(jié)果與文獻[23]研究結(jié)果相一致。文獻[24]已報道超聲波處理可增加熱處理對李斯特菌的殺菌效果，這主要是由于超聲協(xié)同熱處理提高了微生物對超聲波的敏感性，破壞了革蘭氏陰性細(xì)菌外層的細(xì)胞外膜[25-26]。因此，熱處理與超聲波相結(jié)合會產(chǎn)生協(xié)同作用破壞微生物細(xì)胞壁，加速細(xì)胞溶解，導(dǎo)致微生物死亡，并且功率越大，這種協(xié)同滅菌效果越好。

2.2 殺菌動力學(xué)分析

2.2.1Weibull模型評價參數(shù)

為探究超聲協(xié)同熱處理過程中大腸桿菌的死亡規(guī)律，將試驗數(shù)據(jù)進行Weibull模型擬合，并計算模型擬合度評價參數(shù)Mse、R2、Af，以判斷Weibull模型是否適用于擬合超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌殺菌動力學(xué)過程，結(jié)果如表1所示。

表1 不同超聲協(xié)同熱處理條件下Weibull模型評價參數(shù)Tab.1 Evaluation parameters of Weibull models under different ultrasonic-assisted heats treatments

由表1可知，Mse不大于0.022 2，R2不小于0.987，Af接近1，所以Weibull模型可以較好地描述超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌動力學(xué)過程。目前也有其它研究證明了Weibull模型對擬合超聲波協(xié)同熱處理對大腸桿菌殺菌動力學(xué)過程的適用性，文獻[27]研究結(jié)果表明，Weibull模型可以很好地擬合超聲協(xié)同熱處理對牛奶中的李斯特菌屬的殺菌動力學(xué)過程。文獻[28]利用Weibull模型擬合了反丁烯二酸等化學(xué)殺菌劑聯(lián)合熱及超聲波共同作用于豆芽中李斯特菌和大腸桿菌的殺菌動力學(xué)。

2.2.2Weibull模型擬合參數(shù)

將Weibull模型擬合得到的方程參數(shù)值結(jié)合各參數(shù)的實際意義，分析超聲協(xié)同熱處理條件對殺菌動力學(xué)過程的影響。不同處理條件下Weibull模型擬合參數(shù)如表2所示。

表2 不同超聲協(xié)同熱處理條件下Weibull模型擬合參數(shù)Tab.2 Parameters of Weibull models under different ultrasonic-assisted heats treatments

尺度參數(shù)ap與模型形狀無關(guān)，反映該種條件下的殺菌效果，即在對應(yīng)的溫度下，大腸桿菌降低一個對數(shù)值所需的超聲功率。根據(jù)表2可知，隨著溫度的增加，大腸桿菌殘存率降低1個對數(shù)值所需的超聲功率逐漸減少。形狀參數(shù)x則可反映致死曲線凹凸性，x>1說明致死曲線呈凸?fàn)?，模型曲線隨著橫坐標(biāo)因素的增加呈現(xiàn)出降低變快的趨勢；x<1則說明致死曲線呈現(xiàn)凹狀，模型曲線隨著橫坐標(biāo)因素的增加呈現(xiàn)降低減緩的趨勢。通過表2可知x<1，說明超聲協(xié)同熱處理殺菌過程中，隨著超聲功率的增加，大腸桿菌殘存率的降低逐漸緩慢。也有其他研究得到了相似結(jié)果，文獻[29]利用Weibull模型擬合超聲處理蘋果汁中大腸桿菌失活動力學(xué)過程時也得到了向下凹的大腸桿菌致死曲線。

