近年来,随着消费者对健康关注度的提升,具有天然、无添加特性的健康食品需求日益增加。因此,为满足消费者对天然、新鲜、高品质食品的需求,最小加工量已成为现代食品加工技术的战略目标,并促进了非热加工技术的迅猛发展。高压脉冲电场(plused electric fields,PEF)作为非热加工的新兴技术,不仅具有良好的杀菌效果,而且处理时间短,能量消耗少,食品理化性质、营养风味变化小,在热敏性食品中具有高度适用性。目前,PEF技术应用于椪柑汁加工领域的可行性研究相对较少,该技术对多种微生物杀菌效力的综合比较及营养成分降解规律的研究鲜有报道。基于PEF技术在提升柑橘汁品质方面的潜在优势,本研究选取椪柑作为原料,考察PEF技术对不同种微生物的杀菌效果,建立微生物动力学模型,分析该技术的杀菌机理,综合评价PEF技术对椪柑汁品质的影响,构建有效营养成分的降解动力学模型,以实现对贮藏期椪柑汁品质评估及货架期的预测。本实验的主要研究内容及结论如下:1.考察PEF技术对椪柑汁中主要微生物菌群(细菌、金黄色葡萄球菌、大肠菌群、霉菌、酵母菌)的灭活效果,并结合响应面法优化PEF技术的杀菌工艺条件,为PEF杀菌技术在果汁加工领域的运用提供可靠的基础数据。研究得出如下结论:PEF技术杀菌效果显著,不同微生物菌群因其结构和形状的差异对PEF表现出不同程度的耐性。电场强度、流速、水浴温度对杀菌效果具有显著性影响。基于单因素实验,选择电场强度、流速和水浴温度为自变量,微生物总致死率lgS为因变量,通过响应面实验设计,得到PEF杀菌的最佳工艺条件为:电场强度28kV/cm、流速15 mL/min、水浴温度40℃,lgS平均为2.7个对数,与模型预测良好吻合,同时符合GB 7101-2015《食品安全国家标准饮料》的菌落总数要求。结果表明PEF技术在椪柑汁杀菌领域的应用具有可行性。2.考察不同杀菌技术对椪柑汁理化性质及营养成分的影响,并分析其作用机理。实验结果表明:椪柑汁中总酚含量为27.62~27.86 mg/100 mL,抗坏血酸含量为20.85~21.05 mg/100 mL,23种游离氨基酸含量为322.30~331.00 mg/100 mL。与鲜榨椪柑汁相比,巴氏杀菌、超声杀菌及PEF杀菌后椪柑汁中的pH值、可溶性固形物、可滴定酸及总糖(果糖、葡萄糖、蔗糖)含量无显著性变化,说明椪柑汁的基本糖酸指标不受杀菌方式的影响。相比于巴氏杀菌及超声杀菌,PEF杀菌技术在达到理想杀菌效果的同时,对椪柑汁营养品质有一定的提升作用。3.采用固相微萃取对椪柑汁风味进行富集,结合气相色谱-气质进行检测,以鲜榨椪柑汁为参照,对比巴氏杀菌和超声杀菌处理后的样品,综合分析PEF技术对椪柑汁挥发性成分中萜烯类、醇类、酯类、醛类和酮类等化合物的影响。实验结果发现:不同杀菌方式对椪柑汁的风味成分具有显著性影响,萜烯类、醇类、酯类、醛类和酮类等化合物组成发生显著性变化,PEF处理椪柑汁中共检测出43种挥发性成分,其中萜烯类23种,与未处理组相比含量增加5%,醇类6种,相对含量增加45%,酯类1种,相对含量增加931%,醛类4种,相对含量增加2%,烷烃类4种,相对含量增加266%。PEF处理组的挥发性物质成分维持最好,较高程度的保留了原有特征风味成分,同时能够抑制D-香芹酮等不良组分的产生。4.通过真实体系与模拟体系相结合的方法,综合评估杀菌方式和贮藏温度对体系中抗坏血酸、游离氨基酸(Asn、Ser、Glu、Arg、Pro)在贮藏期的保留水平及降解速率,并构建降解动力学模型,以实现对贮藏期内椪柑汁营养品质及货架期的预测。贮藏温度对椪柑汁真实体系和模拟体系中抗坏血酸的含量变化具有极显著性影响,低温贮藏有利于抑制抗坏血酸的降解,延长其半衰期,维持椪柑汁的营养品质。杀菌方式对椪柑汁真实体系和模拟体系中的抗坏血酸降解速率影响显著,相较于巴氏杀菌和超声杀菌,PEF处理后的体系中抗坏血酸保留率提高,同时半衰期显著延长。贮藏温度对真实体系和模拟体系中游离氨基酸的含量变化具有显著性影响,真实体系中,氨基酸贮藏期间的含量受多种因素的影响。模拟体系中,游离氨基酸的降解速率随贮藏温度的升高而增大,同时,相同贮藏条件下,与巴氏杀菌、超声杀菌相比,PEF技术能有效抑制氨基酸的降解。