用于獼猴桃汁的殺菌方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于獼猴桃汁的殺菌方法，包括將獼猴桃汁置于射頻裝置的極板之間進(jìn)行射頻殺菌的步驟。本發(fā)明的殺菌方法能夠在保持獼猴桃汁營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的前提下有效殺滅獼猴桃汁中的食源性致病菌。
【專利說(shuō)明】用于獼猴桃汁的殺菌方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種殺菌方法，屬于果蔬加工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 獼猴桃細(xì)嫩多汁，酸甜宜人，其果汁中富含維生素 C、優(yōu)良的膳食纖維、豐富的抗氧 化物質(zhì)及礦物質(zhì)，被譽(yù)為"水果之王"，在市場(chǎng)中受到消費(fèi)者的廣泛。但是在獼猴桃的加工過(guò) 程中,獼猴桃采摘后容易變軟腐爛，因此需要對(duì)獼猴桃進(jìn)行深加工，但深加工的獼猴桃汁容 易出現(xiàn)風(fēng)味改變、混濁和形成沉淀，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)耐酸食源性致病菌污染果汁。
[0003] 因此，如何保證獼猴桃汁的加工效果是本領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷， 申請(qǐng)人:進(jìn)行了廣泛研究，發(fā)現(xiàn)將傳統(tǒng)的適用于肉制品加熱、 面包烘烤的射頻技術(shù)應(yīng)用于獼猴桃汁的加工處理具有良好的殺菌效果。且與普通巴氏殺菌 相比，能有效保存獼猴桃汁中的營(yíng)養(yǎng)成分，提高其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。
[0005] 基于上述發(fā)現(xiàn)， 申請(qǐng)人:完成了本發(fā)明。具體的說(shuō)，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 的：
[0006] 用于獼猴桃汁的殺菌方法，包括將獼猴桃汁置于射頻裝置的極板之間進(jìn)行加熱殺 菌的步驟。
[0007] 其中，上述的射頻裝置是標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)射頻設(shè)備，工作在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)頻率下，即 13. 56MHz或其諧振頻率（27. 12MHz、40. 68MHz等），優(yōu)選的，射頻裝置的工作頻率為 27. 12MHz，在本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)實(shí)施中采用了 27. 12MHz。
[0008] 通過(guò)使用上述射頻裝置，通過(guò)發(fā)射高頻交變電磁場(chǎng)而使極板間的獼猴桃汁產(chǎn)生熱 效應(yīng)，并且射頻可以均勻、快速、穩(wěn)定的穿透獼猴桃汁，殺滅獼猴桃汁中的有害菌；同時(shí)，獼 猴桃汁中的維生素 C等營(yíng)養(yǎng)成分等不會(huì)產(chǎn)生共振效應(yīng)，從而最有效的降低了營(yíng)養(yǎng)成分的流 失。
[0009] 申請(qǐng)人:廣泛研究了射頻裝置的工作參數(shù)對(duì)殺菌效果的影響，發(fā)現(xiàn)獼猴桃汁厚度、 射頻時(shí)間、極板間距在給定的工作頻率下是對(duì)殺菌效果影響較為顯著的三個(gè)因素，因此申 請(qǐng)人對(duì)上述三個(gè)參數(shù)變量進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)在下述參數(shù)下，具有較好的殺菌效果：
[0010] 所述射頻裝置的工作頻率為27. 12MHz，加熱時(shí)間為150S-240S，優(yōu)選的，加熱時(shí)間 為 180s-210s。
[0011] 所述射頻裝置的工作頻率為27. 12MHz，極板間距為105-120mm，優(yōu)選的，極板間距 為 105-110mm。
[0012] 所述射頻裝置的工作頻率為27. 12MHz，獼猴桃汁厚度為25-45mm，優(yōu)選的，獼猴桃 汁厚度為35-45麵。
