[发明专利]压热声复合失活芽胞方法及设备

说明书

本发明公开了一种压热声复合失活芽胞方法，将待灭菌产品于温度75～85℃，压力450～550kPa，振幅为100％，频率为20khz进行超声处理25～35min，芽孢失活效果显著。本发明采用压热声复合的方法处理待灭菌处理，在温度不超过85℃的条件下具有较高的芽胞失活效率，与现有技术相比，不仅能够减少能源消耗，还能降低对食品品质的影响，保障食品安全。本发明还公开一种压热声复合失活芽胞设备，包括杀菌罐、氮气罐、冷水池、热水池、温度继电器、超声振动装置、温度探头、泵组件和电磁阀组件，满足上述方法超声、压强和热联合杀菌的设备要求。

技术领域

本发明涉及杀菌方法及设备，具体涉及一种压热声复合失活芽胞方法及设备。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，食品成为一个越来越活跃的舞台，消费者对自己所吃的食物有了更高的要求，而影响食品的一些重要的属性如风味、质地、外观和营养等与加工方式有着解不开的关系。热处理是最原始最传统的杀菌方式，也是目前工业上应用最广泛的，已经有许多研究致力于热杀菌的机理和对食品品质的影响。近年来，为了满足个性化食品的需求，各类新型食品加工技术和方法应运而生，但是由于各种原因还未在工业上普及，因此迄今为止，热杀菌仍然是食品杀菌的最主要和最有效的方法。

超声波是一种有效的辅助灭菌方法，已经成功用于废水处理、饮用水消毒等领域，在液体食品灭菌中的应用也有较多的研究，如啤酒、橙汁、酱油等。超声波所具有的杀菌效力主要由于超声波所产生的空化作用，达到加快食品灭菌的速率。但是单独的超声波作用很难达到实际应用所要求的效果。

高压条件下，微生物的遗传物质、蛋白结构等方面都发生一定的改变，细胞壁和细胞膜受到一定程度的损坏，微生物的生理功能将部分或者全部丧失，甚至导致微生物失活甚至死亡，但是单独使用高压技术具有一定的局限性，不能完全杀死所有的细菌，将高压杀菌结合其他方法杀菌效果更为明显。

非热杀菌在有效杀死微生物的同时最大程度上保持了产品的风味和营养物质，避免了热杀菌破坏食品原有的结构以及风味。但是非热杀菌有一定的局限性，单独作用往往效果较差，因此，可以将热与各项非热杀菌技术联合改善自身缺点，使非热技术有更好的应用前景。

芽胞作为产芽胞细菌的休眠体，在生长环境缺乏营养或有害代谢物质积累过多时形成。芽胞是整个生物界抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射、抗高压等方面更是首屈一指。芽胞极强的抗性对食品加工中杀菌环节是一个巨大的挑战，若不能有效杀灭或控制芽胞，芽胞萌发后会导致食品腐败，产生的毒素也对人体健康构成潜在威胁。现工业上常用的杀菌手段为热处理，而芽胞的热抗性极高，如枯草芽胞杆菌芽胞在88℃时的D值为30.2min，故为保证食品安全，不得不过度热处理。因此，寻找一种有效的芽胞失活手段具有重大意义。

压热声作为一种新型加工技术，多用于提高食品保鲜效果，如非专利文献《压热声处理对酶活性影响的评述》告知压热声处理能够使酶失活达到保鲜效果。酶作为一种普通的蛋白质，一些简单的处理即可使其活性降低甚至失活，如单独的热处理或超声处理等等，而芽胞作为细菌的特殊休眠体结构，无法与参照酶进行相应的处理工作，且尚未查询到压热声技术应用于芽胞的失活相关文献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种压热声复合失活芽胞方法及设备。

为了解决上述问题，本发明提出一种压热声复合失活芽胞设备：

所述压热声复合失活芽胞设备包括杀菌罐、夹套、氮气罐、冷水池、热水池和超声振动装置；

所述超声振动装置包括依次相连的超声发生器、超声换能器和超声探头；

所述杀菌罐与氮气罐相连通；

所述夹套套装在杀菌罐外表面，且夹套分别与冷水池和热水池相连通；

所述超声换能器安装在杀菌罐顶部，超声探头安装在超声换能器上，且超声探头的端部密封的贯穿杀菌罐后伸入其内腔Ⅰ中。