專利名稱：蛋的帶殼巴氏滅菌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶殼蛋的巴氏滅菌。具體地講，本發(fā)明涉及帶殼蛋的巴氏滅菌方法，并且涉及帶殼蛋的巴氏滅菌裝置。本發(fā)明允許已包裝在標(biāo)準(zhǔn)零售鮮蛋容器中的帶殼蛋進(jìn)行巴氏滅菌，而不需要液體傳熱介質(zhì)(例如熱水)進(jìn)行處理。
鮮蛋是被大部分文化所接受的高營養(yǎng)，廉價的食品。隨著由于食用生蛋和半熟蛋而出現(xiàn)的病原體腸炎沙門氏菌成為主要危害，蛋的安全性已經(jīng)變成全球性問題。到1993年，腸炎沙門氏菌的發(fā)生在很多國家已經(jīng)達(dá)到了流行性疾病的程度。與沙門氏菌的其他2000種血清型不同，這種微生物在下蛋前感染蛋，所述微生物在蛋外殼成形前傳染到卵或卵白中。
僅在英國一個國家，在1991年就有14500例確認(rèn)的食物中毒病例由腸炎沙門氏菌引起。在美國，每年帶殼蛋的消費(fèi)量估計(jì)在500-650億枚之間，其中估計(jì)每10000枚蛋中有1枚感染了腸炎沙門氏菌，導(dǎo)致在任何年份個人有1/50的機(jī)會食用受污染的雞蛋。盡管自1993年以來，由于對禽群有了更好的管理，腸炎沙門氏菌的出現(xiàn)已經(jīng)減少，但是這種微生物并沒有從禽群中根除，特別是在立法控制不嚴(yán)格的國家更是如此。
腸炎沙門氏菌是通過熱處理殺死的，因此對雞蛋進(jìn)行足夠的蒸煮可以殺死所述微生物。不過，在食物中用生蛋以及食用半生蛋是現(xiàn)實(shí)，尤其是在飲食業(yè)和家庭中。因此，為了消除或減少腸炎沙門氏菌引起食物中毒的危險，在銷售之前應(yīng)當(dāng)對雞蛋進(jìn)行巴氏滅菌。除了具有使鮮蛋基本上免于引起腸炎沙門氏菌食物中毒的危險的作用之外，還可以顯著延長巴氏滅菌雞蛋的貨架壽命。
腸炎沙門氏菌對產(chǎn)蛋雞的感染，以及所造成的對雞蛋成分的污染，自八十年代中期以來導(dǎo)致了人類感染沙門氏菌病的顯著增加。腸炎沙門氏菌的感染途徑是經(jīng)過卵巢，而其他血清型的感染途徑是經(jīng)過蛋殼。
機(jī)械和化學(xué)抑制劑限制了腸炎沙門氏菌和其他經(jīng)蛋殼傳染的污染物在鮮蛋蛋白中的生長。新鮮蛋白是高粘性的，并組織使雞蛋成分具有生物學(xué)結(jié)構(gòu)，保持脆弱的蛋黃遠(yuǎn)離蛋殼及其膜。新鮮蛋白包含能抑制微生物生長的因子。其中包括能抗革蘭氏陽性細(xì)菌的溶菌酶，和結(jié)合金屬離子使得微生物不能得到Fe+++的伴白蛋白(卵轉(zhuǎn)鐵球蛋白)。其他抑制劑包括卵黃素蛋白，它能結(jié)合核黃素，和抗一胰蛋白酶因子，如殺卵劑。隨著蛋白老化，它變得黏性降低且抑制作用減弱。在蛋黃周圍的卵黃膜的退化使得卵黃成分漏到蛋白中，引起存活微生物在蛋白中的快速繁殖。雞蛋儲存溫度是決定蛋白老化速度的關(guān)鍵因素。
完整帶殼雞蛋中的沙門氏菌和腐敗菌的控制是多面的。在家禽中總體高沙門氏菌率以及產(chǎn)蛋雞中亞臨床卵巢感染是由于以下因素造成的例如集約農(nóng)業(yè)，強(qiáng)制換羽實(shí)踐以及將受污染的動物副產(chǎn)品用作食用蛋白添加劑。大約30％的蛋被送去破裂并且加工成食品加工業(yè)的蛋制品。業(yè)已建立了用于這些蛋制品的巴氏滅菌操作方法，旨在將沙門氏菌的負(fù)荷量減少大約5個對數(shù)值。破損蛋上的沙門氏菌的主要來源是蛋殼上的新鮮糞便，并且在新集合的鮮蛋成分中的沙門氏菌負(fù)荷可能很高。集合的卵黃，集合的整蛋和集合的蛋白在不同溫度下進(jìn)行巴氏滅菌，反映了蛋制品在熱穩(wěn)定性方面的差異。
與蛋制品的巴氏滅菌相比，完整帶殼蛋的巴氏滅菌問題更多，并且完整帶殼蛋的巴氏滅菌必須平衡所需目標(biāo)微生物的減少與保持白蛋白的品質(zhì)。
表1提供了有關(guān)蛋的白蛋白組成和特征的一些信息，而表2提供了蛋的白蛋白中各種蛋白質(zhì)特征的更多信息表1蛋的白蛋白中蛋白質(zhì)的說明和特征
1在水或緩沖液中表2蛋的白蛋白的特征的說明
表1只是概括性的論述，因?yàn)橛泻芏嘁蛩啬苡绊懱囟ǖ鞍捉M分變性的速度和溫度。最重要的因素之一是介質(zhì)的pH和離子強(qiáng)度。在公開值之間有顯著的差別，這主要是由于對其中蛋白組分進(jìn)行加熱的介質(zhì)的pH或離子強(qiáng)度的差異。特別重要的是，在pH高于9.0時，球蛋白G3A變得比卵轉(zhuǎn)鐵球蛋白對變性更敏感的多。這是重要的，因?yàn)槁艳D(zhuǎn)鐵球蛋白一般被認(rèn)為是對熱最敏感的蛋白。放置一到兩天的完整帶殼蛋的pH范圍通常大于9.0，如果卵轉(zhuǎn)鐵球蛋白作為熱破壞的指示蛋白就會產(chǎn)生問題。在對液態(tài)蛋進(jìn)行巴氏滅菌期間，pH和離子強(qiáng)度通常通過添加鹽或緩沖液加以改變，以為卵蛋白提供更穩(wěn)定的環(huán)境。例如，已知當(dāng)pH為7時，球蛋白G3A僅在60℃開始變性，而當(dāng)pH為9時，大約50％的球蛋白G3A在成分達(dá)到60℃變性。球蛋白G3A在濁度方面起著主要作用，這一現(xiàn)象首先是在蛋的熱處理開始階段觀察到的。蛋的白蛋白仍然是液體，不過當(dāng)球蛋白G3A在55℃開始變性時，形成了″乳狀″或渾濁的外觀。球蛋白G3A在60℃立即變性，在暴露5分鐘后有50％的變性。由于需要消滅目標(biāo)微生物腸炎沙門氏菌而又不損壞卵蛋白，顯然需要將熱量有效傳遞給蛋，以便使微生物受熱最多，而卵蛋白受熱最少。
蛋黃蛋白的熱穩(wěn)定性一般比白蛋白更高。不過，由于目標(biāo)微生物是在蛋黃內(nèi)部，必須使蛋黃上升到足夠高而又不破壞白蛋白。這是本申請人認(rèn)為使用水或蒸汽作為加熱介質(zhì)從蛋的外部進(jìn)行加熱的傳統(tǒng)系統(tǒng)或方法的主要問題。當(dāng)?shù)包S已達(dá)到殺滅腸炎沙門氏菌的臨界溫度時，白蛋白已長時間受熱，導(dǎo)致過量沉淀出現(xiàn)，使白蛋白成為乳白色。由于白蛋白的熱敏感性通常高于蛋黃，應(yīng)當(dāng)將白蛋白用作加工后蛋質(zhì)量評估的指示蛋白。
