一种杀菌过程中动物油脂风味保存的复合方法与流程

本发明属于油脂加工，具体涉及一种杀菌过程中动物油脂风味保存的复合方法。

背景技术：

1、近些年，随着人们生活水平日益提高，消费者对于饮食的天然、健康、安

2、全性等要求逐渐提高。动物油脂是从动物体内取得的油脂，在食品工业中，常

3、用的食用动物油脂主要有猪油、鸡油等，可用于调味品领域。食用动物油脂中

4、的羰基化合物含量较高，经过一系列加工处理后，油脂中的风味物质有所增加。

5、食用猪油主要成分为脂肪酸三甘油脂，此外还有油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、硬

6、脂酸等游离脂肪酸，研究发现其氧化前后共监测出 85 种香气物质。鸡油中主要

7、含有 12 种脂肪酸，而其挥发性成分也是鸡油能作为调味品原料的关键。动物油

8、脂在加工和贮藏过程中易受微生物的污染，尤其是对外界有害因子抵抗力强的

9、芽孢杆菌。此外，油脂在贮藏期间很容易发生氧化变质，其主要原因是油脂本

10、身由大量不饱和脂肪酸构成，当长时间贮藏时，受到外界因素及微生物影响，

11、极易氧化生成氢过氧化物，进一步分解产生许多构成油脂异味的不良成分。油

12、脂氧化变质不仅会造成味道、色泽、品质的下降，而且严重威胁了人体健康。

13、针对微生物，传统的杀菌方式一般是高温高压杀菌，但这种杀菌方法效率较低，

14、时间较长，往往会对影响到油脂原有的营养及风味物质，会使其产生杂味。如

15、何在尽量保持原有风味的同时，将微生物尤其是芽孢杆菌杀灭，是对动物油脂

16、加工的一个关键点。

17、纳米氧化锌属于一种新型的纳米抑菌材料，其直径小于 100nm，近年来作

18、为抑菌剂引起了广泛研究兴趣。纳米氧化锌具有广谱的抑菌性能，对常见的食

19、源性病原菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和蜡样芽孢杆菌具有良好的抗菌活性。

20、柠檬酸是一种一直存在于各种柑橘类水果中的天然有机酸，具有抗氧化效果。

21、表面改性可以使得纳米氧化锌的分散稳定性提高，颗粒团聚现象得到改善。为

22、使得纳米氧化锌可以稳定均匀的分散在油脂中，采用柠檬酸对纳米氧化锌表面

23、进行改性处理，同时不影响纳米氧化锌的抑菌效果。碳量子点同样属于一种新

24、型的纳米尺寸材料，其直径小于 10nm，在食品加工和保存中的应用，碳量子点

25、已经被用作有效的抗微生物剂，其具有灭活酵母、霉菌以及特定细菌的能力，

26、包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌。而除了它们的抗菌活性之外，

27、碳量子点的抗氧化活性最近受到越来越多的关注。有研究发现碳量子点对 1,1-

28、二苯基-2-三硝基苯肼（dpph）, ·oh 和 o2 -表现出优异的清除活性。作为一种

29、纳米抗氧化剂，碳量子点具有强大的抗氧化活性，有潜力在不影响产品质量的

30、情况下替代天然抗氧化剂甚至合成抗氧化剂。

31、芽孢杆菌具有耐高温、快速复活等特点，传统的热力杀菌很难完全杀灭芽

32、孢杆菌及其芽孢。低温等离子体技术是一种新兴的绿色非热食品加工技术。等

33、离子体的组成是复杂的，它是物质的第四种状态，是一种电离气体，包含多种

34、不同的活性物质，如电子、自由基、离子等，这些物质单独或联合作用于微生

35、物，从而达到杀灭微生物的效果，使用等离子体技术进行杀菌可降低成本并有

36、效保持食品原有的品质，是热杀菌的合适替代方案，现已有利用等离子体处理

37、谷物、肉制品、水果蔬菜及其制品等的相关报道，研究表明，低温等离子体能

38、够灭活食品中的有害微生物，且能够有效保持食品品质。而微波杀菌作为一种

39、新型的热加工技术，穿透力强，其工作机理主要包括热效应和非热效应两种，

40、其非热效应可以加速微生物的死亡。同高温高压杀菌相比，微波杀菌时，食品

