CN108077711A - 灭菌方法及萌发抑菌剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灭菌方法，包括以下步骤：向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于15～25℃条件下保温20～40min；对所述待灭菌食品进行超高压；其中，所述萌发抑菌剂包括萌发剂以及抑菌剂。通过在超高压灭菌步骤前，加入适量的萌发抑菌剂使待灭菌食品中的微生物芽孢萌发，诱导微生物芽孢萌发后再进行超高压灭菌，从而提高超高压灭菌步骤的灭菌效率，即能保持超高压灭菌对待灭菌食品的颜色、风味以及口感影响小的优点，又能大大降低灭菌后食品中的微生物含量，尤其是其中微生物芽孢的含量，使灭菌后的食品能够应用于酸奶等对微生物含量要求较苛刻的食品中，便于工业生产应用。
Description
技术领域
本发明属于灭菌技术领域，具体涉及一种灭菌方法及萌发抑菌剂。
背景技术
食品超高压灭菌技术(high pressure processing，HPP)是一种非热灭菌技术，在密闭的超高压容器内，用水作为介质对软包装食品等物料施以400～600MPa的压力或用高级液压油施加以100～1000MPa的压力。从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。该技术的优势在于：可以在常温的条件下通过压力而非温度的方法杀死微生物细胞营养体，这样就可以保证食品的营养和口感。
但是，由于食品中的微生物芽孢耐压性比较高，例如地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)芽孢、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)芽孢、蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)芽孢、坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)芽孢以及短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)芽孢等，超高压灭菌技术很难将食品中的这些微生物芽孢杀死。
虽然超高压灭菌技术无法杀死大部分的微生物芽孢，但是在水果的低酸(pH＜4.3)环境中，微生物芽孢不会萌发繁殖，因此不会对果酱的品质和安全造成影响。
然而在果酱酸奶的生产应用中，需要将果酱加入到酸奶中，一般地，添加量为7％～20％，新的体系营养丰富，利于微生物的生长，若添加至酸奶中的果酱微生物细胞营养体含量较高或微生物芽孢含量较高，则会影响酸奶的品质，故酸奶厂商要求果酱中的微生物低于100cfu/g。仅依靠超高压灭菌技术，很难将微生物芽孢较多的水果，例如草莓、树莓等果酱的微生物灭菌至微生物含量高于100cfu/g，无法满足酸奶厂商的供货标准。
发明内容
本发明针对超高压灭菌技术无法杀死食品中的大部分的微生物芽孢，无法满足微生物含量要求较苛刻的供货标准，提供一种灭菌方法及萌发抑菌剂。
本发明提供了一种灭菌方法，所述灭菌方法包括以下步骤：
向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于15～25℃条件下保温20～40min；
对所述待灭菌食品进行超高压灭菌；
其中，所述萌发抑菌剂包括萌发剂以及抑菌剂。
在其中一个实施例中，所述萌发剂为L-丙氨酸，所述抑菌剂为乳酸链球菌素。
在其中一个实施例中，所述萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。
在其中一个实施例中，所述萌发抑菌剂的添加量为所述待灭菌食品重量的0.22～0.88％。
在其中一个实施例中，所述待灭菌食品为果酱。
在其中一个实施例中，所述超高压灭菌的灭菌压力为450～600MPa，灭菌时间为3～10min。
在其中一个实施例中，向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于18～22℃条件下保温30～40min。
本发明还提供了一种萌发抑菌剂，所述萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。
在其中一个实施例中，所述萌发抑菌剂的添加量为所述待灭菌食品重量的0.22～0.88％。
在其中一个实施例中，所述萌发剂为L-丙氨酸，所述抑菌剂为乳酸链球菌素。
