《果蔬加工論文》word版.doc

論文題目：果汁冷殺菌技術(shù)研究進(jìn)展 學(xué) 院：_食品科學(xué)學(xué)院_ _ _ _ 專業(yè)年級(jí)：_ _ _ 學(xué) 號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師、職稱： _ _ 摘要:簡(jiǎn)要介紹了在果蔬汁加工中物理殺菌、化學(xué)殺菌和天然生物殺菌劑殺菌等多種冷殺菌技術(shù)，并分別對(duì)其殺菌機(jī)理、各自的特點(diǎn)及應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。有超高壓殺菌、脈沖電場(chǎng)殺菌、輻照殺菌、高密度CO2技術(shù)等4種果汁冷殺菌技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。它們的共同特征就是可以減少由于加熱而造成的果汁的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味的喪失。關(guān)鍵詞:果蔬汁，物理殺菌，化學(xué)殺菌，天然生物殺菌劑殺菌，冷殺菌，超高壓殺菌，脈沖電場(chǎng)殺菌，輻照殺菌技術(shù)目錄1.1 緒論.,2.1 物理殺菌技術(shù).,2.1.1 超高壓水流射殺菌.,2.1.1.1 殺菌機(jī)理.,2.1.1.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,2.1.2 超高壓殺菌.,2.1.2.1 殺菌機(jī)理.,2.1.2.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,2.1.3 輻照殺菌.,2.1.3.1 殺菌機(jī)理.,2.1.3.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,2.1.4 脈沖電場(chǎng)殺菌.,2.1.4.1 殺菌機(jī)理.,2.1.4.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,3.1 化學(xué)殺菌技術(shù).,3.1.1 臭氧殺菌.,3.1.1.1 殺菌機(jī)理.,3.1.1.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,4.1 天然殺菌技術(shù)殺菌.,4.1.1 酶法殺菌.,4.1.1.1 殺菌機(jī)理.,4.1.1.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀.,5.1 結(jié)語(yǔ).,6.1 參考文獻(xiàn).,1.1 緒論 果蔬汁作為一類熱敏性食品，傳統(tǒng)的熱殺菌技術(shù)對(duì)其產(chǎn)品的色、香、味、功能性及營(yíng)養(yǎng)成分等具有破壞作用。經(jīng)過(guò)熱殺菌處理的新鮮果蔬汁失去了其原有的新鮮度，甚至還可能會(huì)產(chǎn)生異味，影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了適應(yīng)現(xiàn)代人對(duì)果蔬汁色、香、味以及營(yíng)養(yǎng)成分等多方面的要求，新型的非熱殺菌技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。非熱殺菌技術(shù)即冷殺菌技術(shù)，是指利用非加熱的方式方法將食品原料、制品或加工環(huán)境中有害和致病的微生物殺滅，達(dá)到指定殺菌程度要求的殺菌技術(shù)。非熱殺菌技術(shù)包括物理殺菌技術(shù)、化學(xué)殺菌技術(shù)和天然生物殺菌劑殺菌技術(shù)三大類。非熱殺菌一般在常溫條件下完成，處理過(guò)程中不產(chǎn)生熱效應(yīng)或熱效應(yīng)很低，因此，它克服了一般加熱殺菌技術(shù)傳熱相對(duì)較慢和對(duì)殺菌對(duì)象產(chǎn)生熱損傷等缺點(diǎn)，特別適合于對(duì)熱敏性的物料、制品和環(huán)境的殺菌處理。