专利名称：一种脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法
技术领域：
本发明属于农产品和食品加工技术领域，涉及一种催化式红外辐射技术对含菌量超标的脱水菠菜的灭菌方法。
背景技术：
脱水蔬菜是我国出口农产品中的主导产品之一，主要出口国有日本、美国、韩国、欧盟等发达国家，能起到以旺补淡的作用，是国际上畅销的食品，其中菠菜是我国出口脱水蔬菜类的主要商品之一，含有大量维生素和丰富的矿物质元素，种植面积广，资源丰富，在一些发达国家以及新鲜蔬菜短缺地区可作为食用叶菜的一种很好的补充方法。微生物指标是各脱水菠菜进口国严控的指标之一。由于在脱水菠菜的生产加工过程中难以杀灭微生物，在出口中微生物含量超标情况时有发生。而且，一旦外界环境条件适宜微生物生长，脱水菠菜就会发生腐败变质，造成严重经济损失。对于含菌量超标的脱水菠菜，传统灭菌方法是将脱水菠菜先采用高温蒸汽灭菌法在高温100°C 110°c下灭菌，然后再利用热风干燥在温度60°C 70°C下干燥至安全水分(8%)达到同时灭菌和脱水的效果。该方法二次干燥脱水菠菜的色泽和品质差，且能耗较大。为了提高灭菌后脱水菠菜的品质，近年来普遍采用Co6tl辐照法进行灭菌处理，但目前Co6tl辐照法的安全性还存在着一定争议，且辐射剂残留也存在一定的危害。目前所采用的灭菌技术不能很好地同时解决脱水菠菜微生物超标和产品质量差的问题，针对现有技术的发展瓶颈，急需寻求一个解决的方法。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法。本发明所述的脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，按照下述步骤进行:(I)向含菌量超标的脱水菠菜表面喷洒一定重量的无菌水，静置15min，调含水量质量计为10% 30% ；(2)将脱水菠菜均匀平铺在位于红外发生器正下方不锈钢筛网中，开启天然气催化式红外发生器，采用红外辐射方法对脱水菠菜进行灭菌，待脱水菠菜含水量达到安全水分即停止红外辐射，(3)将红外辐射处理后的脱水菠菜迅速转移至干燥器中继续灭菌，保温温度70 90°C，保温时间10 60min ；(4)灭菌结束后，得到含菌量达标的脱水菠菜产品。其中步骤(2)所述的红外辐射时间50 180s。其中步骤(2)所述的天然气催化式红外发生器的压力为2kPa。其中步骤(2)所述的脱水菠菜表面温度100°C。
本发明所得到的脱水菠菜产品，菌落总数和大肠菌群均在合格范围之内，细菌总数残活率的对数值为-2.09 ±0.09 -1.83 ±0.05 ;外观颜色与新鲜菠菜相比总色差？E值为 1.43±0.15 7.63±0.44，白色度 L* 值为 42.86±0.47 52.94±0.14，红色度 a* 值为-11.20±0.04 -6.59±0.19，黄色度 b* 值为 26.93±0.66 29.34±0.41 ;叶绿素保留率为77.4% 98.9%ο本发明的优点:与现有灭菌技术相比，红外辐射灭菌技术具有穿透力强、处理时间短、无化学残留、产品质量高等优点，可应用于食品和农产品加工领域，工业化推广价值更高。出于食品安全的考虑，玻璃和陶瓷红外发生器在食品和农产品加工中的使用受到很大限制，催化式红外发生器是通过催化剂将天然气转化为辐射能，具有能量转化率更高，更节能，安全性更高等优势。目前催化式红外辐射技术及发生器在中国还是空白。催化式红外辐射技术对微生物能够造成死亡和一定程度的损伤，后续保温处理也能进一步保障杀灭脱水菠菜中的微生物。本发明除了能够有效地杀灭微生物，使脱水菠菜的微生物指标达标，还能较好地保证脱水菠菜的产品质量。
图1是催化式红外加工设备结构图，其中I为天然气管道，2为控制器，3为催化式红外发生器，4为不锈钢筛网。
具体实施例方式本发明中以脱水菠菜为原料，灭菌效果采用细菌总数残活率的对数值表示。菌落总数测定方法参照GB47892-2010。大肠菌群测定方法参照GB47893-2010。颜色指标采用全自动色差计测定。叶绿素含量采用比色法测定。图1为本发明的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法中使用的催化式红外加工设备，该设备配有催化式红外发生器3，可催化来自于天然气管道I中的天然气转化为红外线；样品平铺在位于红外发生 器正下方21cm的不锈钢筛网4上；通过控制器2控制红外辐射时间。其中红外发生器的尺寸为宽300mmX长600mmX厚60mm。对照例1:传统高温蒸汽灭菌采用传统高温蒸汽灭菌方法进行脱水蔬菜的灭菌试验。称取15g脱水菠菜，将其置于热蒸汽(100°c)中灭菌处理50s。将热蒸汽处理后的脱水蔬菜迅速转移至热风干燥设备中继续灭菌，在干燥温度70°C下保持12min，达到安全水分即得到灭菌的脱水菠菜产品，测得其细菌总数残活率的对数值为-1.13±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和△ E 值分别为 36.45±0.12、-15.01 ±0.03、34.08±0.12、14.86±0.13，叶绿素保留率为72.0%。对照例2:采用传统高温蒸汽灭菌方法进行脱水蔬菜的灭菌试验。称取15g脱水菠菜，将其置于热蒸汽(100°c)中灭菌处理120s。将热蒸汽处理后的脱水蔬菜迅速转移至热风干燥设备中继续灭菌，在干燥温度70°C下保持20min，达到安全水分即得到灭菌的脱水菠菜产品，测得其细菌总数残活率的对数值为-1.54±0.08，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和 ΛΕ 值分别为 33.26±0.17、-14.36±0.09、34.80±0.17、18.11 ±0.20，叶绿素保留率为68.7%。对照例3:采用传统高温蒸汽灭菌方法进行脱水蔬菜的灭菌试验。称取15g脱水菠菜，将其置于热蒸汽(100°c)中灭菌处理180s。将热蒸汽处理后的脱水蔬菜迅速转移至热风干燥设备中继续灭菌，在干燥温度70°C下保持30min，达到安全水分即得到灭菌的脱水菠菜产品，测得其细菌总数残活率的对数值为-1.96±0.06，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和 ΔΕ 值分别为 29.90±0.10,-11.40±0.06,34.83±0.31,21.61±0.13，叶绿素保留率为65.0%。实施例1:催化式红外辐射和后续保温灭菌采用新型催化式红外辐射和后续保温灭菌方法进行脱水蔬菜的灭菌试验。称取15g脱水菠菜，在其表面喷洒无菌水，静置15min，配成含水量质量计为10%的样品，将其置于红外辐射下灭菌处理50s，达到安全水分即停止红外辐射。将红外辐射处理后的脱水蔬菜迅速转移至干燥器中继续灭菌，在保温温度70°C下保持60min，得到灭菌的脱水菠菜产品，测得其细菌总数残活率的对数值为-1.96±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和 ΔΕ 值分别为 51.05±0.01,-10.96±0.03,29.26±0.18,2.75±0.14，叶绿素保留率为98.4%ο
