常州市蘭諾光電科技有限公司
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本文采用響應(yīng)面法優(yōu)化脈沖強(qiáng)光對鮮牛奶細(xì)菌殺滅工藝條件，以閃照次數(shù)、閃照距離和牛奶質(zhì)量 為影響因子，以滅菌率作為響應(yīng)值。基于此，本文就響應(yīng)曲面法用于優(yōu)化脈沖強(qiáng)光對牛奶中阪崎腸桿菌殺菌工藝的效果展開相關(guān)敘述。關(guān)鍵詞：脈沖強(qiáng)光；鮮牛奶；細(xì)菌；滅菌率 本研究通過響應(yīng)曲面法優(yōu)化牛奶中阪崎腸桿菌的 殺菌減菌工藝，為牛奶保鮮提供一種新的高效減菌預(yù)處理方法，且針對鮮牛奶運輸及存儲過程中出現(xiàn)的細(xì) 菌污染問題展開相關(guān)敘述，本期為國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鮮牛 奶的應(yīng)用提供可靠建議。
在無菌試驗臺上分別吸取不同量的鮮牛奶，分別以 5、10、15、20、25 mL 作為本次研究的樣品，且將這幾份樣品放置于無菌器皿中。除此之外，對不同量的鮮牛奶進(jìn)行稱重，分別將1、2、3、4、5 kg 樣品放 置冰箱中以備用。將脈沖強(qiáng)光實驗柜打開備用，且等儀器穩(wěn)定之后啟動。首先，將放置鮮牛奶的無菌器皿放置實驗柜中，將柜門關(guān)上，然后根據(jù)試驗記錄的參數(shù)對牛奶樣品采取脈沖強(qiáng)光閃照處理。為了能將實驗柜中鮮牛奶進(jìn)行全面閃照，每隔5 min會對其進(jìn)行處理，記錄所得數(shù)據(jù)。
①在相同質(zhì)量、相等距離、相同閃照能量的條件下，對閃照次數(shù)進(jìn)行調(diào)整，分別以 5、10、15、20、25 次 進(jìn)行比較。②在閃照次數(shù)相等且閃照能量與樣品液體 質(zhì)量相同的條件下，對閃照能量進(jìn)行調(diào)整，分別為 0、 100、200、300、400 J，對其所得數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和記錄。③閃照次數(shù)相等、閃照距離及閃照能量相同，但樣品中鮮牛奶質(zhì)量不同，分別為1、2、3、4、5 kg，展開試驗，對其結(jié)果進(jìn)行記錄和觀察。
2.1閃照次數(shù)對牛奶中阪崎腸桿菌滅菌率的 影響本次試驗將牛奶樣品接受脈沖強(qiáng)光的次數(shù)設(shè)為5、 10、15、20、25次，比較脈沖強(qiáng)光閃照次數(shù)對牛奶中 阪崎腸桿菌滅活率的影響，其試驗設(shè)計見表 1。
由圖1可看出，脈沖強(qiáng)光的閃照次數(shù)與細(xì)菌的滅活率呈正相關(guān)。也就是說，閃照次數(shù)越多，牛奶中阪崎腸桿菌的滅菌有效率越高。在圖1 中，10-15 次， 隨著閃照次數(shù)的增加，滅活效果明顯，15-20 次，隨著閃照次數(shù)的增加，滅活效果降低，但也是呈上升的趨勢。綜上可知，第 25 次閃照滅活效果會更好。滅活效果與閃照次數(shù)呈正相關(guān)，滅活次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值，牛奶中的阪崎腸桿菌就會被殺滅，就能有效控制鮮牛奶加工及儲藏過程中細(xì)菌污染的程度，同時延長貨架期，并為生產(chǎn)高品質(zhì)鮮奶制品奠定基礎(chǔ)。
本次試驗分別將牛奶樣品在脈沖強(qiáng)光照射下的能 量設(shè)為 0、100、200、300、400 J，比較脈沖強(qiáng)光閃照 能量工藝對牛奶中阪崎腸桿菌滅活率的影響，其試驗 設(shè)計見表 2。
由圖2可看出，牛奶中的阪崎腸桿菌的滅活率隨著脈沖強(qiáng)光閃照能量的增加呈先上升后平緩的趨勢，當(dāng)脈沖強(qiáng)光閃照能量為零時，牛奶中的阪崎腸桿菌的 滅活率為零。隨著脈沖強(qiáng)光的閃照能量增加，牛奶中 的阪崎腸桿菌的滅活率先上升后平緩。具體來說，脈沖強(qiáng)光閃照能量在0～300 J時，隨著閃照能量的增加，牛奶中的阪崎腸桿菌的滅活率不斷上升，并達(dá)到最大 的滅活率，牛奶中的阪崎腸桿菌的最大滅活率可達(dá)到 97%；脈沖強(qiáng)光閃照能量在 300 ～ 500 J 時，隨著閃照 能量的增加，牛奶中的阪崎腸桿菌的滅活率不再增加，幾乎是一條直線，滅活率在 97% 上下浮動，浮動差距不超過0.01%。這說明，隨著脈沖強(qiáng)光能量的增加，牛奶中的阪崎腸桿菌的滅活率不再增加，此時的滅菌效果已經(jīng)完全達(dá)到鮮奶的保存、生產(chǎn)要求。所以，當(dāng) 脈沖強(qiáng)光閃照能量超過 300 J的時候，牛奶中的阪崎腸桿菌的滅菌效果就已經(jīng)達(dá)到最好。出于節(jié)約能源和實際情況考慮，應(yīng)該將脈沖強(qiáng)光的閃照能量控制在300 J， 才能對牛奶運輸和存儲過程中存在的細(xì)菌情況進(jìn)行有效控制，且可以相應(yīng)延長貨架期，有利于鮮奶的運輸、 保藏及食用。2.3響應(yīng)面法優(yōu)化脈沖強(qiáng)光對牛奶中阪崎腸 桿菌殺菌效果的影響如果以閃照次數(shù)、閃照距離和閃照能量作為參考因素，分別為X1、X2、X3，對微生物的殺菌率為 Y，進(jìn)而對試驗情況進(jìn)行觀察，實驗設(shè)計與結(jié)果分析， 見表 3。
本文以閃照次數(shù)、閃照距離和牛奶質(zhì)量為影響因子，就其對鮮牛奶中阪崎腸桿菌細(xì)菌殺滅效果的影響展開了分析，證明采用脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)可以有效殺滅鮮奶中污染的阪崎腸桿細(xì)菌。如果進(jìn)行單因素試驗，采用脈沖強(qiáng)光所取得的效果相對較低，但是對脈沖強(qiáng)光殺菌率也有一定影響。此外，本次研究表明，脈沖強(qiáng)光可作為一種較理想的滅菌手段來處理液體食品， 如牛奶表面的染菌問題，但對于其他液體食品的最優(yōu)殺菌技術(shù)參數(shù)需要相關(guān)的試驗研究來確定。本文為應(yīng)用脈沖強(qiáng)光技術(shù)殺滅牛奶中阪崎腸桿菌提供了一定的理論依據(jù)，希望有助于國內(nèi)外一些液態(tài)食品的殺菌研究。
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