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脉冲磁场对草莓汁的杀菌钝酶效果的影响

作　者: 金江涛
导　师: 郑必胜
学　校: 华南理工大学
专　业: 制糖工程
关键词: 脉冲磁场微生物酶营养品质机理
分类号: TS255.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

一些热敏性食品物料经高温杀菌后营养成分损失较大,有时甚至会产生令人难以接受的糊味,影响了产品的品质,食品冷杀菌技术越来越受到人们的重视,脉冲磁场技术应运而生。有文献显示脉冲磁场技术具有较好的杀菌效果,对食品的营养成分损失较小。本文以草莓汁为原料,研究用强脉冲磁场对其进行处理,以探讨强脉冲磁场的磁感应强度、脉冲数等磁处理条件对草莓汁中的微生物、酶、以及对草莓汁营养成分的影响,并对脉冲磁场的杀菌钝酶机理进行初步探索。本论文的主要研究内容及结果如下:(1)强脉冲磁场对草莓汁的杀菌作用研究。分别研究了磁场强度和磁场脉冲数等磁作用参数对细菌总数、霉菌、酵母菌及大肠杆菌的杀菌效果。研究结果表明,杀菌效果随磁感应强度的增强而增强,随脉冲数的增加而增强。当磁感应强度达到16.2T以上,脉冲数达到6个以上时,菌落总数可以由1.8×104cfu/ml降低到80cfu/ml,低于100 cfu/ml的标准;当磁感应强度达到17.3T以上,脉冲数达到12个以上时,霉菌、酵母菌分别由4.0×102 cfu/ml、2.3×102 cfu/ml被全部杀灭,可以达到商业无菌的要求;当磁感应强度达到13.4T、脉冲数达到9个时,可达到商业无菌对大肠杆菌的要求,即≤6cfu/100ml。当磁感应强度继续增大,脉冲数继续增加时,几乎可以将草莓汁中的大肠杆菌全部杀灭。霉菌、酵母菌对脉冲磁场的耐性很大,需要很高的磁场强度和一定得脉冲数才能将其杀灭。脉冲磁场对草莓汁中的微生物杀灭效果为:大肠杆菌>菌落总数>酵母菌>霉菌。(2)强脉冲磁场对草莓中酶的作用。分别研究了不同磁场参数下脉冲磁场对多酚氧化酶和过氧化物酶的作用。研究发现,强脉冲磁场对多酚氧化酶有微弱的钝化作用,对草莓过氧化物酶有较强的钝化作用。本实验条件下,最佳钝化条件为磁感应强度16.2T,脉冲数为12个时,草莓多酚氧化酶活性可降低到处理前的40%;当磁场强度增大到17.3T,脉冲数达到9个以上时,可以将草莓POD活性钝化到处理前的8%。(3)强脉冲磁场对草莓汁品质的影响。分别研究了脉冲磁场作用下草莓汁中几种主要营养成分的变化,发现经强脉冲磁场处理后,草莓汁中的总糖含量、还原糖含量、可溶性固形物含量、PH值等几乎没有影响,Vc有一定的损失,但影响程度不大。在磁感应强度达到19.0T,脉冲数为9时Vc损失率仅为28%,与热力杀菌相比,对Vc的损失要小的多。(4)强脉冲磁场对酶和微生物的作用机制及其机理探讨。研究了辣根过氧化物酶的圆二色谱和荧光色谱在强脉冲磁场作用下的变化,发现强脉冲磁场对辣根过氧化物酶的钝化作用主要是改变根过氧化物酶的三级结构,而对其二级结构几乎没有影响。研究了黑曲霉菌经不同磁场条件处理后荧光强度的变化,发现在脉冲数一定时(脉冲数为10),随着磁感应强度的增强,黑曲霉菌的荧光强度越强,即黑曲霉被杀灭的程度越大。并从感应电流对细胞的存活、洛仑兹力、细胞膜的破坏等方面简单探讨了脉冲磁场对微生物的作用机理,从脉冲磁场改变蛋白质或酶内金属离子等方面探讨了脉冲磁场对酶的作用机理。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-13
第一章绪论  13-27
  1.1 草莓的营养价值及医疗保健价值  13-14
  1.2 草莓采摘后的生理及品质变化  14-16
    1.2.1 硬度变化  14-15
    1.2.2 水分变化  15
    1.2.3 色素变化  15
    1.2.4 常见病害  15-16
  1.3 草莓采摘后的贮藏与加工利用现状  16
  1.4 草莓汁制作技术  16-17
  1.5 食品杀菌技术现状及发展趋势  17-26
    1.5.1 热力杀菌技术  18-21
    1.5.2 非热杀菌技术  21-24
    1.5.3 脉冲磁场技术简介  24-26
      1.5.3.1 脉冲磁场技术的优点  24-25
