高压脉冲电场杀菌和钝化酶效果研究

摘要

高压脉冲电场技术已经被证明能够在非热条件下有效的灭活微生物，作为新的食品保鲜方法有望替代热处理。 该论文为确定高压脉冲电场技术的实际参数，研究了菌液浓度和pH的变化对最佳脉冲电场处理条件下的酵母菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及黑曲霉致死效果的影响；并研究了脉冲电场对不同培养时间下枯草芽孢杆菌的致死效果；通过电镜扫描观察脉冲电场处理对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及黑曲霉菌体的影响。 实验结果表明，在最佳电场处理参数下，随菌液浓度的增加，酵母菌、大肠杆菌的致死率均为升高趋势，枯草芽孢杆菌的致死率是先升高后降低，而黑曲霉的致死率呈相反趋势，随着菌液浓度的增加而降低；在最佳电场处理参数下，脉冲电场对酵母菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的致死效果随着菌液pH值由中性向酸性降低而增加。脉冲电场对处于对数生长期的枯草芽孢杆菌具有较佳的致死效果，在对数生长期18h处得到最佳致死效果，致死率为99.46％，活菌数下降了2.268个对数级。 该论文还研究了脉冲电场处理对草莓汁中接种的啤酒酵母和大肠杆菌的致死效果及对草莓汁理化性质的影响。结果表明，啤酒酵母和大肠杆菌的存活率都随着电场强度的增大和脉冲时间的延长而逐渐下降，在6kV/cm的电场强度和1000个脉冲数(脉宽9μs)的条件下，酵母达到最小存活率-5.00个对数(致死率为99.999％)，大肠杆菌达到最小存活率-2.22个对数(致死率为99.40％)。实验结果显示，酵母菌对电场强度和脉冲处理时间的敏感程度大于大肠杆菌，且脉冲电场处理前后，草莓汁理化性质基本没有变化。 通过对多苹果中酚氧化酶和卷心菜中过氧化物酶的钝化研究，确定高压脉冲电场对酶确实有钝化效果，酶种类不同钝化水平也有所不同，而且酶活力的降低受电场强度的影响要大于受处理时间的影响。此脉冲设备对多酚氧化酶的最大钝化率为29.41％，对过氧化物酶的最大钝化率为30.77％，并对高压脉冲电场钝化酶活的机理作了初步的分析。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

1.1引言

1.2食品工业的杀菌技术发展

1.3高压脉冲电场灭菌技术概况

1.3.1高压脉冲电场发生装置简介

1.3.2高压脉冲电场的杀菌理论研究

1.3.3高压脉冲电场技术的实用研究

1.4论文的选题和研究内容

第二章实验材料与方法

2.1实验材料

2.1.1实验原料

2.1.2主要试剂

2.1.3主要设备和仪器

2.1.4高压脉冲灭菌系统简介

2.2实验方法

2.2.1微生物培养时间对脉冲电场杀菌效果的影响

2.2.2菌液浓度对脉冲电场杀菌效果的影响

2.2.3菌液pH对脉冲电场杀菌的影响

2.2.4枯草芽孢杆菌的电镜扫描

2.2.5黑曲霉孢子的电镜扫描

2.2.6脉冲电场对大肠杆菌的致死机理研究

2.2.7脉冲电场对草莓汁的处理效果研究

2.2.8脉冲电场对多酚氧化酶的钝化效果研究

2.2.9脉冲电场对过氧化物酶的钝化效果研究

第三章实验结果与讨论

3.1微生物培养时间对脉冲电场杀菌效果的影响

3.1.1枯草芽孢杆菌生长曲线的测定

3.1.2培养时间对PEF致死枯草芽孢杆菌效果的影响

3.2菌液浓度对脉冲电场杀菌效果的影响

3.2.1菌液浓度对PEF致死酵母菌效果的影响

3.2.2菌液浓度对PEF致死大肠杆菌效果的影响

3.2.3菌液浓度对PEF致死枯草芽孢杆菌效果的影响

3.2.4菌液浓度对PEF致死黑曲霉效果的影响

3.3菌液pH值对脉冲电场杀菌效果的影响

3.3.1菌液pH对PEF致死酵母菌效果的影响

3.3.2菌液pH对PEF致死大肠杆菌效果的影响

3.3.3菌液pH对PEF致死枯草芽孢杆菌效果的影响

3.3.4菌液pH对PEF致死黑曲霉效果的影响

3.3.5菌液pH影响脉冲电场致死效果分析

3.4电场处理前后枯草芽孢杆菌的电镜扫描结果

3.5电场处理前后黑曲霉孢子的电镜扫描结果

3.6脉冲电场对大肠杆菌的致死机理研究

3.6.1脉冲电场处理前后大肠杆菌电镜扫描结果

3.6.2脉冲电场致使大肠杆菌死亡机理

3.7脉冲电场对草莓汁处理效果研究

3.7.1果汁稀释度、处理体积和脉冲电场波形关系测定

3.7.2脉冲电场作用对草莓汁中微生物的致死效果

3.7.3脉冲电场处理对草莓汁理化性质的影响

3.8脉冲电场的钝酶效果研究

3.8.1 PPO、POD的催化特性

3.8.2 PPO、POD与果蔬制品的褐变

3.8.3脉冲电场对PPO的钝化效果研究

3.8.4脉冲电场对POD的钝化效果研究

3.8.5脉冲电场抑制酶活的机理

第四章结论

参考文献

致谢