專利名稱：一種控制生凍蔬菜或食用菌微生物的聯(lián)合前期處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種控制生凍蔬菜或食用菌微生物的聯(lián)合前期處理方法，本發(fā)明屬于果蔬 食品安全控制技術(shù)領(lǐng)域。涉及果蔬速凍加工和臭氧、超聲波殺菌滅酶技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
速凍蔬菜因?yàn)槠涫秤梅奖?、安全，而且不受季?jié)和氣候的影響，已經(jīng)成為 當(dāng)代生活家居飲食必不可少的一個(gè)組成部分，目前在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)發(fā)展迅速。速 凍食品是一種以低溫快速凍結(jié)方式生產(chǎn)的食品。由于凍結(jié)速度較快，形成的冰 晶體小，數(shù)量多，分布均勻，從而極大程度的保存了蔬菜中的各種營(yíng)養(yǎng)成分和 風(fēng)味，并且由于溫度較低，微生物的生長(zhǎng)受到抑制，甚至有部分微生物會(huì)由于 低溫而死亡。但是目前在速凍前處理中， 一般都會(huì)進(jìn)行燙漂處理，燙漂可以使 一些酶類失活，同時(shí)也會(huì)殺死部分微生物，有利于后期產(chǎn)品的保藏。熱燙時(shí)會(huì) 有大量水溶性營(yíng)養(yǎng)成分損失，使蔬菜風(fēng)味變淡。如果熱燙過(guò)度，這種損失就更 嚴(yán)重，質(zhì)地由脆嫩變成軟韌。蒸汽熱燙相比熱水熱燙，蔬菜的風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分 較好，但蒸汽熱燙比熱水熱燙的時(shí)間長(zhǎng)，易引起蔬菜變色，質(zhì)地變軟，感官品 質(zhì)變差，也會(huì)破壞某些營(yíng)養(yǎng)成分。為此，對(duì)于有些蔬菜而言，需要進(jìn)行生凍處 理(即無(wú)漂燙處理)，代表性的品種如大根泥、蔥、香菇等，正是由于其不經(jīng)過(guò) 燙漂而直接速凍才具有了特別的商業(yè)價(jià)值。而降低生凍蔬菜中的酶活和控制產(chǎn) 品微生物是個(gè)很大的難題。目前，在生凍蔬菜、食用菌的加工過(guò)程中多使用次
氯酸納或二氧化氯控制微生物，次氯酸鈉(NaClO)和二氧化氯(C102)溶液是食 品行業(yè)常用的殺菌劑，但是使用次氯酸鈉殺菌后容易殘留過(guò)量的氯，在產(chǎn)品生 產(chǎn)過(guò)程中需要增設(shè)復(fù)雜的清洗步驟并且在最后階段還要增加檢驗(yàn)殘留量的工 序；而二氧化氯存在不穩(wěn)定和使用安全性的問(wèn)題，所以本發(fā)明試圖尋找一種更 簡(jiǎn)便、有效的殺菌方式來(lái)替代次氯酸鈉殺菌和傳統(tǒng)的熱漂燙。
近年來(lái)，超聲波技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究十分熱門， 其研究方向主要分為 一是MHz級(jí)的高頻低能的診斷超聲波的應(yīng)用；主要用于 食品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。二是低頻高能超聲波的應(yīng)用；利用其破壞處理對(duì)象的組織 和結(jié)構(gòu)，如體系均勻化、抑制和殺滅細(xì)菌、滅酶等處理。超聲波在液體中傳播 發(fā)生的空穴效應(yīng)產(chǎn)生的瞬間高溫及溫度交變變化、瞬間高壓和壓力變化，使液 體中某些細(xì)菌致死，病毒失活，甚至使體積較小的一些微生物的細(xì)胞壁破壞。 高強(qiáng)度低頻率超聲波的空穴效應(yīng)對(duì)酶的活性中心剪切，以及超聲波作用過(guò)程中 產(chǎn)生0\ & 、 OH，等自由基，這些自由基能對(duì)酶活性中心起氧化作用。朱紹華等(食品工業(yè)科技，1998)用超聲波對(duì)醬油做殺菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用超聲波處
理醬油10min，殺菌率為75%，略低于巴氏殺菌(72。C)78.7。/。。王蕊等(中國(guó)乳業(yè)， 2004)用超聲波在原料乳保鮮中應(yīng)用的研究結(jié)果表明，經(jīng)50Hz,60s，6(TC超聲波 處理的原料乳，殺菌率達(dá)87%，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)任何破壞作用，且在15"C條件下保 鮮45h，仍有優(yōu)良的感官性能。對(duì)果蔬的各種酶類滅活如單獨(dú)施加超聲波作用其 操作時(shí)間必然很長(zhǎng)，故不適合工業(yè)化生產(chǎn)；同時(shí)研究結(jié)果顯示，單獨(dú)使用超聲 波殺滅食品中的微生物效果有限，但與其他殺菌方法結(jié)合則具有很大潛力。
