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基于发酵剂联合脉冲强光杀菌控制煎饼生产质量安全关键技术研究

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基于发酵剂联合脉冲强光杀菌控制煎饼生产质量安全关键技术研究

作者：唐明礼渤海大学

学位级别：硕士

煎饼是中国传统的谷物食品之一,由五谷杂粮磨成面糊经发酵或不发酵摊烙而成。目前煎饼的制作多以传统作坊式自然发酵生产,生产过程易受微生物二次污染、生产效率低、产品质量不稳定、食品质量安全堪忧等问题愈加突出,寻求解决上述问题... 详细信息

煎饼是中国传统的谷物食品之一,由五谷杂粮磨成面糊经发酵或不发酵摊烙而成。目前煎饼的制作多以传统作坊式自然发酵生产,生产过程易受微生物二次污染、生产效率低、产品质量不稳定、食品质量安全堪忧等问题愈加突出,寻求解决上述问题的技术方法势在必行。本文基于影响东北煎饼品质的关键环节—面糊发酵过程微生物控制为研究核心,对煎饼发酵面糊中的优势菌群进行富集培养和划线分离,通过菌落形态、颜色、大小等进行初筛,生理生化实验、耐受性实验等进行复筛,采用VITEC-2 compact微生物鉴定仪进行鉴定;采用冷冻干燥技术制成煎饼专用的直投式复合发酵剂;通过电子鼻检测对筛选的菌种进行复配和固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)分析技术分析发酵剂发酵与自然发酵煎饼风味上的差异,为进一步研究和改善直投复合发酵剂形成自然发酵所具有的独特风味品质的煎饼奠定基础;以先进的脉冲强光杀菌技术对煎饼表面的菌落总数、霉菌及大肠杆菌进行杀菌,控制煎饼有害微生物,提高煎饼的食用安全性。实验结果如下:1、从煎饼发酵面糊中分离筛选得到9株乳酸菌和11株酵母菌,其中,乳酸菌R2、R8和酵母菌Y8发酵性能良好,风味突出,经鉴定R2为肠膜明串珠菌、R8为戊糖片球菌、Y8为酿酒酵母,并以此煎饼专用复合发酵剂菌种。通过单因素实验及响应面实验设计优化参数,复合发酵剂制备过程中冷冻保护剂的最佳配方为海藻糖1.38%,谷氨酸钠4.80%,蔗糖13.80%,脱脂乳13.50%,在此优化条件下,存活率可达88%。2、采用电子鼻确定与自然发酵煎饼风味接近的复合发酵剂组合。在乳酸菌与酵母菌比例为1.5:1的前提下,戊糖片球菌与肠膜明串珠菌比例为1:1的条件与自然发酵煎饼的口感最为接近。3、固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)分析技术显示,未发酵煎饼检测出21种挥发性物质,发酵剂发酵制作的煎饼检测含有34种挥发性物质,自然发酵煎饼检测出39种挥发性物质,这些风味物质主要为醇类、酸类、酯类、醛类、酮类和芳香类等化合物。发酵剂发酵与自然发酵挥发性物质种类相差无几、口味基本相似且比未发酵的煎饼挥发性物质种类和数量增多。4、脉冲强光可有效杀死煎饼表面的菌落总数、霉菌和大肠杆菌,在最佳条件下,煎饼表面霉菌数量降低的对数值可达1.65个log值,将近97.7%的菌体失活。大肠杆菌数量可减少2.15个log值。菌落总数降低的对数值可达2.3个log值。脉冲能量500 J、次数30、距离10.9 cm的条件下对煎饼的货架期进行预测,发现经脉冲强光处理的煎饼可延长3个月的货架期。

关键词：煎饼菌种筛选复合发酵剂制备风味物质脉冲强光杀菌

熟制馒头贮藏过程中微生物群落结构分析以及脉冲强光杀菌技术研究

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熟制馒头贮藏过程中微生物群落结构分析以及脉冲强光杀菌技术研究

