CN101327034A - 一种液体食品的超临界co2灭菌方法 - Google Patents
一种液体食品的超临界co2灭菌方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101327034A CN101327034A CNA2007101190817A CN200710119081A CN101327034A CN 101327034 A CN101327034 A CN 101327034A CN A2007101190817 A CNA2007101190817 A CN A2007101190817A CN 200710119081 A CN200710119081 A CN 200710119081A CN 101327034 A CN101327034 A CN 101327034A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sterilization
- supercritical
- liquid food
- food
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 56
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 238000009924 canning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 8
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009920 food preservation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004500 asepsis Methods 0.000 abstract 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 235000020185 raw untreated milk Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 235000020191 long-life milk Nutrition 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 235000020200 pasteurised milk Nutrition 0.000 description 2
- 235000021568 protein beverage Nutrition 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000004388 gamma ray sterilization Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
Abstract
本发明液体食品的超临界CO2杀菌方法属食品保存方法，它采用超临界状下的CO2，在压力10～50MPa、温度32～45℃条件下，对液体食品处理45min～150min，达到商业无菌的目的，同时与无菌罐装技术配套，实现连续生产。该技术可应用于果蔬汁、饮料、牛奶或其他液体食品的杀菌中，是一种新型的非热力杀菌技术。该杀菌工艺简单，杀菌条件易于控制，杀菌温度低，对食品的品质影响较小，可保持食品原有的色、香、味、形及结构。杀菌过程无残留、无污染，能耗低，CO2便宜且可循环利用，操作成本低。
Description
技术领域
本发明属食品的保存方法特别涉及一种用于食品的非热力杀菌技术，尤其适用于果蔬汁、饮料、牛奶或其他液体食品。
背景技术
预防和控制食品中微生物的污染，最重要的一个环节就是灭菌。常规的热力杀菌技术，如高温瞬时杀菌、巴氏杀菌等均具有不可避免的缺陷，易造成食品热敏性营养成分损失、挥发性物质散失、风味变化、质地变软、水分流失等现象，因此传统的热杀菌方法受到了一定的限制。
近年来，随着人们生活水平的提高和对高品质、安全食品需求的增加，非热杀菌(non-thermal treatment)技术越来越受到各国的青睐。非热杀菌是一类新型的杀菌技术，杀菌条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，既有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持食品原有的色、香、味、形、结构及营养成分。
超临界CO2杀菌技术(Supercritical CO2，简称SC-CO2)是一种新型的食品非热力杀菌技术，所谓超临界CO2杀菌技术是指利用超临界的CO2(31.1℃以上、7.38MPa以上)对食品进行处理的技术。作为一种新型的非热力杀菌方式，SC-CO2除具有所有非热力杀菌技术所具有的优点之外，如处理温度低、无残留、无污染、营养损失少、安全性高等，还具有其他非热力杀菌技术所不具有的优点，如与超高压(400MPa-800MPa)相比，SC-CO2杀菌压力更低、时间更短；与γ-射线杀菌(易引起维生素损失、脂肪氧化、公众恐惧)相比，SC-CO2杀菌对食品品质影响更小、安全性更高等优点。
