CN104886714B - 果蔬粉的杀菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果蔬粉的杀菌方法，包括：步骤一、制备果蔬粉；步骤二、对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理，其中，杀菌处理的具体参数为：中短波红外杀菌的波长为1‑4μm，红外灯的功率为450‑2025W，杀菌温度为100‑120℃，杀菌时间为1‑5min。本发明提供了一种中短波红外对果蔬粉进行杀菌的方法，该方法具有杀菌处理时间短，操作方便，杀菌高效，环保，节能，无残留的优点。
Description
技术领域
本发明涉及食品杀菌技术领域。更具体地说，本发明涉及一种利用中短波红外杀菌技术对果蔬粉进行杀菌的方法。
背景技术
果蔬粉通常是指新鲜果蔬经过干燥后，粉碎成粉，其含水量低，大大延长了贮藏时间。果蔬粉几乎可以应用到食品加工的各个领域，例如添加到固体饮料、保健品、药品中，可以提高营养成分，改善色泽、风味以及丰富产品的品种。
目前，果蔬粉的主要杀菌方式是高温杀菌和辐照杀菌。高温杀菌设备庞大，相对投资较高，且热敏性营养物质在杀菌过程中容易受到破坏。辐照杀菌需要专门设备来生产辐射线(辐射源)，不同产品、不同目的需控制好剂量，高剂量的条件下，产品的感官性状会发生变化；并且其安全问题让人存在顾虑，欧洲很多国家严格限制经过辐照处理的食品原料的进口。因此，寻找一种果蔬粉新的杀菌方式十分必要。
中短波红外技术起源于美国的航天工业，在20世纪90年代，中短波红外技术被引进中国，后逐步应用于各个领域。红外线是介于可见光和微波之间的电磁波，波长范围为0.76～1000μm，根据波长长短分为短波(近)红外(0.76～2μm)、中波红外(2～4μm)和长波(远)红外(4～1000μm)。中短波红外具有很强的穿透力，可直接穿透物料表面对内部进行杀菌，从而不会对物料的表面性状产生影响；且红外杀菌处理时间短，具有杀菌高效、环保、节能、无残留等优点，是一种很有潜力的新型杀菌技术。另外，中短波红外杀菌设备小，易操作，使用方便，对身体无害，有利于推广和使用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种利用中短波红外对果蔬粉进行杀菌的方法，该方法具有杀菌时间短、高效、环保、节能、无残留等优点。
本发明的再一个目的是该杀菌方法的杀菌设备小，易操作，使用方便，对身体无害，有利于推广和使用。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种果蔬粉的杀菌方法，包括以下步骤：
步骤一、制备果蔬粉；
步骤二、对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理，其中，杀菌处理的具体参数为：中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为450-2025W，杀菌温度为100-120℃，杀菌时间为1-5min。
中短波红外具有很强的穿透力，可直接穿透物料表面对内部进行杀菌，从而不会对物料的表面性状产生影响。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为1350～2025W，杀菌温度为100-120℃，杀菌时间为1-5min。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为1350～1800W，杀菌温度为110-120℃，杀菌时间为1-3min。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为1350～1575W，杀菌温度为115-120℃，杀菌时间为1-2min。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为1350W，杀菌温度为120℃，杀菌时间为2min。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯功率为1350W，杀菌温度为110℃，杀菌时间为3min。
优选的是，其中，所述步骤二中，对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯功率为1350W，杀菌温度为100℃，杀菌时间为5min。
优选的是，其中，所述步骤一中果蔬粉是按照包括如下步骤的方法制备得到的：
S1、将新鲜的水果或蔬菜进行预处理；
S2、将预处理后的水果或蔬菜进行膨化干燥，得到膨化后的果蔬片，其中，膨化干燥的具体参数为：膨化温度为90～95℃，膨化压力为0.2MPa，停滞时间为10～15min，膨化次数为3～5次，抽空温度为60-70℃，抽空时间为1～3h；
S3、将膨化后的果蔬片置于高速万能粉碎机中进行三次打粉，制得果蔬粉；其中，每次打粉时间为10s，且相邻两次打粉的时间间隔2min。
优选的是，其中，所述步骤S1中的预处理包括清洗、去核或去皮、切分和预干燥。