2.1 物理殺菌技術(shù)2.1.1 超高壓水流射殺菌超高壓水射流技術(shù)，也被稱為超高壓水刀，是近三十多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門高新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化工、煤炭、石油、冶金、交通、建筑等行業(yè)。目前主要用于各類固體材料切割、分離、破碎和清洗等1 2.1.1.1殺菌機(jī)理：超高壓水射流殺菌原理是利用超高壓水射流的瞬時(shí)卸壓、高速撞擊、高剪切等綜合作用而使微生物細(xì)胞失去生命活性2。 2.1.1.2特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀：超高壓水射流滅菌方法屬于物理滅菌中的動(dòng)態(tài)滅菌方法，在超高壓力的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生的水流流速可達(dá)到1000rnd/s，減壓后產(chǎn)生的瞬時(shí)膨化作用能夠在極短的時(shí)間內(nèi)殺菌，具有良好的殺菌效果。在醫(yī)藥領(lǐng)域的初步研究表明，超高壓水射流技術(shù)將不僅可以應(yīng)用于中藥液體制劑的滅菌，而且在食品領(lǐng)域，尤其是對(duì)果蔬汁滅菌也有廣闊的應(yīng)用前景。2.1.2 超高壓殺菌 超高壓殺菌是發(fā)展于20世紀(jì)80年代末的一種非熱殺菌技術(shù)。它是指使用100 -1 OOOMPa的壓力在常溫或較低溫度(1000C)的條件下，對(duì)食品進(jìn)行滅菌。這種技術(shù)可以取得良好的滅菌效果。2.1.2.1 殺菌原理：超高壓殺菌技術(shù)的基本原理是壓力使?jié)B透到微生物體內(nèi)的水或其它物質(zhì)膨化，從而破壞其細(xì)胞壁，使蛋白質(zhì)凝固，并且抑制酶的活性和DNA等遺傳物質(zhì)的復(fù)制，菌體破碎，從而導(dǎo)致微生物體的死亡 3 2.1.2.2特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀：超高壓殺菌可避免因熱處理而造成的影響食品品質(zhì)的各種弊端，保持食品原有風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于是液體介質(zhì)瞬間壓縮過(guò)程，滅菌均勻、無(wú)污染，操作安全，且較加熱法耗能低，減少環(huán)境污染。在處理熱敏性果蔬汁時(shí)，不易產(chǎn)生混濁4 但此方法無(wú)法殺滅芽抱。目前，國(guó)外己將超高壓殺菌應(yīng)用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、乳制品、果汁、果醬、礦泉水、啤酒、水產(chǎn)品等食品的生產(chǎn)中。2.1.3 輻射殺菌 輻照殺菌是利用電離射線對(duì)食品進(jìn)行殺菌，它是一種物理的冷殺菌方式。它指是指運(yùn)用x射線、丫射線或高速電子射線照射食品，引起食品中的生物體產(chǎn)生物理或化學(xué)反應(yīng)，抑制或破壞其新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育，甚至使細(xì)胞組織死亡從而達(dá)到殺菌消毒，延長(zhǎng)食品貯存銷售時(shí)間的目的。2.1.3.1 殺菌機(jī)理：殺菌機(jī)理雖然還沒(méi)有完全明了，但己確定是維持微生物生命所必需的核酸、蛋白質(zhì)等由于放射線的電離作用而被損傷或發(fā)生變異，即DNA分子本身受損傷導(dǎo)致細(xì)胞死亡。一般認(rèn)為，放射線在照射過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)，包括直接效應(yīng)和間接效應(yīng)兩種5 。直接效應(yīng)就是指微生物細(xì)胞質(zhì)受放射線照射后發(fā)生的化學(xué)及電離作用，DNA被切斷，使物質(zhì)形成離子、激發(fā)態(tài)或分子碎片，并無(wú)法修復(fù);間接效應(yīng)是指在高水分含量食品中，當(dāng)食品中的水分受到輻射后，水分子被激發(fā)或電離，最后形成自由基，這些自由基存在時(shí)間極短但反應(yīng)能力很強(qiáng)，足以破壞細(xì)胞組織6-7。2.1.3.