作者：李森河南农业大学

学位级别：硕士

馒头是我国人民的传统主食,随着人们消费水平的提高和生活节奏的加快,馒头在我国主食产业中占据着越来越大的比重。然而,由于馒头营养丰富且含水量较高的特点,在生产和流通过程中极易受到多种有害微生物的污染,为食品安全带来严重隐患... 详细信息

馒头是我国人民的传统主食,随着人们消费水平的提高和生活节奏的加快,馒头在我国主食产业中占据着越来越大的比重。然而,由于馒头营养丰富且含水量较高的特点,在生产和流通过程中极易受到多种有害微生物的污染,为食品安全带来严重隐患。以馒头的表皮、中心和上部为研究对象,比较保藏过程中色差、水分含量以及组织结构等各品质指标的变化规律。在同一年当中的冬季（12月）和夏季（6月）采用同样的工艺和制作条件制作馒头后,分别提取馒头各个部位中微生物菌群基因组DNA,采用16S和18S区间通用引物扩展,构建DNA文库,对该文库进行高通量测序分析,以了解馒头中的微生物多样性。通过聚类分析,得到了不同微生物种类在馒头贮藏过程中的变化趋势及馒头表面外源性污染微生物分布规律。以上述规律为依据选取金黄色葡萄球菌为外源性污染指示菌,探究脉冲强光杀菌技术在馒头表面杀菌中的应用效果。利用luxS调控基因缺失突变体菌株,结合多种胁迫处理,探究压力胁迫对脉冲强光杀菌效果的影响以及脉冲强光处理后与之相关的基因调控现象。课题主要研究结果如下:1、在蒸煮熟制过程中,馒头表面和中心的温度变化趋势结果表明在馒头表皮温度达到100℃后,中心温度上升缓慢滞后12 min,并且在熟制过程中其中心温度保持时间不长,只有表面保持时间的20%。在保藏过程中,馒头表面、中心和内部在pH、外观、物理结构和水分含量上均表现出差异。由此作为馒头各部位菌落结构差别的依据进行下阶段实验。2、通过微生物多样性分析,共得到细菌48种,主要的细菌种类为:芽孢杆菌属Bacillus,葡萄球菌属Staphylococcus,虚构芽胞杆菌属Fictibacillus,蓝藻纲Cyanobacteria,不动杆菌属Acinetobacter等。其中芽孢杆菌属占据的比例最大,是馒头中的优势菌种,并且在馒头各个部位均有分布,是一种内源性微生物,在馒头发酵过程中芽孢杆菌属的乳酸菌是主要的发酵微生物之一。除芽孢杆菌属外,葡萄球菌属是占比最大的细菌,主要分布在馒头表面并且分布规律明显受到季节影响。由此可以推断葡萄球菌属是馒头夏季外源污染的主要细菌。酵母目是18S rDNA组别中占比量最大的微生物,高达50%以上。此外得到真菌75种,主要种类包括:酵母目Saccharomycetales,腔菌目Pleosporales,煤炱目Capnodiales,座囊菌纲Dothideomycetes,米根霉Rhizopus-oryzae,散囊菌目Eurotiales,上述物种构成了保藏过程中的优势菌种。米根霉和腔菌目的两种真菌,是造成馒头色泽变化的主要原因。其中腔菌目和酵母菌目在馒头中心和内部的菌落丰度有明显的差别。真菌在各个部位中未表现出明显的外源性污染倾向,均来自于馒头制作原料和水源。3、由微生物群落分析得到馒头表面外源性污染微生物是葡萄球菌属细菌,故以食品中分布较为广泛的金黄色葡萄球菌为葡萄球菌属代表,选取单脉冲能量和闪照距离作为控制条件探究脉冲强光对馒头表面外源性污染微生物的杀菌作用,结果表明,脉冲强光在单脉冲能量500 J,闪照距离9㎝,闪照20次后能够使馒头表面金黄色葡萄球菌的菌落数减少了1.7log CFU/g。在保藏五天后,相比对照组,使用脉冲强光处理后的样品组其菌落数明显滞后,说明脉冲强光对馒头表面的微生物能够产生很好的抑制作用。4、由于luxS基因参与的基因调节机制广泛影响细菌的修复和增殖过程,为探究该基因以及压力胁迫对脉冲强光杀菌的影响,将金黄色葡萄球菌和缺失了luxS基因的突变体金黄色葡萄球菌株在pH 4.5、pH 9.5,温度为4℃,45℃的环境下处理4 h,24 h后,再利用脉冲强光处理上述压力适应性菌株。结果显示,胁迫适应性处理均没有减弱脉冲强光对金黄色葡萄球菌的抑制作用。且缺失了luxS基因的金黄色葡萄球菌经碱处理后,对脉冲强光杀菌更加敏感,表明采用脉冲强光处理碱性胁迫适应下的金黄色葡萄球菌的杀菌效果与luxS基因参与的基因调节有关。

