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菠菜联合干燥工艺及减菌作用研究

作　者: 谭玉霞
导　师: 顾振新
学　校: 南京农业大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 菠菜减菌干燥蒸汽-微波处理
分类号: TS255.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

菠菜(Spinacia oleracea L.)为藜科菠菜属一、二年生草本植物,是春、秋、冬三季的重要绿叶蔬菜。脱水菠菜、速冻菠菜、罐藏菠菜等产品是我国出口蔬菜的主要产品之一。我国脱水蔬菜加工业中90%采用常压热风干燥。脱水蔬菜加工过程中往往存在着杀灭虫卵和微生物不彻底的情况,导致产品中有害微生物超标,影响其出口,由此造成经济损失。本研究对菠菜原材料进行前处理、干燥过程及干燥后产品进行蒸汽-微波处理,以减少成品中微生物数量,以达到出口标准。研究结果如下：1、对菠菜进行次氯酸钠、臭氧、超声处理,结果表明：次氯酸钠溶液最适作用条件为次氯酸钠浓度75 mg/L、pH值5.5、作用时间15 min；超声最适作用条件为功率200 W、水温40℃、作用时间20 min；臭氧最适作用条件为直接往菠菜中通入臭氧,时间为5 min。次氯酸钠、臭氧和超声处理均可杀灭菠菜中的微生物,其中以超声处理效果为最好。2、菠菜干制过程中,随热风温度的升高和微波功率的增大,其脱水速率增大,时间缩短。采用薄层干燥模型对实验数据进行非线性回归分析,得出Page模型能很好地模拟热风和微波干燥曲线。经热风和微波干燥后的菠菜置于25、45、80和100℃热水中复水,其复水比随复水温度的升高而增大。热风一微波联合干燥不仅可缩短菠菜干燥时间,而且能明显提高其感官质量和营养物质保留率,还可使菌落总数降至安全范围。热风-微波联合干燥的最佳工艺为：前期采用50℃热风干燥,转化水分为60%,后期采用功率为540 W进行微波干燥。3、长期存放且微生物超标的脱水菠菜采用微波处理时,其杀菌效果随微波功率的增大和时间的延长而逐渐增强,但高功率与长时间处理导致菠菜局部焦糊。采用响应面设计考察了蒸汽加热时间、微波功率、微波作用时间对脱水菠菜中菌落总数减少量的影响,结果表明：蒸汽加热时间、微波功率、微波作用时间及其交互作用均显著影响菌落总数减少量,建立的蒸汽-微波联合处理条件和菌落总数减少量之间的二次多项式模型可用于预测其变化趋势。联合处理的最佳工艺为：蒸汽加热时间6 min、微波功率540 W、微波作用时间111 s。在此条件下,菌落总数减少量达3.07 Log cfu/g。