臭氧是一種氧化性非常強(qiáng)的物質(zhì)，利用它的氧化性，可以在較短時(shí)間內(nèi)破 壞細(xì)菌、病毒和其他微生物的生物結(jié)構(gòu)，使之失去生存能力。而且臭氧剩余可 以很快分解成氧氣，而氧氣對(duì)人體無(wú)害。臭氧還能分解蔬菜中殘留的農(nóng)藥。臭 氧在水中的溶解度為氧的IO倍，其水溶液(臭氧水)亦有良好的殺菌作用。研究 結(jié)果表明臭氧對(duì)果蔬中的過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶等有一定的抑制作用，高翔 等(食品工業(yè)科技，2003)對(duì)臭氧在鮮切西洋芹保鮮中應(yīng)用研究表明，用0.3mg/L 的臭氧水處理鮮切西洋芹IO min可以使切割蔬菜表面的微生物降低2個(gè)數(shù)量級(jí)， 多酚氧化酶的活性降低50%，呼吸強(qiáng)度降低80%，對(duì)維生素C無(wú)破壞作用，感官 品質(zhì)優(yōu)良，在4。C條件下最長(zhǎng)時(shí)間可以保存20d。伍小紅等(食品科技，2006) 用0.57mg/L、 1.17mg/L的臭氧水清洗處理紅富士蘋果10min，結(jié)果表明，用臭氧 處理的蘋果其貯藏效果明顯優(yōu)于未采用臭氧處理的蘋果。但臭氧溶解度低(3 %)，不穩(wěn)定，在水中的半衰期約20 50分鐘，可自行分解成氧，所以不能用 瓶裝保存，只能現(xiàn)用現(xiàn)生產(chǎn)，并且臭氧的生產(chǎn)有一定的難度，使其應(yīng)用受到了 一定的限制。
Gary等(Applied microbiology march, 1975)進(jìn)行的超聲切、同臭氧處理水的 滅菌研究，表明臭氧水與超聲波協(xié)同作用可使殺菌效果更好。原因可能是超聲波 可以增加臭氧溶解量，還能促進(jìn)氧的分散，使其形成小氣泡，增加接觸面積， 使臭氧最大程度發(fā)揮滅菌能力；超聲波還可以打碎細(xì)菌團(tuán)塊和外圍有機(jī)物；具 有加強(qiáng)氧化還原作用效果和降低液體表面張力的作用。
目前國(guó)內(nèi)外已有許多關(guān)于控制食品微生物的研究，張慜等(一種臭氧、紫 外和納米銀涂膜對(duì)凍干食品保質(zhì)的聯(lián)合殺菌方法，中國(guó)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?200710134405.4)研究了利用臭氧氣體與納米銀或紫外光結(jié)合對(duì)凍干食品的殺菌 取得了良好的效果，可以將產(chǎn)品中的微生物總量控制在1000個(gè)/克以內(nèi)，大腸菌 群(或大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。殺菌處理后的感官評(píng)價(jià)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量都幾乎 未發(fā)生變化，但研究對(duì)象為干燥食品；徐尉(超聲波殺菌機(jī)，中國(guó)發(fā)明專利， 申請(qǐng)?zhí)?00810097226.2)公開了一種超聲波殺菌機(jī)實(shí)現(xiàn)了殺菌過(guò)程自動(dòng)化，解 決了現(xiàn)有技術(shù)殺菌不徹底和營(yíng)養(yǎng)成分破壞的技術(shù)問(wèn)題，但該超聲波殺菌機(jī)主要 用于水果罐頭、牛奶、果汁、醬油、飲用水及酒類等含液體或液體的瓶裝或袋裝食品的殺菌。張慜等(一種海水蔬菜保鮮或脫水加工前采用超聲波輔助脫鹽
的方法，中國(guó)發(fā)明專利，專利號(hào)ZL200610096134.3)研究了在海水蔬菜保鮮或 脫水加工前采用超聲波輔助脫鹽的工藝，發(fā)現(xiàn)經(jīng)超聲波處理后成品具有脫鹽效 果好(脫鹽率達(dá)30%-60%)，但主要用于脫鹽操作，對(duì)象為保鮮或脫水蔬菜。
