一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法技术

技术编号:14128550 阅读:137 留言:0更新日期:2016-12-09 16:42
本发明专利技术涉及一种低热灭菌方法,特别涉及一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法。一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法,方法包括如下步骤:1)选择新鲜的液体食品,进行预处理,除去可能携带微生物的固体杂质;2)将液体食品添加适量抑菌剂,并预冷到10℃以下;3)液体食品输入脉冲超高压液体连续处理装置的加压腔进行脉冲超高压处理。抑菌剂选自乳酸、壳聚糖、聚赖氨酸中的一种或多种,抑菌剂在液体食品的混合液中的浓度不低于0.1%质量分数。本发明专利技术提供的方法为非热杀菌方法,可以最大限度的保留食品的色泽风味质构和营养,同时由于脉冲压力处理耗时更短,处理时间比单独静压处理节约2/3以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低热灭菌方法,特别涉及一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法
技术介绍
超高压灭菌作为一种新兴的食品非热杀菌技术,因其在保持食品原有风味,改善食品质构,以及避免维生素等热敏感营养物质损失方面的优势,受到食品工业的青睐。但该技术仍存在一些缺陷,如较低处理压力易导致灭菌不彻底而威胁食品卫生安全,较高处理压力则易导致处理设备造价过高以及处理成本高昂的缺点,这些缺点限制了超高压灭菌技术在食品工业的应用。目前常用的超高压灭菌技术,其压力灭菌过程多使用高静压处理,进而使得食品中的微生物和酶类失活,从而起到灭菌的效果。而静压处理需达到较好的灭菌效果需要较长的处理时间,这不利于提高设备的使用频率,根据相关研究,使用脉冲快速波动压力处理可以在更短的时间内起到更高的灭菌效果,进而提高设备的利用率,降低灭菌过程的生产成本。抑菌剂作为保证工业化生产食品卫生的基础,在食品工业领域起到举足轻重的作用,但随着社会的发展,人们对食品安全愈发重视,而由于社会媒体对人工合成抑菌剂不恰当的妖魔化宣传和部分无良商家滥用人工合成抑菌剂,使得消费者对食品中的人工合成抑菌物质产生抵触心理。为此如果有一些天然抑菌物质替代化学合成的抑菌物质更能博得消费者青睐。不同抑菌剂的作用机制不同,有的是破坏微生物细胞壁,有的是导致微生物蛋白质、酶失活,根据前期研究结果,细胞壁或细胞膜损伤的微生物对抑菌剂的抗性显著降低,而脉冲超高压处理主要的作用机制即是破坏细菌细胞壁或细胞膜的完整性,两者相结合可以显著提高灭菌效果,使得在较低处理压力和较低抑菌浓度下达到良好的灭菌效果成为可能。在食品行业各种食品的保鲜问题是困扰行业发展的瓶颈之一,目前通用的热杀菌工艺在口感加热时间营养物质保存方面均有不少缺陷,这些缺陷严重影响到食品的商品价值,也影响到食品企业的经济效益。本专利技术提供的创新处理设备可以在非热条件下实现食品的快速杀菌,在确保食品安全的前提下最大限度的保证食品的风味感官营养等元素,可以显著提高食品的商品价值,同时创新的设计可以在较低加工成本的前提下实现超高压灭菌,对于超高压技术的推广有较大价值。较低的处理压力和较低浓度的天然抑菌产物两者在一定条件下可以产生良好的协同灭菌效果,该技术的推广可以促进超高压技术在食品加工领域的应用,同时可以减少人工合成抑菌剂在食品中的应用,在有较大的社会价值和经济价值。
技术实现思路
