一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法技术

本发明专利技术涉及一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，属于食品加工或食品杀菌技术领域。其对液态流体施加高频高压感应电场，完成所述液态流体的杀菌处理；所述感应电场强度为100～1000V/cm，感应电流密度为0.01

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法


[0001]本专利技术涉及一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，属于食品加工或食品杀菌


技术介绍

[0002]传统的热杀菌技术具有较强的可控性与可靠性，操作简单，在食品加工领域中的应用越来越广泛，是目前食品加工中的主导杀菌方式，例如巴氏杀菌、高温短时杀菌以及超高温瞬时杀菌，其可灭活微生物、钝化酶类，延长食品储藏期及货架期。但是高温传质过程仍然存在一些问题，例如营养成分的破坏以及色泽风味的劣变，特别是热敏性成分有很大的损失。巴氏杀菌是将混合原料加热至60～70℃，并保持此温度10
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40min，可以杀灭大部分食源性病原菌和腐败菌，且作用温和，将对感官品质和营养价值的破坏程度降至最低，但是往往杀菌时间较长，能耗较大。超高温杀菌是将温度保持在120～135℃左右，并在这个温度下保持2～8s，可以在较短的时间内大量消灭有害微生物，达到商业无菌的效果，但杀菌温度较高，导致大量营养成分和活性物质损失。
[0003]随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高，人们对食品加工领域的要求不断提升，特别是对食品加工领域中杀菌方法的开发和应用越来越关注。近年来，非热杀菌技术逐渐兴起，不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能保持食品的同有营养成分、质构、色泽、风味和新鲜程度，符合消费者对食品的营养和安全的要求，体现出了更加天然、健康的食品加工理念。
[0004]例如，超声波杀菌技术在饮品加工领域具有较好的应用效果。超声波对于食物中的大肠杆菌具有较好的杀菌效果，能提升大肠杆菌细胞膜的通透性，细胞膜变脆、流动性降低、细胞内部的活性氧水平上升。在果蔬饮品、牛奶等液体产品加工过程中，利用功率为1400W、温度为60℃的超声波杀菌，对产品杀菌1min以上，可以达到100％的大肠杆菌杀菌率，同巴氏杀菌技术有相同的杀菌效果。但是超声波杀菌的处理量不能太大，且目前对于超声波在食品非热杀菌的应用研究还不够系统和全面，对于对具体的食品成分以及最终导致的潜在安全性问题研究还不足。
[0005]此外，紫外线技术也是一种有效性较强的传统非热杀菌技术。紫外线照射可以通过破坏食品当中微生物的核酸起到杀菌的作用，且对于酶和蛋白质也具有一定的杀菌作用。当紫外线的波长在190～350nm，对于细菌、酵母和霉菌等微生物都能起到较强的杀菌作用。但是当食品中的微生物受到紫外线的照射时，只有当细菌吸收了紫外线的才会体现出紫外线对食品的杀菌作用，存在一定的局限性，且设备需要定期清洗、维护。
[0006]综上所述，目前食品领域的杀菌技术依然以热杀菌为主导，往往存在感官品质、色泽风味裂变，营养物质大量流失、能耗高、等问题；非热杀菌技术往往存在杀菌不足、杀菌效果差、设备复杂、难以工业化应用等问题。而磁感应电场技术为此提供了一种解决方案，因此，为实现对食品营养成分和感官品质的保持，有必要开发一种低温快速的杀菌方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服现有杀菌技术中流程长、设备复杂、对品质造成影响等问题，提供一种基于磁感应电场技术的苹果汁杀菌方法，达到了营养成分和感官属性得以保持且杀菌效应显著的效果，利于工业化规模布局。
[0008]本专利技术的技术方案，一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，对液态流体施加高频高压感应电场，完成所述液态流体的杀菌处理；所述感应电场强度为100～1000V/cm，感应电流密度为0.01
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50A/cm2，施加的时间为5
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300s。
[0009]进一步地，所述液态食品具体为果汁、蔬菜汁、果蔬混合汁或乳制品。
[0010]进一步地，所述设备包括进样瓶、蠕动泵、感应电场系统、水冷系统、高频高压励磁电源和出样瓶；
[0011]进一步地，所述进样瓶通过蠕动泵连通入感应电场系统，感应电场系统通过高频高压励磁电源供电；所述进样瓶由感应电场系统处理后连通入出样瓶中；所述感应电场系统通过水冷系统进行冷却。
[0012]进一步地，所述液态流体进入高频高压感应电场之前施加预处理。
[0013]进一步地，所述预处理包括挑选、清洗、沥干、破碎/榨汁、过滤、脱脂或添加水溶液、缓冲液、抗菌剂、防腐剂、添加剂中的一步或多步结合完成。
[0014]进一步地，所述高频高压感应电场包括交变感应电场和脉冲感应电场两种；所述交变感应电场的信号为正弦波，所选频率为30