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀：輻照殺菌在果蔬上的應(yīng)用主要集中于采后防腐和防疫，而在果蔬汁加工中的應(yīng)用較少。但一些初步的研究表明，輻照處理也可導(dǎo)致果蔬汁中一些病原微生物的死亡，從而提高果蔬汁產(chǎn)品的微生物安全性8 2.1.4 脈沖電場(chǎng)殺菌 脈沖電場(chǎng)殺菌即高壓脈沖電場(chǎng)殺菌，是將高電壓脈沖作用于電極間的物料，從而殺滅食品中微生物的一種新型殺菌技術(shù)。脈沖電場(chǎng)殺菌也是近年來(lái)研究最多的非熱加工技術(shù)之一，其高強(qiáng)度的電場(chǎng)是通過(guò)電容組貯存來(lái)自高壓直流電源的大量能量，然后以高電壓脈沖的形式釋放出去所形成的。2.1.4.1 殺菌原理：脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)的殺菌機(jī)理還不是很清楚，一直處于爭(zhēng)論狀態(tài)。主要的說(shuō)法有以下兩種:“電穿孔主，理論，這是目前接受度最高的說(shuō)法。它是指當(dāng)液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于高強(qiáng)度的脈沖電場(chǎng)中，食品中微生物的細(xì)胞膜在強(qiáng)脈沖電場(chǎng)的作用下出現(xiàn)穿孔極化現(xiàn)象，產(chǎn)生不可修復(fù)的破裂或穿孔，從而使細(xì)胞膜的通透性和膜導(dǎo)電率增大，最后導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)泄漏甚至死亡9-10 電離作用，電極附近產(chǎn)生的陰陽(yáng)離子與膜內(nèi)生命物質(zhì)作用，阻斷了膜內(nèi)正常生化反應(yīng)和新陳代謝過(guò)程112.1.4.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀：脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要是滅酶殺菌。與傳統(tǒng)的殺菌方法相比，它有許多優(yōu)點(diǎn):a.滅菌效果好。該技術(shù)處理食品能更有效地殺滅酶類和微生物，使其存活率降低到幾乎為零;b.滅菌速度極快。該法可在微秒級(jí)的時(shí)間里完成滅酶過(guò)程，而巴氏滅菌法的滅菌時(shí)間至少應(yīng)為lOs以上.對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分保存和風(fēng)味效果的損傷率只有幾個(gè)百分點(diǎn)，甚至可以為零;d.滅菌后易處理。使用該法滅菌后，食品溫度變化很小，殺菌后可立即進(jìn)行封裝，有利于食品的保鮮。3.1 化學(xué)殺菌技術(shù)3.1.1 臭氧殺菌技術(shù)：化學(xué)殺菌技術(shù)主要是臭氧殺菌。臭氧(Ozone )是氧的同素異形體，它具有極強(qiáng)的氧化能力，在水中的氧化還原電勢(shì)為2.07 V，僅次于氟的2.87 V，位居第二位12。正因?yàn)槌粞蹙哂袕?qiáng)氧化性，所以對(duì)細(xì)菌、霉菌、病毒都具有強(qiáng)烈的殺滅性，殺菌能力是氯的600-3000倍，其分解后迅速地還原成氧氣。3.1.1.1 殺菌原理：一般認(rèn)為，臭氧很容易同細(xì)菌細(xì)胞壁中脂蛋白或細(xì)胞膜中磷脂質(zhì)、蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞受到破壞(即所謂溶菌作用)，細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外流，使其失去活性，臭氧破壞或分解細(xì)胞壁，迅速擴(kuò)散到細(xì)胞里，使細(xì)胞內(nèi)酶失去活性，使細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA或RNA失去功能，從而殺死病原體133.1.1.2 特點(diǎn)及其研究現(xiàn)狀：臭氧具有殺菌力強(qiáng)、作用時(shí)間短、殺菌徹底、無(wú)殘留等特點(diǎn)。