优选的是，其中，所述预干燥的温度为55～70℃，预干燥的时间为1～2h。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明提供的中短波红外杀菌技术具有杀菌处理时间短，杀菌高效、环保、节能、无残留的优点，中短波红外可直接穿透物料表面对内部进行杀菌，不会对物料的表面性状产生影响，从而解决了辐照杀菌会改变产品的感官性状的问题。
2、本发明使用的中短波红外杀菌设备小，易操作，使用方便，对身体无害，有利于推广和使用。
3、本发明提供的中短波红外杀菌方法，对产品的杀菌效果好，同时具有脱水效果，将有助于增强产品的贮藏稳定性，延长货架期。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
苹果：北京市海淀区幸福超市。
胡萝卜：北京市海淀区幸福超市。
FW100高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司。
中短波红外杀菌设备：泰州圣泰科红外科技有限公司，STC。
辐照设备：中国农业科学院原子能利用研究所60Coγ辐照源。
D-25L色彩色差计：国Hunterlab公司。
DHG-9023A电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司。
LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂。
SW-CJ-1F洁净工作台：苏净集团苏州安泰空气技术有限公司。
SHP-250生化培养箱：上海精宏实验设备有限公司。
电子天平：赛多利斯科学仪器(北京)有限公司。
营养琼脂、孟加拉红培养基：北京陆桥技术有限责任公司。
氯化钠：国药集团化学试剂有限公司。
一次性使用塑料培养皿：浙江柏美特医用塑料有限公司。
<实施例1>
利用中短波红外对苹果粉进行杀菌
(1)原料清洗：取新鲜苹果原料，去除残次果，用清水清洗，去除表面污物。
(2)切分：将苹果切为厚度为5mm的苹果片，保证苹果片厚度均一。
(3)预干燥：将步骤(2)处理后的苹果片置于70℃的热风干燥设备中进行干燥处理2h，制得预处理后的苹果片。
(4)膨化：将步骤(3)处理后的苹果片进行膨化干燥，条件为：膨化温度为95℃，膨化压力为0.2MPa，停滞时间为15min，膨化次数为5次，抽空温度为70℃，抽空时间为1h，得到膨化后的苹果片。
(5)制粉：将步骤(4)处理后的苹果片置于高速万能粉碎机中制粉，每次打粉时间10s，打粉间隔2min，共打粉3次，制得苹果粉。
(6)中短波红外杀菌：
方案A：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理5min。
方案B：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理3min。
方案C：将中短波红外杀菌设备升温至120℃，红外灯功率设置为450W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理1min。
方案D：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1575W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理1min。
方案E：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1800W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理2min。
方案F：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为2025W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理5min。
方案G：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为1125W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理4min。
方案H：将中短波红外杀菌设备升温至120℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(5)处理后的苹果粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理2min。
(7)微生物的测定：对步骤(5)和步骤(6)处理后的苹果粉进行微生物测定。菌落总数的检测根据GB 4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》，培养基采用营养琼脂，平板在36℃±1℃条件下培养48h±2h；霉菌和酵母菌计数根据GB 4789.15-2010《食品微生物学检验霉菌和酵母计数》，采用孟加拉红培养基，平板在28℃±1℃条件下培养5d。为保证实验的准确性，每个样品均有两个平行，两个重复，结果取平均值。结果如表1所示。由表可以看出苹果粉经红外杀菌后菌落总数和霉菌酵母总数均显著降低，菌落总数可减少约2.3-3个lg CFU/g，霉菌酵母总数可减少0.3-0.6个lg CFU/g，其中经方案H处理后，菌落总数减至1.50lg CFU/g，且已无霉菌酵母菌检出。