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70kHz；所述脉冲感应电场的信号为方波，占空比为20％
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80％。
[0015]进一步地，所述高频高压感应电场的强度为100
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500V/cm；电流密度为0.1
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20A/cm2。
[0016]进一步地，所述施加高频高压感应电场的具体方法包括：将液态流体置于进样瓶中，在蠕动泵的驱动下流过感应电场系统的处理室，最终进入出样瓶。
[0017]进一步地，步骤如下：
[0018](1)对液态流体进行预处理，所述预处理包括挑选、清洗、沥干、破碎/榨汁、过滤、脱脂或添加水溶液、缓冲液、抗菌剂、防腐剂、添加剂中的一步或多步的结合完成，得到待杀菌的液态流体；
[0019](2)将步骤(1)中的液态流体置于样品进样瓶中，在蠕动泵20
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500mL/min的泵速下，驱动流过感应电场处理室，最终进入样品收集瓶，完成所述液态流体的杀菌处理。
[0020]所述杀菌方法在液态食品杀菌方面的应用。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术基于磁感应电场技术对液态流体进行杀菌，由于处理过程是在低温下快速发生的，所以营养物质和活性成分得以保持，色泽风味以及感官品质的变化降至最小。该杀菌方法实现了磁感应电场热效应与非热效应的协同作用，属于多物理场耦合杀菌方式的一种，具有无污染，时间短，效率高，能耗低等特点。
附图说明
[0022]图1为本专利技术采用的磁感应电场设备。
[0023]图2为实施例1
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2和对比实施例1，实施例3
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4和对比实施例2得到的杀菌处理后苹果汁/牛奶中菌落总数致死率对比图；
[0024]图3为实施例1、实施例2和对比实施例1得到的杀菌处理后苹果汁中维生素C、总糖含量保留率的对比图；
[0025]图4为实施例3、实施例4和对比实施例2得到的杀菌处理后牛奶中游离氨基酸保留率的对比图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0027]微生物总数检测方法：测定方法参照GB 4789.2～2016。
[0028]维生素C含量检测方法：测定方法参照高效液相色谱法并结合GB5009.86
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2016，取苹果汁加偏磷酸溶液定容，超声后离心，取上清液用水相滤膜过滤，滤液为待测，用高效液相色谱法测定。
[0029]总糖含量检测方法：测定方法参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其特征是：对液态流体施加高频高压感应电场，完成所述液态流体的杀菌处理；所述感应电场强度为100～1000V/cm，感应电流密度为0.01
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50A/cm2，施加的时间为5
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300s。2.如权利要求1所述基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其特征是：所述液态食品具体为果汁、蔬菜汁、果蔬混合汁或乳制品。3.如权利要求1所述基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其特征是：所述设备包括进样瓶(1)、蠕动泵(2)、感应电场系统(3)、水冷系统(4)、高频高压励磁电源(5)和出样瓶(6)；所述进样瓶(1)通过蠕动泵(2)连通入感应电场系统(3)，感应电场系统(3)通过高频高压励磁电源(5)供电；所述进样瓶(1)由感应电场系统(3)处理后连通入出样瓶(6)中；所述感应电场系统(3)通过水冷系统(4)进行冷却。4.如权利要求1所述基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其特征是：所述液态流体进入高频高压感应电场之前施加预处理。5.如权利要求4所述基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其特征是：所述预处理包括挑选、清洗、沥干、破碎/榨汁、过滤、脱脂或添加水溶液、缓冲液、抗菌剂、防腐剂、添加剂中的一步或多步结合完成。6.如权利要求1所述基于磁感应电场技术的液态流体杀菌方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张令涛，郑子涛，姚黄兵，金亚美，杨哪，徐学明，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：