导　　师： 胡小松

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国农业大学

摘　　要： 该论文主要包括榨汁苹果原料表面微生物种类的分离和鉴定、二氧化氯对苹果原料的清洗与杀菌规律、脉冲强磁场杀菌规律与机理研究、陶瓷膜过滤除菌技术与膜污染机制、非热杀菌设备的设计、微生物的鲜榨果汁中的生存状态模拟等内容.主要结论如下:1.榨汁苹果原料中微生物是鲜榨苹果汁中致病菌和腐败菌的主要来源.为有针对性地对苹果原料和鲜榨苹果汁中的主要污染菌采取有效的清洗与杀菌措施进行控制,利用API细菌鉴定系统,结合细菌的菌落形态特征,对榨汁苹果原料中的微生物种类和数量分布进行了研究.2.为降低鲜榨苹果汁中的微生物数量,减轻后续果汁非热杀菌过程的负担,原料中微生物数量必须尽可能降低到最低程度.该研究采用四因素中心组合试验设计(CENTRAL COMPOSITE DESIGN)模型,对从榨汁苹果表面分离的单增李斯特氏菌(LISTERIA MONOCYTOGENES)、大肠杆菌O157:H7(E.COLI.O157:H7)和几种典型腐改菌进行了二氧化氯杀菌实验,并将原料清洗与杀菌过程相结合,以杀菌效果(以杀菌效率的负对数表示,即LOG(N/N<,0>)为响应值,研究了二氧化氯溶液浓度、杀菌温度、处理时间和杀菌液PH值等因素对杀菌效果的影响,分析归纳了杀菌主要影响因素与杀菌效果的数学模型,为实现生产过程的在线自动控制提供了计算依据.3.通过脉冲强磁场对主要致病菌和腐败菌杀菌效果的研究,发现影响杀菌效果的主要因素是磁场强度、脉冲次数、杀菌温度、介质PH值等.介质PH值对杀菌效果影响明显,较低PH值(<4.5)均可提高对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌的杀菌效果;介质温度越高杀菌效果越好,提高介质温度也可以提高杀菌效果;随着磁场强度和脉冲数的增加,杀菌效果提高;脉冲磁场对实验研究的几种微生物作用效果并不一致,对金黄色葡萄球菌的作用最强,而对霉菌孢子和芽孢杆菌的作有用效果相对较差.采用扫描电镜、流式细胞仪和单细胞凝胶电泳技术揭示了脉冲磁场对大肠杆菌细胞膜和DNA的损伤情况,结果证实,脉冲磁场对大肠杆菌的细胞膜结构和核内DNA有损伤作用.4.为保证鲜榨苹果汁卫生指标达到要求,应用膜孔径为100NM的陶瓷膜对果胶酶酶解后的鲜榨苹果原汁进行了过滤澄清与除菌效果研究.通过对经酶解除果胶的鲜榨苹果原汁进行跨膜压力、膜面流速、过滤温度与膜通量关系的研究,初步确定了陶瓷膜过滤除菌的最佳条件.5.该研究对脉冲强磁杀菌设备和陶瓷膜过滤除菌设备进行了系统设计,并制作完成脉冲强磁杀菌设备和陶瓷膜过滤除菌设备实验样机,根据选用的非热杀菌方法的特点,提出鲜榨苹果汁非热杀菌技术方案,确定了鲜榨苹果汁生产过程的杀菌工艺和流程.6.应用微生物预测技术(PREDICTIVE MICROBIOLOGY TECHNOLOGY)有相关理论对鲜榨苹果汁中腐生酵母菌生长情况的影响应用RATKOWSKY扩展模型和响应面模型进行了对比,建立了最大生长速率和迟滞时间与生长限制因子之间关系的数学预测模型.

关 键 词： 鲜榨苹果汁 非热杀菌 技术 设备

分 类 号： [TS255.4]

领　　域： [轻工技术与工程] [轻工技术与工程]