第八章软饮料与微生物课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 软饮料与微生物,主讲人：梁瑞红,第八章 软饮料与微生物主讲人：梁瑞红,1,课堂作业(10分钟)-植物蛋白饮料,课堂作业(10分钟)-植物蛋白饮料,2,酸性pH4.3以下增殖性,含CO,2,的增殖性,70时耐热性,细菌类,弱,有,强,酵母类,强,有,弱,霉菌类,强,弱,强,一.软饮料中的微生物,软饮料生产条件下，细菌、酵母和霉菌，其增殖性及耐热性如下,据三类不同性质微生物，基本上确定防止其危害的处理方法,细菌:用降低pH值方法; 酵母:用低热杀菌的方法; 霉菌:用降低氧含量的方法.,酸性pH4.3以下增殖性含CO2的,3,G,菌,G,菌在碳酸饮料出现较少，一般在非碳酸饮料中造成事故.,污染源:工厂的空气中带入.,措施:控制工厂的卫生条件,改变消毒方法(可能是菌株产生一定的抵抗性)，,或进一步降低饮料的pH值。,G菌 G菌在碳酸饮料出现较少，一般在非碳酸饮料中造成事故,4,醋酸菌,醋酸菌是不形成芽孢的细菌.是好气性菌,耐酸性强,降低pH值对它无效,在pH值3.0仍可繁殖.产生挥发性酸臭味.,防止方法：改善工厂的环境卫生；溶解氧的控制；容器避免塑料；加热杀菌。,醋酸菌 醋酸菌是不形成芽孢的细菌.是好气性菌,耐酸性强,降低,5,乳酸菌,多数乳酸菌在小于pH3.5时不能生长发育, 因而他不是清凉饮料的重要污染菌.,异型乳酸发酵型的明串珠菌属的乳酸菌是饮料变败的原因菌之一,乳酸菌 多数乳酸菌在小于pH3.5时不能生长发育, 因而他不,6,酵母,酵母是清凉饮料的重要污染菌. 酵母的污染，不仅使风味受到影响，而且还发生混浊和沉淀，当酵母产生大量CO,2,气时，往往内压过高，使容器破裂。,污染源:砂糖粉的飞散;原料及包装物;使用天然色素(以果实为原料生产)着色,防止方法：对原料及使用的包装物清洁；低温加热；在非碳酸饮料中可配合使用羟基苯甲酸丁酯和苯甲酸,国外软饮料一般不使用防腐剂;充碳酸气,高碳酸气压力下抑制酵母,酵母 酵母是清凉饮料的重要污染菌. 酵母的污染，不仅使风味受,7,霉菌,在果汁中霉菌污染的几率比其它微生物小得多.在众多霉菌中,由青霉菌污染造成品质降低的情况较多，只需低浓度CO,2,即可抑制,霉菌 在果汁中霉菌污染的几率比其它微生物小得多.在众多霉菌中,8,平酸菌,造成平盖酸败的原因.主要有嗜热脂肪芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌，在酸性食品中生成乳酸 .,平酸菌 造成平盖酸败的原因.主要有嗜热脂肪芽孢杆菌和凝结芽,9,二、制造过程中的微生物控制,污染来源：（1）果实表面；（2）生产设备；（3）果实内部,防止：果实表面清洗,尤其对番茄之类的酸含量少且与土壤接触的果实原料需充分洗净;剔除腐败果;制造装置的洗净杀菌,包括CIP（cleaning in place）方式和分解洗净;GMP管理，HACCP管理.,CIP: 每隔一定时间用水,热水,和洗净剂可适当组合通过,使用前再以热水或蒸汽杀菌.,分解洗净:经过一定生产周期,将管道分解,用水,洗净剂,氯剂洗净杀菌后,再以热水或蒸汽杀菌的方式.,二、制造过程中的微生物控制污染来源：（1）果实表面；（2）生,10,三、软饮料杀菌,（,一）热杀菌,传统软饮料的杀菌一般采用热杀菌.不同的饮料杀菌条件不同.,高碳酸饮料,pH值在3.0以下,CO,2,含量在3 倍容积以上时,且原料及生产过程微生物控制较好的条件下,微生物不能繁殖,故装填后无须杀菌.,三、软饮料杀菌 （一）热杀菌,11,(一),热杀菌,酸性非碳酸饮料,果汁饮料:pH值在4.0以下,中心温度65C,加热10分钟或同等效力; pH值在4.0以上,中心温度80,加热30分钟或同等效力.,此类饮料的pH值在3.3以下.瞬间杀菌法普遍应用,一般采用的条件是932,保持15-30S,特殊情况可采用120,以上3-10S.