发明内容
本发明的目的应用超临界状态的CO2杀菌技术，杀菌时间短，杀菌力强，无残留，无污染，营养损失少，安全性高的目的。将CO2首先经冷却器冷却为液态CO2，再经高压泵加压、蒸发器加热转变为超临界状态的CO2打入超临界杀菌釜中，与预先加热至32℃～45℃的液体食品在杀菌釜中混合，在10MPa～50MPa、32℃～45℃条件下杀菌处理45min～150min，杀菌结束后，逐步泄压至常压，打开出料阀门，进行无菌罐装，得到商业无菌的液体食品，并通过CO2回收系统回收CO2至储罐中，实现生产的连续性。本发明技术能适用于果蔬汁、饮料、牛奶等其它液体食品。
本项技术针对液体食品确定不同温度和压力下的μ值(灭活速率，min-1)和A值(最低活菌对数值，logcfu/cfu0)范围，μ值为0.1～0.3min-1，A值为-7.0～-7.8；并根据液体食品的种类、初始含菌量和拟采用的杀菌温度、杀菌压力，通过改进的Gompertz方程log(N/N0)＝Aexp{-exp[μe(λ-t)/A+1]}，其中N为t时间的活菌数(cfu/mL)；N0为初始菌数(cfu/mL)；A为最低活菌对数值(logcfu/cfu0)；μ为灭活速率(min-1)；λ为完全灭活时间(min)，计算出某种具体液体食品的完全灭菌时间(杀菌时间)。如：初始含菌量为105cfu/mL的原料奶，若采用30MPa、35℃的杀菌条件进行超临界CO2杀菌，经计算完全灭菌时间(最少杀菌时间)为90min～110min；而采用45MPa、40℃的杀菌条件进行超临界CO2杀菌，则需60min～75min。
本项杀菌技术杀菌温度低、无残留、无污染、营养损失少、安全性高。其机理为：在超临界CO2处理下，微生物细胞膜受到一定程度的损伤，导致细胞内容物外泄；同时CO2在水中有较大的溶解度，并能与水结合形成H2CO3，在高压状态下，CO2容易进入细胞内部，当细胞内的CO2累积到一定程度时，H2CO3所解离产生的H+超过细胞质的缓冲能力，使得细胞内部的pH降低，细胞内的一些关键性的蛋白和酶失活，导致细胞内一系列生理代谢活动无法正常进行，致使微生物失活。
与现有技术相比，本技术具有以下优点：
(1)杀菌温度低，低于50℃，不会破坏食品中热敏性和易挥发性成分，营养损失少，可保持食品原有的色、香、味、形和结构，
(2)工艺和操作流程简单，可与无菌罐装技术配套，实现连续生产。
(3)除需采用高压外，无需蒸汽、高温环境，能耗低，操作成本低。
(4)CO2价格便宜，且可循环利用，杀菌成本低。
(5)无残留、无污染，属绿色加工技术，安全性高。
具体实施方式
实例1——果汁超临界CO2杀菌方法
(1)将加工完待灭菌的果汁(初始含菌量105cfu/mL)4000L经无菌管道泵送到5个1000L的超临界杀菌釜中，加热至40℃；
(2)打开高压泵和换热器把气态CO2转换成超临界CO2，经高压泵打入超临界杀菌釜中，与预热的果汁混合，加压至30MPa，经改进的Gompertz方程计算，果汁在30MPa、40℃下需杀菌处理60min～90min，为此在30MPa、40℃下对果汁处理60min～90min；
(3)打开降压阀门，泻压至常压，CO2通过回收系统回流至储罐中，循环使用。
(4)打开出料阀门，与无菌罐装机配套进行无菌罐装，得到商业无菌果汁。
实例2——牛奶超临界CO2杀菌方法
(1)将初始含菌量为105cfu/mL的原料奶4000L经无菌管道泵送到5个1000L的超临界杀菌釜中，加热至35℃；
(2)打开高压泵和换热器把气态CO2转换成超临界CO2，经高压泵打入超临界杀菌釜中，与预热的原料奶混合，加压至30MPa，经改进的Gompertz方程计算，牛奶在30MPa、35℃下杀菌处理15min～20min可达到巴氏杀菌乳卫生标准的要求，杀菌90min～110min可达到灭菌乳卫生标准的要求。为此，在30MPa、35℃下对牛奶处理15min～20min即可得到达到巴氏杀菌乳卫生标准的牛奶，杀菌90min～110min即可得到达到灭菌乳卫生标准的牛奶；
(3)其他步骤同果汁超临界杀菌。
实例3——蛋白饮料超临界CO2杀菌方法
(1)将加工完待灭菌的蛋白饮料(初始含菌量104cfu/mL)4000L经无菌管道泵送到5个1000L的超临界杀菌釜中，加热至40℃；
(2)打开高压泵和换热器把气态CO2转换成超临界CO2，经高压泵打入超临界杀菌釜中，与预热的蛋白饮料混合，经改进的Gompertz方程计算，蛋白饮料在30MPa、40℃下需杀菌处理90min～120min，为此在30MPa、40℃下对蛋白饮料处理90min～120min；
(3)其他步骤同果汁超临界杀菌。
Claims (5)
1.一种液体食品的超临界CO2灭菌方法，其特征在于：将CO2首先经冷却器冷却为液态CO2，再经高压泵加压、蒸发器加热转变为超临界状态的CO2打入超临界杀菌釜中，与预先加热至32℃～45℃的液体食品在杀菌釜中混合，在10MPa～50MPa、32℃～45℃条件下杀菌处理45min～150min，杀菌结束后，逐步泄压至常压，打开出料阀门，进行无菌罐装，得到商业无菌液体食品，并通过CO2回收系统回收CO2至储罐中。
