一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法

1.本发明涉及一种减菌方法，具体涉及一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法。


背景技术：

2.面条是中国及亚洲地区人民的传统主食，其在人们的日常生活中占有及其重要的地位。
3.面条按加工过程分类可分为切面、挂面、方便面、生鲜面、蒸面和冷冻面等。鲜湿面条由于制作简单、食用方便，包含人体需要的碳水化合物、蛋白质、脂类、矿物质及维生素等，深受消费者的喜爱。
4.近年来，用杂粮替代部分小麦粉加工出营养价值更高的杂粮面条越来越受到消费者的青睐。在众多杂粮中，燕麦是丰富的膳食纤维来源，富含β-d-葡聚糖，它被证明可以降低胆固醇水平和血糖反应，它还含有大量的不饱和脂肪酸、蛋白质、矿物质、维生素和抗氧化剂化合物。因此，以燕麦鲜湿面为代表的杂粮鲜湿面是未来鲜湿面消费的趋势之一。
5.鲜湿面条含水量在32％～38％，由于水分含量高，在室温下保藏经常出现微生物滋生繁殖过快，进而表现出粘连、褐变、腐败变质甚至发霉，货架期短(1-3d)。随着人们生活水平的不断提高，消费者对鲜湿面条的营养价值及外观品质有较高的要求，不仅要保证鲜湿面条能够长时间保藏，并对面条的外观品质及内部品质也有很高的要求。所以如何提高鲜湿面条保藏品质及货架期成为一个亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了公开了一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法。
7.技术方案：一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法，包括以下步骤：
8.(1)、包装：
9.(11)、将适量加工好的鲜湿面放入保鲜盒中；
10.(12)、调整气调包装机中充气气体体积比例为：氮气10-30％、氧气为40％、余量为二氧化碳气体；
11.(13)、将装有鲜湿面的保鲜盒置于封口模具中，充气后封口得到装有鲜湿面的气调保鲜盒；
12.(2)灭菌：
13.将步骤(1)得到的装有鲜湿面的气调保鲜盒放在高压电场低温等离子体杀菌机中的上下电极的介质板之间进行灭菌，其灭菌参数为：
14.介质板之间的板-间距离为4cm，处理电压93-97kv，处理时间107-117s，处理频率108-118hz。
15.进一步地，步骤(11)中加入的鲜湿面的重量为90-110g，优选100g。
16.进一步地，步骤(11)中的保鲜盒采用聚丙烯材质制成。
17.进一步地，步骤(11)中保鲜盒的尺寸为19.5cm
×
13.5cm
×
4.0cm。
18.进一步地，步骤(13)中封口所用的封口密封膜材质为高阻气性pet/opp。
19.进一步地，步骤(2)中灭菌参数为：处理电压95kv，处理时间112s，处理频率113hz。
20.有益效果：本发明公开的一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法具有以下有益效果：
21.(1)、按照本发明所报道的低温等离子体最佳灭菌工艺参数来处理鲜湿面，其杀菌率可达85％以上，基本符合工业化生产鲜湿面的灭菌率要求；
22.(2)、低温等离子体处理鲜湿面，具有先包装后处理的特点，减少了面条二次污染的几率，整个处理过程不需要使用化学保鲜剂、防腐剂，面条升温小，对鲜湿面的感官品质影响很小；
23.(3)试验研究发现本发明所指定的最佳杀菌工艺参数条件下处理的鲜湿面样品比未进行低温等离子体杀菌处理的鲜湿面微生物数量至少降低0.71log(cfu/g)。
附图说明
24.图1为处理电压对杀菌率的影响示意图。
25.图2为处理时间对杀菌率的影响示意图。
26.图3为处理频率对杀菌率的影响示意图。
