專利名稱：一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，本發(fā)明屬于脫水果蔬食品殺菌技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
果蔬粉是脫水果蔬的延伸產(chǎn)品。脫水果蔬是新鮮果蔬經(jīng)過干燥脫水加工成的方便食品，但在加工、儲(chǔ)運(yùn)過程中由于各種原因(如原料本身含菌量高，生產(chǎn)加工過程中難以殺滅害蟲蟲卵和微生物，原料或成品保管不善，生產(chǎn)過程中的污染等)，很容易造成微生物超標(biāo)，并由此造成巨大損失。由于脫水果蔬食品本身的特殊性，一般的加熱或化學(xué)殺菌方法均不適用，為達(dá)衛(wèi)生指標(biāo)，目前脫水果蔬粉殺菌處理應(yīng)用最多的是γ射線輻照殺菌技術(shù)，國標(biāo)GB/T 18526.3-2001中規(guī)定脫水蔬菜輻照加工最低有效劑量為4kGy，最高耐受劑量為10kGy。輻照在一定程度上可有效地控制微生物含量，提高果蔬粉衛(wèi)生質(zhì)量，但其存在以下缺點(diǎn)受輻射源的地點(diǎn)限制，產(chǎn)生輻照異味或輻照物殘留，使食品特有香氣損失，一些產(chǎn)品輻照處理后色澤變化較大。另外，輻照產(chǎn)品的安全性問題許多人存在顧慮，盡管目前國內(nèi)對(duì)輻照食品的安全性尚無定論，但日韓及歐盟等國家卻嚴(yán)格限制進(jìn)口經(jīng)過輻照處理的食品原料。因此，尋求替代的殺菌方法顯得比較重要。
微波殺菌法和蒸汽殺菌法是目前報(bào)道較多的果蔬粉的殺菌方法。蒸汽殺菌法通常是利用100℃左右的水蒸汽或100℃以上高壓過熱蒸汽進(jìn)行殺菌，一般用蒸汽加熱30-60min，可達(dá)到所需殺菌效果，此法無輻照殘留，但加熱時(shí)間過長(zhǎng)，溫度過高會(huì)使果蔬粉的營(yíng)養(yǎng)和色澤風(fēng)味損失較多，且蒸汽處理后產(chǎn)品水分增加需要二次干燥。微波殺菌方面，張鴻發(fā)等(1999，肉類工業(yè))研究了不同食品介質(zhì)對(duì)微波殺菌效果比較，發(fā)現(xiàn)食品中水分含量越高，微波殺菌效果越好，得出水分的存在能明顯增強(qiáng)微波殺菌效果的結(jié)論；朱金國等(2005，中國食品衛(wèi)生雜志)用微波對(duì)茶葉中霉菌的滅菌效果進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)茶葉的水分含量對(duì)微波殺霉菌效率有顯著影響，認(rèn)為在應(yīng)用微波除菌時(shí)，茶葉水分含量最好大于5％，如水分過低，則需要增加微波作用時(shí)間，并會(huì)導(dǎo)致茶葉產(chǎn)生焦糊味；但他們都未指出對(duì)低水分物料如何采取措施來提高微波殺菌效果，并防止焦糊，保證食品品質(zhì)。周勇生(2004，中國調(diào)味品)用微波對(duì)辣椒粉、花椒粉、姜黃粉、甘草粉、陳皮粉、小茴香等調(diào)味粉進(jìn)行殺菌處理，發(fā)現(xiàn)微波對(duì)大多數(shù)調(diào)味粉殺菌是可行的，實(shí)驗(yàn)的調(diào)味粉大都可用微波頻率2450MHz在100℃加熱6min后，達(dá)到其衛(wèi)生指標(biāo)，但其微波處理的時(shí)間比較長(zhǎng)，細(xì)菌總數(shù)大約降低1～2個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)，且沒有找到對(duì)某些產(chǎn)品(如姜黃粉)殺菌效果很差的原因。梁進(jìn)等(1999，食品工業(yè)科技)對(duì)辣椒粉的滅菌試驗(yàn)中，直接向100g辣椒粉中加入30ml無菌蒸餾水后再微波滅菌20min，滅菌率達(dá)99.9％，證明了增加含水量可提高殺菌效果，但他采用直接加無菌蒸餾水法并不是對(duì)所有果蔬粉都適合，容易造成結(jié)塊、水分分布不均勻，使殺菌不均勻，且他用微波殺菌的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20min?？偟膩碚f，目前對(duì)食品的微波殺菌大多是從提高微波功率，延長(zhǎng)殺菌時(shí)間方面著手來提高殺菌效果，對(duì)果蔬粉等干制品往往殺菌效果提高不多而產(chǎn)品品質(zhì)下降很多。