2.根据权利要求1所述一种液体食品的超临界CO2灭菌方法，其特征在于：液体食品是指果蔬汁、饮料、牛奶。
3.根据权利要求1所述一种液体食品的超临界CO2灭菌方法，其特征在于：根据液体食品的种类、初始含菌量和拟采用的杀菌温度、杀菌压力，依据改进的Gompertz方程：log(N/N0)＝Aexp{-exp[μe(λ-t)/A+1]}，计算出某种具体液体食品的完全灭菌时间，其中N为t时间的活菌数cfu/mL；N0为初始菌数cfu/mL；A为最低活菌对数值logcfu/cfu0；μ为灭活速率min-1；λ为完全灭活时间min。
4.根据权利要求3所述一种液体食品的超临界CO2灭菌方法，其特征在于：针对液体食品确定不同温度和压力下的μ和A值范围，μ值为0.1～0.3min-1，A值为-7.0～-7.8。
5.根据权利要求1所述一种液体食品的超临界CO2灭菌方法，其特征在于：杀菌结束泻压后，将超临界CO2杀菌与无菌罐装技术配套，实现杀菌与罐装的连续生产。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101190817A CN101327034A (zh) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | 一种液体食品的超临界co2灭菌方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2007101190817A CN101327034A (zh) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | 一种液体食品的超临界co2灭菌方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101327034A true CN101327034A (zh) | 2008-12-24 |
Family
ID=40203226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2007101190817A Pending CN101327034A (zh) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | 一种液体食品的超临界co2灭菌方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101327034A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102283284A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-12-21 | 上海理工大学 | 一种跨临界二氧化碳热泵牛奶消毒、冷却系统及方法 |
| CN102334716A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-01 | 浙江工业大学 | 一种利用超临界co2灭菌的方法 |
| CN101579531B (zh) * | 2009-06-09 | 2013-03-06 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种液态物料的三相杀菌方法及其设备 |
| CN108094584A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | 一种超临界对茶叶灭菌的方法 |
| CN110771763A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-11 | 宁夏宝丰生态牧场有限公司 | 一种枸杞冷榨果汁的制备方法 |
| CN110973419A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-10 | 济南大学 | 一种珍珠油杏带皮果汁的制备方法 |
| CN115669730A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 黑龙江辰鹰乳业有限公司 | 一种适合0-6个月婴儿配方液态乳及其制备方法 |
| CN116889270A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-10-17 | 中山大学 | 一种用于刺梨汁的超临界co2流体灭菌方法 |
| CN117461690A (zh) * | 2023-11-21 | 2024-01-30 | 浙江美丽健乳业有限公司 | 一种低糖高蛋白牛奶制品的制备方法 |
-
2007
- 2007-06-20 CN CNA2007101190817A patent/CN101327034A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101579531B (zh) * | 2009-06-09 | 2013-03-06 | 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所 | 一种液态物料的三相杀菌方法及其设备 |
