高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2對釀酒酵母菌的殺菌研究.pdf

1、加熱殺菌是目前食品工業(yè)中常用的滅菌技術(shù)，但是加熱殺菌技術(shù)會不可避免地造成部分熱敏食物品質(zhì)的下降，比如色澤、口感及質(zhì)地的變化，因此非熱滅菌技術(shù)的開發(fā)與研究尤為重要。高壓CO2和高壓均質(zhì)殺菌均是非熱殺菌技術(shù)，且已有較多的研究將高壓CO2和高壓均質(zhì)殺菌技術(shù)應(yīng)用于果蔬汁飲料中，并取得了顯著的殺菌效果。本文創(chuàng)新性地將高壓CO2和高壓均質(zhì)殺菌技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)建了一個新型的高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌方法，以強化其殺菌效果并得到更好的應(yīng)用。
　　

2、本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌技術(shù)的工作原理和特點，制定了殺菌裝置設(shè)計方案，并成功搭建了殺菌試驗裝置。把復雜食品基質(zhì)簡化為CO2-水混合物，利用相平衡理論分析了高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌過程中為CO2相態(tài)特性，研究表明，在壓力為0~200 bar的范圍內(nèi)，處理溫度不低于15℃，就不會產(chǎn)生CO2水合物，可保證高壓均質(zhì)協(xié)同高壓 CO2殺菌裝置的安全運行。針對高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌中高壓均質(zhì)環(huán)節(jié)溫度升高的問題，提出了

3、儲料容器外置冷卻與均質(zhì)閥內(nèi)置冷卻結(jié)合的雙級冷卻方案，測試結(jié)果表明該方案能夠滿足非熱殺菌的要求。⑵以釀酒酵母ATCC9763為目標測試菌，以其菌懸緩沖液為研究基質(zhì)，系統(tǒng)地研究了殺菌方式、高壓CO2壓力、高壓均質(zhì)壓力、處理溫度、時間等因素對高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌效果的影響規(guī)律。結(jié)果表明，高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2的殺菌效果明顯優(yōu)于單一的殺菌方式，且其協(xié)同殺菌效果隨著CO2壓力的增高、高壓均質(zhì)壓力的增高、溫度的升高以及時間的延長而逐漸提高。對

4、不同高壓CO2壓力和不同高壓均質(zhì)壓力下的殺菌動力學特性進行系統(tǒng)研究，并采用6種非線性曲線動力學模型對其殺菌動力學數(shù)據(jù)進行了擬合。殺菌動力學數(shù)據(jù)表明，CO2壓力和高壓均質(zhì)壓力對協(xié)同殺菌效果影響都很大，且致死動力學特性呈現(xiàn)出殺菌速率先快后慢的兩段式致死曲線。模型擬合結(jié)果表明，這6種非線性曲線動力學模型都具有較好的擬合度，但其擬合精度卻不相同，呈現(xiàn)出Peleg Type B>Peleg Type A>Biphasic>Modifid Gomp

5、ertz>Weibull>Modifid Logistic。⑶通過對釀酒酵母細胞粒度、胞內(nèi)重要物質(zhì)的泄露、細胞外部形態(tài)、細胞膜通透性變化等特征的研究，并結(jié)合不同殺菌方式的殺菌效果，來揭示高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2殺菌機理。高壓均質(zhì)處理細胞破碎能力最強，高壓CO2處理對細胞的破碎能力很弱，高壓均質(zhì)協(xié)同高壓CO2處理對細胞的破碎能力介于兩者之間。從PI染色效果來看，經(jīng)高壓CO2處理的細胞，被PI染色的細胞較少；經(jīng)高壓均質(zhì)處理的細胞，被PI染色的