一种采用射频杀菌的辣椒粉加工方法与流程

本发明涉及一种采用射频杀菌的辣椒粉加工方法，属于食品加工领域。

背景技术：

辣椒作为一种药食同源的调味品，具有多种生理功能和药用价值。辣椒果实中含有的辣椒红素是一种食用天然色素，不仅色价高，安全无毒，而且具有抗癌美容的功效，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。辣椒碱是辣椒中的主要呈辣物质，具有多种生理活性，常被作为优质的调味品和理想的镇痛药在食品和医药行业广泛使用。辣椒油树脂含有多种挥发性香味成分，赋予食品以独特的风味，同时还具有抑菌、抗氧化等功效。

辣椒在收获、加工和运输等环节中易被微生物污染，造成微生物指标超标，易产生食源性疾病的传播等重大食品安全问题。传统的杀菌方式有干热、辐照和环氧己烷熏蒸等，但处理所需时间较长且处理后风味、色泽损失严重，化学物质残留，甚至造成环境污染。射频杀菌是利用射频(3khz-300mhz的电磁波)引起被加热物料带电离子的振荡迁移和偶极子旋转而将电能转化为热能，提高物料温度，从而杀灭微生物的方法。相比其他的杀菌方法，射频杀菌可以在较短的时间和较低的温度下使辣椒粉的微生物指标满足国家标准，而且不会引起辣椒粉色泽和风味明显的变化。

经检索与本专利密切相关的专利有三个，具体分析如下：

用于猕猴桃汁的杀菌方法(公开号：cn104188046a)：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。与本发明相比，其原料为液体物料猕猴桃汁，与本发明中的固体粉末辣椒粉存在明显区别，虽然均是利用射频加热技术进行杀菌，但对于液体物料和低水分含量的粉末类物料来说，加热原理存在显著的差异，加热杀菌难度有很大不同。另本发明采用的是在封口膜上加装防水透气阀的方式包装，之后再进行杀菌，属于包装后杀菌，与其存在明显的区别。

一种低脂肪高白藜芦醇含量的花生酱及其制备方法(公开号：cn105011241a)：采用射频杀菌代替传统的热杀菌，杀菌结束后进行热灌装，将灌装冷却后的产品竖直静置24h以上进行熟化，得到产品花生酱。与本发明相比，其原料与本发明存在明显的区别，且本发明采用的是在封口膜上加装防水透气阀的方式包装，之后再进行杀菌，属于包装后杀菌，与其存在明显的区别。

一种中短波红外真空干燥结合柔性杀菌制备半干型调理手撕牛肉的方法(公开号：cn105146553a)：其采用纳米氧化锌联合射频杀菌对牛肉进行杀菌处理。与本发明相比，其原料和和杀菌方式均与本发明存在明显的区别，且其杀菌时间长，生产效率低。

技术实现要素：

针对现有辣椒粉杀菌技术不能保证快速杀菌和处理后产品品质的缺陷，申请人进行了广泛研究，发现将传统的适用于坚果干燥和饼干烘焙的射频加热技术应用于辣椒粉的加工中杀菌效果良好，与传统的干热杀菌相比，杀菌效率是原来的10倍以上。

本发明的目的是开发一种具有货架期长、杀菌效率高的营养安全的辣椒粉的加工方法。预干燥的辣椒经过粉碎、装填、包装和杀菌后得到成品。具体地说，本发明是通过下述技术方案实现的。

(1)粉碎：将预干燥的红辣椒去梗后通过粉碎机进行粉碎，粉碎过后的辣椒粉水分含量小于15％，颗粒直径小于2mm；

(2)装填：将103-110g粉碎后的辣椒粉装填入材质为pp的塑料盒中。其中物料高度32mm，容器高度为42mm，顶部内径直径为120mm，底部直径为100mm；

(3)包装：将一个防水透气膜直径大于12mm的防水透气阀加装在封口膜中央，覆膜后对塑料盒进行热封处理，封口温度为180℃，时间为20-30s；

(4)杀菌：将包装后的产品采用6kw、27.12mhz的射频加热系统进行杀菌处理，极板间距为95-135mm，物料最终温度为80-90℃；

(5)冷却：将处理过后的盒装辣椒粉放置在室温下进行冷却，即得到辣椒粉产品。

本发明的优点和积极效果是：

本发明制备得到的辣椒粉中菌落总数和霉菌等微生物指指标均符合国家标准要求，而且产品具有长货架期的特点。整个生产过程高效环保，仅射频杀菌就比传统干热杀菌所用时间缩短了90％左右，极大地提高了杀菌效率。该方法操作简便，节省了大量的人力和物力，减少能源的消耗，辣椒粉的色泽和气味没有明显的变化，保证了产品的品质。

附图说明

图1射频处理下极板间距和最终温度对菌落总数(a)和霉菌(b)致死率的影响

图2射频处理下水分含量和最终温度对菌落总数(a)和霉菌(b)致死率的影响

图3干热处理下最终温度对菌落总数(a)和霉菌(b)致死率的影响

图4射频和干热杀菌处理下辣椒粉品质的lda(判别)分析

具体实施方式

进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，不同条件下射频和干热加热处理辣椒粉的升温

对水分含量为7％、10％和13％的辣椒粉，在极板间距为115、135和155mm下进行射频加热，采用110℃干热加热处理，辣椒粉达到60、70、80和90℃所需的时间见表1。这为射频杀菌过程中控制物料达到不同的最终温度提供了处理时间的对照。

