一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法技术

本发明专利技术公开了一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法：步骤1，菌液的培养与制备：使用特定的培养基将嗜热脂肪芽孢杆菌扩增培养18～24h，菌液的初始体积个数为107～108CFU/mL；步骤2，高压微射流均质处理菌液：将经步骤1扩增培养后的嗜热脂肪芽孢杆菌液进行高压微射流均质处理；步骤3，低温贮藏；步骤4，射频结合热水处理。本发明专利技术在高压微射流均质处理的基础上结合低温贮藏技术，增强了高压微射流均质杀菌的效果；在射频杀菌的基础上辅助以恒温水浴环境，克服了单独使用传统热水杀菌或射频杀菌的短板，能够在更短时间使菌液内部温度达到预期目标，显著提升了菌液的升温速率及其杀菌效率。及其杀菌效率。及其杀菌效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法


[0001]本专利技术属于食品射频杀菌
，涉及一种高压微射流均质协同射频处理的菌液杀菌方法。

技术介绍

[0002]高压微射流(High Pressure Micro fluidization，HPM)技术是一种新兴的高压均质技术，可应用于蛋白的改性，也可用于活性物质的提取。它是通过柱塞作用将物料分散到可以分别调节压力大小的阀组中，流经工作区后，失去压力的物料以1000～1500m/s的速度喷出，然后碰撞在冲击环上，产生剪切、空穴等作用从而破坏物料的细胞壁或者细胞膜的一种技术。基于上述原理，高压微射流逐渐被作为一种杀菌技术。HPM杀菌能够避免常规热杀菌技术处理后造成的食品品质变化，最大限度的保持食品的天然特性。尽管HPM技术有以上诸多优点，但单独使用HPM技术进行杀菌处理很难达到所要求的杀菌效果，尤其是对于嗜热型菌类的研究鲜有报道。想要将该技术更加合理且高效应用于中试车间以至最终能够推广至食品工业大规模生产，还需研究人员在实验室阶段结合其他杀菌技术进行协同处理探究。
[0003]射频杀菌技术是一种新型的杀菌技术，相比传统的热杀菌技术，射频有许多独特的优点。传统热杀菌技术是利用热传递或辐射加热，在物体表面具有较好的加热效果，但无法实现物料内部的快速加热，而射频能同时加热物料内部和表面，且加热均匀性好。而且，由于微波和射频的频率相差很大，射频频率较低，产生的电磁波波长较长，穿透性比微波更好。采用射频杀菌技术杀灭食品中常见的沙门氏菌、大肠杆菌及霉菌等微生物，其杀菌效果良好且能较好地保持食品品质。尽管如此，目前在食品射频杀菌领域(尤其是巴氏杀菌领域)选取嗜热微生物作为研究目标菌种的研究报道还较为稀少，在实验室阶段对嗜热微生物进行试验探究是非常有必要的。
[0004]肖杨、于鹏等(专利申请号：CN 103704338 A)公开了一种超高压均质杀菌牛乳的生产方法。该专利将不同初始温度的牛乳进行高压均质处理1～2次，在均质过程中控温在80℃以下，保温10～15s后，可以得到杀菌效果好，保留牛乳新鲜风味，有效延长保质期的产品。然而，该专利技术只是单独使用高压均质技术，没有提及结合其他杀菌技术。除此以外，该杀菌方法所选取的指示菌仅限于常见于巴氏杀菌所针对的微生物，具有一定的局限性。
[0005]张丽华等(DOI号:10.11882/j.issn.0254
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5071.2018.12.021)研究研究比较了高压杀菌、巴氏杀菌、NaHSO3和高压微射流处理4种杀菌方式对发酵枣酒品质的影响。其结果显示，发酵第8天，HPM组仅损失了7.67％的抗坏血酸，而NaHSO3组、巴氏杀菌组和高压杀菌组则分别损失了9.35％、13.43％和18.71％。巴氏杀菌和NaHSO3处理组的枣酒感官评分分别比HPM组降低了1.49和1.40。该研究HPM以及其他不同杀菌方式对于发酵枣酒品质的影响，但仅仅只是单独使用不同种杀菌技术，没有提及结合其他杀菌技术并且没有说明杀菌的灭活规律。
[0006]综上所述，现有技术的存在难点：1、杀菌方式单一且鲜有有效组合的杀菌方式；2、
杀菌效率低下；3、对于嗜热菌和耐高温微生物的研究较少。因此，通过有效的结合不同种杀菌方式，研究一种能够广泛的应用于不同种类微生物尤其是耐高温微生物的高效的杀菌方法是非常有必要的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法，以解决现有技术存在的单独使用传统热水或射频杀菌效率较低且杀菌成本较高的技术问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1，菌液的培养与制备：使用特定的培养基将待处理的嗜热菌菌液扩增培养18～24h，达到稳定期，经清洗离心后，使该菌液的初始体积个数为107～108CFU/mL；
[0011]步骤2，高压微射流均质处理菌液：将经步骤1扩增培养后的嗜热菌菌液进行高压微射流均质处理，其中，高压微射流均质处理的压力为0～300Mpa，次数为1～5次，菌液的温度控制在30℃以下；
