一种生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法

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一种生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于食品防腐保鲜领域，具体是涉及一种生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法。\n背景技术\n[0002] 低酸性食品是指内容物平衡后pH值高于4.5及水分活度大于0.85的非酒精饮料及罐头食品。pH值4.5的分界线由肉毒梭状芽孢杆菌的生长习性决定。肉毒梭状芽孢杆菌是嗜温厌氧性细菌，在pH≤4.8时停止生长，在pH≤4.5时其芽孢受到强烈抑制。\n[0003] 超高压技术(ultra high pressure processing，UHP)又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing，HHP)，是一种重要的非热物理杀菌技术，是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上压力处理，在常温甚至更低的温度下杀死其中的微生物，同时尽可能保持食品原有的营养和感官品质。超高压技术是一种已在世界多国推广应用的低温杀菌技术。研究表明，300～\n700MPa的压力损伤微生物的形态结构和生化特征，进而杀灭细菌营养体、酵母菌、霉菌、病毒等大部分微生物。但是常温超高压处理后低酸性食品中会残留芽孢并导致产品腐败，是该技术面临的难题。芽孢对外界条件，如热、辐照、冷冻、脱水、压力、化学物质等抵抗能力强。温度协同超高压技术(Pressure assisted thermal treatments，PATS)是近年来发展的一种将压力和温度结合以提高杀菌效果的新兴技术，其处理温度在50～80℃间，一般低于60℃。升高处理温度后对芽孢的钝化效果明显提高。\n[0004] 生物抑菌物质具有高效无毒、来源广泛等优点，在食品保藏、防腐、疾病治疗等方面逐渐引起人们重视[姜明，王立凤，律凤霞.生物抑菌物质研究进展.农学学报.2013，\n3(09)：53-55.]。常见的生物抑菌剂包括乳酸链球菌素(nisin)、壳聚糖、溶菌酶、ε-聚赖氨酸和大蒜素等。已有研究证明生物抑菌剂和超高压技术联合可提高对低酸性食品的杀菌效果。\n[0005] 目前已有关于超高压联合生物抑菌剂在低酸性食品中应用的几种杀菌保鲜方法，例如，在中国专利CN101496534B中公开了复合生物抑菌剂及其与超高压协同控制冷却肉腐败的方法，所用的复合生物抑菌剂包括蛋清溶菌酶、壳聚糖、乳酸链球菌素。而在CN102283420B中公开了细菌素和超高压联合防腐保鲜技术及其应用，提供了一种用于食品的抑菌和/或杀菌方法。另有专利CN1100505C提供一种超高压、高温食品保藏方法，实现对pH≥4.5的食品商业灭菌的方法，同时用热和高压处理食品，将食品经过预热，应用至少两个加压循环，在每个循环经历加热和冷却，每个循环间有一个停顿。而专利CN102178277B提供了一种利用超高压技术生产低盐鱼肉香肠的方法，添加食盐、白砂糖、味精、白胡椒粉、姜粉、黄酒等辅料，通过超高压(300～400MPa)与低、中温(50±10℃)结合作用生产鱼肉香肠。\n[0006] 可见，超高压结合在其他技术的辅助下可为低酸性食品提供高效、绿色、安全的杀菌防腐保鲜技术。\n发明内容\n[0007] 针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，该食品保鲜方法能够有效钝化低酸性食品中的细菌芽孢，并可在4℃存放20天的货架期内抑制芽孢的萌发。\n[0008] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，包括如下步骤：\n[0009] ①、将低酸性食品进行热处理；\n[0010] ②、向热处理后的低酸性食品中添加生物抑菌剂，该生物抑菌剂的成分包括\n0.1～0.5g/kg乳酸链球菌素、0.1～0.5g/kg壳聚糖、0.1～0.5g/kg溶菌酶、0.1～0.4g/kgε-聚赖氨酸、0.2～1g/kg大蒜素以及20～250g/kg氯化钠；\n[0011] ③、进行温度结合超高压处理。\n[0012] 优选的，低酸性食品热处理是将低酸性食品经过80～100℃水浴处理5～10min。\n[0013] 优选的，温度结合超高压处理的处理温度为50～70℃，处理压力为600～\n700MPa，保压时间为0.1～15min。\n[0014] 优选的，温度结合超高压处理是在温度结合超高压处理设备中进行的，传压介质为异丙醇，升压速率为3.5～4.0MPa/s。\n[0015] 进一步的，低酸性食品经过温度结合超高压处理后，泄压至常压，并冷却至4℃，然后在该温度下保存该处理后的低酸性食品。