郭麗娟等(食品科技，2007)研究了超聲協(xié)同臭氧對(duì)梨汁中微生物的影響， 發(fā)現(xiàn)在超聲波電功率800W、臭氧濃度0.14mg/kg、處理時(shí)間210s時(shí)殺菌效果最好, 殺菌率在97%以上。但研究對(duì)象梨汁是液態(tài)產(chǎn)品，并且主要研究的是對(duì)霉菌和酵 母菌的影響。陳育彥，屠康等(食品與發(fā)酵工業(yè)，2005)主要比較了超聲波、臭 氧水和超聲波臭氧水協(xié)同處理對(duì)鮮切韭薹微生物的影響，協(xié)同處理的殺菌效果 明顯優(yōu)于單純臭氧水和單純超聲波處理組，但該研究的對(duì)象為鮮切蔬菜，并且 沒有對(duì)臭氧的濃度和超聲波的功率進(jìn)行量化的研究，沒有得到最優(yōu)的協(xié)同組合 條件。與背景技術(shù)的熱燙滅酶、滅菌方法相比，本發(fā)明可以使產(chǎn)品在較低的溫 度下處理，避免了熱燙對(duì)果蔬組織結(jié)構(gòu)的破壞，使產(chǎn)品汁液流失減少、特征風(fēng) 味損失少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制速凍蔬菜或食用菌微生物、降低酶活的非熱 殺菌滅酶技術(shù)?？捎糜诟黝惿鷥鍪卟恕⑹秤镁奈⑸锟刂?。
技術(shù)解決方案 一種控制生凍蔬菜或食用菌微生物的聯(lián)合前期處理方法， 將新鮮蔬菜或食用菌原料進(jìn)行選取、清洗、瀝干、篩選、切分、殺菌滅酶、預(yù) 冷、速凍、包裝；殺菌采用臭氧水與超聲波聯(lián)合處理，條件為臭氧水濃度9 15mg/L，超聲波功率1000 1200W，協(xié)同處理時(shí)間60 90s，超聲波間歇時(shí)間 5s; 5。C冰箱中預(yù)冷5 10min，再置于單體速凍機(jī)中在-35 -4(TC條件下快速凍 結(jié)至產(chǎn)品中心溫度達(dá)-18'C以下，包裝在低于-5'C的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝 后產(chǎn)品置于-18。C以下的條件下貯藏。
原料為蔬菜或食用菌。
由于生凍蔬菜沒有經(jīng)過(guò)熱燙處理，在凍藏過(guò)程中很容易出現(xiàn)微生物超標(biāo)， 使產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)腐敗變質(zhì)，針對(duì)以上生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明使用臭氧水 和超聲波聯(lián)合殺菌的方式控制生凍蔬菜或食用菌中的微生物指標(biāo)。該產(chǎn)品的殺 菌處理研究過(guò)程是樣品經(jīng)過(guò)殺菌后取樣培養(yǎng)再觀察結(jié)果，并對(duì)殺菌處理后的產(chǎn) 品進(jìn)行品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分的分析。
本發(fā)明是將臭氧水與超聲波結(jié)合在一起的殺菌方法。由于超聲波的協(xié)同作 用可以使臭氧水的殺菌作用更好。由于無(wú)熱處理使產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成 分的損失減少。
速凍結(jié)束后的樣品待其自然解凍，無(wú)菌條件下制菌液。然后經(jīng)過(guò)平板菌落 計(jì)數(shù)法和乳糖膽鹽發(fā)酵管法分別培養(yǎng)48小時(shí)和24小時(shí)后觀察結(jié)果可以知道，這種殺菌方法可以將產(chǎn)品中的微生物總量控制在1000個(gè)/克以內(nèi)，大腸菌群(或 大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。同時(shí)經(jīng)過(guò)熱電偶檢測(cè)溫度發(fā)現(xiàn)在殺菌處理前后，產(chǎn)品 溫度幾乎無(wú)變化。對(duì)于殺菌處理后的產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的測(cè)定分析 后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的色澤，風(fēng)味等也幾乎未發(fā)生變化，可見這樣的處理方法對(duì)產(chǎn)品 的品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分的影響很小。 本發(fā)明的有益效果
與傳統(tǒng)的熱燙滅酶、滅菌方法相比，本發(fā)明可以使產(chǎn)品在較低的溫度下處 理，避免了熱燙對(duì)果蔬組織結(jié)構(gòu)的破壞，使產(chǎn)品汁液流失減少、特征風(fēng)味損失 少。
