影响DPCD技术杀菌效果的因素与杀菌机理分析

DPCD(dense phase carbon dioxide)技术是一种能在低温条件下杀菌、灭酶的非热杀菌技术,它避免传统的巴氏杀菌所带来的不良热效应。文中较为系统地分析了影响DPCD技术杀菌效果的主要因素,如压力、温度、时间、pH、水分活度、微生物种类和生长状态等,以及DPCD技术主要的杀菌机理假说,主要涉及到对微生物细胞的物理性破坏、改变细胞膜的流动性、降低pH以及碳酸盐的作用。

DPCD结合后熟处理“腊八蒜”的品质

为解决DPCD加工腊八蒜在风味上的不足,将DPCD加工后的腊八蒜浸泡在食醋中做后熟处理。通过观察后熟过程中腊八蒜的pH,CIE L*a*b*值,可溶性固形物含量,硬度及菌落总数等品质指标的变化,选出最合适的后熟时间,改善腊八蒜的品质。结果表明,后熟24 h,通过DPCD加工的腊八蒜在风味、pH、可溶性固形物和菌落总数等理化指标上接近传统酸浸腊八蒜的品质,质构略有损失,生产周期从原来的7 d显著缩短到1 d。

高密度二氧化碳对荔枝汁品质的影响

为探讨高密度二氧化碳(DPCD)非热杀菌技术对荔枝汁品质的影响,将新鲜荔枝汁经DPCD处理(8MPa、3 6℃、1 0 m in)后,测定p H值、可溶性固形物含量、电导率、褐变度、V C含量和游离氨基酸含量等指标的变化。结果表明:DPCD处理对荔枝汁的pH值、总酸度和多酚氧化酶(PPO)活性有显著影响,经DPCD处理后荔枝汁的还原糖、总多酚和游离氨基酸的含量略有增加,其他指标没有明显变化。

高密度二氧化碳对鸡蛋全蛋液杀菌效果研究

采用高密度二氧化碳(DPCD)处理鸡蛋全蛋液,研究不同温度和不同压力对大肠杆菌和沙门氏菌的杀灭效果。结果表明,杀菌效果随着温度升高、压力的增加而提高;处理条件为压力15MPa、温度35℃、时间15min时,大肠杆菌和沙门氏菌数量分别降低了3.07、1.89个对数值。

高密度二氧化碳与巴氏杀菌对全蛋液杀菌效果的比较及在乳制品杀菌上的借鉴

本文主要研究了高密度二氧化碳(DPCD)杀菌技术与传统的巴氏杀菌技术对鸡蛋全蛋液的杀菌效果,高密度二氧化碳杀菌(15MPa,35℃,15min)效果优于巴氏杀菌(3min,64℃)。在4℃的储藏条件下,高密度二氧化碳杀菌的全蛋液的微生物生长要慢于巴氏杀菌。

不同杀菌方法对蛋清物化性质的影响

本研究以蛋清液为基质,接种大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌后,比较了高密度CO2（DPCD）、高压脉冲电场（PEF）及热处理对这三种菌的杀灭效果以及对蛋清液物化性质的影响,结果表明：对于大肠杆菌和沙门氏菌,DPCD的杀菌效果最佳;热处理杀灭三种细菌达到2~3个对数值,效果优于PEF处理;未处理蛋清液货架期为2d左右,而经过DPCD、PEF和热处理杀菌后,可分别延长蛋清液的货架期至20、12、14d。DPCD、PEF和热处理也使得蛋清液的物化性质发生一定程度的变化。DPCD处理显著降低了蛋清液的pH及凝胶强度,并且使其电导率大大增加;PEF处理提高了蛋清液的黏度,降低了其凝胶强度,而热处理对其物化性质影响最大,降低了蛋清液的黏度,显著提高了其凝胶强度。

高密度CO_2杀菌机制与协同措施研究现状

高密度CO2杀菌技术对营养细菌的杀菌是切实可行的,但是在较温和条件下,很难杀灭芽胞;已报道杀菌研究结果绝大部分是将微生物接种在指定的基质开展,基质影响杀菌效果,故研究成果难以实际应用;营养细菌的杀菌机制还没有完全研究清楚,芽胞的杀灭机制几乎没有研究。为此亟待进一步展开营养细菌和芽胞杀菌机制研究,为高密度CO2杀菌技术的实用化提供理论基础。本文回顾了国内外研究状况,提出了进一步工业化前需要解决的酸化杀菌、萃取杀菌、芽胞杀灭机理以及协同措施等应用基础问题。