实施例2:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120s，保温时间45min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.90±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和△ E值分别为48.91 ±0.04、-10.04±0.10、28.38±0.20、1.47±0.13，叶绿素保留率为 98.3%。实施例3:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120s，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.98±0.06，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色 L*、a*、b* 和 ΛΕ 值分别为 49.20±0.01、-11.20±0.04、29.05±0.09、
2.04±0.09，叶绿素保留率为96.9%。实施例4:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180s，保温时间45min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.98±0.05，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为44.70±0.75、-8.46±0.36、27.24±0.58,5.17±0.83，叶绿素保留率为 84.6%。实施例5:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180s，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-2.09±0.09，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色 L*、a*、b* 和 ΛΕ 值分别为 44.73±0.71、-7.80±0.24、26.93±0.66、
5.47±0.59，叶绿素保留率为77.4%。实施例6:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中保温温度90°C、保温时间lOmin，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.83±0.05，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和 ΔΕ 值分别为 52.94±0.14、_9.69±0.07,27.97±0.17,3.79±0.12，叶绿素保留率为98.8%。实施例7:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中保温温度90°C、保温时间15min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.92±0.02，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和△ E 值分别为 51.63±0.07、-9.24±0.06,28.66±0.08,3.07±0.04，叶绿素保留率为96.9%。实施例8:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中保温温度90°C、保温时间20min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.96±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b* 和△ E 值分别为 52.68±0.04、-9.44±0.06,29.10±0.06,4.04±0.05，叶绿素保留率为95.9%。实施例9:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120 S，保温温度80°C、保温时间30min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.89±0.05，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为52.55±0.09、-9.59±0.08,29.18±0.07,3.93±0.02，叶绿素保留率为 98.9%。实施例10:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120 s，保温温度80°C、保温时间45`min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-2.01±0.04，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为52.54±0.04、-9.41 ±0.04,29.25±0.16,4.01 ±0.07，叶绿素保留率为 98.0%。实施例11:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120 s，保温温度90°C、保温时间I Omin，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.89±0.02，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为52.11±0.09,-10.36±0.09,28.60±0.06,3.13±0.09，叶绿素保留率为 96.1%。实施例12:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120s，保温温度90°C、保温时间15min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.95±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为50.47±0.22、-9.97±0.15,27.72±0.08、1.43±0.15，叶绿素保留率为 94.0%。