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高压脉冲电场在消毒奶加工中的应用及其对脂质的影响研究

作　者: 张莎
导　师: 杨瑞金
学　校: 江南大学
专　业: 食品科学
关键词: 牛乳高压脉冲电场抗坏血酸抗氧化能力挥发性化合物自由基
分类号: TS252.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

高压脉冲电场(PEF)是近年来液态食品非热加工领域研究的热点之一,但国内外对其的研究多数集中在对果蔬汁的杀菌灭酶及对其营养成分的影响上,对有关PEF应用在富含脂质食品的研究还相对较少,尤其是关于PEF对食品中脂质组分的影响尚不清楚。本文以牛乳为研究对象,研究了PEF对牛乳与脂质相关的品质的影响,并探讨了PEF引起脂质氧化的机理。一、确定了PEF应用于牛乳的杀菌工艺和货架期,并与高温短时巴氏(75℃,15s)乳比较。评价了PEF处理对牛乳中三种主要微生物(大肠杆菌、单核细胞增生李斯特菌和金黄色葡萄球菌)的杀菌效果及产生的损伤亚死效应。损伤亚死微生物的比例与微生物的种类、电场强度和处理时间有关。其中金黄色葡萄球菌对PEF的抵抗性最强,产生的损伤亚死细胞也最多。二、研究了PEF处理过程和储藏期间牛乳中维生素C的含量的变化,并与巴氏乳相比较。PEF作用下,牛乳中维生素C的损失量随着处理强度的增强而增加,并且损失速率遵循零级反应动力学方程。PEF乳的维生素C含量高于巴氏乳,而且在货架期内,PEF乳的维生素C的损失速率小于巴氏乳,损失速率遵循一级反应动力学方程。三、研究了PEF处理过程和储藏期间牛乳总抗氧化能力的变化。PEF处理强度较小时,牛乳的总抗氧化能力下降不明显,但高强度的PEF处理会使牛乳总抗氧化能力发生明显下降。在整个货架期内,PEF乳的总抗氧化能力均高于巴氏乳。四、研究了牛乳风味化合物在PEF作用下的变化。利用固相微萃取提取牛乳中的挥发性化合物,再用气质联用在生牛乳、巴氏乳和PEF乳中检出37种化合物。巴氏杀菌处理导致了牛乳中醛类和酮类化合物含量的增加,而PEF处理仅导致了醛类化合物含量的增加。PEF处理电场强度对牛乳中醛类含量的影响较显著。PEF处理的电场强度为30kV/cm时,其中戊醛和壬醛的含量高于巴氏乳,而己醛、庚醛和癸醛的含量低于巴氏乳,但高于生牛乳。在储藏期内,巴氏乳和PEF乳中的酸类物质含量变化显著,醛类和酮类物质的含量也发生了一定的变化。为探讨乳脂肪在PEF作用下的氧化机理,以油酸乳状液为研究对象,研究了PEF处理产生的自由基。电子自旋共振实验结果表明,在PEF处理过程中油酸乳状液中产生了氢自由基,当加入维生素C后,氢自由基消失,证明维生素C能抑制PEF处理过程中产生的自由基。另外,对于PEF作用下氢自由基引起乳脂肪氧化的机理进行了讨论。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 引言  7-11
  1.1 高压脉冲电场技术的发展和现状  7-8
    1.1.1 高压脉冲电场技术的发展  7
    1.1.2 PEF杀菌机理及影响因素  7
    1.1.3 PEF技术的国内外研究现状  7-8
  1.2 乳脂肪与牛乳品质  8-9
    1.2.1 乳脂肪  8
    1.2.2 乳脂肪的氧化与牛乳品质的关系  8-9
  1.3 牛乳的非热杀菌  9-10
  1.4 立题背景和意义  10
  1.5 主要研究内容  10-11
2 材料与方法  11-16
  2.1 材料与设备  11
    2.1.1 实验原料与主要试剂  11
    2.1.2 主要设备  11
  2.2 实验方法  11-16
    2.2.1 实验样品  11-12
    2.2.2 微生物的活化培养与接种  12
    2.2.3 微生物计数与损伤亚死细胞比例的计算  12
    2.2.4 PEF处理  12-13
    2.2.5 巴氏杀菌处理  13-14
    2.2.6 维生素C含量的测定  14
    2.2.7 牛乳抗氧化能力的测定  14
    2.2.8 固相微萃取-气相-质谱  14-15
    2.2.9 油酸乳状液的配制  15
    2.2.10 DMPO捕捉PEF处理油酸乳状液中的自由基并ESR检测  15-16
3 结果与讨论  16-37
  3.1 牛乳的PEF杀菌工艺及效果  16-21
    3.1.1 PEF对牛乳的杀菌效果  16-17
    3.1.2 PEF对牛乳中的微生物的损伤亚死效应  17-19
    3.1.3 PEF杀菌动力学  19-21
  3.2 PEF处理对牛乳中抗坏血酸的影响  21-25
    3.2.1 PEF和巴氏杀菌处理对牛乳中抗坏血酸含量的影响  21-22
    3.2.2 PEF乳和巴氏乳在货架期内抗坏血酸含量的变化  22-23
    3.2.3 抗坏血酸在PEF处理和储藏过程中的降解动力学  23-25
  3.3 PEF处理及储藏期间牛乳抗氧化能力的变化  25-27
    3.3.1 PEF处理对牛乳抗氧化能力的影响  25-26
    3.3.2 PEF乳和巴氏乳在储藏期间抗氧化能力的变化  26-27
  3.4 PEF处理和储藏过程中牛乳挥发性化合物的变化  27-33
    3.4.1 PEF和巴氏杀菌对牛乳挥发性化合物的影响  27-31
    3.4.2 PEF处理参数对牛乳挥发性化合物的影响  31-32
    3.4.3 PEF乳和巴氏乳在储藏期间挥发性化合物的变化  32-33
  3.5 PEF作用下乳脂肪的氧化机理  33-37
    3.5.1 PEF作用下磷酸盐缓冲液中产生的自由基  33-34
    3.5.2 PEF作用下油酸乳状液产生的自由基  34-35
    3.5.3 维生素C对PEF处理过程中产生的自由基的影响  35-36
    3.5.4 PEF作用下乳脂肪氧化机理的探讨  36-37
主要结论  37-38
致谢  38-39
参考文献  39-45
附录一作者在攻读硕士学位期间发表的论文  45

高压脉冲电场在消毒奶加工中的应用及其对脂质的影响研究

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