基于射频处理籽瓜汁的杀菌效果与工艺研究

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籽瓜是一种营养价值丰富的葫芦科农作物,在我国西北地区被广泛种植,是重要的经济农作物之一。籽瓜汁是一种低酸热敏性果汁,在传统的高温加热杀菌处理过程中,因无法有效抑制与果汁香气相关的醇、醛类化合物的生成与挥发而产生热异味,导致籽瓜汁口感风味发生不同程度的劣变。从而选择使用合适的杀菌技术是解决籽瓜汁热敏性问题和实现其工业化生产的关键。射频杀菌技术作为一种新型杀菌技术,由于其加热温度低、杀菌速率快、加热均匀性好、产品品质好等优点,被广泛应用于果蔬汁杀菌行业中。为了研究射频处理对籽瓜汁杀菌效果和品质风味的影响,本文从射频杀菌机理、射频加热均匀性研究、射频加热杀菌效果等方面对籽瓜汁进行了系统性研究,主要研究内容及结果如下;(1)为研究射频加热对物料微生物杀菌效果的影响,根据极性介质对射频波的吸收原理、射频能量转化原理、射频杀菌机理,本文建立了射频处理过程中物料对射频波的吸收方程和射频对物料作用下产生的热量方程,从理论上阐述了籽瓜汁对射频能量的吸收及转换规律。同时,比较分析射频处理不同物料时物料温度的变化规律,探讨并说明了射频杀菌非热效应的存在及其影响。(2)选取靖远1号鲜榨籽瓜汁为研究对象,以极板间距、果汁体积、果汁含固率为试验因素,研究了籽瓜汁在射频处理过程中加热均匀性和加热速率随着时间变化的规律。研究结果表明:极板间距对籽瓜汁加热均匀性和加热速率有显著影响,极板间距为130mm时,籽瓜汁最高温度达85℃;极板间距为120mm时,籽瓜汁温度为62℃,籽瓜汁加热均匀性良好;果汁体积和果汁含固率对籽瓜汁加热均匀性和加热速率无显著影响,随着处理时间的增大,籽瓜汁的温度差异范围在10±3℃。(3)以极板间距、射频处理时间、果汁体积、果汁含固率作为试验因素,研究了射频加热杀菌技术对籽瓜汁杀菌效果和理化特性的影响。试验表明:当极板间距120~140mm、射频处理时间200~300s、果汁体积30~40ml、果汁含固率2.55~2.40%时,籽瓜汁温度变化范围为45~90℃,细菌总数对数值<2(细菌总数<100 CFU/m L)。同时总糖最低保留率为89.6%;总酸含量最大升高24%;Vc含量最低保留率为59.7%;p H值的变化范围较小,可较好地保留果汁的酸碱度。籽瓜汁感官评价分值范围为114~132,可较大程度保留原汁的风味与品质。(4)在单因素试验的基础上,以极板间距、果汁体积和射频处理时间为试验因素,细菌总数对数值、温度和感官评价分值为试验指标,对籽瓜汁的射频加热杀菌工艺进行优化,并对比了不同杀菌方式所得籽瓜汁的杀菌效果和理化特性。籽瓜汁射频加热杀菌最优的工艺参数组合为:极板间距为125.75 mm、射频处理时间300 s、果汁体积30 m L,可以使果汁中菌落总数对数值下降到1.828,温度52.17℃、感官评价分值126;对比不同杀菌方式处理的籽瓜汁的杀菌效果、理化特性及风味品质,发现射频杀菌处理籽瓜汁达到细菌总数对数值2以下所用时间更少,对籽瓜汁理化特性及风味的影响均优于水浴和高温高压处理。
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