1、毕业论文文献综述食品质量与安全果汁生产中杀菌技术的研究摘要微波杀菌、超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌等新型的杀菌技术，克服了传统的果汁杀菌方式破坏果汁的风味与营养价值的缺陷，正逐渐在食品工业中得到应用。本文对新型杀菌技术的原理、优点进行说明,并对其在果汁生产中的应用进行了讨论。关键词传统加热杀菌；微波杀菌；超高压杀菌；高压脉冲电场杀菌；果汁0引言一般情况下，健康果蔬的内部组织应该是无菌的，其所制取的果汁也应该是无菌的。但由于水果本身带有微生物，且在加工过程中还会受到再污染，所以制成的果汁中必然存在许多微生物。果汁的PH一般在2442之间，糖含量较高，因而在果汁中生长的微生物主要是酵母菌，其次是霉菌
2、和极少数细菌。由于不同的果汁的PH和糖分含量不同，致使存在于果汁中的菌的种类也有所不同。苹果汁中的主要酵母菌有假丝酵母属、圆酵母属和红酵母属。葡萄汁中的酵母菌主要是柠檬形克勒克氏酵母、葡萄酒酵母、路氏酵母等1。柑橘汁中常见越南酵母、葡萄酒酵母等。杀菌是果汁生产中的关键技术。传统的加热杀菌技术不可避免地会破坏果汁的风味，降低其营养价值。探究应用先进的杀菌技术，势在必行。目前新型的杀菌技术包括超高压杀菌、微波杀菌、高压脉冲电场杀菌、磁力杀菌、感应电子杀菌、脉冲强光杀菌、超声波杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌、抗生酶杀菌等。其中一些已经应用到了果汁的杀菌中2。1传统的加热杀菌技术目前食品工业中，传统的热杀
3、菌在杀灭和抑制有害微生物技术中仍占主导地位。热杀菌主要分为两种7080的巴氏杀菌和100以上的高温杀菌。热杀菌虽然能保证食品免受微生物的危害，但是在热处理时，热能穿透食品到达食物的核心，随后又缓慢冷却，这个过程会引起一些品质变化，如风味改变、色泽变化、质地变软和维生素的损失。除了会有上述变化，亦会引起蛋白质变性、氨基酸破坏，以及对热敏感的其它营养成分的破坏，甚至是有毒成分的产生3。2新型的杀菌技术新型的杀菌技术由于它是在常温或快速升温条件下进行杀菌，不仅能保证食在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽、新鲜程度以及食品功能成分的生理活性，因此逐渐成为国内外研究热点。2
4、1超高压杀菌211概述超高压技术是目前较为成熟的非热力杀菌技术2。超高压杀菌技术可以在常温或较低温度下达到杀菌、抑酶及改善食品性质的效果。且由于未经过高温过程，此法不会破坏食品的新鲜度和其中的营养成分，能较好地保持果汁的新鲜度以及固有营养成分，符合消费者对鲜榨果汁营养和风味的要求4。超高压技术在日本、美国等发达国家均已实现产业化生产应用。212原理超高压杀菌过程是一个物理过程。其利用液体作为压力传递的介质，作用于食品，使食品的某些组分的氢键、离子键等非共价键发生变化，而共价键却不发生变化，从而改变某些高分子物质的空间结构，使蛋白质、淀粉类高分子物质的形成不同于热法所产生的凝胶或凝固物5。213
5、超高压杀菌在果汁饮料生产中的应用赵玉生等6研究了超高压杀茵过程中压强变化对鲜榨猕猴桃汁中VC含量的影响，实验结果表明，经超高压处理后，猕猴桃汁的总VC保存率在85以上，还原型VC在83以上，保存率远高于传统加热杀菌技术。日本小川浩史等对柑桔类果汁经100600MPA10MIN加压灭菌,结果表明细菌、酵母菌和霉菌总数均随压力增大而减少,酵母菌、霉菌以及无芽孢细菌可被完全杀死,但仍有棒杆菌属、桔草杆菌等耐热性强的芽孢残留。但如果加压至600MPA，再结合适当的低温加热,则可达到完全灭菌7。22高压脉冲电场杀菌221概述（概念、优点）脉冲电场杀菌是利用强电场脉冲的介电阻断原理，对食品微生物产生抑制作