表1.中短波红外杀菌对苹果粉微生物的影响
(8)含水率的测定：对步骤(5)和步骤(6)处理后的苹果粉进行含水率的测定。按照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》中规定的直接干燥法测定。具体为：准确称量2-10g样品(干燥前重量，即鲜重)，置于干燥、冷却并恒重的有盖称量瓶中，移入105℃的常压烘箱中，开盖烘2h后取出，加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。再移入105℃的常压烘箱中，开盖烘0.5h后取出，加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg即视为样品已恒重，水分含量(％)＝[(鲜重-干基)/干基]×100％，每个样品重复测定2次，最后取平均值。结果如表2所示。由表2可以看出，苹果粉经中短波红外杀菌后水分含量显著降低，说明中短波红外杀菌同时也起到了进一步干燥脱水的作用，进一步增强产品的贮藏稳定性。
表2.中短波红外杀菌对苹果粉含水率的影响
<实施例2>
利用中短波红外对胡萝卜粉进行杀菌
(1)原料清洗：取新鲜胡萝卜原料，用清水清洗，去除表面污物。
(2)去皮、切分：去除胡萝卜的表皮，再将胡萝卜切分成厚4mm的胡萝卜片。
(3)热烫：用90℃热水将步骤(2)处理后的胡萝卜烫漂2min后用20℃冷水冲洗冷却后沥干，得到热烫后的胡萝卜。
(4)深冻：将步骤(3)处理后的胡萝卜在-60℃的温度下冻3h～5h，得到预处理后的胡萝卜。
(5)预干燥及均湿：将步骤(4)处理后的胡萝卜在65℃条件下热风干燥1.5h，然后放到4℃的低温环境中均湿9h，得到待干燥的胡萝卜条。
(6)膨化：将步骤(5)处理后的胡萝卜进行膨化干燥，条件为：膨化温度为90℃，膨化压力为0.2MPa，停滞时间为10min，膨化次数为5次，抽空温度为70℃，抽空时间为140min，得到膨化后的胡萝卜片。
(7)制粉：将步骤(6)处理后的胡萝卜片置于高速万能粉碎机中制粉，每次打粉时间10s，打粉间隔2min，共打粉3次，制得胡萝卜粉。
(8)中短波红外杀菌：
方案A：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理5min。
方案B：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理3min。
方案C：将中短波红外杀菌设备升温至120℃，红外灯功率设置为450W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理1min。
方案D：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1575W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理1min。
方案E：将中短波红外杀菌设备升温至110℃，红外灯功率设置为1800W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理2min。
方案F：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为2025W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理5min。
方案G：将中短波红外杀菌设备升温至100℃，红外灯功率设置为1125W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理4min。
方案H：将中短波红外杀菌设备升温至120℃，红外灯功率设置为1350W，波长设置为1-4μm，然后将步骤(7)处理后的胡萝卜粉置于中短波红外杀菌设备中进行杀菌处理2min。
(9)微生物的测定：对步骤(7)和步骤(8)处理后的胡萝卜粉进行微生物测定。菌落总数的检测根据GB 4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》，培养基采用营养琼脂，平板在36℃±1℃条件下培养48h±2h；霉菌和酵母菌计数根据GB 4789.15-2010《食品微生物学检验霉菌和酵母计数》，采用孟加拉红培养基，平板在28℃±1℃条件下培养5d。为保证实验的准确性，每个样品均有两个平行，两个重复，结果取平均值。结果如表3所示。由表3可以看出胡萝卜粉经红外杀菌后菌落总数和霉菌酵母总数均显著降低，菌落总数可减少约2.5-3.5个lg CFU/g，霉菌酵母总数可减少约1.5-1.8个lg CFU/g。其中经方案H处理后胡萝卜粉的菌落总数为1.09lgCFU/g，且已无霉菌和酵母菌检出。
表3.中短波红外杀菌对胡萝卜粉微生物的影响
