超临界二氧化碳杀菌论文

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1、正交试验法研究超临界二氧化碳对酵母的杀菌效果杨琴指导老师：李军(河北科技师范学院食品科技学院，食品质量与安全0701班)摘要：本文以酵母为研究对象，应用正交试验法研究了超临界二氧化碳对酵母菌的杀菌效果。主要分析了彫响超临界二氧化碳杀菌效果的的三个关键因素，即温度，时间和压力。并分析讨论了各因素对超临界二氧化碳杀菌效果的影响程度大小。结果表明，在20MPal450C>45min条件卜S超临界二氧化碳具冇较好的杀菌效果，酵母菌的活菌数下降了5.79个对数值。在影响超临界二氧化碳杀菌效果的三个主要因素中，影响作用最大的是温度•处理温度超过400C时超临界二氧化碳的杀菌效果迅速增长，其次

2、是时间，而压强的影响较小。关键词：超临界二氧化碳；酵母；杀菌；正交试验方法食品杀菌技术目前主要是加热杀菌，它能够杀灭食品中的致病菌、腐败菌，具有较好的杀菌效果，达到食品安全要求，但也有不可避免的缺陷山。食品受热后常会发生物理或化学性质的变化，造成其色、香、味、组织结构改变及营养价值的下降，易产生各种褐变反应、酸败、维牛素破坏等，不但降低了产品的新鲜度，甚至还产生了煮熟味，严重影响了食品的质量。随着牛活水平的提高，人们对食品的营养价值、感观品质、新鲜程度要求越来越高，对食品的货架期要求更长，经过热处理后的食品很难达到要求，所以非热力杀菌技术逐渐引起人们的重视小7］。目前，非热力杀菌

3、技术主要有辐照、超高压、高压脉冲电场、超声波和超临界二氧化碳等22铁其中，超临界二氧化碳杀菌技术是一种新型的非热杀菌技术，是利用超临界状态下的二氧化碳(31・l°c、7.31MPa)对食品进行杀菌处理的技术。这种技术的优点主要有以下几点⑶:(1)能在常温下有效杀死食品中的微生物；(2)不破坏食品营养成分，能较好地保持食品固有的营养品质；(3)二氧化碳临界条件为31」°C、7.31MPa，临界条件易于达到；(4)二氧化碳化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好；(5)二氧化碳纯度高，容易获得.二氧化碳用于抑制微牛物已有100多年的历史叫常压的二氧化碳就可大大抑制食品中细菌的牛长，对细

4、菌的迟滞期、指数牛长期和稳定牛长期都有影响。但把超临界二氧化碳作为一种非热力杀菌技术用于食晶杀菌却是近年来的事卩⑴，众多学者的研究都证实了其具有良好的杀菌效果。1987年，Kamihira等报道了加压二氧化碳在超临界状态、液态和气态对干、湿两种状态的E・coli>S.aures和黑曲霉泡子(Aspergillusnigerconidia)的具有杀菌效果，并证明采用0.5%醋酸或2.0%乙醇作为夹带剂能够提高杀菌效果(Kamihiraetal.,1987)O在随后的几十年中研究学者对高压二氧化碳杀菌技术的研究越來越多⑹，超临界二氧化碳作为一种新型的非热力杀菌技术口益受到国内外学者的

5、广泛关注"2】。美国Praxair公司也在很早的时候就利用了超临界二氧化碳杀菌技术，研究在果蔬汁中杀菌效果的应用⑸。通过对国内外文献资料的收集、查阅和分析，发现主要是包括美国、口本、意大利、比利时和韩国等国的研究学者在开展超临界二氧化碳杀菌技术相关研究0】。国内在2()05才开始开展相关研究。目前国内在超临界二氧化碳设备的开发和制备、超临界二氧化碳杀菌钝酶的研究进展等方面与国外差距较大。本文以酵母菌为研究对象，应用正交试验法对超临界二氧化碳对酵母菌的杀菌效果进行分析，为探究超临界二氧化碳杀菌工艺提供参考。1材料与仪器1.1实验材料菌种：酵母菌(从牛奶中分离所得)孟加拉红培养基(北

6、京奥博星科技有限公司)：称取30g孟加拉红溶于1000ml的蒸倔水中，放在微波炉中煮沸，降至室温后放在高压蒸汽锅中，在121°C条件下灭菌20mino牛理盐水：称取1.7gNaCl于200ml蒸镭水中，使其充分溶解后放在高压蒸汽锅中,在121°C条件下灭菌20mino1.2实验仪器超临界二氧化碳流体萃取仪(图1)：香港环球分析测试仪器有限公司手提式高压灭菌锅：01J2003-04型立式压力蒸汽灭菌气筒，上海博迅实业有限公司超净工作台：SW-CJ-1B型单人单面净化工作台，苏州净化设备有限公司干燥箱：GZX9-240MBE数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司2实验方法2.1酵母菌的

7、培养将冻干酵母菌的菌种接种于孟加拉红固体培养基中，于28°C生化培养箱中培养36h,使菌种复壮。压縮泵过滤器温度显示器温度控制器样品调节器►二通阀加热套图1超临界二氧化碳杀菌设备图1为超临界二氧化碳杀菌设备，由图可知：超临界二氧化碳系统包括一个200毫升不锈钢压力容器，温度控制器，压力表和两个柱塞式泵，该系统的压力由背压调节器控制，在指针压力表上标有0.4%的精确度。在四周包有电热套容器内放置铜针型热电偶用于检测温度。为了保持恒温在容器外表面和电热器内表面上放置了一个与温度调节器