6、用。其具有处理时间短、传递快速、能耗低等优点。可广泛地用于食品杀菌，尤其被应用于处理液态食品8。高压脉冲电场杀菌技术在实验室里已得到不错的应用，它不仅可以使果蔬汁保持新鲜，且在色泽、风味以及营养成分保持等方面均有较好的效果。222原理对于高压脉冲杀菌机理，有多种说法，一直处于争论状态。主要的说法有两种一是“电穿孔”理论9,10，是指当液体食品作为电介质置于高强度的脉冲电场中，食品中的微生物的细胞膜在强脉冲电场的作用下会出现穿孔极化现象，产生不可修复的破裂或穿孔，从而使细胞膜的通透性和膜导电率增大，最后导致胞内物质溢出甚至死亡。二是电离作用11,是指产生的阴阳离子与膜内生命物质相互作用，阻断了膜
7、内的正常生化反应和新陈代谢过程。223脉冲电场杀菌在果汁饮料生产中的应用种葵等12对鲜榨苹果汁进行脉冲电场杀菌处理，结果表明处理后的鲜榨苹果汁的货架期内电导率、PH值、浊度值没有显著差异。脉冲电场杀菌处理后果汁亮度L与鲜榨对照样品差异不显著。果汁感官评价上接近于对照鲜榨苹果汁。赵瑾等13研究了压脉冲电场对梨汁的杀菌效果及其对产品品质的影响。结果表明杀菌效果随着电场强度的增加而显著，当电场强度由20KV/CM上升致30KV/CM，处理时间为240US时，接种于梨汁中的大肠杆菌菌落数分别下降了23、37、46个数量级。处理时间越长，菌落数下降得也越明显。23微波杀菌231概述（概念、优点）微波一般
8、是指频率在300MHZ3000GHZ的电磁波。微波灭菌有速度快、节约能量、操作方便和适用范围广等特点14。对肉制品、鱼、蛋制品、乳制品、蔬菜水果、豆制品、谷类等都有杀菌效果。对沙门氏杆菌、乳酸菌、大肠杆菌等都有杀伤作用，还可以使酵母、霉菌、霉菌孢子失活15。232原理微波杀菌的机理有热效应和非热生化效应两部分。一是热效应16,17。微波作用于食品，食品里外同时吸收微波能。食品中的微生物的细胞在微波场的作用下，细胞分子被极化并作高频率的振荡，产生热效应。温度的快速升高，使其蛋白质结构发生变化，从而使菌体死亡。二是非热生化效应18。微波作用于微生物，使其生命化学过程中产生大量的电子、离子，使其生理
9、活性物质发生了变化。微波亦使细胞膜附近的电荷分布改变，使微生物的细胞生长受到抑制，甚至停止生长或死亡。233微波杀菌在果汁饮料生产中的应用饮料经常发生霉变和细菌含量超标,采用微波杀菌技术,具有速度快、温度低等特点,既能杀灭饮料中的各种细菌,又能防止其贮藏过程中的霉变。据基础试验表明,在600W功率的微波辐照下,约5分钟就能完全杀灭大肠菌群。对灭霉效果的持久性方面的试验表明,微波杀菌温度75,处理时间5分钟,在28环境下贮藏2个月，无霉变现象。同样处理条件下，传统加热杀菌的对照组,仅24个小时就发现有霉菌生长19。张小平等20,21在研究微波处理对苹果汁中棒曲霉素的破坏作用时，用确定的较优微波处
10、理方法（中火，90S）处理苹果汁，测定果汁中可溶性固形物、总酸、还原糖等主要营养成分含量的变化情况。研究发现，苹果汁经过微波处理后，总酸含量由023变为021，还原糖含量由9440G/L变为9377G/L，可溶性固形物含量由112变为108，从而得出微波处理对苹果汁中营养成分的影响很小，可用于苹果汁加工过程的结论。24其他杀菌方法241臭氧杀菌大多数的病原菌与微生物赖以生存的营养物质易受到氧化作用的影响，臭氧通过氧化细胞膜可有效地杀死微生物22。高春燕等23研究臭氧处理对苹果汁的影响，实验结果表明，臭氧处理对苹果汁可溶性固形物和果胶几乎无影响，对透光率、吸光度、色值、淀粉、PH、总酸度影响较大
11、。经过臭氧处理，可以提高苹果汁的透光率，增加色值，降低浊度，去除淀粉，增加酸度，达到脱色的目的。242超声波杀菌超声波对传声媒质的作用,蕴藏巨大的能量,这种能量能在极短的时间内起到杀灭微生物的作用,而且能够对食品产生均质、催陈、裂解大分子物质等多种作用。具有其他冷杀菌方法无法取得的最佳效果,从而提高品质，保持功能成分不受破坏24。王文宗等25研究了超声波对胡萝卜汁杀菌效果，结果表明，超声杀菌的最佳处理条件为超声时间10MIN，占空比07，超声强度200W/CM2。通过对胡萝卜素含量的比较表明，超声波杀菌与传统热杀菌方式相比，能够更好地保留胡萝卜汁中的类胡萝卜素。3新型杀菌技术的前景展望新型的杀
