本發(fā)明屬于食品加工技術領域，具體涉及一種食品納米化冷殺菌方法及系統(tǒng)。
背景技術：
食品冷殺菌又稱為非熱殺菌，其在殺滅食品中微生物的同時還能較好保持食品固有營養(yǎng)、色澤以及新鮮度等，能更好的滿足消費者對食品營養(yǎng)和原味的要求。按照作用方式不同冷殺菌可分為物理冷殺菌、化學冷殺菌、生物冷殺菌，其中物理殺菌在工業(yè)應用中最為廣泛。
目前，超高壓冷殺菌是食品工業(yè)的主要冷殺菌方式，該方式不僅能夠鈍化病原菌及酵母，而且還能夠很好的保持食品的鮮度、營養(yǎng)成分；但作為靜態(tài)殺菌的超高壓冷殺菌，其殺菌效果難以保證，且操作復雜、具有難連續(xù)化處理等問題，難以滿足大規(guī)模處理的食品工業(yè)需求。
超高壓殺菌的原理是將食物置于超高靜水壓力下處理一定時間，利用壓力進行殺菌、鈍化活性酶、物料改性與熟化等，達到食品加工的目的。超高壓微射流均質是食品物理改性方法的一種，有效改善食品功能性質。但是，超高壓微射流均質處理食品存在問題：(1)溫度不容控制，高溫度下容易破壞食品營養(yǎng)價值；(2)食品顆粒的分布廣，顆粒較大，難以實現納米化。
因此，針對食品冷殺菌處理工藝要求，急需一種高效、連續(xù)和操作簡單的方法。
技術實現要素：
為了解決以上現有冷殺菌技術的缺點和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種食品納米化冷殺菌方法，解決食品液態(tài)物料連續(xù)化、大規(guī)模、穩(wěn)態(tài)生產的的難題。該方法在低溫下進行食品納米化處理，在提高食品的功能特性的同時，實現食品的連續(xù)化冷殺菌過程。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種食品納米化冷殺菌系統(tǒng)。
本發(fā)明目的通過以下技術方案實現：
一種食品納米化冷殺菌方法，包括如下步驟：
將液態(tài)食品通過輸送系統(tǒng)送入微射流裝置，在溫度為4-6℃，壓力為200-600MPa條件下進行微射流處理，然后采用過濾孔徑為200nm的過濾膜進行過濾，得到納米化冷殺菌后的食品。
優(yōu)選地，所述微射流處理的時間為10-20min。
一種食品納米化冷殺菌系統(tǒng)，所述納米化冷殺菌系統(tǒng)包括依次連接的物料罐、輸送系統(tǒng)、微射流裝置和納米膜分離系統(tǒng)；所述納米膜分離系統(tǒng)設置截留液出口和透過液出口，截留液出口連接至物料罐；所述納米化冷殺菌系統(tǒng)還設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制輸送系統(tǒng)、微射流裝置和納米膜分離系統(tǒng)的流速、壓力、溫度等各項參數。
優(yōu)選地，所述納米膜分離系統(tǒng)采用過濾孔徑為200nm過濾膜。
本發(fā)明的原理為：在4-6℃低溫下，通過200-600MPa超高壓微射流破碎法及納米膜過濾的方法，對液體食品進行納米化處理，利用在超高壓條件下產生的剪切、空穴、碰撞等作用使食品成分和微生物高度破碎，促使食品顆粒及細胞分散、均質、乳化和納米化，得到20-200nm的納米顆粒食品。此發(fā)明在將微生物全部殺滅的同時，極大地保持食品原有風味、均一性和穩(wěn)定性，提高消化吸收率，實現低溫下食品的冷殺菌。
相對于現有技術，本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點及有益效果：
(1)本發(fā)明的方法處理溫度為4-6℃，壓力為200-600MPa，對設備的要求并不十分苛刻，但殺菌效果和滅酶極好，實現真正意義上低溫條件下冷殺菌和冷滅酶；
(2)本發(fā)明的方法在殺滅微生物同時，可以將食品物料自身的細胞和組織剪切和破碎，將食品中風味物質最大釋放出來，增加食品的細膩口感和原有風味；
(3)本發(fā)明的方法對食品體系進行納米化處理，提高乳化和懸浮食品體系的穩(wěn)定性，防止果汁、果醬等飲料的分層和沉淀，改善液體食品的感官品質；
(4)經過納米化處理的食品成分，比表面積顯著增大，提高人體的生物酶作用效率，促進食品消化和吸收，提高食品的營養(yǎng)價值，特別適合兒童和病患者的食用；
(5)本發(fā)明的方法可實現真正意義的產業(yè)化，相對于高靜壓處理方法，操作簡便，可以連續(xù)化生產；
(6)根據目前的成本核算，在現階段，本技術的成本較傳統(tǒng)超高靜壓殺菌方式減少10％-15％左右。
附圖說明
圖1為本發(fā)明食品納米化冷殺菌系統(tǒng)的連接關系構造圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1
本實施例的一種食品納米化冷殺菌系統(tǒng)，其連接關系構造圖如圖1所示，包括依次連接的物料罐、輸送系統(tǒng)、微射流裝置和納米膜分離系統(tǒng)；所述納米膜分離系統(tǒng)設置截留液出口和透過液出口，截留液出口連接至物料罐；所述納米化冷殺菌系統(tǒng)還設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制輸送系統(tǒng)、微射流裝置和納米膜分離系統(tǒng)的流速、壓力、溫度等各項參數。