上述灭菌方法，通过在超高压灭菌步骤前，加入适量的萌发抑菌剂使待灭菌食品中的微生物芽孢萌发，诱导微生物芽孢萌发后再进行超高压灭菌，从而提高超高压灭菌步骤的灭菌效率，即能保持超高压灭菌对待灭菌食品的颜色、风味以及口感影响小的优点，又能大大降低灭菌后食品中的微生物含量，尤其是其中微生物芽孢的含量，使灭菌后的食品能够应用于酸奶等对微生物含量要求较苛刻的食品中，提高食品的货架期，便于工业生产应用。
附图说明
图1本发明一优选实施例的灭菌方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。
本发明的发明人经过研究发现，尽管超高压灭菌方法能够杀死食品中的微生物细胞营养体，但是超高压灭菌方法并不能充分杀灭食品中的微生物芽孢。尤其在水果深加工领域，由于水果生长环境差异，导致不同水果中细菌种类差异，这样超高压灭菌对其生产果酱就会产生不同的灭菌效果，请参阅表1所示，列举了四种常见的果酱经过超高压灭菌处理后的微生物含量。
表1四种果酱超高压灭菌后的微生物含量
可见，仅经过超高压灭菌无法完全实现灭菌后的微生物含量降低至100cfu/g以下，尽管果酱可以满足相关食品标准的要求，但是无法将其应用于酸奶等对微生物含量要求更苛刻的生产中。而本发明提供的灭菌方法可以使灭菌后的食品中微生物含量降低至100cfu/g以下，并且能够杀死食品中的微生物芽孢，避免食品中残留有微生物芽孢在适宜的环境后萌发导致食品腐败。
请参阅图1所示，本发明提供的一实施例的灭菌方法，包括以下步骤：
S100，向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于15～25℃条件下保温20～40min；
S200，对待灭菌食品进行超高压灭菌；
其中，萌发抑菌剂包括萌发剂以及抑菌剂。
上述灭菌方法，通过在超高压灭菌步骤前，加入适量的萌发抑菌剂使待灭菌食品中的微生物芽孢萌发，诱导微生物芽孢萌发后再进行超高压灭菌，从而提高超高压灭菌步骤的灭菌效率，即能保持超高压灭菌对待灭菌食品的颜色、风味以及口感影响小的优点，又能大大降低灭菌后食品中的微生物含量，尤其是其中微生物芽孢的含量，经该灭菌方法处理后的食品中微生物含量低于100cfu/g，使灭菌后的食品能够应用于酸奶等对微生物含量要求较苛刻的食品中，提高食品的货架期，便于工业生产应用。
具体地，本发明的萌发抑菌剂包括萌发剂以及抑菌剂。其中，萌发剂具有促进微生物芽孢萌发的作用，而抑菌剂具有抑制微生物细胞营养体生长的作用，二者结合使用一方面促进待灭菌食品中微生物芽孢的萌发，另一方面能够抑制微生物细胞营养体的生长，从而避免微生物芽孢萌发后大量快速生长，从而使随后进行的超高压灭菌能够杀灭待灭菌食品中的所有微生物细胞营养体及微生物芽孢，尽可能降低待灭菌食品中的微生物含量。
可选地，萌发剂可以是营养性萌发剂，例如可以是氨基酸、糖类、嘌呤衍生物中的任意一种或几种。
可选地，抑菌剂是可以添加至食品中的食品添加剂。
作为一种可选实施方式，萌发剂为L-丙氨酸，抑菌剂为乳酸链球菌素。L-丙氨酸既可以促进微生物芽孢萌发，又是一种可食用的营养物质，而乳酸链球菌素是一种十分安全的食品添加剂，既可以杀灭细菌，又可以一定程度地杀灭微生物芽孢。在该实施方式中，萌发抑菌剂同时包含L-丙氨酸以及乳酸链球菌素，二者具有协同作用，能够更加显著地提高本发明灭菌方法的灭菌效率，进一步降低灭菌后食品中微生物的含量。
作为一种可选实施方式，萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。本发明的发明人通过大量的研究发现，当萌发抑菌剂中含有20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂时，既能够促进待灭菌食品中的微生物芽孢充分萌发，又能够抑制微生物细胞营养体以及微生物芽孢萌发后迅速生长，充分实现萌发抑菌剂的功能。
更进一步可选地，萌发剂与抑菌剂的重量比为10:1。在该重量比时，萌发及与抑菌剂的协同效果达到最优，能够更进一步提高萌发抑菌剂诱导微生物芽孢萌发以及抑制细菌生长。
进一步可选地，萌发抑菌剂的添加量为待灭菌食品重量的0.22～0.88％。当萌发抑菌剂的添加量为待灭菌食品重量的0.22～0.88％时，即能够显著发挥萌发抑菌剂的作用，又能够尽可能少地添加萌发抑菌剂，降低生产成本，并能够减少添加过量的萌发抑菌剂影响食品的风味。
作为一种可选实施方式，待灭菌食品为果酱。一般地，由于果酱是低酸环境，若其中存在微生物芽孢，微生物芽孢并不会萌发繁殖。但是将其应用于酸奶中时，酸奶中营养丰富，利于微生物的生长，果酱中的微生物芽孢将会萌发。本发明灭菌方法应用于果酱的灭菌，可以杀死果酱中的微生物芽孢，将果酱的微生物含量降低至100cfu/g，从而可将果酱添加至酸奶中，延长添加果酱的酸奶的保质期。
