用于猕猴桃汁的杀菌方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于猕猴桃汁的杀菌方法，包括将猕猴桃汁置于射频装置的极板之间进行射频杀菌的步骤。本发明的杀菌方法能够在保持猕猴桃汁营养品质的前提下有效杀灭猕猴桃汁中的食源性致病菌。
【专利说明】用于猕猴桃汁的杀菌方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种杀菌方法，属于果蔬加工领域。
【背景技术】
[0002] 猕猴桃细嫩多汁，酸甜宜人，其果汁中富含维生素 C、优良的膳食纤维、丰富的抗氧 化物质及矿物质，被誉为"水果之王"，在市场中受到消费者的广泛。但是在猕猴桃的加工过 程中,猕猴桃采摘后容易变软腐烂，因此需要对猕猴桃进行深加工，但深加工的猕猴桃汁容 易出现风味改变、混浊和形成沉淀，同时也会出现耐酸食源性致病菌污染果汁。
[0003] 因此，如何保证猕猴桃汁的加工效果是本领域亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的缺陷， 申请人:进行了广泛研究，发现将传统的适用于肉制品加热、 面包烘烤的射频技术应用于猕猴桃汁的加工处理具有良好的杀菌效果。且与普通巴氏杀菌 相比，能有效保存猕猴桃汁中的营养成分，提高其营养品质。
[0005] 基于上述发现， 申请人:完成了本发明。具体的说，本发明是通过下述技术方案实现 的：
[0006] 用于猕猴桃汁的杀菌方法，包括将猕猴桃汁置于射频装置的极板之间进行加热杀 菌的步骤。
[0007] 其中，上述的射频装置是标准的工业射频设备，工作在标准工业频率下，即 13. 56MHz或其谐振频率（27. 12MHz、40. 68MHz等），优选的，射频装置的工作频率为 27. 12MHz，在本发明的实验实施中采用了 27. 12MHz。
[0008] 通过使用上述射频装置，通过发射高频交变电磁场而使极板间的猕猴桃汁产生热 效应，并且射频可以均匀、快速、稳定的穿透猕猴桃汁，杀灭猕猴桃汁中的有害菌；同时，猕 猴桃汁中的维生素 C等营养成分等不会产生共振效应，从而最有效的降低了营养成分的流 失。
[0009] 申请人:广泛研究了射频装置的工作参数对杀菌效果的影响，发现猕猴桃汁厚度、 射频时间、极板间距在给定的工作频率下是对杀菌效果影响较为显著的三个因素，因此申 请人对上述三个参数变量进行了深入研究，发现在下述参数下，具有较好的杀菌效果：
[0010] 所述射频装置的工作频率为27. 12MHz，加热时间为150S-240S，优选的，加热时间 为 180s-210s。
[0011] 所述射频装置的工作频率为27. 12MHz，极板间距为105-120mm，优选的，极板间距 为 105-110mm。
[0012] 所述射频装置的工作频率为27. 12MHz，猕猴桃汁厚度为25-45mm，优选的，猕猴桃 汁厚度为35-45麵。
[0013] 在上述参数范围下，本发明的杀菌方法至少可以使常见的食源性致病菌菌落数量 降低2个数量级，在优选的范围下，至少可降低约2. 6个数量级，同时保留至少98%的维生 素 C成分。
[0014] 在上述参数范围内， 申请人:通过正交实验方法确定了最佳的工作参数：射频装置 的工作频率为27· 12MHz，猕猴桃汁厚度45圆，极板间距1〇5麵，加热时间210s，在该工作参 数下可以使猕猴桃中常见的食源性致病菌菌落数量降低7个以上数量级，达到美国FDA ^ 果汁HACCP体系中对杀菌工艺的要求。
[0015] 通过上述改进，本发明的杀菌方法在有效保持猕猴桃汁营养品质的前提下，实现 了优于巴氏杀菌的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为射频时间对沙门氏菌致死率的影响关系图；
[0017] 图2为射频装置的极板间距对沙门氏菌致死率的影响关系图；
[0018] 图3为猕猴桃汁厚度对沙门氏菌致死率的影响关系图。
【具体实施方式】
[0019] 在下述实施例中，所用的材料、试剂、设备等来源具体如下：
[0020] 猕猴桃，购于陕西杨凌果园，果实新鲜饱满，无病虫害和机械损伤；