27.图4为o2比例对杀菌率的影响示意图。
28.图5为一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法的流程图。
具体实施方式：
29.下面对本发明的具体实施方式详细说明。
30.实施例1
31.以燕麦鲜湿面为例，其配方比例为：燕麦粉140g，小麦粉60g，谷朊粉15g，蒸馏水74ml，揉成面团后，制成燕麦鲜湿面。
32.如图5所示，一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法，包括以下步骤：
33.(1)、包装：
34.(11)、将90g加工好的燕麦鲜湿面放入保鲜盒中；
35.(12)、调整气调包装机充气比例为：氮气30％、氧气为40％、二氧化碳气体为30％；
36.(13)、将装有燕麦鲜湿面的保鲜盒置于封口模具中，充气后封口得到装有燕麦鲜湿面的气调保鲜盒；
37.(2)灭菌：
38.将步骤(1)得到的装有燕麦鲜湿面的气调保鲜盒放在高压电场低温等离子体杀菌机中的上下电极的介质板之间进行灭菌，其灭菌参数为：
39.介质板之间的板-间距离为4cm，处理电压93kv，处理时间107s，处理频率118hz。
40.进一步地，步骤(11)中的保鲜盒采用聚丙烯材质制成。
41.进一步地，步骤(11)中保鲜盒的尺寸为19.5cm
×
13.5cm
×
4.0cm。
42.进一步地，步骤(13)中封口所用的封口密封膜材质为高阻气性pet/opp。
43.此外，以没有进行高压低温等离子体处理的90g的燕麦面条为对照组，根据gb 4789.2-2016的方法进行杀菌前后菌落总数的计数，按照下式计算杀菌率：
[0044][0045]
式中：
[0046]
f———杀菌率，％；
[0047]
t0———低温等离子体处理前菌落总数，cfu/g；
[0048]
t———低温等离子体处理后菌落总数，cfu/g。
[0049]
根据公式(1)经过实施例1处理后的鲜湿面微生物数量降低了0.98log(cfu/g)，杀菌率为89％，4℃下保质期可达15天。
[0050]
实施例2
[0051]
以绿豆鲜湿面为例，绿豆鲜湿面配方为：绿豆粉140g，小麦粉60g，谷朊粉15g，蒸馏水70ml，揉成面团后，制成绿豆鲜湿面。
[0052]
一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法，包括以下步骤：
[0053]
(1)、包装：
[0054]
(11)、将100g加工好的绿豆鲜湿面放入保鲜盒中；
[0055]
(12)、调整气调包装机充气比例为：氮气10％、氧气为40％、二氧化碳气体50％；
[0056]
(13)、将装有绿豆鲜湿面的保鲜盒置于封口模具中，充气后封口得到装有绿豆鲜湿面的气调保鲜盒；
[0057]
(2)灭菌：
[0058]
将步骤(1)得到的装有绿豆鲜湿面的气调保鲜盒放在高压电场低温等离子体杀菌机中的上下电极的介质板之间进行灭菌，其灭菌参数为：
[0059]
介质板之间的板-间距离为4cm，处理电压95kv，处理时间112s，处理频率113hz。
[0060]
进一步地，步骤(11)中的保鲜盒采用聚丙烯材质制成。
[0061]
进一步地，步骤(11)中保鲜盒的尺寸为19.5cm
×
13.5cm
×
4.0cm。
[0062]
进一步地，步骤(13)中封口所用的封口密封膜材质为高阻气性pet/opp。
[0063]
以没有进行高压低温等离子体处理的100g绿豆鲜湿面为对照组，根据公式(1)处理后的鲜湿面微生物数量降低了1.08log(cfu/g)，杀菌率为91％，4℃下保质期可达17天。
[0064]
实施例3
[0065]
以小麦鲜湿面为例，小麦鲜湿面的配方为：小麦粉200g，谷朊粉10g，蒸馏水60m，揉成面团后，制成小麦鲜湿面。
[0066]
一种用于杂粮鲜湿面的减菌方法，包括以下步骤：
