第２５卷第３期２００９年３月
农业工程学报
ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣＳＡＥ
、，０１．２５Ｎｏ．３
２３７
Ｍａｒ．２００９
高压脉冲杀菌集成冷冻浓缩加工果汁的工艺
陈梅英，高明才，龚雪梅，陈锦权※，陈艺勤
（福建农林大学食品科学学院，福州３５０００２）
摘要：为了最大限度的保留果汁原有的生鲜风味和营养，采用高压脉冲电场杀菌和冷冻浓缩这两种非热加工的集成技术，应用在果汁浓缩加工中，其中高压脉冲电场技术可以有效地抑制微牛物生长，而冷冻浓缩可以有效地钝化酶活力。将该系统非热力加工工艺应用于浓缩橙汁，经感官评定分析，结果表明，产品品质明显优于巴氏杀菌橙汁。关键词：高压脉冲电场，冷冻，浓缩，集成设备，感官评定中图分类号：ＴＳ２０５．９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２—６８１９（２００９）一３—０２３７—０５
Ｃｈｅｎ
陈梅英，高明才，龚雪梅，等．高压脉冲杀菌集成冷冻浓缩加工果汁的工艺［Ｊ］．农业工程学报，２００９，２５（３）：２３７－－２４１．
Ｍｅｉｙｉｎｇ，ＧａｏＭｉｎｇｅａｉ，ＧｏｎｇＸｕｅｍｅｉ，ｅｔａ１．ＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｆｒｅｅｚｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄＰＥＦｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｆｒｕｉｔｊｕｉｅｅｓ［Ｊ】．
ＣＳＡＥ，２００９，２５（３）：２３７－－２４１．（ｉｎ
ＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ）
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ
０引
言
提高液体食品浓度，产品在低温下冷冻和保存，使果汁中酶活力受到抑制，延长产品货架期。高压脉冲电场处理和冷冻浓缩处理集成的方法研究，为提供一套完整的非热力加工设备奠定基础。
１
长期以来，由于果汁中含有各种酶以及微乍物，果汁加工过程中不可避免地使用热力技术以达到杀菌灭酶的作用。然而，高温会破坏果汁中原有的香气、风味和营养成分，降低产品附加值。近年来，越来越多的研究人员开始将目光转向非热力杀菌技术。高压脉冲电场（ＰＥＦ）技术就是其中之一，目前国外对高压脉冲电场研究的比较详细，正由中试试验向商品化试验过渡，实验室应用装置就有数十种，对于装置的设计和电场参数的设置、杀菌钝酶的机理和影响因素、处理后产品的理化性质如营养成分、风味、色泽及货架期等各种指标的变
高压脉冲杀菌技术集成冷冻浓缩加工果汁的理
论分析
１．１高压脉冲电场技术简介
高压脉冲电场技术是将待灭菌液态物料采用泵等方式流经设置有高强脉冲电场的处理器，微生物在极短时间内受强电场力的作用后，细胞结构破坏，菌体死亡。尽管高压脉冲电场对微生物有明显的灭菌效果，但高压脉冲电场杀菌机理仍不清楚。目前相关的杀菌机理假说有细胞电穿孔模型、电崩解模型、弹性模型、电解产物效应和臭氧效应等［１１－１３】。
１．２高压脉冲电场对微生物杀灭效果
高压脉冲电场强度对微生物存活率影响的动力学研究Ｂ４］。从酵母菌、大肠杆菌、青霉拟合的存活曲线（图１）可以知道３种茵对高压脉冲电场的临界场强Ｅｃ不一样，
∽啦％¨
化都进行了大量的研型卜６１，高压脉冲电场在常温下可有
效杀灭致病菌、大肠杆菌以及各种微生物。１９９７年，Ｈｏ，Ｍｉｔｔａｌ和Ｃｒｏｓｓ研究了在水溶液中ＰＥＦ对几种酶的活性影响【７１。２００５年，钟葵，胡小松，廖小军等１８，９］，研究了ＰＥＦ对辣根过氧化物酶及果胶酶的结构及活性的影响。纵观近年来的研究发现，酶对高压脉冲电场的抗性比微生物对高压脉冲电场的抗性要强，这就使脉冲电场对酶处理的操作强度比微生物高【ｌｏｌ。因此，如何解决这个问题，是当前的难点。一些研究人员将若干个非热力新技术协同作用如高压脉冲电场杀菌结合超高压技术或臭氧技术，但是始终未能解决酶钝化的问题，目前国内外还没有有关高压脉冲杀菌技术与高效率冷冻浓缩技术集成的报道，本文利用高压脉冲电场杀菌的优势，在常温下有效杀灭微生物，再采用冷冻浓缩技术，在低温下实现果汁的浓缩，在不破坏果汁原有营养、风味物质的同时，
收稿ｒ］期；２００８－０２－２５
修订日期：２００８．１０．
眈
ｏ２４６８ｉｏ１２１４
１６１８２０
基金项目：８６３计划“食品非热加工与设备”（２００７ＡＡｌ００４０５）
作者简介：陈梅英（１９７２一），女，福建莆田人，工程师，博士生，主要从事食品加工和食品安全研究。福州福建农林大学食品科学学院，３５０００２。Ｅｍａｉｌ：ｃｍｙ２８１６＠１２６．ｏｏｍ．
※通讯作者：陈锦权（１９５４一），男，广东潮州人，教授，博士生导师，主要研究方向：食品科学与工程、食品安全。福州福建农林大学食品科学学院，３５０００２。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｑ６６１３＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｎｌ．∞
Ｆｉｇ．１
电场强度／ｋＶ ｇｉｌｌ＂１
注：Ｓ＝Ｎ／Ｎｏ中，ｓ表示残余菌落存活率，Ⅳｏ表示经过ＰＥＦ前的菌
落总数，Ⅳ表示经过ＰＥＦ后的残余菌落总数。
图１
３种茵对高压脉冲电场耐受力的比较
Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏｐｕｌｓｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ（ＰＥＦ）
ａｍｏｎｇｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓ
ｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｑｉｓｍ
万方数据