本發(fā)明由于去掉了次氯酸鈉處理也就省去了很多后續(xù)的清洗步驟，這不僅 有利于保持產(chǎn)品的芳香性氣味，也減少了加工處理過(guò)程中產(chǎn)品二次污染的可能 性。
單純的臭氧水殺菌只能殺滅產(chǎn)品表面的微生物；而單純的超聲波殺菌效果 非常有限，不能使產(chǎn)品微生物達(dá)標(biāo)。與單純的臭氧和超聲波殺菌比較，本方法
不僅能殺死產(chǎn)品表面的微生物，也能殺死產(chǎn)品內(nèi)部的微生物，協(xié)同作用使殺菌 效果更好，殺菌時(shí)間也大大縮短，使生凍蔬菜或食用菌受超聲波熱效應(yīng)的影響 更小，營(yíng)養(yǎng)成分損失小，產(chǎn)品的品質(zhì)更好。
綜合而論，與單純的臭氧和超聲波殺菌相比，本發(fā)明通過(guò)聯(lián)合殺菌的方法 將產(chǎn)品中的微生物控制在安全范圍內(nèi)。通過(guò)極其簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)達(dá)到殺菌目 標(biāo)；在不會(huì)有毒副作用和不損害產(chǎn)品品質(zhì)的前提下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微生物含量達(dá)到安 全指標(biāo)。本方法殺菌時(shí)間短，操作方便，生產(chǎn)成本低，可以最大程度地保持產(chǎn) 品原有的色澤、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:生凍大蘿卜泥的前期處理工藝
將新鮮白蘿卜清洗、瀝干、去頭尾、去皮、精心篩選、豎方向剖四分之一，
切長(zhǎng)約10cm，直徑約8cm的段，使用14.41mg/L臭氧水和功率為1100W的超 聲波協(xié)同殺菌70s，殺菌處理后的產(chǎn)品放置于超凈工作臺(tái)上瀝干水分，機(jī)械研磨 成泥狀后用鋁鉑袋袋包裝，5。C冰箱中預(yù)冷5 10min ，再置于-35。C單體速凍機(jī)中 快速冷凍至-18'C以下，在低于-5。C的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品置于 -isx:以下的條件下貯藏。速凍結(jié)束后的樣品自然解凍后，無(wú)菌條件下制菌液。 然后經(jīng)過(guò)平板菌落計(jì)數(shù)法和乳糖膽鹽發(fā)酵管法分別培養(yǎng)48小時(shí)和24小時(shí)后觀 察結(jié)果可以知道這種殺菌方法可以將產(chǎn)品中的微生物總量控制在1000個(gè)/克以 內(nèi)，大腸菌群(或大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。 實(shí)例2:生凍蔥的前期處理工藝
將新鮮大蔥整理并清洗干凈后，切分(厚約l 2cm)，使用濃度為9mg/L的臭氧水，功率為1200W的超聲波協(xié)同處理60s后，置于超凈工作臺(tái)上瀝干水 分，5r冰箱中預(yù)冷5min，裝盤，再置于-35'C單體速凍機(jī)中快速冷凍至-l^C以 下，在低于-5。C的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品置于-18。C以下的條件下貯 藏。速凍結(jié)束后的樣品自然解凍后，無(wú)菌條件下制菌液。然后經(jīng)過(guò)平板菌落計(jì) 數(shù)法和乳糖膽鹽發(fā)酵管法分別培養(yǎng)48小時(shí)和24小時(shí)后觀察結(jié)果可以知道這種 殺菌方法可以將產(chǎn)品中的微生物總量控制在900個(gè)/克以內(nèi)，大腸菌群(或大腸 桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。
實(shí)例3:生凍香菇的前期處理工藝