2.2.3Weibull 模型簡化

為得到簡化的Weibull模型，分析模型參數(shù)與處理條件的相關(guān)性。由表2可知，當(dāng)處理時間一定時，不同處理溫度下得到的Weibull模型尺度參數(shù)ap隨著溫度的升高而顯著降低(P<0.05)，表明大腸桿菌對溫度的耐受性較弱，溫度越高，大腸桿菌對超聲波的敏感性越高；形狀參數(shù)x<1，曲線擬合均呈向下凹狀，說明隨著超聲波功率的增加，超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌效果增加幅度逐漸降低。溫度與超聲波功率越高，大腸桿菌越容易死亡，該結(jié)果與致死曲線描述一致。相較于參數(shù)ap變化的顯著性，形狀參數(shù)x變化幅度較小，數(shù)值較為集中，若將x定為常數(shù)值，則Weibull模型參數(shù)只有一個，ap可通過線性回歸求解，Weibul則可簡化，ap值的預(yù)測也更為可靠[30]。因此將x取平均值0.384，Weibull模型可簡化為

(4)

使用簡化后的模型對不同條件下超聲協(xié)同熱處理殺菌動力學(xué)過程重新擬合得到新的評價參數(shù)及擬合參數(shù)如表3、圖2所示，可知Mse不大于0.018 6，R2>0.970，Af接近于1，與原參數(shù)值相比，評價參數(shù)沒有顯著變化，模型擬合度較好，說明簡化后的模型是合理的。

表3 簡化后Weibull模型評價參數(shù)Tab.3 Evaluation parameters of simplified Weibull models

圖2 簡化后Weibull模型尺度參數(shù)ap及其與溫度的線性擬合Fig.2 ap of simplified Weibull models and linear fitting between ap and temperature

2.2.4超聲功率-溫度-時間 Weibull 模型的建立

對圖2分析可知，當(dāng)處理時間相同時，ap隨著溫度的增加而降低，參數(shù)ap與溫度呈負(fù)相關(guān)，參數(shù)ap與溫度T的關(guān)系可用線性關(guān)系描述(ap=kT+b)[31]，以溫度為橫坐標(biāo)、ap為縱坐標(biāo)進行線性擬合，可得到不同處理時間條件下，決定ap與溫度關(guān)系對應(yīng)的線性擬合參數(shù)k、b值，如表4所示。

表4 線性擬合ap與溫度關(guān)系的方程參數(shù)及R2Tab.4 Linear fitting equation parameters and R2 of relationship between ap and temperature

由表4可知，ap與溫度線性擬合的決定系數(shù)R2>0.930，說明線性擬合較好。同一超聲功率與溫度條件下，隨著處理時間的增加，k逐漸增加，b逐漸降低。ap反映殺菌效果，微生物熱致死時間隨殺菌溫度的提高而呈指數(shù)關(guān)系縮短，即微生物殺菌效果隨溫度的升高指數(shù)增加，微生物的殺菌效果隨時間的增加呈指數(shù)關(guān)系遞減，同時為避免參數(shù)k、b預(yù)測值正負(fù)號的改變，故將參數(shù)-k、b與時間t進行指數(shù)方程擬合，如圖3、4所示。

圖3 處理時間對參數(shù)-k的影響及指數(shù)擬合Fig.3 Effect of processing time on -k value and exponential fitting between -k and t

圖4 處理時間對參數(shù)b的影響及指數(shù)擬合Fig.4 Effect of processing time on b value and exponential fitting between b and t

-k、b分別與時間進行指數(shù)擬合可得到方程如圖3、4所示，R2>0.960說明模型擬合度較好。通過整理可得到ap與溫度T、時間t的關(guān)系模型為

ap=-284.74e-0.765tT+18 861e-0.797t

(5)

將式(5)代入式(4)，可得到大腸桿菌殘存率對數(shù)值lg(N/N0)、超聲功率P、溫度T、時間t的關(guān)系模型為

(6)

該模型參數(shù)包含了P、T、t共3個參數(shù)，理論上可以使用該模型定量說明超聲結(jié)合熱處理在特定的超聲功率、溫度和時間組合下對大腸桿菌的殺菌效果。

2.2.5模型評價

為評價模型預(yù)測值與實際值的一致性，驗證該模型是否能夠準(zhǔn)確預(yù)測超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌效果，以試驗所得大腸桿菌殘存率實測對數(shù)值為橫坐標(biāo)，模型殘存率預(yù)測對數(shù)值為縱坐標(biāo)進行線性擬合，結(jié)果如圖5所示。