[0013] 在上述參數(shù)范圍下，本發(fā)明的殺菌方法至少可以使常見的食源性致病菌菌落數(shù)量 降低2個(gè)數(shù)量級(jí)，在優(yōu)選的范圍下，至少可降低約2. 6個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)保留至少98%的維生 素 C成分。
[0014] 在上述參數(shù)范圍內(nèi)， 申請(qǐng)人:通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)方法確定了最佳的工作參數(shù)：射頻裝置 的工作頻率為27· 12MHz，獼猴桃汁厚度45圓，極板間距1〇5麵，加熱時(shí)間210s，在該工作參 數(shù)下可以使獼猴桃中常見的食源性致病菌菌落數(shù)量降低7個(gè)以上數(shù)量級(jí)，達(dá)到美國(guó)FDA ^ 果汁HACCP體系中對(duì)殺菌工藝的要求。
[0015] 通過(guò)上述改進(jìn)，本發(fā)明的殺菌方法在有效保持獼猴桃汁營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的前提下，實(shí)現(xiàn) 了優(yōu)于巴氏殺菌的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為射頻時(shí)間對(duì)沙門氏菌致死率的影響關(guān)系圖；
[0017] 圖2為射頻裝置的極板間距對(duì)沙門氏菌致死率的影響關(guān)系圖；
[0018] 圖3為獼猴桃汁厚度對(duì)沙門氏菌致死率的影響關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 在下述實(shí)施例中，所用的材料、試劑、設(shè)備等來(lái)源具體如下：
[0020] 獼猴桃，購(gòu)于陜西楊凌果園，果實(shí)新鮮飽滿，無(wú)病蟲害和機(jī)械損傷；
[0021] 供試菌株：沙門氏菌SL1344、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌CMCC54004、金黃色葡萄球 菌ATCC25923,均為常見的食源性致病菌，由西北農(nóng)林科技大學(xué)食品學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提 供；
[0022] 細(xì)菌培養(yǎng)基購(gòu)自北京路橋有限責(zé)任公司，所用化學(xué)試劑均為市售分析純；
[0023] 射頻裝置購(gòu)買自石家莊紀(jì)元公司，規(guī)格為10kw ;
[0024] 分光光度計(jì)購(gòu)買自BI0-RAD，榨汁采用美的榨汁機(jī)。
[0025] 實(shí)施例1 :試驗(yàn)用獼猴桃汁的制備
[0026] 選取成熟度統(tǒng)一的獼猴桃，清洗干凈，去除果皮，放入榨汁機(jī)打漿，用雙層消毒紗 布過(guò)濾，除去獼猴桃汁中的粗大顆粒，得到澄清的獼猴桃汁（常溫下獼猴桃汁的可溶性固 形物含量為12.8° Brix，pH值約為3. 2)，冷藏備用。
[0027] 實(shí)施例2 :菌液的制備和接種
[0028] 將凍存管保存的菌株接種到營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上，培養(yǎng)24h后轉(zhuǎn)移至LB肉湯中，37°C 搖床培養(yǎng)至穩(wěn)定期，將培養(yǎng)好的菌液于4°C下，5000r/min離心5rain,棄去上清液，菌體復(fù)溶 于無(wú)菌水中離心洗滌2次后，加入菌體到獼猴桃汁中使菌體濃度達(dá)到10 7?108cfu/ml。
[0029] 根據(jù)GB4789. 1-2010方法，對(duì)接種沙門氏菌或其他兩種致病菌的獼猴桃汁在射頻 處理前后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。殺菌效果采用致死率來(lái)表示。
[0030] 致死率計(jì)算采用如下公式：致死率=l〇g1Q(NQ/N)式中：N-射頻處理后的微生物 數(shù)，cfu/mL ;NQ-射頻處理前的微生物數(shù)，cfu/mL。
[0031] 在上述基礎(chǔ)上， 申請(qǐng)人:完成了不冋處理?xiàng)l件對(duì)稱猴桃汁殺菌效果的研究。
[0032] 具體包括單因素試驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，具體如下：