\n[0016] 本发明的生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，能够有效钝化低酸性食品中的细菌芽孢，并可在4℃存放20天的货架期内抑制芽孢的萌发。同时，本发明的食品保鲜方法可避免传统高温高压食品杀菌方法造成的质构、风味、营养、颜色等损失，对于pH≥4.5的低酸性食品尤为有利。另外，本发明的食品保鲜方法克服了传统超高压技术无法杀灭低酸性食品中芽孢的技术限制，为高营养、色泽、质构、风味以及安全性的低酸性食品工业化提供先导和前沿技术。\n具体实施方式\n[0017] 为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之内。\n[0018] 实施例1\n[0019] 生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，步骤如下：\n[0020] ①、首先将低酸性食品样品经过预处理后在80℃下水浴处理10min，可以熟化肉制品或钝化果蔬制品酶类，同时促进原料中的芽孢萌发成营养体，利于进一步杀菌。\n[0021] ②、向1kg水浴处理后的食品原料中添加0.1g乳酸链球菌素、0.2g壳聚糖、0.5g溶菌酶、0.4gε-聚赖氨酸、0.2g大蒜素和20g氯化钠。\n[0022] ③、最后进行温度结合超高压处理，采用压力水平600MPa，温度设定为55℃，保压时间为15min。处理完成后立即置于冰水中冷却至4℃。\n[0023] 经过检测，低酸性食品经过该实施例处理可以钝化约5.5个对数的枯草杆菌芽孢，且可在20天的货架期内抑制原料中残余芽孢的萌发。\n[0024] 温度结合超高压处理是在温度结合超高压处理设备中进行的，该温度结合超高压处理设备可以通过处理釜内的探头自动记录升压、保压、泄压过程中的温度和压力的变化并生成图像。温度结合超高压处理设备采用异丙醇为传压介质，升压阶段趋于线性，升压速率约3.7MPa/s，升压到700MPa需约3min。泄压和降温同时进行，时间短于1min。保压时间不包括升压和卸压的时间。\n[0025] 实施例2\n[0026] 生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，步骤如下：\n[0027] ①、首先将低酸性食品样品经过预处理后在95℃下水浴处理9min，可以熟化肉制品或钝化果蔬制品酶类，同时促进原料中的芽孢萌发成营养体，利于进一步杀菌。\n[0028] ②、向1kg水浴处理后的食品原料中添加0.2g乳酸链球菌素、0.5g壳聚糖、0.4g溶菌酶、0.3gε-聚赖氨酸、0.8g大蒜素和50g氯化钠。\n[0029] ③、最后进行温度结合超高压处理，采用压力水平640MPa，温度设定为65℃，保压时间为10min。处理完成后立即置于冰水中冷却至4℃。\n[0030] 经过检测，低酸性食品经过该实施例处理可以钝化约5.6个对数的枯草杆菌芽孢，且可在20天的货架期内抑制原料中残余芽孢的萌发。\n[0031] 实施例3\n[0032] 生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，步骤如下：\n[0033] ①、首先将低酸性食品样品经过预处理后在90℃下水浴处理8min，可以熟化肉制品或钝化果蔬制品酶类，同时促进原料中的芽孢萌发成营养体，利于进一步杀菌。\n[0034] ②、向1kg水浴处理后的食品原料中添加0.5g乳酸链球菌素、0.4g壳聚糖、0.3g溶菌酶、0.1gε-聚赖氨酸、0.5g大蒜素和70g氯化钠。\n[0035] ③、最后进行温度结合超高压处理，采用压力水平620MPa，温度设定为60℃，保压时间为6min。处理完成后立即置于冰水中冷却至4℃。\n[0036] 经过检测，低酸性食品经过该实施例处理可以钝化约5.7个对数的枯草杆菌芽孢，且可在20天的货架期内抑制原料中残余芽孢的萌发。\n[0037] 实施例4\n[0038] 生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，步骤如下：\n[0039] ①、首先将低酸性食品样品经过预处理后在85℃下水浴处理7min，可以熟化肉制品或钝化果蔬制品酶类，同时促进原料中的芽孢萌发成营养体，利于进一步杀菌。\n[0040] ②、向1kg水浴处理后的食品原料中添加0.4g乳酸链球菌素、0.3g壳聚糖、0.1g溶菌酶、0.2gε-聚赖氨酸、1g大蒜素和100g氯化钠。\n[0041] ③、最后进行温度结合超高压处理，采用压力水平700MPa，温度设定为50℃，保压时间为2min。处理完成后立即置于冰水中冷却至4℃。\n[0042] 经过检测，低酸性食品经过该实施例处理可以钝化约5.8个对数的枯草杆菌芽孢，且可在20天的货架期内抑制原料中残余芽孢的萌发。\n[0043] 实施例5\n[0044] 生物抑菌剂联合温度协同超高压的食品保鲜方法，步骤如下：\n[0045] ①、首先将低酸性食品样品经过预处理后在100℃下水浴处理5min，可以熟化肉制品或钝化果蔬制品酶类，同时促进原料中的芽孢萌发成营养体，利于进一步杀菌。