41、本身成为加热体，不需要利用传热介质的传导和对流传热，因此微波杀菌具有

42、升温快、时间短、高效节能、对产品品质破坏更小等优点。低温等离子体预处

43、理可以明显降低微波热杀菌的强度，在经过低温等离子体处理后，微生物细胞

44、破碎，经过更低强度的微波处理后即可达到明显的杀灭芽孢效果。高压静电场

45、杀菌技术是一种应用效果好，经济节能的新型冷杀菌技术。高压静电场杀菌的

46、原理是在高压静电场作用下，电离会产生一定量的臭氧、负离子和紫外线，臭

47、氧和紫外线有杀灭食品表面细菌和霉菌的作用，电离产生的·oh、eaq-、h2o2

48、和 o2 -都是活性氧，它们对细菌具有极强的破坏作用，超氧阴离子自由基破坏细

49、菌的生物膜和细胞核，破坏细胞的碳水化合物及蛋白质，最终导致细胞突变、

50、老化和死亡，h2o2则可使细菌细胞氧化膜破裂，失去物质交换能力促使细胞死

51、亡。同时高压静电场装置内部可以控温，在调整温度为 4℃的情况下可以将产品

52、快速降温，减少微波加热后温度对产品品质的影响，并进一步的杀灭可能存在

53、的微生物。

54、张慜等（专利申请号：cn201610009458.2）公开了一种射频-热风联合对即

55、食鱼糜制品的柔性杀菌方法。该方法是将可直接食用的鱼糜制品真空包装后放

56、置于射频工作腔内的聚醚酰亚胺(pei)介电阻块上，直接进行射频-热风联合杀

57、菌，所得鱼糜制品能保持较好的风味、质构、色泽和营养品质，常温保质期可

58、达 9 个月以上。本发明主要采用微波杀菌，在能够较好的保持动物油脂的风味

59、物质以及杀灭微生物的同时，杀菌效率高，时间短。

60、张慜等（专利申请号：cn201710028399.8）公开了一种低频超声波辅助高

61、温高压联合杀菌延长红烧肉保质期的方法。该方法将烹调好的带汤汁红烧肉用

62、耐高温蒸煮袋真空包装，然后进行高温高压杀菌，快速冷却后，再进行低频超

63、声波辅助杀菌。该方法解决了传统高温高压杀菌破坏产品感官和营养品质的问

64、题，同时也弥补了单纯超声波杀菌强度不足的问题，并在不添加防腐剂的前提

65、下，与杀菌前相比，红烧肉的风味保存率在 93%以上，可使红烧肉常温优质货

66、架期达到 12 个月。本发明是将无机抗菌剂纳米氧化锌结合低温等离子体和微波

67、杀菌新技术应用到动物油脂的杀菌上，使用 4℃高压静电场处理达到快速冷却的

68、效果，在显著杀灭微生物并延长保质期的同时，降低了高温高压杀菌强度，且

69、在减少对风味的破坏的同时，杀菌时间短，效率高。

70、张慜等（专利申请号：cn201710098334.0）公开了一种采用巴氏杀菌结合

71、纳米氧化锌抑菌和射频杀菌延长盐水鹅保质期的方法，经过低温巴氏杀菌，在

72、真空包装前，先添加纳米氧化锌抑菌，真空包装后再进行射频杀菌。虽然该方

73、法中也通过纳米氧化锌在杀菌之前起抑菌效果，与之相比本发明还通过添加碳

74、量子点对动物油脂起到抗氧化的效果，以及通过低温等离子体处理提前对微生

75、物起到破坏作用以降低微波杀菌的强度，并通过 4℃高压静电场处理使动物油脂

76、在微波加热后快速降温以更好地保留动物油脂的风味。

77、陶毅等（cn202110720075.7）公开了一种米粉微波杀菌延保的方法。该方

78、法将米粉承装好后依次进行三次不同频率，不同时间的微波杀菌，降温后再在

79、紫外线照射环境下进行真空包装，该方法可杀灭螺蛳粉粉条上的细菌，延长粉

80、条保存时间，利于储存和运输。而本发明将纳米氧化锌和低温等离子体处理结

81、合微波杀菌技术应用到动物油脂的杀菌上，不仅延续了微波杀菌的优势，纳米

82、氧化锌的加入进一步抑制了微生物在杀菌前的生长，低温等离子体的处理提前

83、对微生物起到一定破坏作用。同时通过高压静电场降温处理进一步的杀灭了微

84、波杀菌后可能还存在的微生物。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种杀菌过程中动物油脂风味

