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脉冲强磁场对牛奶中微生物和酶的作用研究

作　者: 郭丹丹
导　师: 肖凯军
学　校: 华南理工大学
专　业: 制糖工程
关键词: 脉冲强磁场非热杀菌牛奶微生物酶
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

牛奶中营养成分齐全,易消化吸收,被公认为是一种比较理想的天然食品。鲜牛奶中含有细菌、霉菌、酵母等多种微生物以及乳过氧化物酶、过氧化氢酶、脂肪酶、蛋白酶等多种酶类,而微生物和酶是导致食品腐败的重要因素。传统的加热杀菌方法能够有效杀灭牛奶中的微生物和钝化酶的活性,但容易造成营养成分的丧失,并引起牛奶感官品质的下降。脉冲强磁场作为一种新型的非热杀菌方法,有着传统热杀菌方法不可比拟的优势。本文研究脉冲强磁场对牛奶中微生物和酶的作用,并对脉冲强磁场杀菌钝酶的机理进行初步探讨。本论文研究的主要内容和结果如下:1.采用8T以上的脉冲强磁场对牛奶进行杀菌处理后,牛奶中菌落总数、大肠菌群、酵母和霉菌的存活率显著下降,且随着磁场强度和脉冲数增大,牛奶中微生物的存活率总体呈下降趋势,但存在有波动性变化。不同类型的微生物对脉冲磁场表现出不同的敏感性,大肠杆菌对脉冲磁场最为敏感,而酵母和霉菌对脉冲磁场有较强的抵抗力。2.脉冲强磁场对牛奶中乳过氧化物酶、脂肪酶、过氧化氢酶有显著的钝化作用,并且对这三种酶的钝化作用均随着磁场强度的增大,脉冲数的增多而增强,并且脉冲强磁场对不同的酶作用不同,牛奶中的过氧化氢酶的活性最容易被钝化,而乳过氧化物酶则最难被钝化。3.对脉冲强磁场处理前后牛奶的感官品质、营养成分、理化性质进行测定,发现脉冲强磁场处理方式不影响牛奶的感官品质,基本不会导致牛奶中营养成分的丧失,几乎不影响牛奶的理化性质。4.通过对脉冲强磁场处理前后微生物进行扫描电镜和荧光显微镜观察,发现脉冲强磁场对微生物的作用位点在细胞膜上。脉冲强磁场导致微生物细胞的死亡,是由细胞膜受到破坏,通透性增大,引起细胞内原生质流失共同造成的。5.通过对脉冲磁场处理前后的乳过氧化物酶和牛奶粗酶液的荧光光谱图以及圆二色谱图综合分析,可以推断乳过氧化物酶活性的变化主要是由二级结构的破坏引起的,而牛奶中其它酶类二级结构和三级结构的变化有待于进一步的研究。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-13
第一章绪论  13-27
  1.1 牛奶的营养价值  13-14
    1.1.1 乳脂肪  13
    1.1.2 乳蛋白质  13
    1.1.3 碳水化合物  13-14
    1.1.4 矿物质  14
    1.1.5 维生素  14
  1.2 牛奶中的微生物和酶类  14-16
    1.2.1 牛奶中的微生物  14-15
    1.2.2 牛奶中主要酶类  15-16
  1.3 传统牛奶杀菌方法及其缺陷  16-18
    1.3.1 巴氏杀菌法  16-17
    1.3.2 超高温瞬时杀菌法  17
    1.3.3 传统杀菌方法的缺陷  17-18
  1.4 非热杀菌技术  18-20
    1.4.1 脉冲电场杀菌  18-19
    1.4.2 超高压杀菌  19
    1.4.3 超声波灭菌  19
    1.4.4 高密度二氧化碳杀菌  19
    1.4.5 脉冲磁场杀菌技术  19-20
  1.5 脉冲磁场杀菌的研究概况  20-25
    1.5.1 脉冲磁场的产生  20-21
    1.5.2 脉冲磁场杀菌的研究概况  21-23
    1.5.3 脉冲磁场对酶作用的研究概况  23-24
    1.5.4 脉冲磁场对微生物作用机理的分析  24-25
    1.5.5 脉冲磁场对酶作用机理的分析  25
  1.6 本论文的研究意义和研究内容  25-27
    1.6.1 本论文的研究意义  25-26
    1.6.2 本论文的研究内容  26-27
第二章脉冲强磁场对牛奶中微生物的作用  27-38
  2.1 材料与设备  27-28
    2.1.1 材料与试剂  27-28
    2.1.2 主要仪器与设备  28
  2.2 实验方法  28-32
    2.2.1 脉冲强磁场装置  28-29
    2.2.2 脉冲强磁场装置操作方法  29-30