关键词：熟制馒头贮藏过程微生物群落脉冲强光杀菌

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脉冲强光杀菌对食品成分的影响及保鲜研究

深圳大学学报（理工版） 1997年第4期14卷 81-84页

作者：周万龙任赛玉高大维华南理工大学食品生物工程学院深圳大学应用化学系

采用自制的脉冲强光杀菌装置，研究了脉冲强光杀菌对食品主要成分的影响及保鲜应用，结果表明，脉冲强光杀菌不但对微生物及酶有较强的致死和钝化作用，且对花生油、酪氨酸、葡萄糖、淀粉及ＶＣ等食品成分未造成显著破坏；脉冲强光杀菌... 详细信息

采用自制的脉冲强光杀菌装置，研究了脉冲强光杀菌对食品主要成分的影响及保鲜应用，结果表明，脉冲强光杀菌不但对微生物及酶有较强的致死和钝化作用，且对花生油、酪氨酸、葡萄糖、淀粉及ＶＣ等食品成分未造成显著破坏；脉冲强光杀菌能使采用透明塑料包装的面包保存期由８ｄ延长到１６ｄ。

关键词：食品保鲜杀菌脉冲强光杀菌

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自动控制脉冲强光杀菌装置的研制

食品与机械 1997年第5期13卷 12-13页

作者：周万龙任赛玉黄建军高大维华南理工大学食品与生物学院 510641

采用单片机控制技术，研制了自动控制脉冲强度杀菌装置。每个光脉冲的输入能量可达６００～２２００Ｊ；光脉冲宽度经测定小于８００μＳ。３０个光脉冲能使大肠杆菌减少５个数量级，４０个光脉冲以使蛋白酶的活力钝化９０％，脉冲强光... 详细信息

采用单片机控制技术，研制了自动控制脉冲强度杀菌装置。每个光脉冲的输入能量可达６００～２２００Ｊ；光脉冲宽度经测定小于８００μＳ。３０个光脉冲能使大肠杆菌减少５个数量级，４０个光脉冲以使蛋白酶的活力钝化９０％，脉冲强光杀菌可事负透明塑料薄膜包装的切片面包的保存期延长１倍以上，脉冲强光杀菌是一种很有发展前途的冷杀菌技术。

关键词：食品保藏杀菌自动控制脉冲强光杀菌

脉冲强光杀菌让“菌”无处遁行——访宁波中物光电杀菌技术有限公司总经理杨天晗

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食品安全导刊 2015年第6期 36-37页

作者：申海鹏《食品安全导刊》编辑部

近期,国家在对市场上的水果、蔬菜、干果、桶装饮用水等进行抽查,抽查结果显示,微生物超标是产品被判不合格的主要原因,一些食品中微生物超标达几倍、甚至上百倍,由此可见微生物已成为企业与行业健康发展的一大威胁。另外,根据国家食品... 详细信息

近期,国家在对市场上的水果、蔬菜、干果、桶装饮用水等进行抽查,抽查结果显示,微生物超标是产品被判不合格的主要原因,一些食品中微生物超标达几倍、甚至上百倍,由此可见微生物已成为企业与行业健康发展的一大威胁。另外,根据国家食品安全风险评估中心针对近两年的调查显示,在食源性疾病中因微生物引起的疾病数量占到近一半。

