联合高压均质与二甲基二碳酸盐对荔枝汁中污染菌及其微生物货架期的影响

2018-11-16 16:35:45

新鲜的荔枝汁营养丰富容易受一些腐败菌,甚至病原菌的污染.因此,杀菌是荔枝果汁饮料加工中重要的工艺之一.传统的热巴氏处理法,其温度一般在70℃以上,虽可大大延长荔枝汁的保藏期,但会导致荔枝汁出现明显的蒸煮味,果肉出现热聚集分层现象.近年来,一些不仅能杀灭果汁饮料中污染微生物,而且又能有效保持其新鲜度和营养品质的非热杀菌技术逐渐开始受到重视.高压均质技术(ultra－high pressure homogenization,UHPH)是在传统高压均质设备的基础上发展起来的一种新型食品非热加工技术.研究表明,高压均质能对很多微生物起到杀灭效果,且高压均质的处理时间短(一般不到1秒),对果汁的营养风味几乎没有热破坏作用.

一些国外科研人员展开了对高压均质联合溶菌酶、植物精油、Nisin等一些防腐剂对果汁饮料杀菌的研究,发现能显著延长果汁产品的微生物货架期.与上述防腐剂相比,DMDC自身对污染菌有很好的杀菌效果,且其在果汁饮料中能快速分解,自身无任何残留,但目前还未见高压均质联合DMDC对果汁饮料杀菌方面的研究.因此,本文研究了高压均质联合DMDC对荔枝汁的杀菌效果,并比较了其处理后荔枝汁在低温贮藏期间的微生物货架期,以期为荔枝汁的杀菌工艺提供参考.
材料与仪器

荔枝品种为白糖罂(Litchi chinensis CV.Baitangying)购于广东省广州市天河区水果市场;PCA琼脂、孟加拉红琼脂和MRS琼脂购自广东环凯微生物科技有限公司;二甲基二碳酸盐购自德国朗盛公司;其它化学试剂均为国产分析纯.厌氧培养箱上海跃进医疗器械有限公司;SW-CJ-2FD型无菌操作台苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;WF-A2000榨汁机美的有限公司;SPX-250B-Z型生化培养箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂;电热恒温水浴锅HWS24型上海恒科学仪器有限公司;高压均质机(JC－02C型,可高达处理压力207MPa,大至流速2L/h) .
实验方法

荔枝汁制备:选取九成熟、色泽均一、形态良好、无病虫害的新鲜荔枝,经人工剥壳去核后放入榨汁机中处理.而后,过100目滤布,并用柠檬酸调其pH到4.5,并将获得的果汁置于4℃冰箱中冷藏待用.

单独的高压均质处理:新鲜的荔枝汁(4℃)在200MPa下经高压均质设备连续处理1或3次,处理后的荔枝汁采用设备自带的冷却水循环装置冷却到4℃,并接入无菌三角瓶中,在无菌操作下分装到50mL灭菌的带盖PET瓶中.分装有荔枝汁的PET瓶贮藏于4℃冷藏箱中,每隔一定的时间间隙取样,进行微生物分析.在连续的高压均质处理中,荔枝汁的进料温度均在4℃左右,且高压均质设备的均质阀也浸泡在4℃的冷却水循环装置中,因此,在整个高压均质期间,荔枝汁的温度不过35℃.单独的DMDC处理将适量的新鲜荔枝汁(4℃)置于无菌操作台上,立即添加终浓度为250mg/L的DMDC,并用玻璃棒人工的猛烈地搅拌1min.然后,快速分装到50mL灭菌的带盖PET瓶中,将其置于4℃冰箱内冷藏.每隔一定的时间间隙取样,进行微生物分析.

DMDC联合高压均质处理:取适量的新鲜荔枝汁(4℃)经200MPa高压均质处理1次和3次后,分别装入1L的无菌锥形瓶中,同时将其置于无菌操作台上,分别快速地加入终浓度为250mg/LDMDC并用玻璃棒人工的猛烈地搅拌1min.然后快速地分装于50mL灭菌的带盖的PET塑料瓶中置于4℃冰箱下冷藏.每隔一定的时间间隙取样,进行微生物分析.
结果与分析

单独的高压均质处理对荔枝汁杀菌效果影响新鲜荔枝汁中菌落总数、乳酸菌数、霉菌和酵母菌数分别高达7.04、7.13、3.08和4.74lg(CFU/mL) .经200MPa高压均质处理1次后,荔枝汁的菌落总数、乳酸菌数、霉菌和酵母菌数分别降至5.26、5.04、2.08 和3.30lg(CFU/mL).经200MPa高压均质处理3次后,荔枝汁中的菌落总数、乳酸菌数、酵母和霉菌数均进一步下降1.5lg(CFU/mL)以上.一些研究表明,多次的均质处理能显著提高微生物的杀菌效率,同时也发现芽孢杆菌属细菌对多次均质处理不敏感.另外,研究也发现,霉菌和酵母对高压均质的敏感性明显高于乳酸菌.在本研究中,200MPa高压均质处理三次后,荔枝汁中乳酸菌数和菌落总数仍然残留有3lg(CFU/mL)以上.16SrDNA法对200MPa高压均质处理三次后荔枝汁中残留的菌落总数和乳酸菌进行鉴定后发现,残留的菌主要是芽孢杆菌属(Bacillus)和明串珠菌属(Leuconstoc)细菌,且其中明串珠菌占明显优势.上面的结果也进一步表明,芽孢杆菌属和明串珠菌属对高压均质有较强的耐受性.
结论

200MPa高压均质处理对荔枝汁中污染菌具有很好的杀菌效果,且随着均质次数的增加,荔枝汁中污染菌数能逐渐减少.但高压均质3次后,残留的污染菌在荔枝汁低温贮藏期间能很快的恢复生长,其微生物货架期不过15d.新鲜荔枝汁中添加250mg/L的DMDC后,荔枝汁中污染菌,特别是酵母菌,在起始的12h内均呈线性快速下降.添加DMDC 12h后,各种菌的下降不在明显.经16S rDNA或18SrDNA鉴定后发现添加DMDC 12h后荔枝汁中残留的污染菌主要是芽孢杆菌属、毛霉属和明串珠菌属菌株,在进一步的低温贮藏期间,残留的明串珠菌属也表现出较快的生长,其微生物货架期也未过27d.向高压均质处理1次和3次的荔枝汁中添加DMDC后,荔枝汁中的微生物数量,特别是酵母菌,能进一步下降,但由于芽孢杆菌和明串珠菌属菌株对DMDC的抗性,导致菌落总数和乳酸菌总数下降不明显,但其微生物货架期明显比单独高压均质和单独DMDC处理的货架期长,说明两者还是具有一定的联合相加作用.

高压均质联合二甲基二碳酸盐对荔枝汁中污染菌及其微生物货架期的影响.pdf

“槐叶未归”上传

上一页：关于高压均质机自动控制系统的研究