采用上述系統(tǒng)對食品進行納米化冷殺菌方法，包括如下步驟：
挑選八至九成熟的新鮮西瓜，通過取瓢、破碎、壓榨、過濾等得到西瓜清汁，經檢測，其初始菌落總數達2.3×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落總數均達4.0×104cfu/mL，大腸菌群數為5×103cfu/mL。液內可見不均勻顆粒，長時靜置伴隨較明顯的分層。將西瓜清汁以無菌方式加入物料罐，通過輸送系統(tǒng)進入微射流裝置，設定為200MPa的超高壓均質，通過控制系統(tǒng)控制物料溫度在4-6℃，進行微射流處理10min后，通過納米膜分離系統(tǒng)過濾，納米膜分離系統(tǒng)采用過濾孔徑為200nm過濾膜，過濾透過液即為納米化冷殺菌后的食品，截留液返回物料罐繼續(xù)處理。設置對照處理，直接將西瓜清汁在200MPa條件下進行微射流處理10min。
通過使用上述納米化冷殺菌技術處理后，果汁外觀均勻度極大提高，分層現象基本消失，菌落總數低于10cfu/mL，霉菌及酵母菌菌落總數低于10cfu/mL，大腸菌群量低于3MPN/100mL，即處理后的西瓜清汁微生物指標優(yōu)于國家標準，結果見表1。
表1西瓜清汁在均質壓力為200MPa的菌落檢測結果
實施例2
采用實施例1的系統(tǒng)對食品進行納米化冷殺菌方法，包括如下步驟：
挑選八至九成熟的新鮮西瓜，通過取瓢、破碎、壓榨、過濾等得到西瓜清汁，經檢測，其初始菌落總數達2.3×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落總數均達4.0×104cfu/mL，大腸菌群數為5×103cfu/mL。液內可見不均勻顆粒，長時靜置伴隨較明顯的分層。將西瓜清汁以無菌方式加入物料罐，通過輸送系統(tǒng)進入微射流裝置，設定為300MPa的超高壓均質，通過控制系統(tǒng)控制物料溫度在4-6℃，進行微射流處理10min后，通過納米膜分離系統(tǒng)過濾，納米膜分離系統(tǒng)采用過濾孔徑為200nm過濾膜，過濾透過液即為納米化冷殺菌后的食品，截留液返回物料罐繼續(xù)處理；同實施例1設置微射流對照組，直接將西瓜清汁在300MPa條件下進行微射流處理10min。使用納米化冷殺菌技術處理后，果汁外觀均勻度極大提高，分層現象基本消失，菌落總數低于10cfu/mL，霉菌及酵母菌菌落總數低于10cfu/mL，大腸菌群量低于3MPN/100mL，即處理后的西瓜清汁微生物指標優(yōu)于國家標準，結果見表2。
表2西瓜清汁在均質壓力為300MPa的菌落檢測結果
實施例3
采用實施例1的系統(tǒng)對食品進行納米化冷殺菌方法，包括如下步驟：
取草莓破碎、壓榨、過濾等得到草莓汁，經檢測，其初始菌落總數達3.2×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落總數均達2.5×104cfu/mL，大腸菌群數為4.5×103cfu/mL。液內可見不均勻顆粒，長時靜置伴隨較明顯的分層。將草莓汁以無菌方式加入物料罐，通過輸送系統(tǒng)進入微射流裝置，設定為400MPa的超高壓均質，通過控制系統(tǒng)控制物料溫度在4-6℃，進行微射流處理10min后，通過納米膜分離系統(tǒng)過濾，納米膜分離系統(tǒng)采用過濾孔徑為200nm過濾膜，過濾透過液即為納米化冷殺菌后的食品，截留液返回物料罐繼續(xù)處理；同實施例1設置微射流對照組，直接將草莓汁在400MPa條件下進行微射流處理10min。使用納米化冷殺菌技術處理后，果汁外觀均勻度極大提高，分層現象基本消失，菌落總數低于10cfu/mL，霉菌及酵母菌菌落總數低于10cfu/mL，大腸菌群量低于3MPN/100mL，即處理后的草莓汁微生物指標優(yōu)于國家標準，結果見表3。
表3草莓汁在均質壓力為400MPa的菌落檢測結果
實施例4
采用實施例1的系統(tǒng)對食品進行納米化冷殺菌方法，包括如下步驟：
取草莓破碎、壓榨、過濾等得到草莓汁，經檢測，其初始菌落總數達3.2×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落總數均達2.5×104cfu/mL，大腸菌群數為4.5×103cfu/mL。液內可見不均勻顆粒，長時靜置伴隨較明顯的分層。將草莓汁以無菌方式加入物料罐，通過輸送系統(tǒng)進入微射流裝置，設定為600MPa的超高壓均質，通過控制系統(tǒng)控制物料溫度在4-6℃，進行微射流處理10min后，通過納米膜分離系統(tǒng)過濾，納米膜分離系統(tǒng)采用過濾孔徑為200nm過濾膜，過濾透過液即為納米化冷殺菌后的食品，截留液返回物料罐繼續(xù)處理；同實施例1設置微射流對照組，直接將草莓汁在600MPa條件下進行微射流處理10min。使用納米化冷殺菌技術處理后，果汁外觀均勻度極大提高，分層現象基本消失，菌落總數低于10cfu/mL，霉菌及酵母菌菌落總數低于10cfu/mL，大腸菌群量低于3MPN/100mL，即處理后的草莓汁微生物指標優(yōu)于國家標準，結果見表4。
表4草莓汁在均質壓力為600MPa的菌落檢測結果
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。