白蛋白或蛋白包括四個不同的層外層稀蛋白，黏性或稠蛋白，內(nèi)部稀蛋白和卵帶(chalaziferous)層?？偟墓腆w含量為11-13％。蛋白是主要成分，具有達(dá)到1％的碳水化合物。游離碳水化合物為大約0.5％，作為葡萄糖，其余作為糖蛋白(甘露糖和半乳糖)。表3提供了有關(guān)白蛋白層結(jié)構(gòu)和水分含量的信息表3白蛋白的層結(jié)構(gòu)和水分含量
表4提供了有關(guān)白蛋白，蛋黃和整蛋的組成成分的一些信息表4白蛋白，蛋黃和整蛋的組成成分
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了帶殼蛋巴氏滅菌方法，包括在溫度上升階段，主要通過微波輻射使帶殼蛋的白蛋白溫度上升到57℃-60℃，白蛋白溫度以至少降低一次的速度上升；同時，在所述溫度上升階段，主要通過外部熱輻射或傳導(dǎo)使蛋的外表面的溫度上升到溫度為57℃-70℃，或者作為替代或補(bǔ)充，通過抑制蛋的熱損失，由于微波輻射使蛋表面溫度上升到溫度為57℃-70℃；和在巴氏滅菌階段，通過微波輻射和外部熱輻射或傳導(dǎo)保持所述溫度至少一些時間。
可以通過微波輻射和/或外部熱輻射或傳導(dǎo)，將所述溫度保持至少10分鐘。可以通過微波輻射和外部熱輻射將所述溫度保持巴氏滅菌的部分時間，并通過外部熱輻射或傳導(dǎo)保持巴氏滅菌的其余時間。
抑制蛋的熱損失可以通過將蛋保持在加熱的環(huán)境中來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，使蛋的外表面溫度上升到溫度為57℃-60℃。
優(yōu)選地，保持所述溫度至少15分鐘，但少于25分鐘，例如，15分鐘-20分鐘。在巴氏滅菌階段，將微波能量施加在蛋上至少巴氏滅菌的部分時間，以防止白蛋白溫度因?yàn)榈爸兴值恼舭l(fā)而下降。當(dāng)?shù)霸?8℃-59℃的目標(biāo)溫度下保持15分鐘時，實(shí)現(xiàn)了腸炎沙門氏菌集落形成單位的最大對數(shù)減少和最小熱損傷。
有利的是，所述溫度的上升和所述溫度的保持可以在大約40分鐘內(nèi)完成，更有利的是在大約35分鐘內(nèi)完成，最有利的是在大約30分鐘內(nèi)完成，例如在大約22-25分鐘內(nèi)完成，同時提供腸炎沙門氏菌集落形成單位的對數(shù)減少至少為3，優(yōu)選至少為5。
當(dāng)產(chǎn)品暴露于材料內(nèi)部直接產(chǎn)生的微波熱量時，可以對所述產(chǎn)品進(jìn)行快速加熱。這不同于傳統(tǒng)加熱方法，其中，能量從熱元件通過傳導(dǎo)或?qū)α骰蜉椛鋫鬟f到所述產(chǎn)品，限制了加熱速度。微波加熱的另一個優(yōu)點(diǎn)是選擇性加熱某些材料比其他材料更易受到微波加熱，結(jié)果微波能量優(yōu)先被那些材料吸收。這意味著能量沒有被浪費(fèi)在加熱周圍材料上。由于在微波加熱系統(tǒng)中沒有要加熱或冷卻的熱元件，該系統(tǒng)中的熱滯后較小一熱源(微波場)可以瞬間開啟和關(guān)閉。
對蛋黃和白蛋白進(jìn)行電容率測量，以便確定其介電常數(shù)，介電損耗因子，和進(jìn)入整蛋的能量滲透深度顯示，白蛋白和蛋黃具有非常高的介電損耗因子，表示這些材料是微波能量的有效吸收體。能量滲透深度是50％的微波能量已從材料表面被吸收的距離。在2.45GHz(小型設(shè)備頻率)，能量滲透深度在白蛋白是大約15mm，在蛋黃是大約32mm。盡管所述能量滲透深度是在短的一側(cè)，它們?nèi)匀蛔銐蜷L以允許整個蛋體產(chǎn)生熱量。不過，應(yīng)當(dāng)指出的是，在2.45GHz可能存在共振效應(yīng)，導(dǎo)致微波場集中在蛋的中心，并因此導(dǎo)致中心比預(yù)期加熱更快，形成所謂的熱點(diǎn)。共振效應(yīng)取決于蛋的形狀，并且可能每個蛋不同。有利的是，使用不同的微波頻率，例如915MHz，以防止熱點(diǎn)的形成，或者獲得對蛋的更均勻加熱。
優(yōu)選的，同時對多個蛋進(jìn)行巴氏滅菌。所述蛋可以至少部分包裝，例如，放置在蛋托上。另外，可以將蛋碼放在傳送帶上，例如滾輪傳送帶。優(yōu)選的，所有蛋以相同方向包裝和/或排列，例如，使它們的氣囊位于頂部或底部。
所述過程可能包括根據(jù)預(yù)定的蛋重范圍選擇同時進(jìn)行巴氏滅菌的蛋。因此，在特定預(yù)定重量范圍內(nèi)的蛋可至少部分一起包裝，然后通過微波輻射和熱輻射或傳導(dǎo)同時一起進(jìn)行加熱。蛋的重量范圍可以大到大約10g，或者小到大約5g，甚至小到大約3g。
白蛋白溫度可以沿作為時間函數(shù)的近似反對數(shù)曲線下降的速度上升。這可以通過使用帶槽的長形波導(dǎo)管并將蛋縱向通過所述波導(dǎo)管而實(shí)現(xiàn)。
所述過程可以包括在白蛋白和表面溫度上升前將蛋預(yù)處理在所需的初始溫度。有利的是，這有助于確保精確控制白蛋白和蛋表面的上升和保持溫度。
所述過程可以包括溫度保持階段，其中僅通過熱輻射或傳導(dǎo)，即沒有微波輻射，將能量提供給蛋。在溫度保持階段，能量可以提供大約1分鐘-大約10分鐘，例如，大約5分鐘。
所述過程可以包括冷卻階段，其中將蛋冷卻到溫度低于30℃，優(yōu)選冷卻到溫度低于25℃，更優(yōu)選冷卻到溫度為20℃或以下。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了帶殼蛋巴氏滅菌裝置，包括溫度上升平臺，包括微波可以輻射到其內(nèi)的微波腔或微波腔部分；巴氏滅菌平臺，包括微波可以輻射到其內(nèi)的微波腔或微波腔部分；