| CN102283284A (zh) * | 2011-06-16 | 2011-12-21 | 上海理工大学 | 一种跨临界二氧化碳热泵牛奶消毒、冷却系统及方法 |
| CN102283284B (zh) * | 2011-06-16 | 2013-04-03 | 上海理工大学 | 一种跨临界二氧化碳热泵牛奶消毒、冷却系统及方法 |
| CN102334716A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-02-01 | 浙江工业大学 | 一种利用超临界co2灭菌的方法 |
| CN102334716B (zh) * | 2011-07-08 | 2013-06-19 | 浙江工业大学 | 一种利用超临界co2灭菌的方法 |
| CN108094584A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 | 一种超临界对茶叶灭菌的方法 |
| CN110771763A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-11 | 宁夏宝丰生态牧场有限公司 | 一种枸杞冷榨果汁的制备方法 |
| CN110973419A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-10 | 济南大学 | 一种珍珠油杏带皮果汁的制备方法 |
| CN115669730A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 黑龙江辰鹰乳业有限公司 | 一种适合0-6个月婴儿配方液态乳及其制备方法 |
| CN116889270A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-10-17 | 中山大学 | 一种用于刺梨汁的超临界co2流体灭菌方法 |
| CN117461690A (zh) * | 2023-11-21 | 2024-01-30 | 浙江美丽健乳业有限公司 | 一种低糖高蛋白牛奶制品的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101327034A (zh) | 一种液体食品的超临界co2灭菌方法 | |
| CN101263921A (zh) | 一种橄榄保健饮料的制备方法 | |
| CN101214081A (zh) | 一种苹果浊汁的非热杀菌方法 | |
| CN107594254A (zh) | 一种果蔬味复合乳酸菌发酵饮料及其制备方法 | |
| CN101298589A (zh) | 超高压杀菌催陈酿造食醋、果蔬醋和醋饮料的方法 | |
| CN107683994A (zh) | 一种果蔬酵素饮料及其制备方法 | |
| CN102138690B (zh) | 一种紫甘薯饮料及其制备方法 | |
| CN109247472A (zh) | 一种乳酸菌发酵水果制品及其制备方法 | |
| CN106135986A (zh) | 一种鲜石斛汁的制备工艺及杀菌方法 | |
| CN101518355A (zh) | 一种柑橘类果汁的杀菌灭酶方法 | |
| CN104643252A (zh) | 一种荔枝汁加工保鲜防褐变方法 | |
| CN107996714B (zh) | 一种复合乳酸菌快速发酵红茶饮料及其制备方法 | |
| CN114921305A (zh) | 一种低酸苦味青梅酒及其发酵工艺 | |
| CN104172378A (zh) | 一种黄瓜清汁及其制备方法 | |
| CN1600149A (zh) | 超高压食品保鲜方法 | |
| CN102823909A (zh) | 柠檬茶醋饮料 | |
| CN103767045B (zh) | 加压二氧化碳和三种天然抑菌剂对液体食品中芽孢的协同杀菌方法 | |
| CN108887680A (zh) | 一种高效促进肠道有益菌增殖的小分子营养制剂及其制备方法 | |
| CN102113697A (zh) | 一种虾的高密度二氧化碳杀菌装置和保鲜方法 | |
| CN102349570A (zh) | 一种无患子科植物果肉罐头的制备方法 | |
| CN108125076A (zh) | 一种开胃消食型饮料及其制备方法 | |
| CN107927743A (zh) | 一种发酵葛根汁获得的醒酒酵素的制备方法 | |
| CN104522767B (zh) | 一种荔枝活性多糖益生菌饮品及其生产方法 | |
| CN107373250A (zh) | 一种银杏叶乳酸菌保健饮料及其制备方法 | |
| CN103932349B (zh) | 一种液体物料的二氧化碳协同高压非热灭菌方法及灭菌系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20081224 |