2、保存的复合方法，利用柠檬酸改性的纳米氧化锌和碳量子点对微生物的抑制作

3、用和碳量子点的抗氧化性，结合低温等离子体处理、短时微波杀菌和 4℃高压静

4、电场处理对动物油脂中的微生物进行低热强度的杀灭，低温等离子体预处理降

5、低了微波热杀菌的强度，高压静电场处理使得动物油脂快速降温，降低了温度

6、对动物油脂风味和品质的影响，最大限度地保留动物油脂的风味，并且保证了

7、动物油脂在贮藏期的安全性和品质。

8、本发明的技术方案：

9、一种杀菌过程中动物油脂风味保存的复合方法，包括以下步骤：

10、（1）原料准备：选取优质的猪油或鸡油或猪油和鸡油各占 50%的混合动物

11、油脂；

12、（2）原料处理：按质量百分比向融化的动物油脂中加入柠檬酸改性纳米氧

13、化锌和橙碳量子点，搅拌或震荡混合均匀，超声波处理使柠檬酸改性纳米氧化

14、锌和橙碳量子点分散均匀；

15、（3）低温等离子体处理：将步骤（2）所得的动物油脂置于冰水浴的杯中，

16、放入常压等离子体喷射装置中进行低温等离子体处理；

17、（4）微波杀菌处理：将步骤（3）所得的油脂样品置于微波腔内，进行微

18、波杀菌处理；

19、（5）高压静电场处理：将步骤（4）所得的油脂样品置于 4℃高压静电场中

20、进行冷杀菌降温处理；

21、（6）取出样品并贮藏。

22、进一步地，步骤（2）所述的柠檬酸改性纳米氧化锌的制备步骤为：

23、（1）将 1.0g 氧化锌纳米颗粒加入 100ml 去离子水：无水乙醇 8:2v/v 溶液

24、中，并进行超声 28khz，600w 处理 1h，获得纳米氧化锌分散液；

25、（2）将 0.3g 柠檬酸溶解在 100ml 去离子水：无水乙醇 8:2v/v 溶液中，使

26、用 naoh 调节 ph 至 7-8 之间，获得柠檬酸溶液；

27、（3）将步骤（1）获得的纳米氧化锌分散液和（2）获得的柠檬酸溶液混合，

28、置于 35℃恒温水浴锅中恒温磁力搅拌 3h，获得混合悬浮液；

29、（4）将步骤（3）所得混合悬浮液以 5000r/min 离心 10min 以获得沉淀物，

30、用无水乙醇洗涤后放置在 45℃的烘箱中干燥 24h，获得柠檬酸改性纳米氧化锌。

31、进一步地，步骤（2）所述的碳量子点的制备步骤为：

32、（1）将橙子去皮，榨汁，制备橙汁；

33、（2）将步骤（1）所得橙汁在水热反应釜中进行水热反应，反应温度为 150～

34、240℃，反应时间为 2～10 h；

35、（3）将步骤（2）所得反应产物先进行离心，得上清液，即为橙碳量子点。

36、进一步地，步骤（2）所述的改性氧化锌纳米颗粒大小为 20-40nm，碳量子

37、点纳米颗粒大小为 2-5nm。

38、进一步地，步骤（2）所述的按质量百分比计：猪油中添加 0.05g/kg 的柠檬

39、酸改性纳米氧化锌；鸡油中添加 0.03g/kg 的柠檬酸改性纳米氧化锌；混合动物

40、油脂添加 0.04g/kg 的柠檬酸改性纳米氧化锌。

41、进一步地，步骤（2）所述的按质量百分比计：动物油脂中添加 0.05%的橙

42、碳量子点。

43、进一步地，步骤（2）所述的柠檬酸改性纳米氧化锌对大肠杆菌的最小抑菌

44、浓度为 0.04g/kg，对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为 0.02g/kg，对蜡样芽孢杆

45、菌的最小抑菌浓度为 0.04g/kg。

46、进一步地，步骤（2）所述的超声波处理的超声频率为 28khz，超声功率为

47、600w，超声时间 30min。

48、进一步地，步骤（3）所述的低温等离子体处理采用常压等离子体喷射装置，

49、放电功率为 750w，以 0.18mpa 低压空气为载体气体，气体流量 30l/min，将

50、150ml 样品放置于冰水浴的杯中，等离子体喷射装置的喷嘴与动物油脂样品面

51、之间的距离约为 5cm，处理时间 2-3min，处理时每工作 10s 搅拌 30s，使低温等

52、离子体活性成分在样品中分布均匀。

53、进一步地，步骤（4）所述的微波杀菌条件为功率 700w，频率 2450mhz，

54、微波加热时间为 30-40s。

55、进一步地，步骤（5）所述的高压静电场的电场强度为 45kv，极板间距为

56、5cm，设置温度为 4℃，处理时间为 10min。

57、本发明的有益效果：

58、（1）本发明利用柠檬酸对纳米氧化锌进行表面改性，使其更好的分散在油

59、脂中，并且柠檬酸也有一定的抗氧化效果，添加改性纳米氧化锌和碳量子点在

60、动物油脂中，起到在杀菌前后抑制样品微生物生长和在贮藏期抑制油脂氧化的

61、作用。

62、（2）在采用抗菌剂和抗氧化剂的基础上，本发明中先采用新兴绿色非热加

63、工技术低温等离子体对动物油脂进行预处理，对样品中的微生物首先起到一定

64、的破坏分解作用，再采用微波热杀菌，可以降低微波杀菌的时间，提高微波杀

65、菌的效率，二者起到协同效果，在达到杀菌目的的同时减少了对油脂本身品质

66、和风味的损害。此外，微波杀菌使食品本身成为加热体，不需要利用传热介质

67、的传导和对流传热，具有升温快、时间短、高效节能、对产品品质破坏更小等

68、优点。最后为了快速降温并进一步减少可能存在的微生物污染，协同冷杀菌新

69、技术高压静电场，将微波杀菌后的样品放入 4℃高压静电场中，减少了长时间高

70、温对油脂氧化造成的品质和风味影响。在保证杀菌效果的同时，通过冷杀菌的

71、协同效果降低了热杀菌的杀菌强度，同时避免了产品降温慢的缺点，使油脂快

72、速降温，减少长时间高温对油脂品质的破坏，最大限度地保留特定动物油脂的

73、风味，保证了动物油脂在贮藏期的安全性和品质。