加熱裝置，提供輻射或傳導(dǎo)熱量給位于所述溫度上升平臺的帶殼蛋和位于巴氏滅菌平臺的帶殼蛋；和位移裝置，提供帶殼蛋和微波腔或微波腔部分之間的相對位移。
所述微波腔可以直接連接，以便在使用時，帶殼蛋直接從溫度上升平臺的微波腔進(jìn)入巴氏滅菌平臺的微波腔。作為替換，可以用單個微波腔限定所述微波腔部分。另外，所述微波腔可以隔開。當(dāng)所述微波腔被隔開時，所述裝置可以包括在微波腔之間的穩(wěn)定平臺?？梢詫λ龇€(wěn)定平臺進(jìn)行加熱，例如，它可以包括產(chǎn)生或接收熱空氣的設(shè)備，以便幫助穩(wěn)定帶殼蛋的溫度。
通常，溫度上升平臺的微波腔的蛋輸入端和巴氏滅菌平臺的微波腔的蛋輸出端具有扼流圈，以阻止或抑制微波通過所述末端從微波腔泄露。
所述裝置可以包括溫度傳感裝置，用于感測帶殼蛋的蛋殼表面的溫度。所述溫度傳感裝置可以包括紅外線溫度傳感器。
所述裝置可以包括保持平臺，在巴氏滅菌平臺之后，其中帶殼蛋可以在加熱的環(huán)境中保持一段時間。
所述裝置可以包括冷卻平臺，它包括冷卻裝置，用于冷卻放置在冷卻平臺上的帶殼蛋。冷卻裝置可以包括冷卻器，為冷卻平臺提供冷卻空氣。
位移裝置可以包括通過兩個微波腔的傳送帶。優(yōu)選，所述傳送帶通過所有平臺。所述傳送帶可以是可變速傳送帶。
所述裝置可以包括微波發(fā)生器。通常，使用連續(xù)輻射微波發(fā)生器以不變的微波能量輸出為兩個微波腔產(chǎn)生微波。因此，該裝置還包括將所產(chǎn)生的微波分成兩部分的耦合器，這兩部分通常是不相等的兩部分，較大部分被供應(yīng)給溫度上升平臺的微波腔，而較小部分被供應(yīng)給巴氏滅菌平臺的微波腔。通常，使用一個或多個波導(dǎo)管將所產(chǎn)生的微波從微波發(fā)生器引到所述耦合器，并從所述耦合器引至所述微波腔。
溫度上升平臺的微波腔和/或巴氏滅菌平臺的微波腔可以是長形的，并可以包括長形的，縱向延伸的波導(dǎo)管天線。優(yōu)選地，波導(dǎo)管天線包括多個縱向隔開的槽，微波可以從這些槽輻射，在使用時將大體上均勻的微波輻射通過巴氏滅菌平臺的微波腔提供給帶殼蛋。
溫度上升平臺的微波腔的波導(dǎo)管天線可被設(shè)計(jì)成給進(jìn)入溫度上升平臺的微波腔提供較高劑量的微波輻射，從而最初快速升高白蛋白和蛋黃的內(nèi)部溫度。溫度上升平臺的微波腔的波導(dǎo)管天線可被設(shè)計(jì)成給通過溫度上升平臺的微波腔的蛋提供逐漸減弱的微波輻射，所接收的微波輻射沿近似反對數(shù)曲線減弱，確保白蛋白和蛋黃的溫度沿近似對數(shù)曲線增加。
進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)和測試，以確定本發(fā)明方法和裝置的效力，并且確定實(shí)驗(yàn)程序。下面將結(jié)合附圖，結(jié)合結(jié)果對上述內(nèi)容作更詳細(xì)的討論，其中

圖1示出蛋黃中的腸炎沙門氏菌(PT4)的生長曲線；圖2和3示出在不同溫度下分別在集合的白蛋白和集合的蛋黃中腸炎沙門氏菌(PT4)的生長曲線；圖4和5示出在不同溫度下分別在集合的白蛋白和集合的蛋黃中綠濃肝菌的生長曲線；圖6，7和8示出根據(jù)本發(fā)明使用PID溫度控制器進(jìn)行巴氏滅菌的蛋的內(nèi)部溫度，采用各目標(biāo)溫度和保持時間；圖9-12示出根據(jù)本發(fā)明不使用PID控制器進(jìn)行巴氏滅菌的蛋的內(nèi)部溫度，采用了各種變量和巴氏滅菌結(jié)果；圖13示出根據(jù)本發(fā)明不使用PID控制器，接種了腸炎沙門氏菌并進(jìn)行巴氏滅菌的蛋的平均下降對數(shù)圖表；和圖14示出根據(jù)本發(fā)明的帶殼蛋巴氏滅菌裝置的一個實(shí)施例的示意圖。
蛋營養(yǎng)質(zhì)量的測量蛋的營養(yǎng)質(zhì)量主要是由各類蛋白的質(zhì)量決定的。因此，導(dǎo)致變性的蛋白三級結(jié)構(gòu)變化會造成蛋營養(yǎng)質(zhì)量的變化。由于球蛋白G3A是熱敏感性最高的蛋白，因此選擇它作為蛋質(zhì)量變化的指示蛋白。球蛋白G3A影響蛋白的發(fā)泡能力。加工不適當(dāng)?shù)碾u蛋，以便進(jìn)行發(fā)泡穩(wěn)定性試驗(yàn)，但由于球蛋白G3A表現(xiàn)出因?yàn)樽冃远纬傻臐岫?，表示發(fā)泡能力減弱，在處理后白蛋白的濁度提供了所述破壞的良好指標(biāo)?？梢允褂枚喾N現(xiàn)有的分光光度試驗(yàn)或圖像分析測量濁度。選擇圖像分析作為最初的篩選試驗(yàn)，以評估處理對白蛋白的影響。在整個蛋包裝行業(yè)還將蛋的黏性作為蛋老化的指標(biāo)來測量。這是通過以豪氏單位測定黏度而實(shí)現(xiàn)的，提供了白蛋白的不同層的穩(wěn)定性的指標(biāo)。老雞蛋變得更″易流動″，導(dǎo)致在平面上破裂的生蛋在更低高度擴(kuò)散更廣。由于豪氏單位是主要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，選擇它作為巴氏滅菌處理對蛋影響的第二個測量。
選擇試驗(yàn)微生物本發(fā)明集中在對帶殼蛋的病原體腸道沙門氏菌的變種腸炎沙門氏菌的控制。與蛋相關(guān)的腸炎沙門氏菌的菌株中，噬菌體型4(PT4)是最常見和研究最多的菌株。在所有實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)中都使用該菌株，盡管獲得了一些有關(guān)本發(fā)明方法對PT16和PT19菌株影響的信息。當(dāng)微生物處在生長停滯期-最耐熱期時對其進(jìn)行處理。這連同選擇耐熱菌株(在所有試驗(yàn)中使用)和將所述微生物穩(wěn)定注射入蛋黃中(因?yàn)榘椎鞍讜哂幸种谱饔?產(chǎn)生了最壞的情況。