本专利技术提供一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法,该方法利用脉冲超高压协调抑菌剂对食品进行处理,实现了快速低热灭菌。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法,方法包括如下步骤:1)选择新鲜的液体食品,进行预处理,除去可能携带微生物的固体杂质;2)将液体食品添加适量抑菌剂,并预冷到10℃以下;3)液体食品输入脉冲超高压液体连续处理装置的加压腔进行脉冲超高压处理。作为优选,抑菌剂选自乳酸、壳聚糖、聚赖氨酸中的一种或多种,抑菌剂在液体食品的混合液中的浓度不低于0.1%质量分数。作为优选,脉冲超高压处理的参数为加压腔内峰值压力不低于250Mpa,于升压时间不大于2s,于降压时间不大于2s,单次保压时间不短于2s,一个灭菌过程最少进行10次脉冲压力处理,单次脉冲压力间隔时间不超过2s。本专利技术的灭菌方法以一种特殊设计的脉冲超高压液体连续处理装置为基础,结合部分天然抑菌物质的抑菌效果,通过脉冲压力破坏微生物细胞壁,导致绝大部分细菌死亡,而压力对微生物的损伤又强化了抑菌剂的抑菌效果,通过脉冲超高压协同抑菌剂实现液体食品的商业灭菌。本专利技术能够杀灭食品中主要的致病微生物营养体并抑制微生物芽孢的增殖,灭菌处理后的食品无蒸煮味道,基本保留了食品的原有风味和质构特征。作为优选,所述的脉冲超高压液体连续处理装置,包括瞬间压力产生装置、冲击力缓冲装置、液体加压处理腔装置、阀门控制装置及冷却装置;所述瞬间压力产生装置由至少一台燃油打桩机组成;冲击力缓冲装置包括变径活塞、减震橡胶垫、弹簧和圆筒;变径活塞位于燃油打桩机下端;变径活塞的大截面端部与燃油打桩机的压击锤相连接;变径活塞的小截面端部套接有弹簧,弹簧位于圆筒内;弹簧的一端固定于圆筒底部,另一端与变径活塞相抵;减震橡胶垫位于圆筒顶部和变径活塞之间;圆筒固定于液体加压处理腔装置上;液体加压处理腔装置通过阀门控制装置控制物料进出。作为优选,弹簧套在变径活塞细直径端,并一端固定在圆筒内,圆筒上端垫有合适内径的减震橡胶垫,圆筒固定在加压腔外侧上端,压力作用在变径活塞上,在弹簧的弹力反作用力下,活塞按一定速度下行,直至碰到减震橡胶垫,变径活塞运动停止,在弹簧的弹力作用下上行。作为优选,液体加压处理腔外壁安装有冷却装置;所述液体加压处理腔装置包括加压腔和至少三个密封环,密封环安装在变径活塞小截面端最外端位置;加压腔一端连接变径活塞,滑动密封;另一端为半封闭结构,留有两个控制物料进出的出料针阀和进料针阀;圆筒固定于加压腔的外侧上端。作为优选,所述密封环间隔安装,相邻密封环之间的间距相同。作为优选,所述阀门控制装置包括导杆、连杆、飞轮、滚珠、大凸轮、小凸轮、提杆、出料针阀和进料针阀; 导杆固定连接于变径活塞的左右端,与变径活塞运动方向平行,导杆随变径活塞在竖直方向上下移动;左右两侧的导杆下端依次连接有连杆和飞轮;左右两侧的飞轮分别共轴安装有大凸轮和小凸轮,并且飞轮带动大凸轮和小凸轮旋转,提杆靠近大凸轮和小凸轮位置安装有滚珠;大凸轮和小凸轮分别顶住安装在提杆上的滚珠带动提杆上下运动,用于控制出料针阀和进料针阀的开启和关闭。作为优选,所述大凸轮逆时针旋转旋转0°~180°,大凸轮顶起提杆开启进料针阀,旋转至180°~360°,提杆回落关闭进料针阀。作为优选,所述大凸轮由大凸出部和大圆弧部组成;大凸出部位置的圆弧半径大于大圆弧部位置的圆弧半径的25%以上,且大凸出部的圆弧占整体大凸轮圆弧角度的一半。作为优选,所述小凸轮由小凸出部和小圆弧部组成;小凸出部位置的圆弧半径大于小圆弧部位置的圆弧半径15%。且小凸出部位置的圆弧占整体小凸轮圆弧角度的7/12,即210°,而小圆弧部位置的圆弧占整体小凸轮圆弧角度的5/12,即150°。作为优选,所述冷却装置包括缠绕于加压腔外壁的冷凝管。该装置以打桩机作为脉冲冲击力来源,具有技术成熟、成本低廉、使用方便等优势;通过独特的变径活塞加弹簧加减震垫圈设计,将打桩机击锤产生的瞬间冲击力放大若干倍,并通过弹簧和减震垫圈设计避免了变径活塞与处理腔体的碰撞,避免装置损坏,同时由于弹簧的存在,即可以延长压力上升时间避免升压过快造成装置损伤又可以借助弹簧的弹力推动变径活塞上行,准备下一次加压,进而促使脉冲超高压处理的连续进行。