高密度二氧化碳技术对鲜切莲藕酶活性的影响

分别研究高密度二氧化碳(DPCD)和热处理技术对鲜切莲藕中酶的活性以及褐变的影响。结果表明,经DPCD处理的鲜切莲藕比热处理的多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)残余酶活分别降低了69%,80%,21%;随着处理压力增加,PPO、POD和PAL残余酶活显著降低,而温度的增加对上述残余酶活影响不大。DPCD处理的鲜切莲藕贮藏1周后,PPO和POD残存酶活仅为25%,14%,褐变度(L*)值比热处理高了30.7%,显著抑制了鲜切莲藕的褐变。说明DPCD技术较好地保护了鲜切莲藕的色泽和品质。

高密度二氧化碳技术对鲜切莲藕褐变相关酶活的影响

以鲜切莲藕为试材,研究了DPCD处理压力、温度、时间对鲜切莲藕酶活性、色泽的影响,并进一步优化了DPCD工艺。结果表明,随着DPCD处理压力、温度、时间的增加,鲜切莲藕的PPO、POD残存酶活显著降低。优化DPCD工艺为18MPa、30℃、30min,在此工艺下鲜切莲藕的PPO、POD残存酶活分别下降到24.14%、10.84%,L*值为71.50。贮藏一周后PPO、POD残存酶活只有22.32%、13.72%,L*值为66.31。DPCD处理鲜切莲藕,能有效钝化PPO、POD酶活性,较好地保护鲜切莲藕的色泽和品质。

高密度CO_2处理提取鲵皮胶原蛋白的工艺优化

为研究高密度CO_2(dense phase carbon dioxide,DPCD)前处理对鲵皮胶原蛋白提取率的影响,以冻干鲵皮为原料,采用DPCD对鲵皮进行前处理,酶法提取鲵皮胶原蛋白,设计单因素试验和响应面试验,以胶原蛋白提取率为评价指标,优化DPCD处理鲵皮的工艺条件。结果表明,DPCD处理鲵皮的最适温度32℃、压强30 MPa、时间6 h;在该处理条件下,模型预测鲵皮胶原蛋白的提取率为39.70%,验证值为(39.48±0.74)%,无显著性差异(P>0.05);与原料未经DPCD处理胶原蛋白提取率((20.63±0.46)%)相比,提取率提高了18.85%;微观结构显示,鲵皮经DPCD处理后的组织疏松、胶束纤维有规则排列被破坏并呈现多孔状态;电泳图谱显示鲵皮经DPCD处理后,胶原蛋白保持典型的Ⅰ型胶原蛋白结构特征。DPCD处理鲵皮,在保持鲵皮胶原蛋白结构特征的同时,显著提高了胶原蛋白提取率。

3种杀菌方式对蛋清液功能特性及蛋白结构的影响

以蛋清液为研究对象,比较了高密度CO2(DPCD)、脉冲电场(PEF)及热处理等方式对蛋清液功能性质及蛋白结构的影响。结果表明:DPCD处理使蛋清蛋白的溶解度、起泡性及乳化性能大幅降低;PEF处理降低了蛋清蛋白的溶解度,却在不同程度上提高蛋清液的起泡性和乳化性能;热处理提高了蛋清蛋白的溶解度,但降低了蛋清蛋白的起泡性和乳化性能。蛋清液分别经DPCD、PEF和热处理后,蛋清蛋白的结构发生改变,蛋白质部分变性,导致疏水基团外露,表面疏水性有不同程度的增强,其中热处理的影响大,使疏水性跟对照相比提高近1倍。热处理引起的蛋白聚集程度要大于DPCD处理对蛋清蛋白的影响,PEF处理对蛋清蛋白的影响为轻微。综合以上结果,PEF处理的综合效果要好于其他2种处理。

高密度CO_2预处理对樱桃番茄干燥的影响

将樱桃番茄经过和未经过高密度CO2(DPCD)预处理,然后进行热风干燥,以比较干燥速率和干燥后产品品质的变化,探索新型干燥工艺。结果发现,经过1、2和3MPaDPCD处理组与对照组相比,干燥速率提高,干燥时间缩短,产品收缩率降低,复水率提高,褐变度没有显著变化;但经高压处理的干燥产品VC和颜色比对照组差。综合各指标分析,除了VC和颜色,DPCD预处理后的干燥指标优于对照组。