腸炎沙門氏菌PT4和腐敗菌在蛋中生長的驗(yàn)證腸炎沙門氏菌在完整的帶殼蛋中的生長讓PT4培養(yǎng)菌生長過夜，并且沖洗(x3)和收獲以提供丸。重新懸浮所述丸，并調(diào)整到McFarland密度標(biāo)準(zhǔn)0.5(150×106cfu)，并且系列稀釋到大約103cfu。將0.1mL接種到鮮蛋的蛋黃中，并且在25℃下培養(yǎng)。以一定時間間隔取出三個一組的蛋，并對其成分進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。制作生長曲線，如附圖中的圖1所示。
將PT16+PT19的菌株接種到鮮蛋的蛋黃中，并表現(xiàn)出在與PT4相同時間內(nèi)細(xì)胞數(shù)量增加為大約108-109/g的蛋(靜止期)，表示在蛋中的生存力。
腸炎沙門氏菌PT4在不同溫度下在集合的白蛋白和集合的蛋黃中的生長將六個蛋分離成蛋黃和白蛋白。白蛋白在磁力攪拌器上以足以混合白蛋白而又不引起所述蛋白的機(jī)械變性的速度均質(zhì)化1小時。將蛋黃勻化15分鐘。用洗過的PT4懸浮液接種白蛋白和蛋黃，并且在25℃的溫度下經(jīng)過2.5天之后評估PT4的含量。在15℃和6℃下重復(fù)所述試驗(yàn)。結(jié)果以圖形形式在圖2和3中示出。PT4的菌株在集合的蛋黃中生長良好，并表現(xiàn)出適冷，在10℃下生長。在試驗(yàn)期間，在三種培養(yǎng)溫度的任何一種溫度下，集合的白蛋白都沒有出現(xiàn)所述微生物的顯著生長。
腐敗菌，綠濃肝菌在分離的集合的白蛋白和蛋黃中的生長整蛋的大部分腐敗菌是非腸道的革蘭氏陰性細(xì)菌，產(chǎn)生有色的腐敗物。通常，腐敗受有色素的假單胞菌菌株的影響。色素的產(chǎn)生與綠膿假單胞菌熒光素(pyoverdine)的產(chǎn)生有關(guān)，其解除螯合結(jié)合的Fe+++，并且使它可用于微生物生長。選擇能產(chǎn)生鮮綠色色素的熒光假單胞菌菌株用于所述實(shí)驗(yàn)。接種集合的白蛋白和蛋黃，并且在5℃，15℃和25℃下與所述假單胞菌菌株培養(yǎng)。結(jié)果以圖形形式在圖4和5中示出。所述假單胞菌菌株在25℃下，在整個研究期間在集合的白蛋白和集合的蛋黃中生長良好。所述微生物在15℃下不在白蛋白中生長，但是在15℃下在蛋黃中生長。所述微生物在5℃下在整個研究期間既不在白蛋白中也不在蛋黃中生長。所選擇的菌株綠濃肝菌(ATCC 27853)被認(rèn)為是驗(yàn)證腐敗菌方法的合適的試驗(yàn)微生物。
帶殼或整蛋的接種程序在未受精的鮮蛋中，蛋黃接種途徑被認(rèn)為比白蛋白接種途徑更可行。新鮮未受精蛋的驗(yàn)蛋不能區(qū)分蛋的結(jié)構(gòu)成分，使得接種到白蛋白中既難以實(shí)施又難以證實(shí)。已知沙門氏菌和腐敗菌的生長在蛋黃中比在白蛋白中更快，如實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的。蛋黃的脂蛋白能給予細(xì)菌細(xì)胞耐熱性，以便在蛋黃中所獲得的減少可能代表了較少的，最低效果的情況，對于本發(fā)明的方法對完整的帶殼蛋的影響來說，在自然感染蛋上的感染部位主要是白蛋白。
接種程序按照Grijspeerdt的方法(Grijspeerdt，K，Herman，L，Inactivation ofSE during boiling of eggs.Int.J.Food Micro.82，13-24)進(jìn)行的。所述試驗(yàn)微生物的過夜培養(yǎng)基是在胰蛋白胨大豆?fàn)I養(yǎng)液中生長的。通過在鹽溶液中洗滌(x3)收獲培養(yǎng)基，產(chǎn)生洗過的丸，然后將洗過的丸懸浮在鹽溶液中并稀釋到McFarland標(biāo)準(zhǔn)為0.5。將洗過的懸浮液(0.2mL)接種到新鮮稱重過的蛋的蛋黃中(在1克范圍內(nèi))，并且將所述系列培養(yǎng)過夜。在每一次微波試驗(yàn)開始時，取出所述系列的六個蛋，并且進(jìn)行計(jì)數(shù)，以確定靜止期集合的蛋成分每克數(shù)。確定平均對數(shù)數(shù)。對該系列中的其余蛋進(jìn)行微波試驗(yàn)程序處理。在通過微波輻射加熱之后，將所述蛋敲開，并且評估白蛋白的狀態(tài)。通過在鹽溶液中攪拌30秒對成分進(jìn)行勻化，并且對成分進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。細(xì)胞數(shù)量的對數(shù)減少是根據(jù)未處理過的系列計(jì)數(shù)的平均值計(jì)算的。
微波裝置將大致立方形的微波腔連接到2kW可變功率的電源上，以提供微波裝置或爐。將鋁攪拌器安裝在微波腔中，在微波波導(dǎo)管入口進(jìn)入所述微波腔的前面。所述攪拌器可導(dǎo)致微波偏轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生勻速的微波場分布。將蛋的尖端向下放置在紙杯上，并且用防水記號筆標(biāo)記所述腔內(nèi)的斑點(diǎn)。每個蛋在完全相同的斑點(diǎn)處進(jìn)行處理，以便消除因?yàn)槲恢貌顒e可能導(dǎo)致的變動。將連接在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上的光纖溫度傳感器插入每個蛋。在每個蛋的頂端鉆一個小孔，以便插入探頭。目的是將探頭插入蛋中央，并每次處于距離頂端相同的高度。然后測量蛋內(nèi)部的溫度，并且使用連接在計(jì)算機(jī)上的由FISO Technologies(Canada)提供的軟件進(jìn)行記錄。溫度記錄的目的是建立所需的處理?xiàng)l件，以便處理蛋而又不會過熱，但同時足以消滅目標(biāo)微生物(腸炎沙門氏菌)。在處理之后，通過將蛋放在實(shí)驗(yàn)臺上使它冷卻。通過以上結(jié)構(gòu)，每次可以處理一個蛋。