    2.2.3 脉冲强磁场对牛奶的处理方法  30
    2.2.4 牛奶中菌落总数的测定方法  30-31
    2.2.5 牛奶中大肠菌群的测定方法  31
    2.2.6 牛奶中酵母和霉菌的测定方法  31
    2.2.7 脉冲强磁场对微生物作用效果的评价  31-32
  2.3 结果与讨论  32-37
    2.3.1 脉冲强磁场对牛奶中菌落总数的影响  32-33
    2.3.2 脉冲强磁场对牛奶中大肠菌群的影响  33-34
    2.3.3 脉冲强磁场对牛奶中酵母的影响  34-36
    2.3.4 脉冲强磁场对牛奶中霉菌的影响  36-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章脉冲强磁场对牛奶中酶的作用  38-48
  3.1 材料与设备  38-39
    3.1.1 材料与试剂  38-39
    3.1.2 主要仪器与设备  39
  3.2 实验方法  39-42
    3.2.1 牛奶中粗制酶液的提取  39
    3.2.2 脉冲强磁场对粗制酶液的处理方法  39
    3.2.3 乳过氧化物酶活性的测定  39-40
    3.2.4 脂肪酶活性的测定  40-41
    3.2.5 过氧化氢酶活性的测定  41-42
    3.2.6 脉冲强磁场对牛奶中酶作用的评价  42
  3.3 结果与讨论  42-46
    3.3.1 脉冲强磁场对牛奶中过氧化物酶的作用  42-43
    3.3.2 脉冲强磁场对牛奶中脂肪酶的作用  43-45
    3.3.3 脉冲强磁场对牛奶中过氧化氢酶的作用  45-46
  3.4 本章小结  46-48
第四章脉冲强磁场对牛奶品质的影响  48-59
  4.1 材料与仪器  48-49
    4.1.1 材料与试剂  48-49
    4.1.2 主要仪器与设备  49
  4.2 实验方法  49-53
    4.2.1 脉冲强磁场处理牛奶的方法  49
    4.2.2 牛奶感官指标的测定  49-50
    4.2.3 牛奶营养成分的测定  50-53
    4.2.4 牛奶理化性质的测定  53
    4.2.5 统计分析  53
  4.3 结果与讨论  53-57
    4.3.1 脉冲强磁场对牛奶感官指标的影响  53-55
    4.3.2 脉冲强磁场对牛奶营养成分的影响  55-56
    4.3.3 脉冲强磁场对牛奶理化性质的影响  56-57
  4.4 本章小结  57-59
第五章脉冲强磁场对微生物作用机理的探讨  59-70
  5.1 材料与设备  59-60
    5.1.1 菌种  59
    5.1.2 主要试剂  59-60
    5.1.3 主要仪器与设备  60
  5.2 实验方法  60-63
    5.2.1 微生物培养基  60-61
    5.2.2 菌液的准备  61
    5.2.3 脉冲强磁场处理方法  61
    5.2.4 扫描电镜样品制作与观察  61
    5.2.5 荧光显微镜观察方法  61-63
  5.3 结果与讨论  63-68
    5.3.1 脉冲强磁场处理前后微生物的扫描电镜观察  63-67
    5.3.2 脉冲强磁场处理前后微生物的荧光显微镜观察  67-68
  5.4 本章小结  68-70
第六章脉冲强磁场对酶构象的影响  70-79
  6.1 材料与仪器  70-71
    6.1.1 材料与试剂  70
    6.1.2 主要仪器与设备  70-71
  6.2 实验方法  71-72
    6.2.1 待处理酶液的准备  71
    6.2.2 脉冲强磁场对酶液的处理方法  71
    6.2.3 酶液中蛋白质含量的测定  71
    6.2.4 荧光光谱分析方法  71
    6.2.5 圆二色谱（CD）分析方法  71-72
  6.3 结果与讨论  72-78
    6.3.1 荧光光谱分析  72-73
    6.3.2 圆二色谱分析  73-78
  6.4 结论  78-79
结论和展望  79-81
参考文献  81-88
攻读硕士学位期间取得的研究成果  88-89
致谢  89

脉冲强磁场对牛奶中微生物和酶的作用研究

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