[0067]
(1)、包装：
[0068]
(11)、将110g加工好的小麦鲜湿面放入保鲜盒中；
[0069]
(12)、调整气调包装机充气比例为：氮气20％、氧气为40％、二氧化碳气体为40％；
[0070]
(13)、将装有小麦鲜湿面的保鲜盒置于封口模具中，充气后封口得到装有小麦鲜湿面的气调保鲜盒；
[0071]
(2)灭菌：
[0072]
将步骤(1)得到的装有小麦鲜湿面的气调保鲜盒放在高压电场低温等离子体杀菌机中的上下电极的介质板之间进行灭菌，其灭菌参数为：
[0073]
介质板之间的板-间距离为4cm，处理电压97kv，处理时间117s，处理频率108hz。
[0074]
进一步地，步骤(11)中的保鲜盒采用聚丙烯材质制成。
[0075]
进一步地，步骤(11)中保鲜盒的尺寸为19.5cm
×
13.5cm
×
4.0cm。
[0076]
进一步地，步骤(13)中封口所用的封口密封膜材质为高阻气性pet/opp。
[0077]
以没有进行高压低温等离子体处理的110g小麦鲜湿面为对照组，根据公式(1)处理后的鲜湿面微生物数量降低了0.71log(cfu/g)，杀菌率为86％，4℃下保质期可达20天。
[0078]
验证试验
[0079]
本发明使用商用低温等离子体设备(cps-1型)结合气调包装技术对处理电压、处理时间、处理频率和o2比例四个杀菌工艺参数进行了单因素分析，并以杀菌率为指标进行了工艺参数的响应面优化，得到了低温等离子体处理鲜湿面的最佳杀菌工艺参数和杀菌率回归模型。本发明所研究的杀菌工艺参数及杀菌率回归模型具有使用方便、预测可靠等特点。
[0080]
1.单因素实验设计及结果如下：
[0081]
(1)放电电压对鲜湿面杀菌率的影响：
[0082]
低温等离子体处理阶段，固定放电持续时间为90s，高压放电频率为100hz，n2、co2、o2例为30/30/40％，按照电压50/65/80/95/110kv不同的梯度进行处理。电压对杀菌率的影响见附图1。由图可知，当电压从50kv升高到80kv时，杀菌率从45.45％上升到80.68％，杀菌率随着电压的升高显著增加(p＜0.05)。当电压从80kv升高到110kv时，杀菌率呈平缓趋势，增加不显著(p＞0.05)。处理电压对鲜湿面杀菌率有显著影响(p＜0.05)，响应面选取的电压范围为65kv-95kv。
[0083]
(2)放电持续时间对鲜湿面杀菌率的影响：
[0084]
低温等离子体处理阶段，固定高压放电电压为80kv，高压放电频率为100hz，n2、co2、o2比例为30/30/40％，按照放电时间、30/60/90/120/150s不同的梯度进行处理。时间对杀菌率的影响见附图2。由图可知，当时间从30s延长到90s时，杀菌率从50％上升到80.30％，杀菌率随着时间的延长显著增加(p＜0.05)。当处理时间从90s延长到150s时，杀菌率呈平缓趋势，增加不显著(p＞0.05)。处理时间对鲜湿面杀菌率有显著影响(p＜0.05)，响应面选取的时间范围为60s～120s。
[0085]
(3)放电频率对鲜湿面杀菌率的影响：
[0086]
低温等离子体处理阶段，固定放电持续时间为90s，固定高压放电电压为80kv，n2、co2、o2比例为30/30/40％，高压放电频率为60/80/100/120/140hz不同的梯度进行处理。频率对杀菌率的影响见附图3。由图可知，当频率从60hz增加到100hz时，杀菌率从72.59％上升到81.11％，杀菌率随着频率的增加显著提升(p＜0.05)。当频率从100hz增加到140hz时，杀菌率从81.11％上升到84.44％，杀菌率呈平缓趋势，增加不显著(p＞0.05)。处理频率对鲜湿面杀菌率有显著影响(p＜0.05)，响应面选取的频率范围为80hz～120hz。
[0087]
(4)n2、co2、o2比例对鲜湿面杀菌率的影响：
[0088]