相同質(zhì)量的蛋在形狀上有很大不同，這引起雞蛋內(nèi)部熱點(diǎn)位置的問題，所述熱點(diǎn)在對蛋進(jìn)行微波輻射期間形成。如果每次使用相同長度的探頭，傳感器所在的探頭尖端對不同的蛋在距離蛋底部的不同位置上。它產(chǎn)生兩種顯著不同的檢測到的溫度斜率。對于在蛋熱點(diǎn)的探頭，可以適當(dāng)控制蛋的內(nèi)部溫度，以產(chǎn)生沒有白蛋白損害的加工過的蛋。不過，當(dāng)所述探頭錯過所述熱點(diǎn)時，所產(chǎn)生的蛋內(nèi)部具有凝固點(diǎn)，由于熱點(diǎn)上的溫度根據(jù)快速斜率上升，而PID控制器只能檢測慢速斜率。在每次處理的前幾秒鐘確定探頭是否確實(shí)位于熱點(diǎn)上是極其重要的。不過，業(yè)已證實(shí)如果熱點(diǎn)測量準(zhǔn)確的話，可以對蛋進(jìn)行穩(wěn)定的加工。根據(jù)所述數(shù)據(jù)中的一般傾向，通常的結(jié)論是，在蛋熱點(diǎn)處的加熱速度對每個蛋來說是相似的，并且熱點(diǎn)的位置不影響該加熱速度。
巴氏滅菌試驗(yàn)沒有熱風(fēng)覆蓋的快速巴氏滅菌蛋的巴氏滅菌是通過用微波輻射蛋直到達(dá)到目標(biāo)內(nèi)部溫度而實(shí)現(xiàn)的。目標(biāo)溫度變化為58-60℃。當(dāng)達(dá)到所述溫度時，停止微波處理。
在熱風(fēng)覆蓋中有和沒有PID控制的巴氏滅菌發(fā)現(xiàn)快速巴氏滅菌處理不會充分殺滅微生物，并且這歸因于在處理之后蛋殼的低溫度。為了允許更好地控制加熱，將空氣加熱器連接在所述微波裝置上，達(dá)到56-64℃的空氣溫度，并且使用微波輻射和熱風(fēng)覆蓋的同時組合重復(fù)所述處理。熱空氣主要用于防止蛋表面的熱損失，并沒有實(shí)質(zhì)獨(dú)立的熱功能，因?yàn)閺臒峥諝廪D(zhuǎn)到蛋內(nèi)部的熱量與微波加熱的速度相比是緩慢的。
采用PID控制將PID控制器安裝連接至光纖溫度傳感器插入蛋中。可以設(shè)定PID控制器，以獲得特定的目標(biāo)溫度，并且所述控制器直接被連接到微波能量供應(yīng)控制器上。通過PID控制器，蛋內(nèi)部的熱點(diǎn)溫度可以被控制在1攝氏度內(nèi)，并且可被允許進(jìn)行受控的加熱過程。其目的是通過防止熱點(diǎn)過熱，但允許熱量從熱點(diǎn)逐漸傳導(dǎo)到蛋的其余部分而又不會使熱量從蛋表面逃離(通過蛋周圍的熱空氣阻止)，對蛋進(jìn)行逐漸加熱。可以在15分鐘之內(nèi)將蛋的表面溫度加熱到超過58℃，而又不會使蛋的熱點(diǎn)過熱。
在圖6，7和8中示出了使用PID控制器的蛋巴氏滅菌的全部樣本的溫度曲線。圖6示出將蛋加熱到內(nèi)部溫度為59℃并保持15分鐘的溫度曲線，圖7示出將蛋加熱到內(nèi)部溫度為57℃并保持30分鐘的溫度曲線，而圖8示出將蛋加熱到內(nèi)部溫度為57℃并保持35分鐘的溫度曲線。在每個圖中，示出了在蛋熱點(diǎn)的內(nèi)部記錄溫度，由IR溫度傳感器檢測到的最終的蛋表面溫度和腸炎沙門氏菌的已知數(shù)量的對數(shù)減少。雞蛋沒有因?yàn)榍虻鞍譍3A的變性而出現(xiàn)可見的陰暗或渾濁。
試驗(yàn)開始時，將蛋的目標(biāo)和保持溫度設(shè)置在57℃，在將接種過的蛋插入熱水浴中之后獲得了令人鼓舞的結(jié)果。不過發(fā)現(xiàn)，即使在處理35分鐘之后，獲得的最大腸炎沙門氏菌對數(shù)減少僅3.7。進(jìn)一步延長蛋在所述溫度下的保持時間到40分鐘，導(dǎo)致了沉淀的形成，并且蛋具有渾濁的外觀。然后決定以增加的目標(biāo)溫度進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。在59℃的目標(biāo)溫度下，在僅保持15分鐘沒有破壞白蛋白之后，就已經(jīng)獲得了最大對數(shù)減少3.24。通過IR溫度傳感器測量蛋表面溫度，以下稱之為IR溫度，該溫度是可變的，并且似乎需要至少58℃的IR溫度來實(shí)現(xiàn)足夠的對數(shù)減少。在所述處理時間結(jié)束之后測量IR溫度，它表示在處理結(jié)束時的蛋殼表面溫度。IR溫度在很大程度上受到蛋周圍的熱空氣溫度影響，因?yàn)闊峥諝庥兄诜乐箯牡氨砻娴臒崃繐p失。
沒有溫度探頭的巴氏滅菌根據(jù)用插入蛋的光纖探頭進(jìn)行的各種試驗(yàn)，開發(fā)了一種方法，其中可以對蛋進(jìn)行加熱而又不需插入探頭。這是重復(fù)所述處理所必須的，如在工業(yè)設(shè)置的情況，即在沒有探頭的情況下對蛋進(jìn)行加工。下面展示的方法用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的設(shè)備，它允許對蛋進(jìn)行受控加熱，而又不會誘導(dǎo)在蛋內(nèi)部形成渾濁的白色區(qū)域。為了使所述方法成功，下面所示出的標(biāo)準(zhǔn)是重要的·對于特定批次的蛋，蛋之間的重量差別必須在1g之內(nèi)·蛋的起始溫度必須相同(蛋在30℃下培育過夜)·微波可變電源必須具備足夠的控制級別·熱風(fēng)裝置必須具備足夠的控制級別·如果爐腔沒有適當(dāng)絕緣，實(shí)驗(yàn)室必須處在恒溫下。
所開發(fā)的方法包括以下步驟，并使用紅外溫度傳感器·在30℃的培育箱中培育接種蛋過夜·將蛋放入微波腔內(nèi)部的區(qū)分位置，關(guān)閉蓋子·讓蛋在熱風(fēng)中平衡2分鐘·第一加熱循環(huán)加熱2分鐘，將功率設(shè)定為大約18。供電裝置顯示可能會波動，但是必須不超過44W。功率讀數(shù)平均為35-37W·斷開2分鐘·第二加熱循環(huán)加熱90秒，將功率設(shè)定為18，與第一加熱循環(huán)相同·斷開2分鐘·第三加熱循環(huán)。在功率設(shè)定大約為4下加熱8分鐘(顯示必須不超過17W-平均為12-14W)以提升到巴氏滅菌溫度·斷開1分鐘·巴氏滅菌。在第三加熱循環(huán)確定的功率設(shè)定下加熱1分鐘。記錄時間(′保持時間′的開始)。斷開3分鐘。繼續(xù)加熱1分鐘，隨后斷開3分鐘，直到20分鐘的保持時間結(jié)束(即5次開/關(guān)循環(huán))。