作为一种可选实施方式，超高压灭菌的灭菌压力为100～1000MPa，灭菌时间为3～10min。
进一步可选地，超高压灭菌的灭菌压力为450～600MPa，灭菌时间为3～10min。将超高压灭菌条件设置为灭菌压力450～600MPa、灭菌时间3～10min，能够使超高压灭菌充分发挥其灭菌作用，杀死食品中的微生物细胞营养体，尤其是杀死萌发后的微生物芽孢以及部分未萌发的微生物芽孢，降低食品中微生物的含量，并且不会影响食品的口感、颜色等风味，综合提高灭菌效果以及食品风味。
可选地，向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于18～22℃条件下保温30～40min。添加萌发抑菌剂后食品中的微生物芽孢在该条件下充分萌发，并且由于抑菌剂的存在，在该条件下微生物细胞营养体以及由微生物芽孢萌发的微生物细胞营养体并不会快速生长，进而可以通过后续的超高压灭菌杀灭所有的微生物细胞营养体。
本发明提供的一实施例的萌发抑菌剂，该萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。
其中，萌发剂具有促进微生物芽孢萌发的作用，而抑菌剂具有抑制微生物细胞营养体生长的作用，二者结合使用一方面促进待灭菌食品中微生物芽孢的萌发，另一方面能够抑制微生物细胞营养体的生长，从而避免微生物芽孢萌发后大量快速生长，从而使随后进行的超高压灭菌能够杀灭待灭菌食品中的所有微生物细胞营养体及微生物芽孢，尽可能降低待灭菌食品中的微生物含量。
可选地，所述萌发抑菌剂的添加量为所述待灭菌食品重量的0.22～0.88％。本发明的发明人通过大量的研究发现，当萌发抑菌剂中含有20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂时，既能够促进待灭菌食品中的微生物芽孢充分萌发，又能够抑制微生物细胞营养体以及微生物芽孢萌发后迅速生长，充分实现萌发抑菌剂的功能。
可选地，所述萌发剂为L-丙氨酸，所述抑菌剂为乳酸链球菌素。L-丙氨酸既可以促进微生物芽孢萌发，又是一种可食用的营养物质，而乳酸链球菌素是一种十分安全的食品添加剂，既可以杀灭细菌，又可以一定程度地杀灭微生物芽孢。在该实施方式中，萌发抑菌剂同时包含L-丙氨酸以及乳酸链球菌素，二者具有协同作用，能够更加显著地提高本发明灭菌方法的灭菌效率，进一步降低灭菌后食品中微生物的含量。
实施例1
将55kg速冻草莓与15kg糖混合解冻；将2.5kg变性淀粉、0.5kg果胶、6.6kg白砂糖溶解于20kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在200r/min的搅拌条件下，搅拌6min，制得草莓果酱。
将0.4kg的L-丙氨酸与0.03kg的乳酸链球菌素混合，制得萌发抑菌剂。向草莓果酱中加入0.43kg的上述萌发抑菌剂，搅拌均匀，在20℃条件下保温30min，包装。
将包装好的草莓果酱放入高压釜，常温下以压力为550MPa超高压灭菌5min，然后泄压，冷藏保存。
对比例1
将55kg速冻草莓与15kg糖混合解冻；将2.5kg变性淀粉、0.5kg果胶、6.6kg白砂糖溶解于20kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在200r/min的搅拌条件下，搅拌6min，制得草莓果酱，包装。
将包装好的草莓果酱放入高压釜，常温下以压力为550MPa超高压灭菌5min，然后泄压，冷藏保存。
实施例2
将55kg速冻树莓与14kg糖混合解冻；将3.0kg变性淀粉、0.5kg果胶、9kg白砂糖溶解于18kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在300r/min的搅拌条件下，搅拌10min，制得树莓果酱。
将0.5kg的L-丙氨酸与0.06kg的乳酸链球菌素混合，制得萌发抑菌剂。向树莓果酱中加入0.56kg的上述萌发抑菌剂，搅拌均匀，在20℃条件下保温40min，包装。
将包装好的树莓果酱放入高压釜，常温下以压力为600MPa超高压灭菌3min，然后泄压，冷藏保存。
对比例2
将55kg速冻树莓与14kg糖混合解冻；将3.0kg变性淀粉、0.5kg果胶、9kg白砂糖溶解于18kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在300r/min的搅拌条件下，搅拌10min，制得树莓果酱，包装。