由于惰性气体co2的解离能很高，在低温等离子体处理过程中活性物质的生成量较低。所以在本研究中选择o2比例作为因变量，30％n2用来维持气调包装的外观。低温等离子体处理阶段，固定放电持续时间为90s，高压放电频率为90hz，高压放电电压为90kv，按照n2、co2、o2分别为：
[0089]
30％n2，0％co2，70％o2，
[0090]
30％n2，10％co2，60％o2，
[0091]
30％n2，20％co2，50％o2，
[0092]
30％n2，30％co2，40％o2，
[0093]
30％n2，40％co2，30％o2，
[0094]
30％n2，50％co2，20％o2，
[0095]
30％n2，60％co2，10％o2，
[0096]
30％n2，70％co2，0％o2，
[0097]
不同的比例进行处理。处理结果见附图4。由图可知，当o2比例从0％增加到40％(体积分数)时，杀菌率从62.07％上升到82.95％，低温等离子体处理过程中产生的活性氧和活性氮等活性物质增加，杀菌率随着o2比例的增加显著提升(p＜0.05)，o2比例40％左右时，活性物质的产生达到临界值，杀菌率达到最大值；当o2比例从40％增加到70％(体积分数)时，杀菌率从82.59％下降到63.79％。研究表明，杀菌率受o2比例和co2比例共同影响。o2比例对鲜湿面杀菌率有显著影响(p＜0.05)，响应面选取的o2比例范围为30％～50％(体积分数)。
[0098]
2.响应面实验设计及结果如下：
[0099]
(1)响应面因素水平设计及结果
[0100]
根据单因素实验结果，以处理电压、处理时间、处理频率、氧气比例为影响因素，以杀菌率为指标，设计四因素三水平响应面优化试验，各因素水平见附表1，试验结果见附表2。
[0101]
附表1box-behnken设计试验因素与水平
[0102][0103]
附表2各因素组合及结果
[0104][0105][0106]
由附表3可知，回归方程极显著(p＜0.0001)，失拟项不显著(p＝0.7603＞0.05)，说明该模型与试验拟合较好；可有效地体现低温等离子体杀菌效果与各处理因素的关系。a、b和d对杀菌率影响极显著，ab、a2、b2、c2、d2对杀菌率影响显著，各因素对鲜湿面杀菌率影响大小依次为：处理电压＞处理时间＞处理频率＞o2比例。进行分析可知该回归模型的f＝200.62、p＜0.0001、因为p《0.01则说明该模型差异性明显，又由该二次方程失拟项中f值可知f＝7603、p＝0.6710、p》0.05说明该模型失拟中差异性不明显，与真实的实验融合度高，整体误差小，可以进行该实验最优化分析。
[0107]
附表3回归模型方差分析
[0108][0109][0110]
(2)回归模型建立和显著性分析
[0111]
利用design-expert 13.0软件对试验数据进行二次多项式回归拟合分析，得杀菌率对自变量回归方程为：y＝+80.83+11.28a+9.49b+4.34c+0.9900d+0.3675ab－0.0450ac－0.452ad+0.8175bc+0.2000bd+0.1525cd－10.19a2－6.50b2－2.21c2－5.71d2。
[0112]
(3)最佳杀菌工艺条件的确定
[0113]
经design-expert13.0软件分析可知，最佳处理条件为处理电压95kv，处理时间112.422s，处理频率113.245hz，o2比例37.974％，此条件下杀菌率达87.59％。考虑到实际设备的操作性，调整为处理电压95kv，处理时间112.s，处理频率113hz，o2比例40％，修正后的杀菌率为88％，相对误差为0.4％，表明该模型的预测值与实际值吻合度高，响应面优化结果可靠。
[0114]
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。