·將最后三分鐘斷開期間結(jié)束(20分鐘循環(huán)結(jié)束)時顯示在IR溫度傳感器上的溫度讀數(shù)記錄下來，并取出雞蛋。
使用采用PID控制器進(jìn)行試驗(yàn)獲得的基礎(chǔ)線數(shù)據(jù)，根據(jù)微波能量輸入，時間和蛋表面溫度的IR測量開發(fā)以上程序。蛋的內(nèi)部溫度使用光纖探頭記錄，但所述探頭從PID控制器斷開。圖9-13中示出了腸炎沙門氏菌的溫度曲線，IR測量和對數(shù)減少的結(jié)果。圖9示出所述方法的基本溫度曲線。該曲線在整個處理過程中保持相同，除了縮短或延長保持時間外。在圖7中的處理區(qū)域如下A＝在44W快速加熱；B＝切斷電源；C＝根據(jù)IR讀數(shù)以12-14W緩慢加熱；D＝斷開(短停)；E＝緩慢加熱(12-14W)；F＝斷開(長停)；G＝冷卻。從圖10中可以看出，蛋之間的質(zhì)量差別似乎不會對在這些條件下測試所檢測到的范圍內(nèi)的熱點(diǎn)溫度有明顯影響。圖11示出沉淀或″渾濁度″的出現(xiàn)與蛋的內(nèi)部溫度相關(guān)，并決定集中以較高的溫度在較短的處理時間(在58-59℃下保持時間為15分鐘)，以在巴氏滅菌方法之后獲得更好的白蛋白質(zhì)量。圖12示出了成功巴氏滅菌的蛋的溫度曲線。達(dá)到了每個蛋的對數(shù)減少超過了6，不過低于3的對數(shù)減少的出現(xiàn)是值得關(guān)注的。重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)若干次，以便產(chǎn)生如圖13所示出的對數(shù)減少數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)中遇到的問題之一是注入蛋內(nèi)的接種物的波動性。對照試樣包括用與注入經(jīng)處理的蛋相同的接種物注射6個蛋。問題是存活微生物的恢復(fù)和控制數(shù)量不能在同一個蛋上進(jìn)行。在一組6個蛋中，注入微生物量的波動可以高達(dá)2個對數(shù)值。由此部分導(dǎo)致了如圖13所示的存活微生物的最終測定結(jié)果的波動。在圖13中，對數(shù)減少通過對照的平均計(jì)數(shù)以及形成對照的最高和最低值計(jì)算。所述計(jì)算方法本身表現(xiàn)出的實(shí)驗(yàn)誤差為2個對數(shù)值，并且考慮到了其他有問題的變量，如導(dǎo)致蛋表面溫度波動的空氣溫度控制，它可以部分解釋對數(shù)減少的大波動。不過，有趣的是注意到將保持時間從15分鐘增加到20分鐘似乎不能更有效地減少微生物數(shù)量。在其他實(shí)驗(yàn)中同樣觀察到了這種趨勢。在處理15分鐘之后，多次獲得了超過5的對數(shù)減少(圖12中的結(jié)果也沒有被集合在圖13，并且所產(chǎn)生的更多的數(shù)據(jù)集表現(xiàn)出這種趨勢)。圖13只是四組數(shù)據(jù)的總結(jié)。圖13中處理的所有蛋被表述為″全生的″，即沒有沉淀/渾濁/乳狀/濁度。
加熱的第一階段(圖9中的區(qū)域A，B，和C)不會出現(xiàn)問題，只有在偶爾出現(xiàn)過熱時才會在白蛋白中出現(xiàn)任何可見的變化。只有在對過程增加各種長度的保持時間之后才能檢測到白蛋白的變化。15分鐘的保持時間產(chǎn)生更少的濁度，大部分蛋是完全透明的。濁度會對從消費(fèi)者角度對巴氏滅菌蛋的可接受性產(chǎn)生影響，并且它可能對白蛋白的發(fā)泡特性產(chǎn)生潛在影響。
還研究了局部過熱對白蛋白外觀的影響。蛋在110W加熱2.5分鐘，以產(chǎn)生局部凝固。在處理之后若干經(jīng)歷″緩慢斜率″處理時間的蛋在底部(尖)端被小心打開。發(fā)現(xiàn)白蛋白以龍卷風(fēng)狀的形式凝固，從蛋黃底部開始。不過，每次最初的凝固并不是從同一個點(diǎn)開始。凝固似乎是從蛋黃下半部的不同位置開始的。蛋黃沒有凝固-只有連接白蛋白的部分。看上去似乎熱點(diǎn)是在這個位置-在蛋黃底部和蛋底部之間，且它是從蛋黃開始向下在不同位置。用插入的探頭難以發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，因?yàn)樘筋^被插在蛋的中央。不過，處理?xiàng)l件是根據(jù)熱點(diǎn)的溫度敏感性設(shè)計(jì)的，并且假設(shè)無論是什么位置，熱點(diǎn)的加熱速度是相同的。由于處理能夠在受控的條件下重復(fù)而不需插入溫度探頭，這種假設(shè)看上去是正確的，并且可以用作較大規(guī)模裝置設(shè)計(jì)的基線。通過將探頭分別插入蛋黃和白蛋白(通過去掉蛋的頂端部分并用獨(dú)立的蛋殼蓋再次蓋上)，確定了遠(yuǎn)離熱點(diǎn)的蛋黃和白蛋白之間的加熱速度是相似的。熱點(diǎn)的形成可能是由于雞蛋內(nèi)部微波的共振作用引起的，并且盡管只能獲得定性的數(shù)據(jù)，但是看上去似乎具有尖形底部的蛋更容易形成熱點(diǎn)，因?yàn)榕c圓形底部的蛋相比，熱點(diǎn)能更快并且更穩(wěn)定地形成。一般來說，與氣囊相對的蛋的一側(cè)是底部，而氣囊位于頂部。發(fā)現(xiàn)一些蛋的形狀非常不規(guī)則，而發(fā)現(xiàn)其他蛋的頂部和底部形狀相似(頂部和底部之間無法區(qū)分)。因此，看上去蛋形還會影響處理過程，不僅僅影響質(zhì)量。