实施例13:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为20%，红外辐射时间120s，保温温度90°C、保温时间20min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为_2.01±0.02、，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为50.91±0.05,-10.08±0.16,28.27±0.37,2.03±0.13，叶绿素保留率为 83.9%。实施例14:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180s，保温温度80 V、保温时间15min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.87±0.06，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为
46.87±0.33、-9.90±0.24,27.03±0.46,2.64±0.33，叶绿素保留率为 94.7%。实施例15:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180 s，保温温度80°C、保温时间30min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-2.00±0.04，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为
47.34±0.35、-9.89±0.19,27.26±0.68,2.24±0.36，叶绿素保留率为 91.0%。实施例16:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180s，保温温度80°C、保温时间45min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-2.06±0.11，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为46.26±0.41、-7.29±0.12,28.63±0.89,4.86±0.46，叶绿素保留率为 89.2%。实施例17:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180 s，保温温度90°C、保温时间I Omin，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.87±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为45.32±0.37、-8.28±0.19,29.34±0.41,5.20±0.34，叶绿素保留率为 88.1%。实施例18:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180s，保温温度90°C、保温时间15min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-1.97±0.04，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为42.86±0.47、-7.38±0.22,29.39±0.48,7.63±0.44，叶绿素保留率为 87.5%。实施例19:试验处理过程同实施例1，其不同在于其中样品含水量质量计为30%，红外辐射时间180 S，保温温度90°C、保温时间20min，测得脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值为-2.05±0.03，大肠菌群在合格范围之内，外观颜色L*、a*、b*和ΛΕ值分别为44.59±0.37、-6.59±0.19,28.59±0.47,6.44±0.27，叶绿素保留率为 80.5%。由表I可以看出，催化式红外辐射和后续保温灭菌方法显著优于传统高温蒸汽灭菌方法。与传统高温蒸汽灭菌处理相比，催化式红外辐射和后续保温灭菌处理后的脱水菠菜的微生物指标达标，细菌总数和大肠菌群均在合格范围之内，且与新鲜菠菜相比外观颜色变化不明显，叶绿素保留率较高。表I不同实施例脱水菠菜的细菌总数残活率的对数值、外观颜色和叶绿素保留率
权利要求
1.脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，其特征在于按照下述步骤进行: (O向含菌量超标的脱水菠菜表面喷洒一定重量的无菌水，静置15min，调含水量质量计为10% 30% ； (2)将脱水菠菜均匀平铺在位于红外发生器正下方不锈钢筛网中，开启天然气催化式红外发生器，采用红外辐射方法对脱水菠菜进行灭菌，待脱水菠菜含水量达到安全水分即停止红外辐射， (3)将红外辐射处理后的脱水菠菜迅速转移至干燥器中继续灭菌，保温温度7(T90°C，保温时间10 60min ； (4)灭菌结束后，得到含菌量达标的脱水菠菜产品。
2.根据权利要求1所述的脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，其特征在于其中步骤(2)所述的红外辐射时间5(Tl80s。
3.根据权利要求1所述的脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，其特征在于其中步骤(2)所述的天然气催化式红外发生器的压力为2kPa。
4.根据权利要求1所述的脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，其特征在于其中步骤(2)所述的脱水菠菜表面温度100°C。
全文摘要
本发明提供一种脱水菠菜的催化式红外辐射和后续保温灭菌方法，涉及农产品和食品加工技术领域。向含菌量超标的脱水菠菜表面喷洒一定重量的无菌水，静置15min，调含水量为10%~30%；将脱水菠菜均匀平铺在位于红外发生器正下方的不锈钢筛网中，开启天然气催化式红外发生器，采用红外辐射方法对脱水菠菜进行灭菌，待脱水菠菜含水量达到安全水分即停止红外辐射，红外辐射时间50~180s；将红外辐射处理后的脱水菠菜迅速转移至干燥器中继续灭菌，保温温度70~90℃，保温时间10~60min；灭菌结束后，得到含菌量达标的脱水菠菜产品。本方法较传统灭菌方法灭菌效果更好，产品质量更高，且无化学残留。
文档编号A23B7/02GK103202327SQ201310117180
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者曲文娟, 马海乐, 潘忠礼, 张鑫 申请人:江苏大学