超高静压结合热杀灭芽孢杆菌芽孢时的热压效应

摘要

超高静压用于低酸性食品杀菌时，由于芽孢杆菌的芽孢有很强的耐压性，单独的超高静压(600MPa以下)处理难以使其完全灭活。将超高静压与其它处理方法结合是解决问题的主要途径，其中超高静压结合热处理是研究的热点之一。介质受压时体积减少会导致其内能增加、温度升高(压致升温)。由于不同介质具有不同的压缩性，也就具有不同的压致升温值，在升压和保压过程中传压介质和高压设备以及传压介质和样(食)品之间出现热传递，导致样(食)品在压力处理过程中有一定的温度变化。这样的温度变化将会影响超高静压结合热处理的效果。本实验以凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的芽孢为对象，把压致升温和热传递考虑进去，研究超高静压结合热处理对杀灭芽孢的影响。 使用自制的传压套筒(材料为聚四氟乙烯)作为内衬来保持超高静压过程中传压介质和样品的温度，比较不同热损失对杀菌效果的影响。结果显示，传压介质为癸二酸二辛酯、600MPa、初温48℃处理10min，使用壁厚15mm的套筒比没有使用套筒能获得更高的芽孢致死率，凝结芽孢杆菌芽孢和枯草芽孢杆菌芽孢(缓冲液中)的致死率均提高了约0.6个数量级。 初温会影响超高静压结合热处理杀灭芽孢的效果。传压介质为水、600MPa、初温在20℃～60℃的范围内处理10min，凝结芽孢杆菌芽孢的致死率增加缓慢，致死率均低于1个数量级，初温60℃比初温20℃芽孢的致死率提高了约0.5个数量级。同样条件下，初温60℃时枯草芽孢杆菌芽孢的致死率达到2.41个数量级，比初温20℃时的提高了约2个数量级。传压介质为水、600MPa、初温80℃处理10min，凝结芽孢杆菌芽孢和枯草芽孢杆菌芽孢的致死率分别达到4.00个数量级和4.32个数量级，以上结果显示：超高静压结合热处理杀灭芽孢时，初温在某一阈值以上，才能取得明显的杀菌效果。相对而言，凝结芽孢杆菌芽孢的阈值比较高(>60℃)，枯草芽孢杆菌芽孢的阈值比较低(<60℃)。而且初温达到阈值以上，随温度升高，凝结芽孢杆菌芽孢的致死率提高得比较快。 论文比较了传压介质分别为橄榄油和水的情况。传压介质为橄榄油、600MPa、初温80℃处理10min，凝结芽孢杆菌的芽孢和枯草芽孢杆菌芽孢致死率分别达到5.10个数量级和6.00个数量级。致死率比水为传压介质时分别高约1.1和1.7个数量级。 为了解压力和温度分别在超高静压结合热处理中各自的贡献。实验中比较了单纯的压力处理和单纯热处理(模拟保压过程中的温度)。结果在传压介质为水、600MPa、初温20℃下处理10min，凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的芽孢的致死率分别为0.29和0.42数量级，单纯的压力处理对凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的芽孢的致死率影响不明显。以加热的橄榄油(10min内温度从103.9℃降到94.9℃)模拟超高静压结合热处理(传压介质为水，初温为80℃时，600MPa压力处理10min)过程中的温度变化，结果凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌芽孢的致死率分别为1.50和2.00个数量级。表明超高静压结合热处理杀灭芽孢时，热效应起主要的作用。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及版权使用授权书

第一章绪论

第二章材料与方法

第三章超高静压结合热处理过程中热损失对芽孢灭活的影响

第四章超高静压结合热处理过程中初温和介质对芽孢灭活的影响

第五章超高静压结合热处理过程中压力与温度各自贡献

结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