[0012]步骤3，低温贮藏：将经步骤2处理后的菌液放入无菌贮藏室，贮藏温度为
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30℃，贮藏时间为12h～36h，低温贮藏完成后将菌液放入0～4℃无菌贮藏室保存；取低温贮藏的菌液于50mL离心管中；
[0013]步骤4，射频结合热水处理：将离心管放入杀菌釜中，对杀菌釜内的菌液采用热水结合射频组合方式杀菌；其中，热水浴温度为70～90℃；加热时间为0～10min。
[0014]进一步的，所述步骤1中，所述特定的培养基为营养肉汤NB；清洗离心次数为3次；以0.8％浓度的生理盐水作为介质，将菌液稀释至初始体积个数为107CFU/mL并在4℃冷藏保存24h。
[0015]进一步的，所述步骤2中，高压均质过程中，采用与高压微射流均质处理装置相连接的低温冷却液循环泵将菌液的温度控制在30℃以下。
[0016]进一步的，所述步骤2中，单次高压均质处理过程中，控制压力值从0Mpa迅速上升至目标压力值后逐渐回落至0Mpa，其中高压均质的目标压力值上限为300Mpa。
[0017]进一步的，所述步骤3中，将步骤2的高压微射流均质处理后的菌液迅速倒入50mL离心管中并置于
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30℃无菌贮藏室保存。
[0018]进一步的，所述步骤4中，杀菌釜2为圆柱形容器；离心管的材质为聚四氟乙烯。
[0019]进一步的，所述步骤4采用过热水辅助射频杀菌装置进行射频结合热水处理；装置中射频发生器连接的上下极板间距为180～200mm。
[0020]进一步的，所述上下极板间距为180mm，菌液的高度为80mm。
[0021]进一步的，所述步骤4中加热时间是指中心温度达到目标温度后保温0～10min。
[0022]进一步的，所述加热时间为10min。
[0023]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0024](1)在传统高压均质处理菌液的基础上结合低温贮藏技术和射频加热技术，增强了高压微射流均质杀菌的效果，丰富了高压微射流均质杀菌的应用范围；并且在高压均质处理过程中，菌液操作间与低温冷却循环装置相连接，通过快速间歇式操作，使得样品温度
控制在30℃以下，极大地保留了菌液的原始属性。同时，由于其上述优点使其对于各种菌液种类并没有过多的限制。
[0025](2)经HPM低温贮藏处理后菌液，在射频杀菌的基础上辅助以恒温水浴环境，克服了单独使用传统热水杀菌或射频杀菌的短板，能够在更短时间使物料内部温度达到预期目标，明显提升了菌液的升温速率及其杀菌效率。
[0026](3)射频结合热处理一体化操作模式，可以实现全封闭式预热
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升温
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杀菌保温
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，菌液的培养与制备：使用特定的培养基将待处理的嗜热菌菌液扩增培养18～24h，达到稳定期，经清洗离心后，使该嗜热菌菌液的初始体积个数为107～108CFU/mL；步骤2，高压微射流均质处理菌液：将经步骤1扩增培养后的菌液进行高压微射流均质处理，其中，高压微射流均质处理的压力为0～300Mpa，次数为1～5次，菌液的温度控制在30℃以下；步骤3，低温贮藏：将经步骤2处理后的菌液放入无菌贮藏室，贮藏温度为
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30℃，贮藏时间为12h～36h，低温贮藏完成后将菌液放入0～4℃无菌贮藏室保存；取低温贮藏的菌液于50mL离心管中；步骤4，射频结合热水处理：将离心管放入杀菌釜中，对杀菌釜内的菌液采用热水结合射频组合方式杀菌；其中，热水浴温度为70～90℃；加热时间为0～10min。2.如权利要求1所述的高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法，其特征在于，所述步骤1中，所述特定的培养基为营养肉汤NB；清洗离心次数为3次；以0.8％浓度的生理盐水作为介质，将菌液稀释至初始体积个数为107CFU/mL并在4℃冷藏保存24h。3.如权利要求1所述的高压微射流均质协同射频处理的嗜热菌菌液杀菌方法，其特征在于，所述步骤2中，高压均质过程中，采用与高压微射流均质处理装置相连接的低温冷却液循环泵将菌液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云阳，王珂，侯睿彤，孙亚楠，崔保中，冉川洋，陈香维，傅虹飞，王叶群，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：