一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品殺菌技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食品安全問(wèn)題是關(guān)系到人們健康和國(guó)計(jì)民生的重大問(wèn)題。微生物污染是導(dǎo)致食品出現(xiàn)安全問(wèn)題的最主要原因。杜絕或降低微生物污染的主要措施是殺菌和除菌，隨著消費(fèi)者對(duì)最少加工、無(wú)添加劑、營(yíng)養(yǎng)和貨架期穩(wěn)定的食品的需求，傳統(tǒng)食品工業(yè)中的主要?dú)⒕侄我粺釟⒕巡荒軡M足人們的要求，這就促進(jìn)了非熱殺菌技術(shù)(如輻射殺菌技術(shù)、電磁殺菌技術(shù)、超高壓殺菌技術(shù))的發(fā)展，非熱殺菌也是目前世界各國(guó)競(jìng)相開發(fā)的殺菌新技術(shù)。其中，超高壓殺菌技術(shù)是21世紀(jì)食品工業(yè)最具有應(yīng)用前景的殺菌技術(shù)之一。
[0003]超高壓殺菌技術(shù)是利用超高壓處理(采用100?100MPa靜態(tài)液壓力)達(dá)到殺死物料中腐敗菌和致病菌目的的一種殺菌新技術(shù)。傳統(tǒng)的殺菌方法如熱殺菌一般的處理?xiàng)l件為121°C，15?20min，這樣的條件會(huì)造成食品中某些成分尤其是生理活性成分如維生素等大量損失。超高壓殺菌技術(shù)滿足了人們“最少加工(Minimal Process)"的食品加工新理念，在處理時(shí)提供給物料的能量相對(duì)較低，一般只破壞對(duì)生物大分子立體結(jié)構(gòu)有貢獻(xiàn)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價(jià)鍵；而對(duì)形成蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)的共價(jià)鍵沒(méi)有影響，對(duì)維生素、色素和風(fēng)味物等小分子化合物的影響也很小。為人們提供既安全又方便食品的同時(shí)，能最大限度地延長(zhǎng)食品貨架期，保持食品的天然特性?；诔邏禾幚砑夹g(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，超高壓處理技術(shù)被認(rèn)為是新的食品加工與保藏技術(shù)中最有潛力和發(fā)展前途的一種。
[0004]在超高壓殺菌處理中，由于不同微生物的耐壓特性各異，特別是產(chǎn)芽孢革蘭氏陽(yáng)性菌的芽孢特別耐壓。對(duì)這類芽孢菌殺菌，若要采用常規(guī)加熱殺滅芽孢菌，需要高強(qiáng)度的熱處理(例如，肉毒梭狀芽孢桿菌的商業(yè)殺菌F值為:121°C，2?4min)，這對(duì)于食品的品質(zhì)來(lái)說(shuō)是很不利的；也可以加入一些抑制劑(如肉制品中的亞硝酸鹽)，但這對(duì)產(chǎn)品的天然性和消費(fèi)者心理也有一定的影響。芽孢菌是食品是否徹底殺菌的標(biāo)志，而殺死芽孢也是食品加工和貯藏中最難解決的問(wèn)題之一。目前，單獨(dú)的超高壓處理不能完全殺滅這些芽孢菌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)應(yīng)用超高壓殺菌技術(shù)不能有效殺滅芽抱菌的缺陷，提供一種液態(tài)食品脈沖超尚壓及其協(xié)同措施殺菌方法，在確保食品安全的同時(shí)能盡可能保持食品中的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法，所述液態(tài)食品為牛奶，所述方法包括以下步驟:
S1.添加乳酸鏈球菌素到液體食品中，并置于已殺菌的包裝袋中，排出空氣迅速封口 ；將包裝袋放入套筒中，并裝上傳壓介質(zhì)，將套筒及傳壓介質(zhì)預(yù)熱到70?80°C后密封； S2.將預(yù)熱后的套筒置于高壓腔體中進(jìn)行高壓處理:第一次升壓到400?600MPa后立即泄壓，第二次升壓到400?600MPa后立即泄壓，第三次升壓到400?600MPa后保持5?1min后再泄壓，卸壓時(shí)間為2s?3s。
[0007]本發(fā)明選擇生物防腐劑和脈沖超高壓協(xié)同處理，在經(jīng)歷高壓后，立即泄壓有助于破壞芽孢結(jié)構(gòu)，套筒可用于減少熱損失，使得液態(tài)食品保持一定的溫度，第三次加壓后保持一段時(shí)間可用于延長(zhǎng)加壓效果，對(duì)芽孢結(jié)構(gòu)形成持續(xù)損傷，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研宄發(fā)現(xiàn)，在第三次加壓后保持一段時(shí)間，可以使殺菌效果增加0.5個(gè)以上數(shù)量級(jí)。
[0008]優(yōu)選地，所述乳酸鏈球菌素的添加量為0.1?0.5g/kgo
[0009]優(yōu)選地，第一次升壓范圍為400?500MPa。
[0010]優(yōu)選地，第二次升壓范圍為400?500MPa。