      1.5.3.2 脉冲磁场技术的应用  25-26
  1.6 本项目的立题依据、意义及研究的主要内容  26-27
第二章脉冲磁场对草莓汁的杀菌效果研究  27-34
  2.1 主要材料与设备  27-29
    2.1.1 实验材料  27
    2.1.2 主要实验试剂  27-28
    2.1.3 试验主要设备  28-29
  2.2 实验方法  29-30
    2.2.1 草莓汁初始微生物测定  29
    2.2.2 强脉冲磁场处理  29-30
    2.2.3 草莓汁经脉冲磁场处理后的微生物测定  30
  2.3 结果与讨论  30-33
    2.3.1 脉冲磁场对草莓汁中菌落总数的杀灭效果  30-31
    2.3.2 脉冲磁场对草莓汁中霉菌的杀灭效果  31
    2.3.3 脉冲磁场对草莓汁中酵母菌的杀灭效果  31-32
    2.3.4 脉冲磁场对草莓汁中大肠杆菌的杀灭效果  32-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章强脉冲磁场对草莓中主要酶的钝化效果研究  34-42
  3.1 实验材料和设备  34-35
    3.1.1 实验材料  34
    3.1.2 实验主要试剂  34-35
    3.1.3 实验主要仪器  35
  3.2 实验方法  35-37
    3.2.1 多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）酶液的提取  35
    3.2.2 脉冲磁场对酶液的处理  35-36
    3.2.3 酶活的测定  36-37
      3.2.3.1 多酚氧化酶(PPO)酶活测定  36
      3.2.3.2 过氧化物(POD)酶酶活测定  36-37
  3.3 结果与分析  37-40
    3.3.1 脉冲磁场对草莓多酚氧化酶（PPO）活性的影响  37-38
      3.3.1.1 磁感应强度对草莓中PPO 活性的影响  37
      3.3.1.2 脉冲数对草莓中(PPO)活性的影响  37-38
    3.3.2 脉冲磁场对草莓中过氧化物酶（POD）活性的影响  38-40
      3.3.2.1 磁感应强度对草莓中POD 活性的影响  38-39
      3.3.2.2 磁感应强度对草莓中POD 活性的影响  39-40
  3.4 本章小结  40-42
第四章脉冲磁场对草莓汁的品质影响  42-51
  4.1 实验材料和设备  42-43
    4.1.1 实验材料  42
    4.1.2 实验主要试剂  42-43
    4.1.3 实验主要仪器  43
  4.2 实验方法  43-46
  4.3 结果与分析  46-50
    4.3.1 标准曲线  46
      4.3.1.1 Vc 的标准曲线  46
      4.3.1.2 总可溶性糖含量标准曲线  46
    4.3.2 脉冲磁场处理前草莓汁营养成分分析  46-47
    4.3.3 脉冲磁场处理后草莓汁营养成分分析  47-50
  4.4 本章小结  50-51
第五章脉冲磁场对草莓汁杀菌、钝酶机理初探  51-59
  5.1 实验材料和设备  52-53
    5.1.1 实验材料  52
    5.1.2 实验主要试剂  52
    5.1.3 实验主要仪器  52-53
  5.2 实验方法  53
    5.2.1 辣根过氧化物酶（HRP）的分析  53
  5.3 结果与分析  53-56
    5.3.1 对辣根过氧化物酶（HRP）构象的分析  53-55
    5.3.2 对黑曲霉杀灭效果的荧光显微镜分析  55-56
  5.4 脉冲磁场杀菌钝酶机理的几种理论  56-58
  5.5 本章小结  58-59
结论与展望  59-61
参考文献  61-66
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果  66-67
致谢  67

脉冲磁场对草莓汁的杀菌钝酶效果的影响

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