一种液态食品杀菌方法与流程

 2021-04-11  305人浏览  鱼爪网

1.本发明涉及一种液态食品品质无损的微波反压杀菌方法,属于食品杀菌技术领域。背景技术:2.食品杀菌是保障食品安全卫生与品质长期维持的重要手段,在现代食品加工过程中是不可或缺的关键环节。目前食品工业中最常用的杀菌技术是巴氏杀菌(80℃,20~30min)、超高温瞬时杀菌(130~150℃,5~15s)等热杀菌方法。巴氏杀菌的加热时间长、效率低,对产品的整体口感、风味,以及营养成分造成的破坏较多。超高温瞬时杀菌的作用温度高、时间短,但存在杀菌对象范围窄的问题(主要为低粘性液态食品),对食品品质也有一定影响。如今,新型杀菌技术不断涌现,在提升杀菌效果的同时能最大限度地保持食品品质和风味,特别是低温杀菌技术与冷杀菌技术的发展和应用。3.微波杀菌是指采用微波(频率范围300~300000mhz)辐射杀灭微生物,与传统加热杀菌相比,微波杀菌具有杀菌时间短、可低温杀菌、杀菌彻底等优点。微波灭菌的机制有热效应理论和非热效应理论两个方面:热效应是指在微波加热过程中,食品物料中的极性分子产生定向移动,传递电磁波并转化为热能,从而迅速升温杀灭微生物与细菌;非热效应是指微生物细胞膜的分子结构在微波辐照下重新排列,诱导磷脂双层膜发生不可逆电穿孔,形成的孔隙导致其对离子、分子的渗透性增加,胞内物质如dna、蛋白质等外漏,细胞膜电位遭到破坏,细胞正常生理功能受损、生长受到抑制甚至死亡。4.然而,微波杀菌多用于固态食品如谷物,在液态食品杀菌领域具有巨大的应用限制。液态食品含有大量的水,水分子作为极性分子极易微波升温并转化为水蒸汽,从而导致液态食品包装在微波杀菌过程中发生膨胀甚至破裂。5.通过在微波过程中增加包装外反压是可行的技术手段,介质的使用成本、压力的平衡控制仍存在问题。常用的水蒸汽或水作为反压介质,其额外热电消耗大,保持控制难,往往全程外压一致,不能根据压力实时变化情况作出调整。技术实现要素:6.本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种液态食品品质无损的微波反压杀菌方法。7.本发明采用如下技术方案:一种液态食品杀菌方法,该方法为:将液态食品经包装后置于颗粒状的原位增压介质中,在微波环境下进行杀菌;所述原位增压介质的介电常数在75f/m以下,粒径范围0.2mm~0.5mm,平均细度模数为2.0,湿度为5‑50%。8.进一步地,所述原位增压介质的质量满足:9.p包装(x,m,ε,δ)=p介质‑初(x',m',ε',δ')10.压力p与其变量的关系式为11.p包装为包装所受到的最大压力值,x为包装内的含水质量、m为包装内的液态食品总质量、ε为包装内液态食品的介电常数、δ为包装内液态食品的介电损失率;12.p介质‑初为原位增压介质在初始状态下的对其包埋的包装的最小压力值,x′为原位增压介质的含水质量、m′为原位增压介质总质量、ε′为原位增压介质的介电常数、δ′为原位增压介质的介电损失率。13.进一步地,所述原位增压介质包括为细砂。适用于本申请的细砂的介电常数在63~75f/m,介电损失率为200~500。14.本发明的有益效果在于:15.1.利用颗粒状的原位增压介质来负载水分,大大提高了水分子的分散性和稳定性,可以采用更少量的水介质实现全方位杀菌,解决现有的蒸汽杀菌保持控制难的问题。进一步地,由于非极性分子组成的物质基本上不吸收或少吸收微波,因此,可以有效解决现有的蒸汽杀菌额外热电消耗大的问题。16.2.通过调控原位增压介质的量,避免涨袋的发生。附图说明17.图1为本发明的液态食品杀菌流程图。18.图2为本发明的设定程序判别图。19.图3为本发明所用介质的含水分布与同等水体积分布对比图。具体实施方式20.下面结合附图1、2,通过实施例对本发明进行具体描述。下列实施例用于说明目的而非用于限制本发明范围。21.实施例1:22.本实施例提供一种鲜榨果汁(苹果汁)杀菌方法,该鲜榨苹果汁中,含水量为75%,总介电常数以63f/m计,介电损失率以200计。步骤如下:23.鲜榨苹果汁以200g质量/袋,经耐压值p包装=0.5mpa的厚聚乙烯袋(共20袋)包装后,排次平置于一装有细砂的玻璃容器(10l,底面积0.8m2)中,其中,细砂的平均粒径范围0.25mm,平均细度模数为2.0,湿度5%,总介电常数以4f/m计,介电损失率以0.003计。24.将袋装的苹果汁填埋在细砂中,包装袋顶部为最小压力点,因此,在包装袋顶部放置一压力传感器,以测得原位增压介质在初始状态下的对其包埋的包装的最小压力值p介质‑初。若此时的最小压力值p介质‑初不满足p介质‑初(x,m,ε,δ)≥p包装(x,m,ε,δ),则继续加入细砂,测得满足上述条件时,容器中细砂总质量为4000g。25.转移到微波反压杀菌室,封闭仓门;该食品对象需低温杀菌的品质保持较好(<40℃),开启由或门电路控制的低强度微波发生器组,调至脉冲微波发生器一侧(脉冲宽度为200ms,脉冲间歇300ms,微波总时间2min);杀菌完成后,冷却,运出微波杀菌室后测定各指标。26.另作对比案例1‑1,鲜榨苹果汁巴氏杀菌处理(80℃),杀菌时间与本例相同。27.