[0021] 供试菌株：沙门氏菌SL1344、单核细胞增生李斯特氏菌CMCC54004、金黄色葡萄球 菌ATCC25923,均为常见的食源性致病菌，由西北农林科技大学食品学院微生物实验室提 供；
[0022] 细菌培养基购自北京路桥有限责任公司，所用化学试剂均为市售分析纯；
[0023] 射频装置购买自石家庄纪元公司，规格为10kw ;
[0024] 分光光度计购买自BI0-RAD，榨汁采用美的榨汁机。
[0025] 实施例1 :试验用猕猴桃汁的制备
[0026] 选取成熟度统一的猕猴桃，清洗干净，去除果皮，放入榨汁机打浆，用双层消毒纱 布过滤，除去猕猴桃汁中的粗大颗粒，得到澄清的猕猴桃汁（常温下猕猴桃汁的可溶性固 形物含量为12.8° Brix，pH值约为3. 2)，冷藏备用。
[0027] 实施例2 :菌液的制备和接种
[0028] 将冻存管保存的菌株接种到营养琼脂平板上，培养24h后转移至LB肉汤中，37°C 摇床培养至稳定期，将培养好的菌液于4°C下，5000r/min离心5rain,弃去上清液，菌体复溶 于无菌水中离心洗涤2次后，加入菌体到猕猴桃汁中使菌体浓度达到10 7?108cfu/ml。
[0029] 根据GB4789. 1-2010方法，对接种沙门氏菌或其他两种致病菌的猕猴桃汁在射频 处理前后进行菌落计数。杀菌效果采用致死率来表示。
[0030] 致死率计算采用如下公式：致死率=l〇g1Q(NQ/N)式中：N-射频处理后的微生物 数，cfu/mL ;NQ-射频处理前的微生物数，cfu/mL。
[0031] 在上述基础上， 申请人:完成了不冋处理条件对称猴桃汁杀菌效果的研究。
[0032] 具体包括单因素试验和正交实验，具体如下：
[0033] 单因素实验：将猕猴桃汁置于l〇〇ml烧杯中，以沙门氏菌致死率为指标，研究射频 处理时间、射频极板间距和猕猴桃汁厚度对杀菌效果的影响。射频处理后样品冰浴l〇min， 再进行涂板计数。猕猴桃汁初始温度均为20°C。
[0034] 正交试验：在单因素试验的基础上，采用L9(33)正交试验优化出最佳工艺条件。研 究该最优条件对猕猴桃汁中金黄色葡萄球菌和单核细胞增生李斯特氏菌的杀菌效果。
[0035] 对比试验用巴氏杀菌处理，处理工艺为将猕猴桃汁于65°C下，水浴30min。维生素 C含量的测定是采用2,6_二氯靛酚法检测不同处理前后猕猴桃汁中的维生素 C含量。 [0036] 实施例3 :射频时间对猕猴桃汁杀菌效果的影响
[0037] 在猕猴桃汁厚度为45mm，极板间距分别为l〇5mm的条件下，研究不同处理时间 (90s、l2〇s、150s、180s、210s、240s)对沙门氏菌的致死率的影响。
[0038]实验结果如图1所示，射频时间对猕猴桃汁的杀菌效果随着射频时间的延长而愈 加明显。当射频处理时间由90s延长到l5〇s时，沙门氏菌总数由下降〇· 3个数量级升高到 下降1. 2个数量级，致死率提高了 0· 9个数量级；当射频处理时间由150s延长到210s时， 致死率提高了 6. 5个数量级。
[0039] 如本领域技术人员所知，射频对食品中微生物的杀灭作用主要是热效应引起的。 在本发明的方法中，射频处理时间在150s内时,猕猴桃汁温度比较低，致死率提高缓慢。随 着射频作用时间的延长，猕猴桃汁温度不断升高，致死率增加也愈加显著。当处理时间延长 到240s时，沙门氏菌则全部死亡。
[0040] 优选的，为了满足美国食品药品监督管理局（FDA)的规定（果汁在杀菌过程中致 病菌下降5个数量级），加热时间为180s-210s，在180s时的致死率为4. 3左右。
[0041] 实施例4 :极板间距对猕猴桃汁杀菌效果的影响
[0042] 在猕猴桃汁厚度为45mm，处理时间为210s的条件下，研究不同极板间距（105mm、 110mm、115mm、120mm、125mm)对沙门氏菌的致死率的影响。
[0043] 在射频处理过程中，猕猴桃汁放在容器中放置于两个平行电极板之间，通过改变 两个极板间距来调节颅腔频率，进而控制颅腔频率与机器固有频率耦合到负载中的输出功 率。