通常热装填.冷装填需在无菌条件下,才能长期保藏.后者品质好于前者.,(一)热杀菌酸性非碳酸饮料,12,(一),热杀菌,番茄汁、蔬菜汁:其pH值比果汁类高(3.7-4.3),土壤中的耐热菌污染的机会多.一般采用原液高温杀菌,再进行热装.比如先经115-122,高温杀菌,立即冷却到93-95,进行热装.,(一)热杀菌番茄汁、蔬菜汁:其pH值比果汁类高(3.7-4.,13,热杀菌,杀菌的乳酸菌饮料,发酵后在75,以上15min加热.,中性饮料,采用高温杀菌或瞬间高温杀菌.,热杀菌杀菌的乳酸菌饮料,14,(二)热杀菌对饮料品质的影响,产生加热煮熟味:饮料生产中,加热不仅使果蔬香气成分自身变化,而且同时由于糖,氨基酸,脂类等非酶反应而生成其他化合物,产生一种综合的气味即加热煮熟味.,VitC的损失,色泽劣变.,(二)热杀菌对饮料品质的影响产生加热煮熟味:饮料生产中,加热,15,(三)非热杀菌,饮料工业传统上采用加热技术杀灭和抑制有害微生物,但热对食品的营养价值和风味会产生负面影响；而冷杀菌与传统热杀菌相比，更能保持食品特有的风味品质，避免因加热所引起的色变、热分解、加热臭和产生有害物质等不利因素，但在目前的技术中冷杀菌杀灭微生物的效果和效率往往不如热杀菌,(三)非热杀菌饮料工业传统上采用加热技术杀灭和抑制有害微生物,16,超高压杀菌技术（high hydrostatic pressure HHP, ultra high pressure UHP）,超高压杀菌技术就是将有包装的固态半固态食品或液态食品施加1001000Mpa压力，在一定温度下保持一定作用时间，从而达到杀菌目的,基本原理就是利用高压对微生物的致死作用。,超高压杀菌技术（high hydrostatic press,17,超高压杀菌技术,HHP强烈影响了某些对压力敏感的非共价健（氢健、离子键和疏水键），从而影响高分子量成分（如蛋白质、类脂和淀粉等）的功能性质、依赖构型及构型变化等，结果使得蛋白质变性或改性，酶激活或失活，高聚碳水化合物和脂肪性质改变等，,HHP所引起的功能性改变可能是有益的但并不排除有害的可能。,超高压杀菌技术HHP强烈影响了某些对压力敏感的非共价健（氢健,18,超高压杀菌技术,HHP对共价健没有明显影响，这意味着低分子量的食品成分（如营养和感官物质成分）不易受影响，因此不会使维生素、色素、香气成分等低分子物质产生变化，加压后的食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分。,超高压杀菌技术HHP对共价健没有明显影响，这意味着低分子量的,19,超高压杀菌技术,最早有日本明治屋食品公司采用高压技术生产果酱，在常温下以400600Mpa的静压处理1030min，所得产品保持了新鲜水果的口感、颜色和风味.,如今超高压杀菌技术应用在一些国家中实现产业化.,我国在食品超高压杀菌技术的开发应用方面仅仅处于实验室研究阶段，尚未有指量生产的报道。,超高压杀菌技术最早有日本明治屋食品公司采用高压技术生产果酱，,20,脉冲强光杀菌技术（pulsed white light, PWL）,脉冲强光杀菌技术就是利用瞬时、高强度的、宽光谱的脉冲光能量，对暴露在食品和包装材料表面的细菌、霉菌、病毒、原生质和休眠孢子等在内的各类微生物以及食品中的内源酶进行有效杀灭。,脉冲强光具有较好的生物作用，其杀菌作用主要被认为是通过蛋白质和核酸中高度共轭的碳碳双键所引起的，目前该技术对微生物形态结构的影响尚待进一步研究。,脉冲强光杀菌技术（pulsed white light, P,21,脉冲强光杀菌技术,脉冲强光是一种表面杀菌技术，主要应用于包装材料、焙烤食品、水和饮料等物料的杀菌。