高密度二氧化碳对牛背最长肌颜色稳定性的影响

为了探讨高密度二氧化碳(DPCD)对牛背最长肌颜色稳定性的影响,将牛肉在25℃,压力分别为7、14、21、28、35MPa处理20min后,测定色泽、肌红蛋白、高铁肌红蛋白还原酶活力(MRA)、琥珀酸脱氢酶活力(SDH)、耗氧率(OCR)的变化。结果表明:DPCD处理后红度a*值、氧合肌红蛋白(OxyMb)含量、MRA、SDH、OCR降低,亮度L*值、高铁肌红蛋白(MetMb)含量升高。在贮藏期间,对照组的各指标变化速度快于处理组,说明DPCD处理可以提高牛肉的颜色稳定性。

红枣清汁贮藏稳定性

研究了经过DPCD杀菌处理后红枣澄清汁在4℃,25℃和37℃贮藏条件下枣汁的透光率、可溶性固形物、VC、酚类、总糖和还原糖含量随贮藏时间的变化。结果表明,枣汁饮料的透光率、VC和酚类化合物含量随着贮藏时间的延长和温度的升高而减少,不同温度下,贮藏期前30 d的枣汁饮料的透光率、VC和酚类物质含量变化幅度较大。透光率下降的主要原因可能是VC的氧化降解和酚类化合物的氧化聚合。饮料中总糖含量和可溶性固形物含量在贮藏期未有显著变化,还原糖含量随贮藏期延长而增加,原因为枣汁中蔗糖不断水解为葡萄糖和果糖,表明DPCD处理有效抑制了美拉德反应,很好地维持了枣汁饮料体系的稳定性。

高密度二氧化碳杀菌对红枣澄清汁的影响

探讨了高密度二氧化碳(DPCD)非热杀菌技术对红枣澄清汁的杀菌效果和对其品质的影响。结果表明:DPCD杀菌对红枣澄清汁的最优杀菌条件为30 MPa、60 min、60℃,该条件下杀菌效果最好并且枣汁中微生物数量符合国家食品卫生标准要求。经DPCD处理后,红枣澄清汁的pH值显著降低,透光率略有下降,可溶性固形物含量基本不变且DPCD处理可有效抑制红枣汁褐变。

高密度二氧化碳对脂肪氧化酶活性与结构变性的影响

研究了高密度二氧化碳(Dense Phase Carbon Dioxide,DPCD)技术对脂肪氧化酶(Lipoxygenase,LOX)活性与结构变性的影响。采用分光光度法测定LOX的活性,通过测定处理后的巯基含量、浊度等指标考察蛋白质的变性程度;采用电泳方法及透射电镜(Transmission Electric Microscopy,TEM)对处理过的LOX蛋白分子进行形态观察。试验结果显示,DPCD处理对LOX的钝化效果显著高于温和热处理的。55℃处理30min,酶活接近20%,而DPCD(55℃、10MPa)处理30min,酶活不到5%。随着处理温度和压强的增加,LOX活性显著下降,在温度55℃、压强大于10MPa时,LOX已经完全失活。DPCD处理后,LOX液中游离-SH基团的含量和浊度值显著增加,表明DPCD处理使LOX发生了变性。活性电泳和透射电镜观察结果表明,在55℃进行DPCD处理,可能导致LOX蛋白分子的聚合。

高密度二氧化碳技术对鲜切莲藕贮藏品质的影响

试验研究了高密度二氧化碳技术(dense phase carbon dioxide,DPCD)对鲜切莲藕贮藏期间品质变化的影响,试验结果表明:DPCD处理鲜切莲藕冷藏28 d后,微生物降低到104 cfu/g以下,色泽良好,VC、总酚含量为新鲜莲藕的78%以上,PPO、POD的残存酶活均降至20%以下。而未处理和热处理的鲜切莲藕在14 d后微生物增加至106 cfu/g以上,VC、总酚营养成分含量损失45%以上,同时鲜切莲藕开始腐败变质,褐变严重。试验表明DPCD技术处理鲜切莲藕,能很好地杀灭微生物,钝化PPO、POD活性,保护鲜切莲藕的品质。