协同因子对苹果汁中致腐芽孢高压CO2杀灭效果的研究

摘要

通常热敏性果汁杀菌主要采用热力杀菌，如中低温巴氏杀菌，虽对果汁营养和风味损害较小，但保质期较短；而高温灭菌效果虽好，但耗能较高且破坏果汁营养；随着人们生活水平的提高，对食品品质要求愈加严格，“冷杀菌”技术便成为替代热力杀菌技术的首选。高压CO2杀菌技术(HPCD)作为一种新兴的“冷杀菌”技术，能在温和条件下有效杀灭细菌营养体、真菌等，对保持食品原有风味和营养十分有利，同时具有成本低、节约能源、安全无毒等诸多优点。
　　目前，高压CO2杀菌技术应用的关键难点是如何实现对细菌芽孢的有效杀灭。因此，本文以果汁中主要致腐菌-酸土脂环酸杆菌的芽孢为研究对象，通过高压CO2试验，考察不同协同因子对芽孢高压CO2杀灭效果的影响，以及协同因子结合高压CO2处理对苹果汁中主要理化指标的影响，结果表明：
　　1.压力、温度和时间对高压CO2处理酸土脂环酸杆菌芽孢的致死作用均有影响，以压力影响最为显著，正交试验优化得到高压CO2对酸土脂环酸杆菌芽孢的最佳杀菌条件为压力30MPa、温度50℃、时间70min，杀菌对数值为3.12。
　　2.添加四种营养萌发诱导因子与高压CO2协同灭菌结果表明，50℃/25min萌发预处理后，60℃、30MPa、45min条件下L-丙氨酸+高压CO2组合杀菌效果最好，杀菌对数值比空白组(高压CO2单独处理)提高1.36，其次是肌醇+高压CO2组合，而维生素B6的协同作用不明显。
　　3.添加四种天然抑菌因子与高压CO2协同灭菌结果表明，除壳聚糖外，另外三种抑菌因子对高压CO2均有不同程度的协同杀菌作用，其中溶菌酶协同效果最明显，其次是乳酸链球菌素(Nisin)，肉桂醛协同效果相对较差；采用溶菌酶协同高压CO2优化的最佳杀菌条件为溶菌酶0.10 g/kg、压力25MPa、温度45℃、时间60min，能使杀菌对数值达到5.40，比空白组提高了2.30。高效液相色谱和扫描电镜检测结果显示，溶菌酶与高压CO2协同作用导致了芽孢核心物质2，6-吡啶二羧酸(DPA)发生大量泄露，且部分芽孢完全破裂，从而造成芽孢大量死亡。
　　4.溶菌酶协同高压CO2处理后的热敏性苹果汁Brix值、pH、色度和澄清度等均无明显变化，同时可使苹果汁的Vc保留率达到70%-80%，在4℃贮藏30d后仍能满足GB19297-2003《果蔬汁饮料卫生标准》，与热杀菌结果相比，能更好的保持果汁的营养成分和延长保存期。

目录

文摘

英文文摘

致谢

插图清单

表格清单

第一章 前言

1.1 苹果汁行业简介

1.1.1 我国苹果汁行业发展概况

1.1.2 我国苹果汁行业存在的问题

1.2 苹果汁主要致腐菌简介

1.2.1 菌种的研究历史和特性

1.2.2 导致果汁腐败的原因及危害

1.2.3 针对该菌控制方法的研究进展

1.3 高压CO2杀菌技术及其研究进展

1.3.1高压CO2杀菌技术简介

1.3.2 高压CO2杀菌技术的研究进展

1.4 本课题的主要研究内容和意义

第二章 酸土脂环酸杆菌芽孢HPCD杀灭基本工艺参数优化

2.1 材料与方法

2.1.1 材料与试剂

2.1.2 主要仪器设备

2.1.3 试验方法

2.2 结果与分析

2.2.1 压力对酸土脂环酸杆菌芽孢致死效果的影响

2.2.2 温度对酸土脂环酸杆菌芽孢致死效果的影响

2.2.3 时间对酸土脂环酸杆菌芽孢致死效果的影响

2.2.4 正交试验结果

2.3 本章小结

第三章 萌发因子协同高压CO2对芽孢杀灭效果的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 材料与主要仪器设备

3.1.2 试剂

3.1.3 试验方法

3.2 结果与分析

3.2.1 营养萌发因子浓度对萌发效果的影响

3.2.2 温度和时间对营养萌发因子萌发效果的影响

3.2.3 营养萌发因子与高压CO2协同处理的灭菌效果

3.3 本章小结

第四章 天然抑菌因子协同高压CO2对芽孢杀灭效果的影响

4.1 材料与方法

4.1.1 材料与试剂

4.1.2 仪器与设备

4.1.3 试验方法

4.2 结果与分析

4.2.1 抑菌因子浓度对杀菌效果的影响

4.2.2 压力对协同杀菌效果的影响

4.2.3 温度对协同杀菌效果的影响

4.2.4 时间对协同杀菌效果的影响

4.2.5 正交试验设计和结果分析

4.2.6 不同处理方式对协同杀菌效果的影响

4.2.7 不同基质对协同杀菌效果的影响

4.2.8 芽孢内容物2，6-吡啶二羧酸(DPA)检测结果对比

4.2.9 扫描电镜图对比

4.3 本章小结

第五章 溶菌酶协同高压CO2处理对鲜榨苹果汁品质的影响

5.1 材料与方法

5.1.1 材料与试剂

5.1.2 主要仪器与设备

5.1.3 试验方法

5.2 结果与讨论

5.2.1 苹果汁贮藏期间菌落总数的变化

5.2.2 苹果汁贮藏期间可溶性固形物的变化

5.2.3 苹果汁贮藏期间pH和电导率的变化

5.2.4 苹果汁贮藏期间Vc含量的变化

5.2.5 苹果汁贮藏期间色度值的变化

5.2.6 苹果汁贮藏期间澄清度的变化

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文