歐姆加熱對(duì)蘋果汁中嗜酸耐熱菌的殺滅作用研究.pdf

1、嗜酸耐熱菌超標(biāo)已成為蘋果濃縮汁生產(chǎn)中最為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題之一，也是當(dāng)前我國(guó)蘋果濃縮汁行業(yè)所面臨的最主要的技術(shù)壁壘之一。 嗜酸耐熱菌，俗稱耐熱菌，生物學(xué)名稱為酸土脂環(huán)芽孢桿菌(Alicyclobacillusacidoterrestris,AAT)，是脂環(huán)酸芽孢桿菌(Alicyclobacillusspp.)屬的一種細(xì)菌。由于它的嗜酸耐熱特性，能夠經(jīng)受常規(guī)的巴氏殺菌過(guò)程而存活。一旦遇到合適的條件，即可在果汁中迅速生長(zhǎng)繁殖，并在果汁中

2、生成具有特殊氣味的酚類物質(zhì)，從而使果汁的品質(zhì)變劣，影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量。研究表明：每10克果汁中存在1個(gè)耐熱菌即可導(dǎo)致上述的品質(zhì)劣變。因此，果汁行業(yè)已把嗜酸耐熱菌列為一項(xiàng)重要的質(zhì)量控制指標(biāo)。 歐姆加熱作為一種新型的食品加工手段，在食品加工領(lǐng)域中受到越來(lái)越多的關(guān)注。其原理主要是利用50Hz或60Hz的低頻交流電提供電流，當(dāng)電流通過(guò)食品時(shí)，會(huì)在食品內(nèi)部迅速將電能轉(zhuǎn)化成熱能，從而達(dá)到快速加熱的目的。應(yīng)用歐姆加熱殺菌，除具有一般的熱效應(yīng)外

3、，還具有非熱效應(yīng)，它可以產(chǎn)生“電穿孔”效應(yīng)，導(dǎo)致微生物細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)容物滲漏，造成細(xì)胞死亡，從而降低殺菌溫度，因此極具開(kāi)發(fā)潛力。 本論文研究了蘋果汁的歐姆加熱規(guī)律及其對(duì)嗜酸耐熱菌的殺滅作用。探討了其對(duì)微生物的作用機(jī)理和對(duì)果汁品質(zhì)的影響，以期為歐姆加熱技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用提供依據(jù)。 研究工作從以下四方面進(jìn)行：一是蘋果汁的歐姆加熱規(guī)律研究；二是歐姆加熱對(duì)嗜酸耐熱菌的殺滅作用研究；三是歐姆加熱殺菌的非熱效應(yīng)驗(yàn)證；四是分析歐姆加熱

4、對(duì)果汁品質(zhì)的影響。 研究結(jié)果表明：(1)歐姆加熱蘋果汁時(shí)，電導(dǎo)率是影響加熱速率的主要因素。其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大，且呈線性關(guān)系，其溫度—電導(dǎo)率變化曲線與水浴加熱處理時(shí)一致；隨著可溶性固形物含量的增加，蘋果汁的電導(dǎo)率和加熱速率都是先增大然后減小，在26°Brix時(shí)最大.蘋果汁的加熱速率隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加而增大，隨pH值的增加而減小，而在相同電場(chǎng)強(qiáng)度下，加熱體積對(duì)加熱速率沒(méi)有影響。 (2)歐姆加熱可以有效殺滅蘋果汁中的酸土

5、脂環(huán)芽孢桿菌。殺菌率隨溫度的升高而增大；隨電壓的升高而增大；隨pH值的降低而增大；隨加熱體積的增加而增大；隨著可溶性固形物含量的增加，殺菌率先增大然后減小，在18°Brix時(shí)最大；歐姆加熱時(shí)間對(duì)殺菌率幾乎沒(méi)有影響。各因素的影響順序依次為pH值、溫度、電壓、體積、糖度，從而確定其最優(yōu)組合為A2B4C1D4E3，即溫度為70℃、電壓為250V、pH值為3.5、液面高度為10cm、糖度為18°Brix。 (3)嗜酸耐熱菌經(jīng)歐姆加熱處理

6、后，通過(guò)環(huán)境掃描電鏡(ESEM)可觀察到菌體細(xì)胞表面發(fā)生凹陷和破損，電導(dǎo)率儀和紫外吸收分光光度計(jì)可檢測(cè)到菌懸液的電導(dǎo)率和吸光度值增加，據(jù)此推測(cè)歐姆加熱處理可能造成了嗜酸耐熱菌細(xì)胞膜的“電穿孔”效應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物的逸出，進(jìn)而引起菌體死亡。 (4)歐姆加熱對(duì)果汁品質(zhì)影響很小，對(duì)透光率、色值、吸光度略有影響，對(duì)果汁的糖度、pH值和濁度幾乎沒(méi)有影響。歐姆加熱殺菌除具有一般的熱效應(yīng)外，還具有非熱效應(yīng)，與常規(guī)的巴式殺菌相比較，可以降低殺菌