[0011]優(yōu)選地，第三次升壓范圍為400?500MPa。
[0012]優(yōu)選地，所述傳壓介質(zhì)為癸二酸二辛酯。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供了一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法，即使用生物防腐劑、中溫和脈沖超高壓協(xié)同處理，該方法對(duì)液態(tài)食品成分基本無(wú)影響的前提下對(duì)芽孢菌的殺滅效果可高達(dá)6個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)液態(tài)食品中熱敏性成分和生理活性成分有很好的保持作用，同時(shí)也能很好的保持液態(tài)食品的風(fēng)味不受影響。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的簡(jiǎn)單修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍；若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0015]實(shí)施例1
一、凝結(jié)芽孢桿菌菌懸液的制備:凝結(jié)芽孢桿菌coagulans IFFI 10144)，購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院菌種保藏中心，包括以下步驟:①菌種經(jīng)活化后，接入試管斜面促芽孢生長(zhǎng)培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)(45±l°C，7d);②顯微鏡鏡檢(芽孢專用染色法)，要求芽孢率達(dá)90%以上時(shí)在無(wú)菌條件下用經(jīng)滅菌的蒸餾水洗脫菌苔；水浴30min (80±1°C)以殺死細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體離心15min (7000Xg)，傾去上清液，再用經(jīng)滅菌的蒸餾水沖洗離心，重復(fù)2次，最后用經(jīng)滅菌的蒸餾水制成菌懸液，調(diào)濃度為19 CFU/mL，4°C保存。
[0016]普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基:蛋白胨5g、牛肉膏30g、NaCl 5g、瓊脂15g、蒸餾水1000mL。調(diào)pH 7.0，混勻、分裝三角瓶中，滅菌(121°0、15!^11，下同)，備用。促芽孢生長(zhǎng)培養(yǎng)基:上述普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基加入硫酸錳(MnSO4.H20)，使得培養(yǎng)基中Mn2+的濃度為50mg/L，調(diào)pH值，滅菌，備用。
[0017]二、牛奶的脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法，包括以下步驟:
51.將步驟一制備得到的菌懸液接種的預(yù)殺菌的牛奶中(菌懸液的終濃度為18CFU/mL)，并同時(shí)添加生物防腐劑乳酸鏈球菌素(0.3 g/kg)到預(yù)殺菌的牛奶中，然后將其置于已殺菌的聚乙烯包裝袋中，排除空氣后迅速熱封口 ；
52.將裝有牛奶的聚乙烯包裝袋放入聚四氟乙烯套筒中，套筒夾層裝上傳壓介質(zhì)(癸二酸二辛酯)，并將聚四氟乙烯套筒預(yù)熱到70°C，加塞封口 ；
S3.強(qiáng)預(yù)熱后的樣品及套筒放入高壓腔體中，進(jìn)行加壓處理，第一次加壓到400MPa后立即泄壓，再第二次升壓到400MPa立即泄壓，第三次升壓到400MPa后保持Smin后再泄壓，卸壓時(shí)間為2s。
[0018]上述牛奶樣品的殺菌效果:芽孢菌下降約7.0個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0019]對(duì)比例I
實(shí)驗(yàn)方法同實(shí)施例1，唯一不同的是在加壓前，牛奶樣品中不添加生物防腐劑乳酸鏈球菌素。
[0020]該對(duì)比例中牛奶樣品的殺菌效果比實(shí)施例1所述樣品的殺菌效果低0.5個(gè)以上數(shù)量級(jí)。
[0021]實(shí)施例2
一、嗜熱脂肪芽孢桿菌菌懸液的制備:嗜熱脂肪芽孢桿菌{Bacilluss tear ο thermophi Ius) ATCC 12980，購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院菌種保藏中心，包括以下步驟:①菌種經(jīng)活化后，接入試管斜面促芽孢生長(zhǎng)培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)(55土1°C，1d);②顯微鏡鏡檢(芽孢專用染色法)，要求芽孢率達(dá)90%以上時(shí)在無(wú)菌條件下用經(jīng)滅菌的蒸餾水洗脫菌苔；水浴30min (90±1°C)以殺死細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體；③離心15min (8000Xg)，傾去上清液，再用經(jīng)滅菌的蒸餾水沖洗離心，重復(fù)2次，最后用經(jīng)滅菌的蒸餾水制成菌懸液，調(diào)濃度為109CFU/mL，4°C保存。