圖5 超聲結(jié)合熱處理對蛋清液中大腸桿菌殘存率實測值與預(yù)測值比較曲線Fig.5 Correlation between observed and predicted data for survival rate of Escherichia coli in egg white liquid by ultrasonic-assisted heats treatment

一般情況下，線性擬合的決定系數(shù)R2可判斷預(yù)測值與實際值差異性，實測值與預(yù)測值一致性越好，線性擬合方程斜率越接近于1，截距則越趨近于0[32]。通過圖5中線性擬合方程可知，斜率為0.968 4，接近于1，截距為0.011 3，接近于0，說明預(yù)測值與實際值之間相差不大，并且R2=0.951>0.950，表明模型擬合度較好，因此得到的超聲功率-溫度-時間Weibull模型可應(yīng)用于預(yù)測超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌動力學(xué)過程。

2.3 超聲協(xié)同熱處理對蛋清液功能性質(zhì)的影響

2.3.1粘度

蛋清液在食品生產(chǎn)加工中應(yīng)用廣泛，粘度是影響其應(yīng)用的重要性質(zhì)，因此分析了超聲協(xié)同熱處理對粘度的影響。以熱處理組為對照(超聲功率為0 W)，研究不同條件對蛋清液粘度的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 超聲協(xié)同熱處理3 min對蛋清液粘度的影響Fig.6 Effect of ultrasonic-assisted heats treatment for 3 min on egg white liquid viscosity

在同一溫度下，隨著超聲波功率的增加，蛋清液的粘度呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢，當(dāng)熱處理溫度為45.0、50.0℃，超聲功率為200 W時蛋清液粘度達到最大值0.077、0.082 Pa·s。而當(dāng)溫度為55.0℃，超聲功率為300 W時粘度達到最大值，為0.095 Pa·s。之后隨著超聲功率的增加，粘度開始逐漸降低，并且在超聲功率為600 W時，粘度低于對照組。因此可知，低強度的超聲協(xié)同熱處理可增加蛋清液粘度，高強度超聲作用則導(dǎo)致相反結(jié)果。其原因可能是低強度的超聲處理會使蛋清液體系更加分散，溶液中蛋白質(zhì)分布更加均一，空隙變小，內(nèi)摩擦力增加，導(dǎo)致整個體系粘度增加。而高強度超聲波破壞了蛋白質(zhì)分子間肽鏈，使得蛋白分子表面親水、疏水基團增加，導(dǎo)致粘度下降[33]。

2.3.2凝膠性

凝膠性作為重要的功能性質(zhì)之一，影響著蛋清液在食品加工中的應(yīng)用。以熱處理組為對照，研究不同條件的超聲協(xié)同熱處理對蛋清液凝膠性的影響，結(jié)果如表5所示。

表5 超聲協(xié)同熱處理3 min對蛋清液凝膠性的影響Tab.5 Effect of ultrasonic-assisted heats treatment for 3 min on egg white liquid gel properties

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

由表5可知，與對照組相比，超聲協(xié)同熱處理可明顯改善蛋清液的凝膠特性(P<0.05)，在同一溫度下，隨著超聲功率的增加，蛋清液凝膠的硬度、咀嚼性指數(shù)、黏附性指數(shù)、彈性指數(shù)、回復(fù)性指數(shù)和內(nèi)聚性指數(shù)總體均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，這與粘度變化相一致。當(dāng)超聲功率為300 W時，這種影響最為顯著，當(dāng)溫度為55.0℃，超聲功率為300 W時凝膠硬度達到(2 092.18±61.72) g，與對照組相比提高了101.04%。這與文獻[33]的結(jié)果相一致。其原因是，超聲的空穴作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生碰撞或相互作用，并且蛋清液屬于混合蛋白源，組成復(fù)雜，不同蛋白質(zhì)對超聲功率的敏感性不同，在部分蛋白質(zhì)發(fā)生折疊或聚集時，可能有部分蛋白質(zhì)發(fā)生一定的裂解。當(dāng)超聲功率低于300 W時，適當(dāng)?shù)某曁幚硎共糠值鞍踪|(zhì)分子間或分子內(nèi)產(chǎn)生了一定的交聯(lián)反應(yīng)，蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生了一定的折疊或聚集現(xiàn)象，蛋白質(zhì)聚集體相對分子質(zhì)量增加，暴露在溶液中游離巰基含量減少，二硫鍵增多，分子間產(chǎn)生交聯(lián)的機會增加，致使形成的凝膠空間網(wǎng)絡(luò)更加致密、均一，凝膠性隨之增加。當(dāng)功率大于300 W時，隨著超聲功率的增加，蛋清液中部分蛋白質(zhì)又逐漸展開，又發(fā)生了一定程度的降解，所以凝膠性開始下降。