将包装好的树莓果酱放入高压釜，常温下以压力为600MPa超高压灭菌3min，然后泄压，冷藏保存。
实施例3
将55kg速冻树莓与14kg糖混合解冻；将3.0kg变性淀粉、0.5kg果胶、9kg白砂糖溶解于18kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在300r/min的搅拌条件下，搅拌10min，制得树莓果酱。
将0.2kg的L-丙氨酸与0.02kg的乳酸链球菌素混合，制得萌发抑菌剂。向树莓果酱中加入0.22kg的上述萌发抑菌剂，搅拌均匀，在25℃条件下保温20min，包装。
将包装好的树莓果酱放入高压釜，常温下以压力为450MPa超高压灭菌10min，然后泄压，冷藏保存。
对比例3
将55kg速冻树莓与14kg糖混合解冻；将3.0kg变性淀粉、0.5kg果胶、9kg白砂糖溶解于18kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在300r/min的搅拌条件下，搅拌10min，制得树莓果酱，包装。
将包装好的树莓果酱放入高压釜，常温下以压力为450MPa超高压灭菌10min，然后泄压，冷藏保存。
实施例4
将55kg速冻草莓与15kg糖混合解冻；将2.5kg变性淀粉、0.5kg果胶、6.6kg白砂糖溶解于20kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在200r/min的搅拌条件下，搅拌6min，制得草莓果酱。
将0.8kg的L-丙氨酸与0.08kg的乳酸链球菌素混合，制得萌发抑菌剂。向草莓果酱中加入0.88kg的上述萌发抑菌剂，搅拌均匀，在15℃条件下保温40min，包装。
将包装好的草莓果酱放入高压釜，常温下以压力为500MPa超高压灭菌5min，然后泄压，冷藏保存。
对比例4
将55kg速冻草莓与15kg糖混合解冻；将2.5kg变性淀粉、0.5kg果胶、6.6kg白砂糖溶解于20kg水中，升温糊化后加入解冻后的草莓与糖的混合物，在200r/min的搅拌条件下，搅拌6min，制得草莓果酱，包装。
将包装好的草莓果酱放入高压釜，常温下以压力为500MPa超高压灭菌5min，然后泄压，冷藏保存。
请参阅表2所示，为实施例1至4以及对比例1至4的果酱灭菌结果。
表2实施例1至4以及对比例1至4果酱微生物检测结果
从表2可以看出，经过本发明灭菌方法灭菌处理后，经微生物检测，相对于单纯的超高压灭菌方法，菌落总数显著降低，能够满足对微生物含量要求较苛刻的需求。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种灭菌方法，其特征在于，所述灭菌方法包括以下步骤：
向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于15～25℃条件下保温20～40min；
对所述待灭菌食品进行超高压灭菌；
其中，所述萌发抑菌剂包括萌发剂以及抑菌剂。
2.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于，所述萌发剂为L-丙氨酸，所述抑菌剂为乳酸链球菌素。
3.根据权利要求2所述的灭菌方法，其特征在于，所述萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。
4.根据权利要求2所述的灭菌方法，其特征在于，所述萌发抑菌剂的添加量为所述待灭菌食品重量的0.22～0.88％。
5.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于，所述待灭菌食品为果酱。
6.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于，所述超高压灭菌的灭菌压力为450～600MPa，灭菌时间为3～10min。
7.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于，向待灭菌食品中添加萌发抑菌剂，于18～22℃条件下保温30～40min。
8.一种萌发抑菌剂，其特征在于，所述萌发抑菌剂包括20～80重量份的萌发剂以及2～8重量份的抑菌剂。
9.根据权利要求8所述的萌发抑菌剂，其特征在于，所述萌发抑菌剂的添加量为所述待灭菌食品重量的0.22～0.88％。
10.根据权利要求8所述的萌发抑菌剂，其特征在于，所述萌发剂为L-丙氨酸，所述抑菌剂为乳酸链球菌素。
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