而微波干燥殺菌作為一新興果蔬脫水方法，可大大縮短干燥時(shí)間，且產(chǎn)品安全衛(wèi)生，但并不能解決其它干燥方法生產(chǎn)的果蔬粉微生物超標(biāo)問題；微波對(duì)水分含量20％以下的食品可大大提高干燥效率，因此常常在其它干燥方式后期，水分含量降為20％左右時(shí)進(jìn)行微波干燥殺菌以提高干燥效率，并發(fā)揮微波的殺菌作用，但是生產(chǎn)工藝受到限制，其它干燥產(chǎn)品如凍干果蔬粉等顯然不能如此殺菌。低含水量果蔬粉的微波殺菌效果較差及不穩(wěn)定問題仍然不能得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，用于果蔬粉的殺菌。
技術(shù)解決方案本發(fā)明提供了一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，其主要過程為對(duì)水分含量為2％-7％的果蔬粉(脫水工藝方法不限)，先利用60-100℃的水蒸汽，加熱增濕處理5-15min，降溫平衡水分，使產(chǎn)品水分含量均勻增加為13％-22％，達(dá)到增濕目的并有一定殺菌作用；由于在2450MHz微波場(chǎng)中水的介電系數(shù)可達(dá)78.2，大大高于干制果蔬粉的介電系數(shù)，因此后續(xù)的微波殺菌兼干燥具有高效的特點(diǎn)。采用的微波功率為600W-1500W，時(shí)間90-150s，得到的殺菌后最終果蔬粉水分含量為2％-7％，細(xì)菌總數(shù)降低3-4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，衛(wèi)生指標(biāo)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，然后產(chǎn)品按實(shí)際需要進(jìn)行包裝和貯藏。本發(fā)明前期采用蒸汽預(yù)處理，使果蔬粉水分含量提高，介電常數(shù)增加，從而使后續(xù)的微波殺菌更有效；蒸汽加熱增濕的同時(shí)也有殺菌效果，微波殺菌的同時(shí)水分也隨之脫除，達(dá)到干燥目的，二者相輔相成達(dá)到果蔬粉高效殺菌目的，且整個(gè)殺菌時(shí)間僅用6-18min，有效保持了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤、口感和風(fēng)味。
直接蒸汽加熱增濕由于蒸汽分布比較均勻，使產(chǎn)品的增濕也比較均勻。同時(shí)，蒸汽加熱具有一定的殺菌作用，與微波殺菌協(xié)同達(dá)到果蔬粉殺菌的目的，并且由于蒸汽處理時(shí)間較短，對(duì)果蔬粉營(yíng)養(yǎng)成分的破壞小于常規(guī)的單一蒸汽殺菌方法。
微波殺菌時(shí)，物料的含水量越高，吸收微波能就越好，滅菌效果也越好，實(shí)驗(yàn)證明同一種物料的含水量與滅菌效果基本呈正比。果蔬粉直接采用微波殺菌效果并不好，正是由于其含水量很低，可吸收的微波能很少所致。微波殺菌存在熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，蒸汽增濕后，再采用微波殺菌，由于水分含量增加使果蔬粉介電常數(shù)升高，吸收的微波能大大增加，微波對(duì)微生物的熱效應(yīng)是使蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物死亡；而微波對(duì)微生物的生物效應(yīng)使微波電場(chǎng)改變了細(xì)胞膜斷面的電徑分布，影響了細(xì)胞膜周圍電子和離子的濃度，從而改變了細(xì)胞膜的通透性能，使微生物生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制而死亡。并且水分含量增加使菌體蛋白含水量增加，更易為熱力所凝固，即微生物的熱致死性更好，從而得到很好的殺菌效果，解決了低含水率果蔬粉直接微波殺菌效果差的問題。
由于蒸汽加熱增濕后進(jìn)入產(chǎn)品的水分均以游離水的形式存在，因此在后續(xù)微波加熱殺菌時(shí)極易脫除。在微波場(chǎng)中水分子劇烈擺動(dòng)而產(chǎn)生大量摩擦熱，在蒸發(fā)通道暢通時(shí)，游離水迅速脫出，殺菌的同時(shí)達(dá)到快速干燥的效果，并且殺菌后水分含量往往比殺菌前更低。