关键词：脉冲强光杀菌杀菌技术总经理食源性疾病光电宁波抽查结果桶装饮用水

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脉冲强光杀菌在水处理中的应用

饮料工业 2001年第4期4卷 31-32页

作者：田承斌无锡轻工大学机械工程学院江苏无锡214036

介绍了饮用水生产中的杀菌方法及存在的主要问题 ,介绍了脉冲强光杀菌原理 ,并展望了该方法在水处理的广阔应用前景。

关键词：脉冲强光杀菌水处理杀菌原理应用瓶装饮用水

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食品冷杀菌技术——脉冲强光杀菌

浙江农村机电 2005年第2期 17-17页

作者：陆蒸福建农林大学食品科学技术研究所 350003

杀菌是食品加工过程的重要工序,目前我国杀菌技术和相关设备仍以热杀菌为主,该技术较成熟,已开发系列杀菌设备,达到各种物料的杀菌要求.但是,高温容易导致营养物质破坏、变色加剧和影响风味.随着人们生活水平的提高,对食品安全、美味和... 详细信息

杀菌是食品加工过程的重要工序,目前我国杀菌技术和相关设备仍以热杀菌为主,该技术较成熟,已开发系列杀菌设备,达到各种物料的杀菌要求.但是,高温容易导致营养物质破坏、变色加剧和影响风味.随着人们生活水平的提高,对食品安全、美味和营养提出更高的要求,冷杀菌技术和设备日益引起人们的关注.

关键词：冷杀菌技术食品加工过程脉冲强光杀菌热杀菌美味风味杀菌设备营养物质成熟食品安全

冷却分割鸡胸肉货架期预测模型建立及脉冲强光保鲜技术研究

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冷却分割鸡胸肉货架期预测模型建立及脉冲强光保鲜技术研究

作者：董飒爽河南农业大学

学位级别：硕士

本课题结合工厂实际生产情况,在工厂生产现场实测。由于其工艺流程和主要设备与国内大部分屠宰加工厂相同或相似,工厂调查实验的取样均在生产现场进行,且与生产过程同步,可为工厂制定切实可行的生产章程提供理论依据;货架期预测实验所... 详细信息

本课题结合工厂实际生产情况,在工厂生产现场实测。由于其工艺流程和主要设备与国内大部分屠宰加工厂相同或相似,工厂调查实验的取样均在生产现场进行,且与生产过程同步,可为工厂制定切实可行的生产章程提供理论依据;货架期预测实验所取冷却分割鸡胸肉的胴体温度为0℃,并及时送往厂区中心实验室,分别放置在0℃、4℃、7℃、10℃、15℃、20℃、25℃温度下进行微生物和理化指标检测。利用微生物生长动力学模型对冷却分割鸡胸肉在不同的温度下贮藏的货架期进行预测,可准确判断产品的品质和安全性;以冷却分割鸡胸肉为研究对象,用杀菌率、剪切力、离心失水率、色差/△E、pH值作为脉冲强光杀菌技术的指标。在单因素试验基础上,结合Box-Benhnken中心组合设计原理,并用响应面进行分析,确定最佳的脉冲强光杀菌条件,在保证产品品质的情况下,有效延长冷却分割鸡胸肉的货架期。研究结果表明:(1)通过对冷却分割鸡胸肉在生产过程中微生物污染现状调查研究可知,刀具、案板、工人手、电子称等主要接触物随着时间的延长,微生物数量每0.5h呈现变化趋势(经过清洗消毒后,主要接触物的初始微生物数量均较高,为1.6220.1767lg(cfu/cm),0.5h后微生物数量为2.3045.8864lg(cfu/cm),1h后达到2.6194.1005lg(cfu/cm),2h后为2.5034.9488lg(cfu/cm));传送带经过清洗消毒后初始微生物数量为0.6066 lg(cfu/cm),3h后增殖3.2768 lg(cfu/cm),4h时略有下降达到2.6666lg(cfu/cm);经过预冷环节后,其冷却分割鸡胸肉表面的微生物数量为1.7333lg(cfu/cm),明显低于主要接触物工作过程中的微生物数量,且主要接触物在工作过程中与冷却分割鸡胸肉紧密接触,可能对分割鸡胸肉带来二次污染;分割前后的鸡胸肉和鸡腿肉的微生物污染数量分别为1.3900.6833lg(cfu/g)和2.4900.4467lg(cfu/g)。建议企业加强消毒工作,改善分割工艺中的主要接触物的消毒时间,控制污染源,避免二次污染对产品带来的影响。(2)通过对冷却分割鸡胸肉微生物的生长动力学模型和货架期预测可知,对一定温度下的冷却分割鸡胸肉建立菌落总数的一级模型(logistic方程)和平方根二级模型的拟合度R在0.94以上,能拟合不同温度下菌落总数的生长速率和迟滞期,具有较好的线性关系。建立了冷却分割鸡胸肉剩余货架期方程:SL=1/[0.01828(T+4.122)]-[(6.8620-logN)/[0.01544(T+10.6600)]*2.7180]*{ln[-ln(5.7800-logN)/(6.8620-logN)]-1}。确定了冷却分割鸡胸肉贮藏时的初始菌落和贮藏温度条件,该货架期的菌落总数动力学模型就可以快速可靠的预测05℃贮藏的剩余货架期,对工厂在实际的生产及销售过程中面临的问题有很好的指导意义。(3)利用Design-Expert8.0.6软件的优化实验设计,确定了脉冲强光杀菌最佳设备参数为脉冲能量400J,脉冲距离12cm、脉冲时间50s。在此条件下,菌落总数的杀菌率达到90.33%,剪切力值2.59kg,离心失水率31.00%,色差/△E为3.46。同时对实验结果进行验证,得出杀菌率、离心失水率、剪切力、色差/△E的相对误差分别为0.32%、3.26%、1.54%、2.02%。根据冷却分割鸡胸肉剩余货架期预测模型可知,在0℃条件下贮藏,初始菌落值每降低一个数量级,相应的货架期即可延长1d,说明优化出的设备参数有效的解决了工厂面临的实际问题。