在干燥狀態(tài)下，臭氧的殺菌能力較弱，然而當(dāng)其在空氣中的含量有8-14mg/L時(shí)，就能殺菌。臭氧在水中的殺菌能力較強(qiáng)，濃度為0.040.05 mg/L時(shí)，數(shù)分鐘即有殺菌效果.4.1 天然殺菌技術(shù)殺菌4.1.1 酶法殺菌 主要是利用溶菌酶對(duì)一些細(xì)菌進(jìn)行殺滅。4.1.1.1殺菌機(jī)理：溶菌酶是一種催化細(xì)菌細(xì)胞壁中的膚多糖水解的酶，能專一性地作用于膚多糖分子中的N一乙酞胞壁酸與N一乙酞氨基葡萄糖之間的一1,4鍵，從而破壞細(xì)胞壁，使細(xì)胞溶解死亡144.1.1.2 特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀：溶菌酶對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、好氣性抱子形成菌、枯草桿菌、地衣芽抱桿菌、耐輻射微球菌等革蘭氏陰性菌有一定程度的溶解作用，最有效濃度為0.05% 15。此外，溶菌酶對(duì)部分革蘭氏陰性菌、孚L酸菌也有效果，但抗菌范圍不是很寬。因此，單獨(dú)使用溶菌酶時(shí)只可用于微生物種類比較有限的食品的保存或用于發(fā)酵工程的微生物控制等。 雖然，溶菌酶的抗菌范圍不那么廣，但對(duì)于一些食品能發(fā)揮非常強(qiáng)的抗菌效果。另外，現(xiàn)在正在研究溶菌酶與有機(jī)酸、氨基酸、乙醇等配合使用的方法，以期擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。5.1 結(jié)語(yǔ) 果汁的殺菌新技術(shù)主要指的是一些冷殺菌技術(shù)，冷殺菌技術(shù)可避免熱殺菌造成的營(yíng)養(yǎng)成分損失及蒸煮味，可較好地保持水果原有的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，延長(zhǎng)了其貨架壽命。但是冷殺菌技術(shù)還沒(méi)有大規(guī)模地運(yùn)用到果汁的商業(yè)滅菌中去，這里面有多方面的原因，如冷菌技術(shù)的殺菌效果沒(méi)有加熱殺菌效果好，雖然果汁出廠前一般可達(dá)到衛(wèi)生質(zhì)量要求，但在冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中，若環(huán)境條件控制不當(dāng)，很可能造成致病菌大量增生 16 ，而且，一般而言，冷殺菌技術(shù)也需要比加熱殺菌更高的成本，因此也限制了冷殺菌技術(shù)的發(fā)展，我們需要做更多的研究工作來(lái)改變這一現(xiàn)狀。6.1 參考文獻(xiàn)1 區(qū)磊 超高壓水射流技術(shù)的基本原理及應(yīng)用J機(jī)電信息，2003(7):21-222王存林超高壓水射流殺菌研究D西南交通大學(xué)，20073焦宇知.果汁飲料生產(chǎn)中的冷殺菌技術(shù)月.中國(guó)食品工業(yè)，2005(5):36374方蕾 果汁冷殺菌技術(shù)J飲料工業(yè)，200708):1-45吳海霞，韓學(xué)孟.食品冷殺菌技術(shù)研究進(jìn)展fJl.食品科學(xué)，200512):6769。6 徐懷德，王云陽(yáng)主編.食品殺菌新技術(shù)網(wǎng).北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.2005. 1621637 FELLOWS P J編.蒙秋霞，牛字譯.食品加工技術(shù)第2版M北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版2006. 195.8焦中高，劉杰超，王思新果蔬汁非熱加工技術(shù)及其安全性評(píng)析J食品科學(xué)，2004,25（11):340-3459 吳繼軍，肖更生，陳衛(wèi)東，等.高壓脈沖電場(chǎng)在桑果汁殺菌中的應(yīng)用陰.農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊，2005, 50（12）: 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