CN106234910A - 一种食品纳米化冷杀菌方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工技术领域,公开了一种食品纳米化冷杀菌方法及系统。所述方法为:将液态食品通过输送系统送入微射流装置,在温度为4‑6℃,压力为200‑600MPa条件下进行微射流处理,然后采用过滤孔径为200nm的过滤膜进行过滤,得到纳米化冷杀菌后的食品。本发明的方法处理温度为4‑6℃,压力为200‑600MPa,对设备的要求并不十分苛刻,但杀菌效果和灭酶极好,实现真正意义上低温条件下冷杀菌和冷灭酶,且操作简便,可以连续化生产,成本较传统超高静压杀菌方式减少10%‑15%左右。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域,具体涉及一种食品纳米化冷杀菌方法及系统。
背景技术
食品冷杀菌又称为非热杀菌,其在杀灭食品中微生物的同时还能较好保持食品固有营养、色泽以及新鲜度等,能更好的满足消费者对食品营养和原味的要求。按照作用方式不同冷杀菌可分为物理冷杀菌、化学冷杀菌、生物冷杀菌,其中物理杀菌在工业应用中最为广泛。
目前,超高压冷杀菌是食品工业的主要冷杀菌方式,该方式不仅能够钝化病原菌及酵母,而且还能够很好的保持食品的鲜度、营养成分;但作为静态杀菌的超高压冷杀菌,其杀菌效果难以保证,且操作复杂、具有难连续化处理等问题,难以满足大规模处理的食品工业需求。
超高压杀菌的原理是将食物置于超高静水压力下处理一定时间,利用压力进行杀菌、钝化活性酶、物料改性与熟化等,达到食品加工的目的。超高压微射流均质是食品物理改性方法的一种,有效改善食品功能性质。但是,超高压微射流均质处理食品存在问题:(1)温度不容控制,高温度下容易破坏食品营养价值;(2)食品颗粒的分布广,颗粒较大,难以实现纳米化。
因此,针对食品冷杀菌处理工艺要求,急需一种高效、连续和操作简单的方法。
发明内容
为了解决以上现有冷杀菌技术的缺点和不足之处,本发明的目的在于提供一种食品纳米化冷杀菌方法,解决食品液态物料连续化、大规模、稳态生产的的难题。该方法在低温下进行食品纳米化处理,在提高食品的功能特性的同时,实现食品的连续化冷杀菌过程。
本发明的另一目的在于提供一种食品纳米化冷杀菌系统。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种食品纳米化冷杀菌方法,包括如下步骤:
将液态食品通过输送系统送入微射流装置,在温度为4-6℃,压力为200-600MPa条件下进行微射流处理,然后采用过滤孔径为200nm的过滤膜进行过滤,得到纳米化冷杀菌后的食品。
优选地,所述微射流处理的时间为10-20min。
一种食品纳米化冷杀菌系统,所述纳米化冷杀菌系统包括依次连接的物料罐、输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统;所述纳米膜分离系统设置截留液出口和透过液出口,截留液出口连接至物料罐;所述纳米化冷杀菌系统还设置控制系统,控制系统用于控制输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统的流速、压力、温度等各项参数。
优选地,所述纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜。
本发明的原理为:在4-6℃低温下,通过200-600MPa超高压微射流破碎法及纳米膜过滤的方法,对液体食品进行纳米化处理,利用在超高压条件下产生的剪切、空穴、碰撞等作用使食品成分和微生物高度破碎,促使食品颗粒及细胞分散、均质、乳化和纳米化,得到20-200nm的纳米颗粒食品。此发明在将微生物全部杀灭的同时,极大地保持食品原有风味、均一性和稳定性,提高消化吸收率,实现低温下食品的冷杀菌。
相对于现有技术,本发明的方法具有如下优点及有益效果:
(1)本发明的方法处理温度为4-6℃,压力为200-600MPa,对设备的要求并不十分苛刻,但杀菌效果和灭酶极好,实现真正意义上低温条件下冷杀菌和冷灭酶;
(2)本发明的方法在杀灭微生物同时,可以将食品物料自身的细胞和组织剪切和破碎,将食品中风味物质最大释放出来,增加食品的细腻口感和原有风味;
(3)本发明的方法对食品体系进行纳米化处理,提高乳化和悬浮食品体系的稳定性,防止果汁、果酱等饮料的分层和沉淀,改善液体食品的感官品质;
(4)经过纳米化处理的食品成分,比表面积显著增大,提高人体的生物酶作用效率,促进食品消化和吸收,提高食品的营养价值,特别适合儿童和病患者的食用;
(5)本发明的方法可实现真正意义的产业化,相对于高静压处理方法,操作简便,可以连续化生产;
(6)根据目前的成本核算,在现阶段,本技术的成本较传统超高静压杀菌方式减少10%-15%左右。
附图说明
图1为本发明食品纳米化冷杀菌系统的连接关系构造图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种食品纳米化冷杀菌系统,其连接关系构造图如图1所示,包括依次连接的物料罐、输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统;所述纳米膜分离系统设置截留液出口和透过液出口,截留液出口连接至物料罐;所述纳米化冷杀菌系统还设置控制系统,控制系统用于控制输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统的流速、压力、温度等各项参数。
采用上述系统对食品进行纳米化冷杀菌方法,包括如下步骤:
挑选八至九成熟的新鲜西瓜,通过取瓢、破碎、压榨、过滤等得到西瓜清汁,经检测,其初始菌落总数达2.3×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落总数均达4.0×104cfu/mL,大肠菌群数为5×103cfu/mL。液内可见不均匀颗粒,长时静置伴随较明显的分层。将西瓜清汁以无菌方式加入物料罐,通过输送系统进入微射流装置,设定为200MPa的超高压均质,通过控制系统控制物料温度在4-6℃,进行微射流处理10min后,通过纳米膜分离系统过滤,纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜,过滤透过液即为纳米化冷杀菌后的食品,截留液返回物料罐继续处理。设置对照处理,直接将西瓜清汁在200MPa条件下进行微射流处理10min。
通过使用上述纳米化冷杀菌技术处理后,果汁外观均匀度极大提高,分层现象基本消失,菌落总数低于10cfu/mL,霉菌及酵母菌菌落总数低于10cfu/mL,大肠菌群量低于3MPN/100mL,即处理后的西瓜清汁微生物指标优于国家标准,结果见表1。
表1西瓜清汁在均质压力为200MPa的菌落检测结果
实施例2
采用实施例1的系统对食品进行纳米化冷杀菌方法,包括如下步骤:
挑选八至九成熟的新鲜西瓜,通过取瓢、破碎、压榨、过滤等得到西瓜清汁,经检测,其初始菌落总数达2.3×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落总数均达4.0×104cfu/mL,大肠菌群数为5×103cfu/mL。液内可见不均匀颗粒,长时静置伴随较明显的分层。将西瓜清汁以无菌方式加入物料罐,通过输送系统进入微射流装置,设定为300MPa的超高压均质,通过控制系统控制物料温度在4-6℃,进行微射流处理10min后,通过纳米膜分离系统过滤,纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜,过滤透过液即为纳米化冷杀菌后的食品,截留液返回物料罐继续处理;同实施例1设置微射流对照组,直接将西瓜清汁在300MPa条件下进行微射流处理10min。使用纳米化冷杀菌技术处理后,果汁外观均匀度极大提高,分层现象基本消失,菌落总数低于10cfu/mL,霉菌及酵母菌菌落总数低于10cfu/mL,大肠菌群量低于3MPN/100mL,即处理后的西瓜清汁微生物指标优于国家标准,结果见表2。
表2西瓜清汁在均质压力为300MPa的菌落检测结果
实施例3
采用实施例1的系统对食品进行纳米化冷杀菌方法,包括如下步骤:
取草莓破碎、压榨、过滤等得到草莓汁,经检测,其初始菌落总数达3.2×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落总数均达2.5×104cfu/mL,大肠菌群数为4.5×103cfu/mL。液内可见不均匀颗粒,长时静置伴随较明显的分层。将草莓汁以无菌方式加入物料罐,通过输送系统进入微射流装置,设定为400MPa的超高压均质,通过控制系统控制物料温度在4-6℃,进行微射流处理10min后,通过纳米膜分离系统过滤,纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜,过滤透过液即为纳米化冷杀菌后的食品,截留液返回物料罐继续处理;同实施例1设置微射流对照组,直接将草莓汁在400MPa条件下进行微射流处理10min。使用纳米化冷杀菌技术处理后,果汁外观均匀度极大提高,分层现象基本消失,菌落总数低于10cfu/mL,霉菌及酵母菌菌落总数低于10cfu/mL,大肠菌群量低于3MPN/100mL,即处理后的草莓汁微生物指标优于国家标准,结果见表3。
表3草莓汁在均质压力为400MPa的菌落检测结果
实施例4
采用实施例1的系统对食品进行纳米化冷杀菌方法,包括如下步骤:
取草莓破碎、压榨、过滤等得到草莓汁,经检测,其初始菌落总数达3.2×104cfu/mL、霉菌及酵母菌菌落总数均达2.5×104cfu/mL,大肠菌群数为4.5×103cfu/mL。液内可见不均匀颗粒,长时静置伴随较明显的分层。将草莓汁以无菌方式加入物料罐,通过输送系统进入微射流装置,设定为600MPa的超高压均质,通过控制系统控制物料温度在4-6℃,进行微射流处理10min后,通过纳米膜分离系统过滤,纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜,过滤透过液即为纳米化冷杀菌后的食品,截留液返回物料罐继续处理;同实施例1设置微射流对照组,直接将草莓汁在600MPa条件下进行微射流处理10min。使用纳米化冷杀菌技术处理后,果汁外观均匀度极大提高,分层现象基本消失,菌落总数低于10cfu/mL,霉菌及酵母菌菌落总数低于10cfu/mL,大肠菌群量低于3MPN/100mL,即处理后的草莓汁微生物指标优于国家标准,结果见表4。
表4草莓汁在均质压力为600MPa的菌落检测结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种食品纳米化冷杀菌方法,其特征在于包括如下步骤:
将液态食品通过输送系统送入微射流装置,在温度为4-6℃,压力为200-600MPa条件下进行微射流处理,然后采用过滤孔径为200nm的过滤膜进行过滤,得到纳米化冷杀菌后的食品。
2.根据权利要求1所述的一种食品纳米化冷杀菌方法,其特征在于:所述微射流处理的时间为10-20min。
3.一种食品纳米化冷杀菌系统,其特征在于:所述纳米化冷杀菌系统包括依次连接的物料罐、输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统;所述纳米膜分离系统设置截留液出口和透过液出口,截留液出口连接至物料罐;所述纳米化冷杀菌系统还设置控制系统,控制系统用于控制输送系统、微射流装置和纳米膜分离系统的各项参数。
4.根据权利要求3所述的一种食品纳米化冷杀菌系统,其特征在于:所述纳米膜分离系统采用过滤孔径为200nm过滤膜。
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