关键词：冷却分割鸡胸肉工厂实测货架期预测脉冲强光杀菌

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杀菌处理对发酵红枣汁品质的影响

食品与机械 2023年第6期39卷 128-133,142页

作者：张丽华冯路瑶唐培鑫李顺峰纵伟郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 食品生产与安全河南省协同创新中心河南郑州450001 河南省冷链食品质量安全控制重点实验室河南郑州450001 河南省农业科学院农副产品加工研究中心河南郑州450002

目的:对比不同杀菌方式对发酵红枣汁品质的影响。方法:红枣汁发酵前,采用低温等离子体杀菌(CPS)和脉冲强光杀菌(PLS)对发酵前后红枣汁品质的影响,以高压杀菌(SA)红枣汁为对照。结果:采用CPS处理,红枣汁发酵前后总糖、还原糖和可溶性固... 详细信息

目的:对比不同杀菌方式对发酵红枣汁品质的影响。方法:红枣汁发酵前,采用低温等离子体杀菌(CPS)和脉冲强光杀菌(PLS)对发酵前后红枣汁品质的影响,以高压杀菌(SA)红枣汁为对照。结果:采用CPS处理,红枣汁发酵前后总糖、还原糖和可溶性固形物含量均显著高于另外两种杀菌方式,发酵后红枣汁的总糖、还原糖和可溶性固形物含量分别为1.7 mg/L、1.64 mg/L和12.4%;采用SA处理,红枣汁发酵前后总酚含量均为最低,发酵后红枣汁的总酚含量仅为2.19 mg/L;采用PLS处理,红枣汁发酵前后的色差值变化最小。经CPS、PLS和SA处理后的红枣汁,接种植物乳杆菌发酵48 h后,其活菌数均>6.48 lg(CFU/mL),其中,PLS处理后植物乳杆菌活菌总数最高[6.63 lg (CFU/mL)]。结论:非热杀菌处理(特别是PLS)对发酵红枣汁的品质影响较小,可作为发酵红枣汁加工中的杀菌处理技术。

关键词：发酵红枣汁低温等离子体杀菌脉冲强光杀菌品质