[0022]普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基:蛋白胨5g、牛肉膏30g、NaCl 5g、瓊脂15g、蒸餾水1000mL。調(diào)pH 7.0，混勻、分裝三角瓶中，滅菌(121°0、15!^11，下同)，備用。促芽孢生長(zhǎng)培養(yǎng)基:上述普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基加入硫酸錳(MnSO4.H2O),使得培養(yǎng)基中Mn2+的濃度為50mg/L，調(diào)pH值，滅菌，備用。
[0023]二、牛奶的脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法，包括以下步驟:
51.將步驟一制備得到的菌懸液接種的預(yù)殺菌的牛奶中(菌懸液的終濃度為18CFU/mL)，并同時(shí)添加生物防腐劑乳酸鏈球菌素(0.5g/kg)到預(yù)殺菌的牛奶中，然后將其置于已殺菌的聚乙烯包裝袋中，排除空氣后迅速熱封口 ；
52.將裝有牛奶的聚乙烯包裝袋放入聚四氟乙烯套筒中，套筒里面裝上傳壓介質(zhì)(癸二酸二辛酯)，并將聚四氟乙烯套筒及傳壓介質(zhì)預(yù)熱到80°C，加塞封口 ；
53.強(qiáng)預(yù)熱后的樣品及套筒放入高壓腔體中，進(jìn)行加壓處理，第一次加壓到500MPa后立即泄壓，再第二次升壓到500MPa立即泄壓，第三次升壓到500MPa后保持1min后再泄壓，卸壓時(shí)間為3s。
[0024]上述牛奶殺菌效果為芽孢菌數(shù)量下降6.5個(gè)以上數(shù)量級(jí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法，其特征在于，所述液態(tài)食品為牛奶，所述方法包括以下步驟: 51.添加乳酸鏈球菌素到液體食品中，并置于已殺菌的包裝袋中，排出空氣迅速封口；將包裝袋放入套筒中，并裝上傳壓介質(zhì)，將套筒及傳壓介質(zhì)預(yù)熱到70?80°C后密封； 52.將預(yù)熱后的套筒置于高壓腔體中進(jìn)行高壓處理:第一次升壓到400?600MPa后立即泄壓，第二次升壓到400?600MPa后立即泄壓，第三次升壓到400?600MPa后保持5?1min后再泄壓，卸壓時(shí)間為2s?3s。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于，所述乳酸鏈球菌素的添加量為0.1 ?0.5g/kgo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于，第一次升壓范圍為400?500MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于，第二次升壓范圍為400?500MPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于，第三次升壓范圍為400?500MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殺菌方法，其特征在于，所述傳壓介質(zhì)為癸二酸二辛酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液態(tài)食品脈沖超高壓及其協(xié)同措施殺菌方法：S1.添加乳酸鏈球菌素到液體食品中，置于已殺菌的包裝袋中，排出空氣迅速封口；將包裝袋放入套筒中，并裝上傳壓介質(zhì)，將套筒及傳壓介質(zhì)預(yù)熱到70～80℃后密封；S2.將預(yù)熱后的套筒置于高壓腔體中進(jìn)行高壓處理：第一次升壓到400～600MPa后立即泄壓，第二次升壓到400～600MPa后立即泄壓，第三次升壓到400～600MPa后保持5～10min后再泄壓，卸壓時(shí)間為2s～3s；該方法對(duì)液態(tài)食品成分基本無(wú)影響的前提下對(duì)芽孢菌的殺滅效果可高達(dá)6個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)液態(tài)食品中熱敏性成分和生理活性成分有很好的保持作用，同時(shí)也能很好的保持液態(tài)食品的風(fēng)味不受影響。
【IPC分類】A23L1/015, A23L1/025
【公開號(hào)】CN104938883
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510378966
【發(fā)明人】王標(biāo)詩(shī), 胡小軍, 彭元懷, 江敏, 金蓓
【申請(qǐng)人】嶺南師范學(xué)院
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日