通常，微波對(duì)食品的殺菌都是直接殺菌，而如采用直接加水或噴霧增濕果蔬粉的方法，容易使產(chǎn)品增濕不均勻或部分結(jié)塊，從而導(dǎo)致微波加熱不均勻，殺菌不均勻，并且噴水過程中也容易污染微生物，蒸汽增濕則使這些影響降到最低。直接用微波干燥法生產(chǎn)的脫水果蔬，產(chǎn)品干燥與殺菌同步進(jìn)行，但此法需要專門的微波干燥設(shè)備，有一定的局限性。而如果在果蔬脫水至水分含量20％左右再進(jìn)行微波干燥殺菌的工藝，雖然提高了干燥速率，但殺菌效果不如增濕后殺菌，并且受設(shè)備局限，脫水果蔬的生產(chǎn)方法也受到限制，不利于果蔬收獲旺季的大規(guī)模生產(chǎn)。而且如干燥至水分含量20％左右不立即進(jìn)行殺菌處理而貯存，在此非安全含水率下，微生物極易增殖，造成食品快速變質(zhì)；而對(duì)于各種冷凍干燥或真空冷凍干燥而得到的脫水果蔬，生產(chǎn)過程本身就很難控制最終含水量。而本發(fā)明克服了以上各種缺點(diǎn)，實(shí)用性更強(qiáng)。
本發(fā)明的有益效果與果蔬粉γ射線輻照殺菌的背景技術(shù)相比，本發(fā)明無有害物質(zhì)殘留，不存在設(shè)備可能引起的安全及環(huán)境問題，更易于被大眾接受，且殺菌效果理想，可將微生物殺滅到合理的衛(wèi)生要求范圍內(nèi)，擴(kuò)展了脫水果蔬粉的殺菌方法。
與流通蒸汽及高溫蒸汽殺菌的背景技術(shù)相比，本發(fā)明的蒸汽預(yù)處理主要是為增濕，處理時(shí)間比以殺菌為目的的蒸汽加熱短得多，從而使果蔬粉的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤和風(fēng)味的保存率大大提高，并且避免了殺菌后產(chǎn)品水分含量超限，還要專門后續(xù)干燥的工藝。
與脫水果蔬直接微波殺菌的背景技術(shù)相比，本發(fā)明抓住了影響微波殺菌效果的主要因素水分含量。采用蒸汽增濕提高果蔬粉介電常數(shù)，克服了低含水率果蔬粉微波殺菌效果差及容易焦糊的缺點(diǎn)，且殺菌時(shí)間為90-150s，低于直接微波殺菌一般需要的2-3min，甚至7、8min的殺菌時(shí)間。提出了微波殺菌在低含水率脫水果蔬殺菌中應(yīng)用的新方法。
與微波干燥殺菌法生產(chǎn)脫水果蔬粉相比，本發(fā)明擴(kuò)展了需要?dú)⒕墓叻鄯秶?，適用于各種脫水方法制得的果蔬粉的后續(xù)殺菌。
與干燥后期至水分含量20％左右再微波干燥的背景技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)際目的是殺菌，殺菌的同時(shí)達(dá)到干燥效果，不同于背景技術(shù)干燥是主要目的。由最終安全含水率的產(chǎn)品增濕至水分13％-22％，此時(shí)產(chǎn)品中增加的水分是游離水，微波殺菌時(shí)更容易吸收微波能，增加殺菌效果，水分也更易脫除，殺菌后的水分含量一般比殺菌前更低；與背景技術(shù)中干燥后期主要為結(jié)合水形式的含水量不同，因此微波殺菌的效果和水分脫除速率都高于背景技術(shù)。本發(fā)明使果蔬粉生產(chǎn)方法更多樣性，不必受后期干燥方式限制影響大規(guī)模生產(chǎn)。實(shí)際上，許多生產(chǎn)廠家并沒有采用微波干燥技術(shù)，如果利用本發(fā)明成立專門公司進(jìn)行果蔬粉微波殺菌，則能更好的控制我國脫水果蔬粉的衛(wèi)生質(zhì)量，為國家和企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1熱風(fēng)干燥麥苗粉微波殺菌原料熱風(fēng)干燥生產(chǎn)的麥苗粉初始水分含量4.56％，細(xì)菌總數(shù)2.6×106個(gè)/g，大腸菌群360個(gè)/100g。
A直接微波殺菌物料厚度約1cm，微波頻率2450MHz，功率600W，時(shí)間150s，殺菌后的麥苗粉水分含量為3.32％，細(xì)菌總數(shù)7.45×104個(gè)/g，大腸菌群230個(gè)/100g，殺菌后麥苗粉出現(xiàn)部分焦糊現(xiàn)象。
