砀山酥梨汁超高压处理和降压措施的研究

【摘要】：本文选用典型热敏性果汁——砀山酥梨汁为超高压处理对象,在压力、保压时间和温度分别为100～500MPa、0～20min和19～60℃的范围内,开展了果汁超高压保鲜处理的可行性研究;考察了国家食品卫生标准要求严格控制的菌落总数、霉菌酵母菌和大肠杆菌群指标的变化规律;主要致褐变酶(多酚氧化酶和过氧化物酶)的钝化规律;分别选择代表性的耐压菌(枯草芽孢杆菌)和耐压酶(辣根过氧化物酶),采用响应曲面法进行了杀菌和钝化酶的系统研究;开展了温度、尼生素协同降低超高压杀菌压力和温度协同降低超高压钝化酶压力的研究;通过超微结构分析和酶蛋白圆二色谱解析对超高压杀菌、钝化酶机理进行探索性研究。并得出如下结论: 1)、高压处理对维持酶构象的次级键产生破坏作用,可以钝化酶;对细胞壁、细胞膜的结构破坏,使微生物细胞内在生理功能紊乱、丧失。所以可以杀灭微生物并且钝化酶,对梨汁进行超高压杀菌钝化酶可行。 2)、果汁超高压杀菌钝化酶的效果不仅受到处理对象的内在因素如微生物和酶的种类、果汁的化学成分和体系pH值等的影响,而且受到压力、保压时间、施压方式以及其它协同因素如温度(加热)、添加剂种类等外在因素的影响。充分利用各外在因素交互作用产生的协同效应,可以有效降低超高压处理压力。 3)、通过常温和中温协同超高压对梨汁进行处理,考察了菌落总数、霉菌和酵母菌以及大肠菌群三项微生物指标的变化规律。结果表明:①梨汁中菌落总数、霉菌酵母菌和大肠杆菌群的高压致死曲线均遵守一级反应动力学规律。在室温(19℃)、保压时间为10min、梨汁pH5的条件下,三种微生物卫生指标在500MPa压力处理后均达到国家食品卫生标准。证明砀山酥梨汁采用超高压杀菌处理可行。②温度协同超高压杀菌效果显著。温度与压力间在超高压杀菌处理中存在二乘效应,加热或提高超高压处理体系的温度,能较大幅度提高杀菌效果。 4)、采用响应曲面方法中的Box-Behnken模式,对超高压处理枯草芽孢杆菌进行了试验优化设计,并进行了试验验证。结果表明:①压力、温度、保压时间是超高压灭菌的显著影响因子,分析表明其显著度顺序为压力温度保压时间;②在本试验条件范围内建立并验证了超高压杀灭枯草芽孢杆菌的回归模型;③优化得出10组杀灭6个数量级枯草芽孢杆菌工艺参数的取值范围。 5)、首次开展了尼生素协同超高压杀菌试验。采用响应曲面方法中的Pentagonal模式,对尼生素协同超高压处理枯草芽孢杆菌进行了试验优化设计和试验研究,发现并验证了尼生素协同有效降低超高压杀菌压力的新方法。试验证明尼生素不仅能够用于高压环境,而且比温度能更有效地协同超高压杀灭枯草芽孢杆菌,并弥补了由于协同温度的限制(热敏性食品要求处理温度≯60℃)带来的超高压杀菌压力过高的问题。此外还建立了尼生素协同超高压杀灭