以及对比案例1‑2,用等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的袋装苹果汁置于水中,采用相同功率进行低功率杀菌。28.以及对比例1‑3,用等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的袋装苹果汁置于水中,采用高功率杀菌(脉冲宽度为500ms,脉冲间歇300ms,微波总时间5min)。29.经对比,实施例1微波反压杀菌的残余菌落总数从1.6×105cfu/ml下降到5cfu/ml,而对比案例1‑1巴氏杀菌的残余菌落总数仅下降到412cfu/ml,对比案例1‑2残余菌落总数仅下降到624cfu/ml,对比案例1‑3残余菌落总数仅下降到66cfu/ml;30.实施例1的杀菌后体系稳定、均质效果好,存放2周内无分层,而对比案例1‑1巴氏杀菌后和对比案例1‑3高功率杀菌后的果汁体系不稳定,1天后分层明显;对比案例1‑2在一周后分层明显。31.实施例1的果汁色泽保持好,色差△e值(1.14)较巴氏杀菌果汁更低(△e值为4.27);以vc为代表,本例的果汁品质保持更佳、几乎无损,vc损失率<3%,而巴氏杀菌的果汁vc损失率约46%。[0032][0033][0034]实施例2:[0035]本实施例提供一种牛奶杀菌方法,该牛奶中,含水量为87%,总介电常数以70f/m计,介电损失率以300计。步骤如下:[0036]牛奶以以220g质量/袋,经耐压值p包装=0.5mpa的厚聚乙烯袋(共15袋)包装后,置于一装有细砂的玻璃容器(10l,底面积0.8m2)中,其中,细砂的平均粒径范围0.2mm,平均细度模数为2.0,湿度30%,介电常数以16f/m计,介电损失率以2.5计。[0037]将袋装的牛奶填埋在细砂中,包装袋顶部为最小压力点,因此,在包装袋顶部放置一压力传感器,以测得原位增压介质在初始状态下的对其包埋的包装的最小压力值p介质‑初。[0038]若此时的最小压力值p介质‑初不满足p介质‑初(x,m,ε,δ)≥p包装(x,m,ε,δ),则继续加入细砂,测得满足上述条件时,细砂总质量为3600g。[0039]转移到微波反压杀菌室,封闭仓门;该食品对象需低温杀菌的品质保持较好(<60℃),开启由或门电路控制的低强度微波发生器组,调至脉冲微波发生器一侧(功率密度为0.5mw/cm2,微波总时间5min);杀菌完成后,冷却,运出微波杀菌室后测定各指标。[0040]另作对比案例2‑1,巴氏杀菌处理(80℃),杀菌时间与本例相同。[0041]以及对比案例2‑2,用等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的牛奶置于水中,采用相同功率进行杀菌。[0042]以及对比例2‑3,用等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的袋装苹果汁置于水中,采用高功率杀菌(脉冲宽度为500ms,脉冲间歇300ms,微波总时间5min)。[0043][0044][0045]实施例3:[0046]本实施例提供一种浓缩西瓜汁杀菌方法,该西瓜汁中,含水量为95%,总介电常数以75f/m计,介电损失率以500计。步骤如下:[0047]西瓜汁以160g质量/袋,经耐压值p包装=0.5mpa的厚聚乙烯袋(共25袋)包装后,排次平置于一装有细砂的玻璃容器(10l,底面积0.8m2)中,其中,细砂的平均粒径范围0.5mm,平均细度模数为2.0,湿度50%,介电常数以32f/m计,介电损失率以80计。[0048]将袋装的西瓜汁填埋在细砂中,包装袋顶部为最小压力点,因此,在包装袋顶部放置一压力传感器,以测得原位增压介质在初始状态下的对其包埋的包装的最小压力值p介质‑初。[0049]若此时的最小压力值p介质‑初不满足p介质‑初(x,m,ε,δ)≥p包装(x,m,ε,δ),则继续加入细砂,测得满足上述条件时,10l容器中细砂总质量为3000g。[0050]转移到微波反压杀菌室,封闭仓门;该食品对象需低温杀菌的品质保持较好(<50℃),开启由或门电路控制的低强度微波发生器组,调至脉冲微波发生器一侧(功率密度为5mw/cm2,微波总时间1min);杀菌完成后,冷却,运出微波杀菌室后测定各指标。[0051]另作对比案例3‑1,西瓜汁巴氏杀菌处理(80℃),杀菌时间与本例相同。[0052]以及对比案例3‑2,称取等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的袋装西瓜汁置于水中,采用相同功率进行低功率杀菌。[0053]以及对比例3‑3,用等同于细砂中含有的水的质量的水作为反压介质,将同样的袋装苹果汁置于水中,采用高功率杀菌(脉冲宽度为500ms,脉冲间歇300ms,微波总时间5min)。[0054][0055]本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出配方类似性质组分与类似加工方法。因此,上述具体实施例不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。

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