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]食品安全問題是關(guān)系到人們健康和國計(jì)民生的重大問題。微生物污染是導(dǎo)致食品出現(xiàn)安全問題的最主要原因。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)者對最少加工、無添加劑、營養(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競相開發(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，在處理時提供給物料的能量相對較低，一般只破壞對生物大分子立體結(jié)構(gòu)有貢獻(xiàn)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價鍵；而對形成蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)的共價鍵沒有影響，對維生素、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，能最大限度地延長食品貨架期，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)芽孢革蘭氏陽性菌的芽孢特別耐壓。對這類芽孢菌殺菌，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)，這對于食品的品質(zhì)來說是很不利的；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能盡可能保持食品中的營養(yǎng)成分和風(fēng)味。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(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間可用于延長加壓效果，對芽孢結(jié)構(gòu)形成持續(xù)損傷，通過實(shí)驗(yàn)研宄發(fā)現(xiàn)，在第三次加壓后保持一段時間，可以使殺菌效果增加0.5個以上數(shù)量級。
[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，該方法對液態(tài)食品成分基本無影響的前提下對芽孢菌的殺滅效果可高達(dá)6個數(shù)量級，對液態(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)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的簡單修改或替換，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)，購自中國科學(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%以上時在無菌條件下用經(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。促芽孢生長培養(yǎng)基:上述普通營養(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，卸壓時間為2s。
[0018]上述牛奶樣品的殺菌效果:芽孢菌下降約7.0個數(shù)量級。
[0019]對比例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個以上數(shù)量級。
[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，購自中國科學(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%以上時在無菌條件下用經(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。促芽孢生長培養(yǎng)基:上述普通營養(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，卸壓時間為3s。
[0024]上述牛奶殺菌效果為芽孢菌數(shù)量下降6.5個以上數(shù)量級。
【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，卸壓時間為2s～3s；該方法對液態(tài)食品成分基本無影響的前提下對芽孢菌的殺滅效果可高達(dá)6個數(shù)量級，對液態(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】CN104938883
【申請?zhí)枴緾N201510378966
【發(fā)明人】王標(biāo)詩, 胡小軍, 彭元懷, 江敏, 金蓓
【申請人】嶺南師范學(xué)院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月2日