選取大小一致(菌蓋直徑4 5.5cm，菌柄長(zhǎng)2 3cm,七分開傘)、無(wú)霉變、無(wú) 損傷的香菇，清洗，晾干至含水量約為80%左右，再浸入0.4mmol/L半胱氨酸溶 液護(hù)色30min，撈出后用振動(dòng)篩瀝干水分，再用11.5士1.0mg/L的臭氧水和功率為 1000W的超聲波聯(lián)合殺菌90s，置于超凈工作臺(tái)上瀝干水分，5。C冰箱中預(yù)冷5 10min，裝盤，再置于-35"C單體速凍機(jī)中快速冷凍至-18"C以下。將香菇裝入塑 料筐或不銹鋼籃中，再浸入l 3"C的清潔水中3 5s鍍冰衣，在低于-5。C的低溫 環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品置于-18'C以下的條件下貯藏。速凍結(jié)束后的樣品 自然解凍后，無(wú)菌條件下制菌液。然后經(jīng)過(guò)平板菌落計(jì)數(shù)法和乳糖膽鹽發(fā)酵管 法分別培養(yǎng)48小時(shí)和24小時(shí)后觀察結(jié)果可以知道這種殺菌方法可以將產(chǎn)品中的 微生物總量控制在800個(gè)/克以內(nèi)，大腸菌群(或大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。
實(shí)例4:生凍蘑菇的前期處理工藝
將采摘后的蘑菇(菌蓋直徑3 4cm,菌柄長(zhǎng)2 3cm，七分開傘)浸入 0.4mmol/L半胱氨酸溶液30min護(hù)色，撈出后用振動(dòng)篩瀝干水分，再用 11.0±1.0mg/L的臭氧水和1200W的超聲波聯(lián)合殺菌90s，置于超凈工作臺(tái)上瀝 干水分，5"C冰箱中預(yù)冷5 10min，裝盤(或直接進(jìn)入傳送網(wǎng)帶)，再置于-35。C單 體速凍機(jī)中快速冷凍至-18'C以下。將蘑菇裝入塑料筐或不銹鋼籃中，再浸入l 3。C的清潔水中3 5s鍍冰衣，在低于-5t:的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品 置于-18'C以下的條件下貯藏。速凍結(jié)束后的樣品待其自然解凍，無(wú)菌條件下制 菌液。然后經(jīng)過(guò)平板菌落計(jì)數(shù)法和乳糖膽鹽發(fā)酵管法分別培養(yǎng)48小時(shí)和24小 時(shí)后觀察結(jié)果，這種殺菌方法可以將產(chǎn)品中的微生物總量控制在600個(gè)/克以內(nèi)， 大腸菌群(或大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。
權(quán)利要求
1、一種控制生凍蔬菜或食用菌微生物的聯(lián)合前期處理方法，其特征是將新鮮蔬菜或食用菌原料進(jìn)行選取、清洗、瀝干、篩選、切分、殺菌滅酶、預(yù)冷、速凍、包裝；殺菌采用臭氧水與超聲波聯(lián)合處理，條件為臭氧水濃度9～15mg/L，超聲波功率1000～1200W，協(xié)同處理時(shí)間60～90s，超聲波間歇時(shí)間5s；5℃冰箱中預(yù)冷5～10min，再置于單體速凍機(jī)中在-35～-40℃條件下快速凍結(jié)至產(chǎn)品中心溫度達(dá)-18℃以下，包裝在低于-5℃的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品置于-18℃以下的條件下貯藏。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是原料為蔬菜或食用菌。
全文摘要
一種控制生凍蔬菜或食用菌微生物的聯(lián)合前期處理方法，屬于果蔬食品安全控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將生凍蔬菜或食用菌的殺菌采用臭氧水與超聲波聯(lián)合處理，條件為臭氧水濃度9～15mg/L，超聲波功率1000～1200W，協(xié)同處理時(shí)間60～90s，超聲波間歇時(shí)間5s；再置于單體速凍機(jī)中在-35～-40℃條件下快速凍結(jié)至產(chǎn)品中心溫度達(dá)-18℃以下，在低于-5℃的低溫環(huán)境下快速包裝，包裝后產(chǎn)品置于-18℃以下的條件下貯藏。將臭氧水與超聲波結(jié)合的殺菌方法，由于超聲波的協(xié)同作用使臭氧水的殺菌作用更好，使微生物總量控制在1000個(gè)/克以內(nèi)，大腸菌群(或大腸桿菌)達(dá)標(biāo)(陰性)。由于無(wú)熱處理使產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分的損失減少，使速凍產(chǎn)品的品質(zhì)，如顏色、風(fēng)味等得到更好的保持。
文檔編號(hào)A23B7/00GK101433232SQ20081024441
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者孫金才, 屠亞麗, 慜 張, 張衛(wèi)明, 王維琴, 鄭丹丹, 馬海燕 申請(qǐng)人:海通食品集團(tuán)股份有限公司;江南大學(xué)