[0033] 單因素實(shí)驗(yàn)：將獼猴桃汁置于l〇〇ml燒杯中，以沙門氏菌致死率為指標(biāo)，研究射頻 處理時(shí)間、射頻極板間距和獼猴桃汁厚度對(duì)殺菌效果的影響。射頻處理后樣品冰浴l〇min， 再進(jìn)行涂板計(jì)數(shù)。獼猴桃汁初始溫度均為20°C。
[0034] 正交試驗(yàn)：在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9(33)正交試驗(yàn)優(yōu)化出最佳工藝條件。研 究該最優(yōu)條件對(duì)獼猴桃汁中金黃色葡萄球菌和單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的殺菌效果。
[0035] 對(duì)比試驗(yàn)用巴氏殺菌處理，處理工藝為將獼猴桃汁于65°C下，水浴30min。維生素 C含量的測(cè)定是采用2,6_二氯靛酚法檢測(cè)不同處理前后獼猴桃汁中的維生素 C含量。 [0036] 實(shí)施例3 :射頻時(shí)間對(duì)獼猴桃汁殺菌效果的影響
[0037] 在獼猴桃汁厚度為45mm，極板間距分別為l〇5mm的條件下，研究不同處理時(shí)間 (90s、l2〇s、150s、180s、210s、240s)對(duì)沙門氏菌的致死率的影響。
[0038]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，射頻時(shí)間對(duì)獼猴桃汁的殺菌效果隨著射頻時(shí)間的延長(zhǎng)而愈 加明顯。當(dāng)射頻處理時(shí)間由90s延長(zhǎng)到l5〇s時(shí)，沙門氏菌總數(shù)由下降〇· 3個(gè)數(shù)量級(jí)升高到 下降1. 2個(gè)數(shù)量級(jí)，致死率提高了 0· 9個(gè)數(shù)量級(jí)；當(dāng)射頻處理時(shí)間由150s延長(zhǎng)到210s時(shí)， 致死率提高了 6. 5個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0039] 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，射頻對(duì)食品中微生物的殺滅作用主要是熱效應(yīng)引起的。 在本發(fā)明的方法中，射頻處理時(shí)間在150s內(nèi)時(shí),獼猴桃汁溫度比較低，致死率提高緩慢。隨 著射頻作用時(shí)間的延長(zhǎng)，獼猴桃汁溫度不斷升高，致死率增加也愈加顯著。當(dāng)處理時(shí)間延長(zhǎng) 到240s時(shí)，沙門氏菌則全部死亡。
[0040] 優(yōu)選的，為了滿足美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA)的規(guī)定（果汁在殺菌過(guò)程中致 病菌下降5個(gè)數(shù)量級(jí)），加熱時(shí)間為180s-210s，在180s時(shí)的致死率為4. 3左右。
[0041] 實(shí)施例4 :極板間距對(duì)獼猴桃汁殺菌效果的影響
[0042] 在獼猴桃汁厚度為45mm，處理時(shí)間為210s的條件下，研究不同極板間距（105mm、 110mm、115mm、120mm、125mm)對(duì)沙門氏菌的致死率的影響。
[0043] 在射頻處理過(guò)程中，獼猴桃汁放在容器中放置于兩個(gè)平行電極板之間，通過(guò)改變 兩個(gè)極板間距來(lái)調(diào)節(jié)顱腔頻率，進(jìn)而控制顱腔頻率與機(jī)器固有頻率耦合到負(fù)載中的輸出功 率。
[0044] 由圖2可以看出，隨著射頻極板間距的增大，沙門氏菌致死率下降趨勢(shì)逐漸顯著。 在極板間距由105mm到125mm不斷增大的過(guò)程中，射頻耦合功率不斷減小，沙門氏菌的致死 率由下降7. 7個(gè)數(shù)量級(jí)減小到下降0. 8個(gè)數(shù)量級(jí)。其原因?yàn)殡S著極板間距的增大，輸出功 率減小，獼猴桃汁溫度上升較小，菌體吸收電磁波能較小，導(dǎo)致沙門氏菌致死率明顯降低。
[0045] 優(yōu)選的，極板間距為105-110mm，110謹(jǐn)時(shí)下降數(shù)量級(jí)為4. 0左右。
[0046] 實(shí)施例5 :果汁厚度對(duì)獼猴桃汁殺菌效果的影響