,对于一些透光性好的包装材料如聚乙烯、聚丙烯等，脉冲光不仅可对包装材料杀菌而且可透过包装对其内部产品进行处理，采用透明包装的切片面包经脉冲强光处理后保鲜期可延长一倍以上 .,脉冲强光杀菌技术脉冲强光是一种表面杀菌技术，主要应用于包装材,22,脉冲强光杀菌技术,脉冲强光杀菌技术对食品的营养成分影响很小；不影响食品原有的风味与质构；并且设备投资、维修费用和能量消耗都比较低；简单方便，可操作性强。,缺点在于其应用上存在一些局限，该技术主要是处理物料的表面，对液体物料，脉冲强光或许更能进入其内部，但对于质地较为坚固的固态物料，由于脉冲强光很难深入或许导致物料内部的微生物很难被杀灭。另外，对于具有复杂表面的材料（如肉），其杀菌效果明显低于简单表面的介质或包装.,脉冲强光杀菌技术,23,非热等离子体杀菌技术（non-thermal plasma, NTP）,非热等离体（,NTP,）是在气体状态下由气体通过电场产生的电离产物. 包括电中性气体分子，正离子、负电子、自由基和电子等各种带电粒子以及电磁辐射量子（,photons,），这些物质又反过来分解一些活泼分子。,例如，空气放电产生氧原子、臭氧（,O,3,）、,OH,自由基、,N,自由基和等离子体电子、电磁辐射量子等，这些物质是非常强的氧化剂，能快速分解别的有机或无机化合物。,非热等离子体杀菌技术（non-thermal plasma,24,非热等离子体杀菌技术,NTP的杀菌机理尚不是很明确，一般认为，包含有活性氧（ROS）和氧基，OH基等许多中间体的NTP与各种大分子作用从而影响微生物的细胞功能。,非热等离子体杀菌技术NTP的杀菌机理尚不是很明确，一般认为，,25,非热等离体杀菌技术,目前关于NTP杀菌技术的应用一般局限在气相中，对于大量液体使用NTP杀菌的研究资料几乎没有，Ruan, R等报道了在液体中人工产生气泡并且把电场应用到液体和气泡的混合物中已成为NTP液体杀菌的基本模型。,非热等离体杀菌技术目前关于NTP杀菌技术的应用一般局限在气相,26,高压脉冲电场杀菌技术（pulsed electric field, PE,关于PEF杀菌主要表现出两种作用。一是场的作用，脉冲电压产生磁场，这种脉冲磁场与脉冲电场交替作用对物料产生影响；二是电离作用，电极附近的液料电离产生阴阳离子，从而妨碍微生物的正常生化反应和新陈代谢。同时，液体介质电离产生O,3,的强烈氧化作用，能与细胞内物质发生一系列反应。,高压脉冲电场杀菌技术（pulsed electric fie,27,高压脉冲电场杀菌技术,目前关于PEF杀菌机理不是很清楚，有多种假说，如细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形变模型，电解产物效应，O,3,效应等,高压脉冲电场杀菌技术目前关于PEF杀菌机理不是很清楚，有多种,28,高压脉冲电场杀菌技术,目前已应用在处理果汁、乳制品、奶蛋液等食品中，Ortega等报道表明，以50KV/cm，10次脉冲，2s脉冲宽45条件下的PEF处理的苹果汁货架期有28天，而鲜榨苹果汁相同条件只有21天。Reina L.等报道PEF处理的牛奶中非孢子态的细菌数目减少45个数量级，延长货架期达14天 。,处理后的食品物料与新鲜食品相比在物化性质、营养成分、口感与风味等方面改变很小,.,高压脉冲电场杀菌技术目前已应用在处理果汁、乳制品、奶蛋液等食,29,其它杀菌技术,辐射杀菌、紫外线杀菌、红外线杀菌、超声波杀菌、激光杀菌、臭氧杀菌、电解水杀菌、静电杀菌以及两种或几种作用联合杀菌，如超声波激光联合杀菌、超声波O,3,杀菌、负离子加臭氧杀菌等。,其它杀菌技术辐射杀菌、紫外线杀菌、红外线杀菌、超声波杀菌、激,30,四、贮藏中的微生物控制,1低温贮藏：多数M随温度降低而受到抑制，但冻结不是杀菌手段,2亚硫酸处理：亚硫酸及其盐类，有防止褐变及防腐作用,3CO,2,压力下的贮藏：CO,2,对病原菌的致死效果较强，但对酵母，在低浓度的CO,2,中不能期待其致死效果,四、贮藏中的微生物控制1低温贮藏：多数M随温度降低而受到抑,31,谢 谢!,谢 谢!,32,第六、七、八、九章思考题,第六、七、八、九章思考题,33,