[0044] 由图2可以看出，随着射频极板间距的增大，沙门氏菌致死率下降趋势逐渐显著。 在极板间距由105mm到125mm不断增大的过程中，射频耦合功率不断减小，沙门氏菌的致死 率由下降7. 7个数量级减小到下降0. 8个数量级。其原因为随着极板间距的增大，输出功 率减小，猕猴桃汁温度上升较小，菌体吸收电磁波能较小，导致沙门氏菌致死率明显降低。
[0045] 优选的，极板间距为105-110mm，110謹时下降数量级为4. 0左右。
[0046] 实施例5 :果汁厚度对猕猴桃汁杀菌效果的影响
[0047] 在极板间距为105mm，处理时间210s的条件下，研究不同猕猴桃汁厚度（15mm、 25mm、35mm、45mm)对沙门氏菌的致死率的影响，将猕猴桃汁置于100ml的小烧杯中，改变猕 猴桃汁的体积来调整其厚度，分别放置于平行极板间进行射频处理。
[0048] 由图3可知，改变猕猴桃汁的厚度，射频对于猕猴桃汁中沙门氏菌的致死率也随 之改变。随着猕猴桃汁厚度的增加，沙门氏菌的致死率也显著增加。猕猴桃汁厚度为15mm、 25mm、和3 5mm时，沙门氏菌分别下降了 0· 3、1· 0和2. 6个数量级；当猕猴桃汁厚度为45mm 时，沙门氏菌致死率高达7. 7个数量级。随着猕猴桃汁厚度的增加，射频设备的载荷提高， 输出功率提高，电流变大，则温度上升幅度越大，致死率也就越高。猕猴桃汁厚度由35mm增 加到45mm的过程中，输出功率明显增大，猕猴桃汁温度上升明显，导致沙门氏菌致死率显 著增加。
[0049] 优选的，猕猴桃汁厚度为35-45mm，35ram的时候，下降数量级为2. 6左右。
[0050] 实施例6 :射频处理对猕猴桃汁杀菌工艺条件的优化
[0051]为确定射频最佳杀菌条件，基于上述单因素试验结果，对影响杀菌的三个主要因 素进行正交试验，正交试验设计选取L9(33)研究猕猴桃汁厚度（A)、极板间距（B)、射频时间 (C)三个因素对杀菌效果的影响。正交试验的因素水平见表1，结果与极差分析见表 2。
[0052] 表1正交试验因素水平表
[0053]
【权利要求】
1. 用于猕猴桃汁的杀菌方法，其特征在于包括将猕猴桃汁置于射频装置的极板之间进 行加热杀菌的步骤。
2. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于所述射频装置的工作频率为27· 12MHz，或 13. 56MHz，或13. 56MHz的其他谐振频率。
3. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于所述射频装置的工作频率为27. 12MHz，加 热时间为150s-240s。
4. 根据权利要求3的杀菌方法，其特征在于加热时间为180s-210s。
5. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于所述射频装置的工作频率为27· 12MHz，极 板间距为1〇5-12〇謹。
6. 根据权利要求5的杀菌方法，其特征在于极板间距为i〇5-n〇mm。
7. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于所述射频装置的工作频率为27· 12MHz，猕 猴桃汁厚度为25-45mm。
8. 根据权利要求7的杀菌方法，其特征在于猕猴桃汁厚度为35_45mm。
9. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于射频装置的工作频率27· 12MHz，加热时间 为180s-210s、极板间距为105-110mm、猕猴桃汁厚度为35_4 5mm，其中不包含下述组合：力口 热时间为180s、极板间距为110mm、猕猴桃汁厚度为35mm。
10. 根据权利要求1的杀菌方法，其特征在于所述射频装置的工作频率为27. 12MHz，猕 猴桃汁厚度45mm，极板间距105mm，加热时间210s。
【文档编号】A23L2/48GK104188046SQ201410314527
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】夏效东, 吕晓英, 王绍金, 李光辉, 张百刚 申请人:西北农林科技大学