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摘要 8-9ABSTRACT 9-11引言 11-12第一章文献综述 12-28 1 菠菜形态特征及营养成分 12-13 1.1 形态特征 12 1.2 主要营养成分 12-13 1.3 菠菜加工利用现状 13 2 干燥工艺 13-17 2.1 干燥机理 13-14 2.2 干燥方法 14-17 2.2.1 热风干燥 14 2.2.2 微波干燥 14-16 2.2.3 真空冷冻干燥 16 2.2.4 远红外干燥 16 2.2.5 渗透干燥 16-17 2.2.6 联合干燥 17 3 杀菌方法 17-21 3.1 次氯酸钠杀菌 17-18 3.2 臭氧杀菌 18-19 3.3 超声波杀菌 19-20 3.4 微波杀菌 20-21 3.5 其它杀菌方法 21 4 立题意义及主要研究内容 21-22 4.1 立题意义 21-22 4.2 主要研究内容 22 参考文献 22-28第二章不同处理方式对菠菜杀菌及品质的影响 28-42 1 材料与方法 28-31 1.1 试验材料 28 1.2 主要试剂 28-29 1.3 主要仪器设备 29 1.4 试验设计 29-30 1.4.1 次氯酸钠杀菌试验 29 1.4.2 超声杀菌试验 29-30 1.4.3 臭氧杀菌试验 30 1.4.4 杀菌方式比较 30 1.5 测定指标与方法 30 1.5.1 菌落总数 30 1.5.2 大肠菌群 30 1.5.3 霉菌和酵母菌 30 1.5.4 色差 30 1.5.5 Vc含量 30 1.6 数据处理与统计分析 30-31 2 结果与分析 31-38 2.1 次氯酸钠处理对菠菜杀菌效果的影响 31-33 2.1.1 次氯酸钠浓度对菌落总数的影响 31 2.1.2 次氯酸钠pH对菌落总数的影响 31-32 2.1.3 次氯酸钠作用时间对菌落总数的影响 32-33 2.2 超声处理对菠菜杀菌效果的影响 33-34 2.2.1 超声功率对菌落总数的影响 33 2.2.2 超声温度对菌落总数的影响 33-34 2.2.3 超声时间对菌落总数的影响 34 2.3 臭氧处理对菠菜杀菌效果的影响 34-36 2.3.1 臭氧处理方法对菌落总数的影响 34-35 2.3.2 臭氧时间对菌落总数的影响 35-36 2.4 杀菌方式对菠菜杀菌效果及其品质的影响 36-38 2.4.1 杀菌方式对菌落总数的影响 36 2.4.2 杀菌方式对大肠菌群的影响 36-37 2.4.3 杀菌方式对霉菌的影响 37 2.4.4 杀菌方式对酵母菌的影响 37-38 2.4.5 杀菌方式对菠菜品质的影响 38 3 讨论 38-39 4 本章小结 39 参考文献 39-42第三章干燥工艺对菠菜品质的影响 42-64 1 材料与方法 42-46 1.1 试验材料 42 1.2 主要试剂 42 1.3 主要仪器设备 42-43 1.4 试验方法 43-44 1.4.1 热风干燥试验 43 1.4.2 微波干燥试验 43 1.4.3 热风-微波联合干燥试验 43-44 1.5 测定指标与方法 44-46 1.5.1 含水量 44 1.5.2 干燥速率 44 1.5.3 平衡含水量(Me) 44 1.5.4 水分比(MR) 44 1.5.5 复水比(Rf) 44-45 1.5.6 色值 45 1.5.7 维生素C含量 45 1.5.8 菌落总数 45 1.5.9 薄层干燥模型 45-46 1.6 数据处理 46 2 结果与分析 46-60 2.1 热风干燥特性及其干燥模型 46-52 2.1.1 热风干燥对菠菜失水特性的影响 46-47 2.1.2 热风干燥数学模型的选择 47-48 2.1.3 热风干燥温度对菠菜复水性的影响 48-50 2.1.4 热风干燥对菠菜品质的影响 50-51 2.1.5 热风干燥对菠菜中菌落总数的影响 51-52 2.2 微波干燥特性分析 52-57 2.2.1 微波干燥对菠菜失水特性的影响 52-53 2.2.2 微波干燥数学模型的选择 53 2.2.3 微波干燥对菠菜复水性的影响 53-56 2.2.4 微波干燥对菠菜品质的影响 56-57 2.2.5 微波干燥对菠菜中菌落总数的影响 57 2.3 热风与微波联合干燥工艺的优化 57-60 3 讨论 60 4 本章小结 60-61 参考文献 61-64第四章后处理工艺对脱水菠菜减菌作用的影响 64-76 1 材料与方法 64-66 1.1 试验材料 64 1.2 主要试剂 64 1.3 主要仪器设备 64 1.4 试验设计 64-65 1.4.1 微波杀菌试验 64-65 1.4.2 热蒸汽-微波联合杀菌试验 65 1.4.2.1 单因素试验 65 1.4.2.2 响应面试验 65 1.5 测定指标与方法 65 1.6 数据处理与统计分析 65-66 2 结果与分析 66-72 2.1 微波杀菌试验 66 2.2 蒸汽-微波联合杀菌试验 66-72 2.2.1 蒸汽作用时间对菠菜杀菌效果影响 66-68 2.2.3 微波作用时间对菠菜杀菌效果的影响 68 2.2.4 响应面优化试验 68-72 2.2.5 验证性试验 72 3 讨论 72-73 4 本章小结 73 参考文献 73-76全文结论 76-78致谢 78-80攻读硕士期间发表论文与申请专利 80

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