表1射频和干热加热处理物料温度时间对照表

实施例2，极板间距和物料加热温度对杀菌效果的影响

原始含菌量为5.8×10⁴±1.0×10⁴(菌落总数)和4.0×10³±1.3×10³(霉菌)，水分含量为13％的辣椒粉被用来进行不同极板间距和温度的杀菌试验。图1是辣椒粉在极板间距为115、135和155mm下进行射频杀菌，菌落总数和霉菌的致死率随物料加热温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示，在3个极板间距下菌落总数和霉菌致死率均随着最终温度的升高而增大。在极板间距为115mm下，当最终温度为60℃时，辣椒粉菌落总数和霉菌致死率分别为68.6％±25.8％和36.6％±5.3％。当最终温度达到90℃时辣椒粉菌落总数和霉菌致死率分别为96.5％±0.2％和100％±0.0％。在最终温度为60和70℃时，不同的极板间距之间菌落总数和霉菌致死率存在明显差异，但没有表现出一定的规律，且所得结果的标准差较大。这是因为原始物料的含菌量不能保证绝对的相等和射频加热杀菌过程中设备本身的不稳定性所决定的。在最终温度为80和90℃时，3个不同的极板之间不存在显著的差异，菌落总数和霉菌致死率在80℃时分别达到了89.1％和97.6％以上，样品的含菌量远小于国家标准规定的菌落总数(1.5×10⁴cfu/g，gb/t18526.4-2001)和霉菌含量(100cfu/g，gb14891.4-1997)。

实施例3，水分含量和物料加热温度对杀菌效果的影响

原始含菌量为5.5×10⁴±5.0×10³(菌落总数)和4.4×10³±3.9×10²(霉菌)的辣椒粉被用来进行水分含量和物料加热温度的杀菌试验。图2是在极板间距为135mm下进行射频加热，水分含量为7％、10％和13％辣椒粉菌落总数和霉菌致死率随物料温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示，在不同的水分含量下，辣椒粉菌落总数和霉菌的致死率随着最终温度的升高而增大。当最终温度为60℃时，水分含量为10％的辣椒粉菌落总数和霉菌致死率分别为60.4％±4.1％和53.9％±18.5％。当最终温度达到90℃时，辣椒粉菌落总数和霉菌致死率分别为97.3％±0.8％和99.8％±0.3％。当最终温度为60和70℃时，不同的水分含量之间菌落总数和霉菌致死率存在明显差异，但没有表现出一定的规律，且所得结果的标准差较大。这是因为原始物料的含菌量不能保证绝对的相等和射频加热杀菌过程中设备本身的不稳定性所决定的。在最终温度为80和90℃时，3个不同的水分含量之间不存在显著的差异，菌落总数和霉菌致死率在80℃时就分别达到了89.7％和98.3％以上，样品的含菌量远小于国家标准规定的菌落总数(1.5×10⁴cfu/g，gb/t18526.4-2001)和霉菌含量(100cfu/g，gb14891.4-1997)。

实施例4，干热杀菌试验效果随温度的变化

原始含菌量为5.0×10⁴±1.0×10⁴(菌落总数)和4.8×10³±2.8×10²(霉菌)的辣椒粉被用来进行干热杀菌试验。图3是干热试验中辣椒粉菌落总数和霉菌致死率随温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示随着温度的升高，辣椒粉菌落总数和霉菌的致死率显著增大。当最终温度为60℃时，辣椒粉菌落总数和霉菌的致死率分别为48.5％±9.0％和47.6％±16.1％，当最终温度达到90℃时，辣椒粉菌落总数和霉菌的致死率分别为96.3％±0.6％和100％±0.0％。

对比射频加热杀菌和干热杀菌的结果会发现：相同温度下，射频加热杀菌和干热杀菌对菌落总数和霉菌的致死率结果相近，差异不大。当最终温度达到80和90℃时对菌落总数和霉菌的杀灭效果达到国家标准(gb/t18526.4-2001和gb14891.4-1997)的要求。射频杀菌时，当极板间距为115mm，水分含量为13％，物料最终温度到达80℃所需的时间为143s。而干热杀菌时，物料最终温度达到80℃则需要1477s。射频加热杀菌的杀菌效率是干热杀菌的10倍以上。

实施例5，射频杀菌和干热杀菌对辣椒粉品质的影响

表2是不同的杀菌方式对辣椒粉颜色的影响，结果显示，未处理、射频加热80℃、射频加热90℃、干热处理80℃和干热处理90℃，5组辣椒粉样品的l^*和b^*值差异均不显著；a^*除了射频加热80℃和干热处理90℃存在显著差异外，其他组别均与两者差异不显著。这可能是因为干热处理90℃需要更长的时间，辣椒红素会随着温度的增高和时间的增长而产生损失。

表2射频和干热杀菌处理下辣椒粉的颜色变化

注：数据结果为：平均值±标准差；同一列中不同字母表示差异显著(p＜0.05)。

图4是均值法提取的特征值进行的判别分析法得到的分析图，ld1的方差贡献率为97.3％，ld2的方差贡献率为2.0％，两者的累计方差贡献率之和为99.3％，其中判别式ld1的贡献率大，起主要判别作用。从图中可以看出，射频处理80℃和干热处理80℃有较大的重叠，射频处理90℃和干热处理90℃没有出现重叠现象，在ld1判别式(横坐标跨度)上，射频处理90℃与未处理的距离小于干热处理与未处理之间的距离，因此射频处理与对照组之间的差异小于干热处理，说明射频处理的辣椒粉品质要优于干热处理。