2.3.3起泡性

蛋清液因其良好的起泡性還被廣泛應(yīng)用于焙烤制品、冷飲制品等食品中[34]。本文以熱處理組為對照，研究不同條件超聲協(xié)同熱處理對蛋清液的起泡力及泡沫穩(wěn)定性的影響，結(jié)果如圖7(圖中同一溫度下不同字母表示差異顯著，P<0.05)所示。

圖7 超聲協(xié)同熱處理3 min對蛋清液起泡力及泡沫穩(wěn)定性的影響Fig.7 Effect of ultrasonic-assisted heats treatment for 3 min on egg white liquid foam capacity and foam stability

由圖7可知，同一溫度下，隨著超聲功率的增加，蛋清液的起泡力總體呈先增加后降低趨勢，并且當(dāng)功率大于300 W時，隨著功率的增加，起泡力變化較小。相較于對照組，超聲協(xié)同熱處理可以顯著增加蛋清液的起泡力(P<0.05)，當(dāng)溫度為55.0℃，超聲功率為300 W時，起泡力較對照組提高了50%。其原因可能是適當(dāng)強度的超聲作用使蛋清液體系分散，蛋白質(zhì)分子間接觸程度增加，相互作用增加，這有助于降低表面張力而促進水-空氣界面的形成，促使蛋白質(zhì)起泡力增加[35-36]。也有其它研究證明了超聲處理是提高食品蛋白質(zhì)起泡力的有效方法，文獻[37]研究了超聲處理對大豆分離蛋白起泡力的影響，發(fā)現(xiàn)大豆蛋白經(jīng)超聲處理5 min后，起泡力較未處理組提高了62%。

同時，由圖7可知，與對照組相比，超聲協(xié)同熱處理會顯著降低其泡沫穩(wěn)定性(P<0.05)。但不同超聲功率處理對蛋清液泡沫穩(wěn)定性影響不顯著。蛋清液受超聲空化作用和機械作用影響，體系更為分散，粘度的降低使蛋白質(zhì)分子間無法形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致泡沫穩(wěn)定性下降，該結(jié)果與文獻[15]結(jié)論相一致。

3 結(jié)束語

研究了超聲協(xié)同熱處理對蛋清液中大腸桿菌的殺菌動力學(xué)過程，同時揭示了該種處理方法對蛋清液功能性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，相較于目前食品工業(yè)普遍采用的熱殺菌技術(shù)，超聲波的加入可明顯提高蛋清液的殺菌效果，溫度越高，功率越大，協(xié)同殺菌效果越好。應(yīng)用Weibull模型能夠較好地模擬其殺菌動力學(xué)過程，并且可以簡化為大腸桿菌殘存率對數(shù)值對超聲功率-溫度-時間變化的模型方程，簡化后的Weibull模型決定系數(shù)R2>0.950，表明該模型可較好地預(yù)測超聲協(xié)同熱處理的殺菌動力學(xué)過程。同時，該種殺菌方法在一定程度上可改善蛋清液凝膠性、起泡性等功能性質(zhì)，當(dāng)超聲功率為300 W時，這種改善效果最佳。因此，超聲協(xié)同熱處理可作為一種潛在的殺菌技術(shù)應(yīng)用于蛋清液殺菌，為延長蛋清液保質(zhì)期、同時改善蛋清液功能性質(zhì)提供一定參考。