B蒸汽增濕處理后微波殺菌麥苗粉鋪成1cm厚，用100℃水蒸汽加熱增濕6min，降溫平衡水分后，水分含量增加至15.6％；然后將增濕后的麥苗粉進(jìn)行微波殺菌，物料厚度約1cm，微波頻率2450MHz，功率600W，時(shí)間150s，殺菌后的麥苗粉水分含量為2.58％，細(xì)菌總數(shù)1.2×103個(gè)/g，大腸菌群＜30個(gè)/100g，維生素C保存率90.3％，葉綠素保存率87.2％，外觀無明顯變化。然后將殺過菌的達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品按需要進(jìn)行包裝和貯藏。
從以上對(duì)比可看到，蒸汽增濕預(yù)處理后微波殺菌效果大大提高。
實(shí)施例2凍干胡蘿卜粉的蒸汽預(yù)處理后微波殺菌原料為凍干胡蘿卜粉，初始水分含量2.85％，細(xì)菌總數(shù)3.7×106個(gè)/g，大腸菌群480個(gè)/100g，將原料用100℃水蒸汽加熱增濕8min，降溫平衡水分后，測(cè)得水分含量增加至18.9％，然后將增濕后的胡蘿卜粉送入微波殺菌設(shè)備，物料厚度1cm左右，微波頻率2450MHz，功率1000W，時(shí)間120s，殺菌后產(chǎn)品水分含量為2.36％，細(xì)菌總數(shù)816個(gè)/g，大腸菌群＜30個(gè)/100g，殺菌后胡蘿卜粉的組織狀態(tài)，色香味與殺菌前均無明顯區(qū)別。
實(shí)施例3真空干燥香蕉粉的蒸汽預(yù)處理后微波殺菌原料為真空干燥香蕉粉，初始水分含量6.23％，細(xì)菌總數(shù)1.12×105個(gè)/g，大腸菌群230個(gè)/100g。將香蕉粉在真空條件下用80℃左右水蒸汽處理12min后，降溫平衡水分，測(cè)得水分含量增加至14.7％，然后將增濕后的香蕉粉送入微波殺菌設(shè)備，物料厚度1cm左右，微波頻率2450MHz，功率1500W，時(shí)間90s，殺菌后產(chǎn)品水分含量為4.51％，細(xì)菌總數(shù)100個(gè)/g，大腸菌群沒有檢出，殺菌后香蕉粉的外觀、色香味與殺菌前均無明顯區(qū)別。
權(quán)利要求
1.一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，其特征是將需要?dú)⒕暮蕿?％-7％的果蔬粉，先用水蒸汽加熱增濕處理，蒸汽溫度為60-100℃，時(shí)間5-15min，，使果蔬粉水分含量增加為13％-22％，之后進(jìn)行微波干燥殺菌，微波功率為600W-1500W，時(shí)間90-150s，得到的殺菌后最終果蔬粉水分含量2％-7％，細(xì)菌總數(shù)降低3-4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)，衛(wèi)生指標(biāo)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，然后產(chǎn)品按實(shí)際需要進(jìn)行包裝和貯藏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，其特征是原料為含水率2％-7％的脫水果蔬粉，其前期脫水工藝方法不限。
全文摘要
一種用蒸汽預(yù)處理提高果蔬粉微波殺菌效果的方法，屬于脫水果蔬食品殺菌技術(shù)領(lǐng)域。其主要工藝過程為對(duì)水分含量為2％－7％的果蔬粉，先用水蒸汽加熱增濕處理5－15min，使水分含量增加至13％－22％；之后進(jìn)行微波干燥殺菌90－150s，經(jīng)殺菌的最終果蔬粉水分含量為2％－7％，細(xì)菌總數(shù)降低3－4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，衛(wèi)生指標(biāo)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明前期采用蒸汽預(yù)處理，提高果蔬粉的水分含量，使其介電常數(shù)增加，從而大大提高了后續(xù)的微波殺菌效果；蒸汽加熱增濕的同時(shí)也有殺菌效果，微波殺菌的同時(shí)水分也隨之脫除，達(dá)到干燥目的，二者相輔相成達(dá)到果蔬粉高效殺菌目的，且由于整個(gè)殺菌處理時(shí)間短，有效保持了果蔬粉的營(yíng)養(yǎng)成分、色澤、口感和風(fēng)味。
文檔編號(hào)A23L3/40GK1899050SQ200610086379
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者張慜, 王瑞, 孫金才, 范柳萍 申請(qǐng)人:江南大學(xué)