本申請人最初預(yù)計(jì)只需要用微波對蛋進(jìn)行加熱，而不需將蛋保持在加熱的環(huán)境中。盡管只使用微波輻射產(chǎn)生的蛋具有可接受的外觀并且不破壞沒有白蛋白，但對目標(biāo)微生物腸炎沙門氏菌的對數(shù)減少則出乎意料地不充分(對數(shù)減少為1或更低)。相反，同時使用微波和熱風(fēng)以防止蛋表面的熱量損失卻出乎意料地有效。實(shí)際上，在處理之后，蛋的表面溫度明顯會影響本發(fā)明方法的巴氏滅菌效果。另一個驚人的結(jié)果是，蛋不能單獨(dú)在熱風(fēng)環(huán)境中保持預(yù)期的保持時間(15-20分鐘)，即使將具有特定內(nèi)部溫度的蛋放置在相同溫度的熱風(fēng)中。蛋內(nèi)部溫度降低，并且發(fā)現(xiàn)在保持時間過程中還必須對蛋連續(xù)施加低強(qiáng)度的微波能量。在保持期間的溫度降低可歸因于蛋表面的水分蒸發(fā)(例如，放入58℃的熱風(fēng)環(huán)境中的溫度為58℃的蛋，由于蛋殼表面的水分蒸發(fā)，每3分鐘溫度會降低2℃)。發(fā)現(xiàn)在每次處理期間蛋會損失高達(dá)0.3g的水分。通過在蛋表面涂抹礦物油能夠減弱這種影響，但不能將其完全消除，使得需要組合的低能量微波/熱風(fēng)保持裝置。因此，在蛋殼(外表面)溫度達(dá)到58℃時可能單獨(dú)用微波對蛋進(jìn)行巴氏滅菌。即使在微波加熱期間在20-25℃的空氣溫度中保持一個小時的時間，表面溫度只能達(dá)到52℃。
下面將結(jié)合附圖中的圖14對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的小容量帶殼蛋巴氏滅菌裝置的示意圖。
參見附圖中的圖14，小容量帶殼蛋巴氏滅菌裝置總體用附圖標(biāo)記10表示。裝置10包括位移裝置，以傳送帶12的形式通過裝載平臺14，溫度上升平臺16，穩(wěn)定平臺18，巴氏滅菌平臺20，保持平臺22，冷卻平臺24和卸載平臺26。
傳送帶12是硅傳送帶。有利的是，硅傳送帶是微波和食品兼容性的，并易于清洗。傳送帶12通過變頻AC馬達(dá)驅(qū)動，具有減速箱(未示出)，使傳送帶12具有0.15m/分鐘的最小速度和0.3m/分鐘的最大速度，精度為±0.004m/分鐘。這使得巴氏滅菌的速度為大約3個蛋/分鐘-大約6個蛋/分鐘。傳送帶12從裝載平臺14到卸載平臺26的長度為大約6.1m。
裝置10包括微波發(fā)生器(未示出)和10dB耦合器(未示出)，以將所生成的微波分成兩部分。所述微波發(fā)生器的最大微波輸出為2000W，最小微波輸出為大約50W，并以2.45GHz的頻率工作。耦合器連接至波導(dǎo)管28和波導(dǎo)管30，以將所生成的微波從微波發(fā)生器引至溫度上升平臺16和巴氏滅菌平臺20。
溫度上升平臺16和巴氏滅菌平臺20各自包括微波腔32，使用時所生成的微波輻射到其中。巴氏滅菌平臺20包括縱向延伸的長形波導(dǎo)管天線34，具有多個縱向分隔的槽，微波可以從這里輻射。類似地，溫度上升平臺16包括縱向延伸的長形波導(dǎo)管天線35，具有多個縱向分隔的槽。
微波扼流圈36設(shè)置在溫度上升平臺16的入口端，而微波扼流圈38設(shè)置在巴氏滅菌平臺20的出口端。
溫度上升平臺16和巴氏滅菌平臺20各自具有專門的空氣加熱器(未示出)。每個空氣加熱器包括流量限制器，風(fēng)扇和加熱箱，并由PID控制器控制。使用PT100傳感器(未示出)來測量和控制空氣溫度。這些溫度傳感器分別安裝在熱空氣進(jìn)入溫度上升平臺16和巴氏滅菌平臺20的地方。所述空氣加熱器各自的容量為7m3/小時，溫度范圍為環(huán)境溫度至70℃，精度為±0.5℃。
冷卻平臺24包括獨(dú)立的冷卻器(未示出)，包括冷凝器，蒸發(fā)器和循環(huán)風(fēng)扇。冷卻器的容量為2kW，并能產(chǎn)生溫度為5℃的冷空氣。
在使用時，將六個蛋的托盤放置在裝載平臺14的傳送帶12上。所述蛋通過扼流圈36進(jìn)入溫度上升平臺16的微波腔32，在這里繼續(xù)微波輻射，以獲得選定的加熱曲線。所述蛋的最終目標(biāo)熱點(diǎn)溫度為59.5℃，并且可以理解的是，它是由傳送帶速度和微波強(qiáng)度決定的。對于0.15m/分鐘的傳送帶速度來說，在900W的微波功率輸出條件下需要的暴露時間為600秒。隨著蛋縱向通過溫度上升平臺16，被蛋吸收的微波能量沿反對數(shù)曲線下降，而白蛋白和蛋黃的溫度沿對數(shù)曲線升高。同時，蛋外表面的溫度由于輸送到溫度上升平臺16的微波輻射和熱風(fēng)而升高，以便蛋表面溫度為57℃-60℃。當(dāng)?shù)半x開溫度上升平臺16時，它們用大約1分鐘時間通過穩(wěn)定平臺18，以便穩(wěn)定蛋的內(nèi)部和表面溫度。
所述蛋離開穩(wěn)定平臺18以進(jìn)入巴氏滅菌平臺20，在這里用微波對它們進(jìn)行輻射大約10分鐘。在巴氏滅菌平臺20，通過使用微波和熱風(fēng)保持蛋的內(nèi)外部溫度。巴氏滅菌平臺20上的蛋沿平臺20的長度接收來自帶槽天線34的均勻微波輻射。
在離開巴氏滅菌平臺20時，蛋通過微波扼流圈38，然后通過保持平臺22。蛋在保持平臺22上的駐留時間為大約5分鐘。由于保持平臺22也提供熱風(fēng)，保持平臺22上的蛋從熱風(fēng)接收能量，盡管在保持平臺22它們沒有被微波輻射。
蛋離開固定平臺22，通過冷卻平臺24，在冷卻平臺24上的駐留時間為大約5分鐘。在冷卻平臺24，通過冷空氣將蛋冷卻到最終表面溫度為大約20℃，然后將蛋托盤從卸載平臺26的傳送帶12上取走。