12、菌技术与传统的加热杀菌技术相比，可使加工过的果汁较好的保持原有的风味和营养成分,延长产品货架期。现今，新型的杀菌技术还未被广泛应用，如何推广这些新技术，使之市场化，仍然需要一个相对漫长的过程。目前绝大多数研究还是在针对杀菌效果和杀菌机理方面，今后应重视和加强新型杀菌技术对食品品质和营养成分等方面影响的研究。新型杀菌技术有其自身优点，最终会被广泛的应用于食品工业，从而改变目前以传统热杀菌占主导地位的现状。参考文献1何国庆食品微生物学M北京中国农业大学出版社,20023123152孙美琴,彭超英,郝惠英冷杀菌技术及其在果汁生产中的应用J饮料工业,2003,61693方蕾超高压杀菌技术在果汁饮料生产
13、中的应用J饮料工业,1996,3784马永昆超高压技术在食品加工中的应用与研究进展J食品科学,2005,2684574605姜斌,胡小松,廖小军等超高压对鲜榨果蔬汁的杀菌效果J农业工程学报,2009,2552342386赵玉生,赵俊芳超高压杀菌对鲜榨猕猴桃汁中VC含量变化的影响J食品研究与开发,2006,271124257吴晓梅,潘巨忠超高压技术在果汁、果酱加工中的应用及前景J福建果树,2005318198肖更生,梁多,曾新安等高压脉冲电场处理桑果汁的初步研究J广州食品工业科技,2006,20130319方蕾果汁冷杀菌技术J综述与述评,2007,1081410王立锐,文刚冲电磁场杀菌在食品加工
14、中的应用J安徽农业科学,2007,35257933793411JTEISSIE,NEYNARD,MCVERNHES,ETALRECENTBIOTECHNOLOGICALDEVELOPMENTSELECTROPULSATIONJBIOELECTROCHEMISTRY,2002,5510711212钟葵,小军,楚霖等脉冲电场和热处理对鲜榨苹果汁贮藏期品质的影响J食品与发酵工程,2004,308495413赵瑾,杨瑞金,赵伟等高压脉冲电场对鲜榨梨汁的杀菌效果及其对产品品质的影响J农业工程学报,2008,24623922414王庆志,孙平微波技术在食品工业中的应用J河北农业科学,2008,121254
15、5515徐培娟,刘晶晶微波技术在食品工业中的应用J食品工程,2007,2202216刘世雄,李卓思,程裕东2450MHZ频率微波加热条件下番茄汁杀菌特性的研究J工艺技术,2008,29924925317CANUMIRJA,CELISJE,BRUJINJD,ETALPASTEURIZATIONOFAPPLEJUICEBYUSINGMICROWAVESJLEBENSMITTELWISSENSCHAFTUNDTECHNOLOGIE,2002,35538939218冯薇丽,彭增华,何明奕等微波技术在食品工业中的应用J昆明理工大学学报,2004,295525519隋继学,赵志军,崔卫华等微波技术在食品工
16、业中的应用J冷藏技术,19991121420张小平,李元瑞,师俊玲等微波处理对苹果汁中棒曲霉素的破坏作用J农业机械学报,2006,373646721KADAKALC,NASSEFFECTOFAPPLEDECAYPROPORTIONONTHEPATULIN,FUMARICACID,HMFANDOTHERAPPLEJUICEPROPERTIESJJOURNALOFFOODSAFETY,2002,22172522刘娜,马荣山新型冷杀菌技术对食品品质及营养素的影响J中国食品与营养,200610283023高春燕,田呈瑞,陈颖臭氧处理对苹果汁某些理化性质J研究与探讨,200412727324朱绍华超声波灭菌试验初探J食品工业科技,1998112725王文宗,李冰,田应娟等超声波对胡萝卜汁杀菌效果的研究J食品科学,2009,30225860