该装置独特设计的曲轴连杆结合凸轮和针阀设计,可以很好的控制待处理液体进出处理腔与脉冲超高压处理过程衔接,通过导杆飞轮和连杆,将变径活塞的直线运动转换为凸轮的旋转运动,凸轮带动提杆进而控制进料针阀和出料针阀的开启和关闭,从而实现装置的自动连续进出样。该装置独特设计的两个大小凸轮,大凸轮用于控制变径活塞上升时物料的进入,在该过程需要常开启,且保证较大的开启幅度有利于液体进样完全,而特殊角度小凸轮设计则着重与加压瞬间控制出样针阀关闭,使得液体承受较大的压力,随着变径活塞的下行,小本文档来自技高网
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一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法

【技术保护点】
一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)选择新鲜的液体食品,进行预处理,除去可能携带微生物的固体杂质;2)将液体食品添加适量抑菌剂,并预冷到10℃以下;3)液体食品输入脉冲超高压液体连续处理装置的加压腔进行脉冲超高压处理。

【技术特征摘要】
1.一种液体食品的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)选择新鲜的液体食品,进行预处理,除去可能携带微生物的固体杂质;2)将液体食品添加适量抑菌剂,并预冷到10℃以下;3)液体食品输入脉冲超高压液体连续处理装置的加压腔进行脉冲超高压处理。2.根据权利要求1所述的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于:抑菌剂选自乳酸、壳聚糖、聚赖氨酸中的一种或多种,抑菌剂在抑菌剂与液体食品的混合液中的浓度不低于0.1%质量分数。3.根据权利要求1所述的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于:脉冲超高压处理的参数为加压腔内峰值压力不低于250Mpa,于升压时间小于2s,于降压时间小于2s,单次保压时间不短于2s,一个灭菌过程最少进行10次脉冲压力处理,单次脉冲压力间隔时间不超过2s。4.根据权利要求1所述的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于:该方法采用脉冲超高压液体连续处理装置进行,该装置包括瞬间压力产生装置、冲击力缓冲装置、液体加压处理腔装置、阀门控制装置及冷却装置;所述瞬间压力产生装置由至少一台燃油打桩机(1)组成;冲击力缓冲装置包括变径活塞(2)、减震橡胶垫(3)、弹簧(4)和圆筒(5);变径活塞(2)位于燃油打桩机(1)下端;变径活塞(2)的大截面端部与燃油打桩机(1)的压击锤相连接;弹簧(4)的一端固定于圆筒(5)底部,另一端与变径活塞(2)相抵;减震橡胶垫(3)位于圆筒(5)顶部和变径活塞(2)之间;圆筒(5)固定于液体加压处理腔装置上;液体加压处理腔装置通过阀门控制装置控制物料进出。5.根据权利要求4所述的脉冲超高压灭菌方法,其特征在于:液体加压处理腔外壁安装有冷却装置;所述液体加压处理腔装置包括加压腔(7)和至少三个密封环(8),密封环(8)安装在变径活塞(2)小截面端最外端位置;加压腔(7)一端连接变径活塞(2),滑动密封;另一端为半封...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆海霞吕晓文朱军莉
申请(专利权)人:浙江工商大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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