[0047] 在極板間距為105mm，處理時(shí)間210s的條件下，研究不同獼猴桃汁厚度（15mm、 25mm、35mm、45mm)對(duì)沙門氏菌的致死率的影響，將獼猴桃汁置于100ml的小燒杯中，改變獼 猴桃汁的體積來(lái)調(diào)整其厚度，分別放置于平行極板間進(jìn)行射頻處理。
[0048] 由圖3可知，改變獼猴桃汁的厚度，射頻對(duì)于獼猴桃汁中沙門氏菌的致死率也隨 之改變。隨著獼猴桃汁厚度的增加，沙門氏菌的致死率也顯著增加。獼猴桃汁厚度為15mm、 25mm、和3 5mm時(shí)，沙門氏菌分別下降了 0· 3、1· 0和2. 6個(gè)數(shù)量級(jí)；當(dāng)獼猴桃汁厚度為45mm 時(shí)，沙門氏菌致死率高達(dá)7. 7個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著獼猴桃汁厚度的增加，射頻設(shè)備的載荷提高， 輸出功率提高，電流變大，則溫度上升幅度越大，致死率也就越高。獼猴桃汁厚度由35mm增 加到45mm的過(guò)程中，輸出功率明顯增大，獼猴桃汁溫度上升明顯，導(dǎo)致沙門氏菌致死率顯 著增加。
[0049] 優(yōu)選的，獼猴桃汁厚度為35-45mm，35ram的時(shí)候，下降數(shù)量級(jí)為2. 6左右。
[0050] 實(shí)施例6 :射頻處理對(duì)獼猴桃汁殺菌工藝條件的優(yōu)化
[0051]為確定射頻最佳殺菌條件，基于上述單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)影響殺菌的三個(gè)主要因 素進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取L9(33)研究獼猴桃汁厚度（A)、極板間距（B)、射頻時(shí)間 (C)三個(gè)因素對(duì)殺菌效果的影響。正交試驗(yàn)的因素水平見表1，結(jié)果與極差分析見表 2。
[0052] 表1正交試驗(yàn)因素水平表
[0053]

【權(quán)利要求】
1. 用于獼猴桃汁的殺菌方法，其特征在于包括將獼猴桃汁置于射頻裝置的極板之間進(jìn) 行加熱殺菌的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于所述射頻裝置的工作頻率為27· 12MHz，或 13. 56MHz，或13. 56MHz的其他諧振頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于所述射頻裝置的工作頻率為27. 12MHz，加 熱時(shí)間為150s-240s。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的殺菌方法，其特征在于加熱時(shí)間為180s-210s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于所述射頻裝置的工作頻率為27· 12MHz，極 板間距為1〇5-12〇謹(jǐn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的殺菌方法，其特征在于極板間距為i〇5-n〇mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于所述射頻裝置的工作頻率為27· 12MHz，獼 猴桃汁厚度為25-45mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的殺菌方法，其特征在于獼猴桃汁厚度為35_45mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于射頻裝置的工作頻率27· 12MHz，加熱時(shí)間 為180s-210s、極板間距為105-110mm、獼猴桃汁厚度為35_4 5mm，其中不包含下述組合：力口 熱時(shí)間為180s、極板間距為110mm、獼猴桃汁厚度為35mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的殺菌方法，其特征在于所述射頻裝置的工作頻率為27. 12MHz，獼 猴桃汁厚度45mm，極板間距105mm，加熱時(shí)間210s。
【文檔編號(hào)】A23L2/48GK104188046SQ201410314527
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】夏效東, 呂曉英, 王紹金, 李光輝, 張百剛 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)