(10)含水率的测定：对步骤(4)和步骤(5)处理后的胡萝卜粉进行含水率的测定。按照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》中规定的直接干燥法测定。具体为：准确称量2-10g样品(干燥前重量，即鲜重)，置于干燥、冷却并恒重的有盖称量瓶中，移入105℃的常压烘箱中，开盖烘2h后取出，加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。再移入105℃的常压烘箱中，开盖烘0.5h后取出，加盖置于干燥器内冷却0.5h后称重。重复此操作，直至前后两次质量差不超过2mg即视为样品已恒重，水分含量(％)＝[(鲜重-干基)/干基]×100％，每个样品重复测定2次，最后取平均值。结果如表4所示。由表4可以看出，胡萝卜粉经中短波红外杀菌后水分含量与杀菌前相比下降了2～5个百分点，说明中短波红外杀菌对胡萝卜粉也起到了瞬时脱水的作用，增加贮藏稳定性，延长了贮藏时间。
表4.中短波红外杀菌对胡萝卜粉含水率的影响
<对比例1>
利用辐照杀菌对苹果粉进行杀菌
(1)辐照杀菌：取与实施例1相同批次的苹果粉，将苹果粉置于辐照杀菌设备中，辐照装置为60Coγ辐射源，辐照剂量为5.0kGy。
(2)微生物的测定：按照实施例1步骤(7)的方法对辐照杀菌后的苹果粉进行微生物测定。结果如表5所示。由表可看出菌落总数可减少约2.6个lg CFU/g，霉菌酵母可减少约0.3个lg CFU/g。通过对比实施例1与对比例1，发现中短波红外干燥技术方案H的杀菌效果要明显好于辐照杀菌。
表5.辐照杀菌对苹果粉微生物的影响
(3)含水率的测定：按照实施例1步骤(8)的方法对辐照杀菌后的苹果粉进行含水率的测定。结果如表6所示。由表可以看出，辐照杀菌后水分含量基本不变。
表6.辐照杀菌对苹果粉含水率的影响
<对比例2>
利用辐照杀菌对胡萝卜粉进行杀菌
(1)辐照杀菌：取与实施例2相同批次的胡萝卜粉，将胡萝卜粉置于辐照杀菌设备中，辐照装置为60Coγ辐射源，辐照剂量为5.0kGy。
(2)微生物的测定：按照实施例2步骤(9)的方法对辐照杀菌后的胡萝卜粉进行微生物测定。结果如表7所示。由表可看出菌落总数可减少2.85个lg CFU/g，霉菌酵母可减少1.6个lg CFU/g。在胡萝卜粉杀菌方面，技术方案H的中短波红外杀菌效果要明显好于辐照杀菌。
表7.辐照杀菌对胡萝卜粉微生物的影响
(3)含水率的测定：按照实施例2步骤(10)的方法对辐照杀菌后的胡萝卜粉进行含水率的测定。结果如表8所示。由表可以看出，辐照杀菌后水分含量基本不变。
表8.辐照杀菌对胡萝卜粉含水率的影响
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方法中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (4)
1.一种果蔬粉的杀菌方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备果蔬粉；
步骤二、对所述果蔬粉进行中短波红外杀菌处理，其中，杀菌处理的具体参数为：
中短波红外杀菌的波长为1-4μm，红外灯的功率为1350W，杀菌温度为120℃，杀菌时间为2min。
2.如权利要求1所述的果蔬粉的杀菌方法，其特征在于，所述步骤一中果蔬粉是按照包括如下步骤的方法制备得到的：
S1、将新鲜的水果或蔬菜进行预处理；
S2、将预处理后的水果或蔬菜进行膨化干燥，得到膨化后的果蔬片，其中，膨化干燥的具体参数为：膨化温度为90～95℃，膨化压力为0.2MPa，停滞时间为10～15min，膨化次数为3～5次，抽空温度为60-70℃，抽空时间为1～3h；
S3、将膨化后的果蔬片置于高速万能粉碎机中进行三次打粉，制得果蔬粉；
其中，每次打粉时间为10s，且相邻两次打粉的时间间隔2min。
3.如权利要求2所述的果蔬粉的杀菌方法，其特征在于，所述步骤S1中的预处理包括清洗、去核或去皮、切分和预干燥。
4.如权利要求3所述的果蔬粉的杀菌方法，其特征在于，所述预干燥的温度为55～70℃，预干燥的时间为1～2h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150909 Assignee: Guangdong Whale Biotechnology Co.,Ltd. Assignor: INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, CHINESE ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES Contract record no.: X2023980032520 Denomination of invention: Sterilization method of fruit and vegetable powder Granted publication date: 20180515 License type: Common License Record date: 20230228 |