正如所示出的，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可以對已包裝好的蛋進(jìn)行巴氏滅菌，并且蛋可以通過完全干燥的工藝進(jìn)行巴氏滅菌。蛋在靜止?fàn)顟B(tài)下成功進(jìn)行巴氏滅菌，類似于包裝好的蛋容器內(nèi)部的狀態(tài)。因此，可以對已包裝雞蛋進(jìn)行處理，而不需要除了將包裝的蛋在傳送帶上傳送通過巴氏滅菌裝置的各個區(qū)域外，轉(zhuǎn)動或移動每個蛋。同時使用微波能量和熱風(fēng)進(jìn)行巴氏滅菌，可以顯著減少處理時間，并與傳統(tǒng)熱水浴系統(tǒng)相比改善白蛋白的質(zhì)量。預(yù)計(jì)，本發(fā)明的方法可以對大量已包裝的蛋進(jìn)行巴氏滅菌，根據(jù)由表征蛋熱點(diǎn)的加熱速度確定的工藝參數(shù)，并發(fā)現(xiàn)該熱點(diǎn)并不像以前認(rèn)為的那樣在蛋黃中，而是僅靠蛋黃的下面。對該熱點(diǎn)的精確控制可以產(chǎn)出具有較少白蛋白損壞的蛋。
權(quán)利要求
1.帶殼蛋巴氏滅菌方法，包括在溫度上升平臺，主要通過微波輻射使帶殼蛋的白蛋白溫度上升到溫度為57℃-60℃，白蛋白溫度隨時間以至少降低一次的速度上升；同時，在所述溫度上升平臺，主要通過外部熱輻射或傳導(dǎo)使蛋外表面的溫度上升到溫度為57℃-70℃，或者作為替代或補(bǔ)充，通過抑制蛋的熱損失由微波輻射使蛋表面溫度上升到溫度為57℃-70℃；和在巴氏滅菌平臺，通過微波輻射和外部熱輻射或傳導(dǎo)使所述溫度至少保持一些時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中抑制蛋的熱損失是通過將蛋保持在加熱的空氣中實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述溫度被保持至少15分鐘，但不超過25分鐘。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中多個蛋同時進(jìn)行巴氏滅菌，并且其中所述蛋至少部分包裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所有的蛋按相同方向包裝。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，包括根據(jù)預(yù)定的蛋重范圍選擇雞蛋用于同時巴氏滅菌。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述白蛋白溫度以沿作為時間函數(shù)的近似反對數(shù)曲線的速度上升。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，包括在升高白蛋白和表面溫度之前將所述蛋預(yù)處理以達(dá)到所需的起始溫度。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，包括溫度保持平臺，其中僅通過熱輻射或傳導(dǎo)，即沒有微波輻射，將能量供應(yīng)給所述蛋。
10.帶殼蛋巴氏滅菌裝置，包括溫度上升平臺，包括微波可以輻射入內(nèi)的微波腔或微波腔部分；巴氏滅菌平臺，包括微波可以輻射入內(nèi)的微波腔或微波腔部分；加熱裝置，對位于所述溫度上升平臺的帶殼蛋和位于巴氏滅菌平臺的帶殼蛋提供輻射或傳導(dǎo)熱；和位移裝置，提供帶殼蛋和微波腔或微波腔部分之間的相對位移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述微波腔直接連接，以便在使用時，帶殼蛋直接從溫度上升平臺的微波腔進(jìn)入巴氏滅菌平臺的微波腔。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中單個微波腔限定了所述微波腔部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述微波腔被隔開，所述裝置包括微波腔之間的穩(wěn)定平臺，在使用時穩(wěn)定帶殼蛋的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中所述穩(wěn)定平臺被加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任意一項(xiàng)的裝置，包括在巴氏滅菌平臺之后的保持平臺，其中帶殼蛋可在加熱環(huán)境被保持一段時間。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任意一項(xiàng)的裝置，其中溫度上升平臺的微波腔和/或巴氏滅菌平臺的微波腔是長形的，并包括長形的，縱向延伸的波導(dǎo)管天線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中所述波導(dǎo)管天線包括多個縱向間隔的槽，微波可以從其輻射，在使用時對帶殼蛋提供基本均勻的微波輻射，通過巴氏滅菌平臺的微波腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的裝置，其中所述溫度上升平臺的微波腔的波導(dǎo)管天線被設(shè)計(jì)成對進(jìn)入溫度上升平臺的微波腔的蛋提供較大劑量的微波輻射，因而最初迅速升高白蛋白和蛋黃的內(nèi)部溫度，并且對通過溫度上升平臺的微波腔的蛋提供逐漸減弱的微波輻射，接收到的微波輻射沿近似反對數(shù)曲線減弱，確保白蛋白和蛋黃的溫度沿近似對數(shù)曲線升高。
全文摘要
帶殼蛋巴氏滅菌方法(10)包括，在溫度上升平臺(16)，主要通過微波輻射使帶殼蛋的白蛋白溫度上升到溫度為57℃－60℃，白蛋白溫度以至少降低一次的速度升高。同時，在所述溫度上升平臺上(16)，主要通過外部熱輻射或傳導(dǎo)使蛋外表面的溫度上升到溫度為57℃－70℃，或者另外地，通過抑制蛋的熱損失由微波輻射使蛋表面溫度上升到溫度為57℃－70℃。然后通過微波輻射和外部熱輻射或傳導(dǎo)將所述溫度保持至少一段時間。
文檔編號A23L1/32GK1946299SQ200580012676
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者C·伊拉斯莫斯, M·J·羅索夫 申請人:Csir