牛乳营养价值高,已经成为人们不可或缺的营养食品,但其极易受到各种致病微生物的污染,其中单核细胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphimurium)是乳中具有代表性的两种致病菌。液态乳的传统杀菌方法主要是加热杀菌法,超高温灭菌乳常温下保质期可达9-12个月,但极高的杀菌温度会破坏感官品质,而巴氏杀菌乳杀菌条件温和,营养成分损失小,较好的感官品质使其备受人们的青睐,但是巴氏杀菌不彻底,保质期短,因此亟需开发一种新技术来替代巴氏杀菌,避免传统热杀菌对乳制品品质造成的不良影响同时达到较好的杀菌效果,延长保质期,而声热复合杀菌(Thermo-sonication,TS)能在较低温度达到较好的杀菌效果,并在一定程度上提高牛乳的感官品质和加工特性。本论文以原料乳和复原乳(全脂乳和脱脂乳)为研究对象,对液态乳中单核细胞增生李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的声热复合杀菌工艺进行了优化,初步探究其杀菌机制,并比较声热杀菌与传统巴氏杀菌对液态乳理化性质以及贮藏过程中品质的影响。主要研究内容和结果如下:1、在全脂乳和脱脂乳中,随超声时间、功率和温度的提高,单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的灭菌效果都不断增强,温度对灭活效果的影响最大。两种菌的杀菌曲线变化趋势相似,但TS对鼠伤寒沙门氏菌的杀菌效果高于单增李斯特菌。400W,50°℃的杀菌条件下乳中单增李斯特菌的D值约为50s,而鼠伤寒沙门氏菌的D值则为43 s。此外,乳中脂肪对单增李斯特菌表现出了一定的保护作用。为保证食品安全性,美国FDA推荐致病菌灭活效果需大于5 log CFU/mL,以此为目标,响应面分析推荐的脱脂乳中单增李斯特菌最佳杀菌条件为12.6 min,413 W,53 ℃,鼠伤寒沙门氏菌则为10.3 min,300 W,50 ℃;全脂乳中单增李斯特菌最佳杀菌条件为13.7 min,312 W,54 ℃,鼠伤寒沙门氏菌则为8.8 min,307 W,50℃。与原料乳相比,杀菌处理后乳中菌落总数和耐热菌数均显著减少,达到国家标准的要求,TS处理对原料乳中微生物的灭活效果优于巴氏杀菌,且在杀灭耐热菌群方面更有优势。2、对声热复合杀菌机制的研究发现:经TS处理后,单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的胞内蛋白质泄漏量分别为108.99 μg/mL和66.64 μg/mL;扫描电镜和透射电镜结果显示,经TS处理后菌体细胞超微结构受到严重损伤,对鼠伤寒沙门氏菌的破坏程度大于单增李斯特菌,表明GR-和GR+在细胞壁上的显著差异可能使GR-的超微结构更容易被破坏,两种菌在乳中的损伤程度均小于水中,表明乳中蛋白质、脂肪和其他固形物能帮助菌体细胞抵抗超声波的作用,其中脂肪的保护作用最强;单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌经TS处理后TTC(2,3,5-Triphenyl tetrazolium chloride,2,3,5-三苯基四氮唑)-脱氢酶的活性分别降低了47.17%和36.59%,GR+细胞内的酶可能比GR-细胞内的酶更易受外界环境的影响。这些结果表明TS能够破坏细胞结构,导致细胞内容物流失,降低细胞内酶的活性,可能会抑制细胞呼吸作用,从而产生对微生物的致死效应。3、经TS处理后液态乳中pH值、酸度、L*和a*值与对照组相比无显著差异,但b*值出现了显著降低;Vc的损失率为4.47%(脱脂乳)和10.6%(全脂乳),均显著低于巴氏杀菌(30%-60%);原料乳脂肪球直径从9.6μm减小到2.2 μm，显著低于巴氏杀菌处理,并且直径分布更均匀。与巴氏杀菌相比,TS对复原乳中酪蛋白胶体粒径的影响最小,酪蛋白胶体最稳定,但会使原料乳中酪蛋白胶体粒径增加,乳清蛋白变性程度较大。此外,红外光谱分析表明TS对蛋白质结构的破坏性更强,同时也会导致液态乳的Zeta电位上升,能够提高酪蛋白胶体稳定性。与巴氏杀菌相比,声热复合杀菌能够延长液态乳的货架期,经400 W,50℃,10 min声热复合处理后,在4℃下贮藏10天,液态乳的pH值、滴定酸度、胶体粒径Zeta电位等指标均很稳定,在贮藏中、后期的蛋白酶活性和蛋白水解度均低于巴氏杀菌乳,即其货架期可达10天,比巴氏杀菌的货架期多3天。