辣椒粉的射频杀菌技术研究
发布时间：2021-10-21 04:14
辣椒粉是日常烹饪和食品加工领域中必不可少的调味用品。其不仅可赋予食品特殊风味,还能使其呈现鲜艳的色泽。近年来,随着调味方便食品工业的快速兴起,辣椒粉的需求和贸易量也持续扩大,其生产加工也进入了一个迅猛发展的阶段,成为新的经济增长点。然而,食源性致病菌引发的食品卫生安全问题制约着辣椒粉产业的发展,因此,有效保障辣椒粉的卫生安全成为当前的研究热点之一。本论文基于射频加热系统开展了辣椒粉的杀菌研究。首先利用加热板系统研究了不同因素（包括辣椒粉粒径、细菌菌株和温度）对辣椒粉中微生物失活数量的影响,确定了耐热性强的辣椒粉粒径和细菌菌株;探讨了辣椒粉样品的粒径对其热特性的影响;研究了水分活度和温度对大肠杆菌ATCC 25922在固定粒径的辣椒粉样品中的热失活曲线,建立了微生物的热致死动力学模型;采用热风辅助-射频加热系统对辣椒粉进行杀菌工艺的研究和杀菌验证,对比了射频处理前后辣椒粉的品质变化。主要研究内容和结果如下:（1）采用正交试验设计方法研究了细菌菌株、辣椒粉粒径和处理温度对辣椒粉中微生物热失活数量的影响,结果表明非致病替代菌大肠杆菌ATCC 25922在0.45-1.00mm的辣椒粉中热失活...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017年主要干制辣椒出口国的出口量占全球总出口量的百分比（FAOSTAT2020）
第一章绪论7包括干制辣椒、辣椒粉等初级产品和半成品。由于其高温高湿的生长环境和恶劣的加工环境，辣椒粉遭受食源性致病菌的污染问题逐渐引起人们的重视。物理杀菌效果较好，避免了高温造成的营养缺失和化学杀菌剂对人体的伤害和对环境的污染，但其对设备要求较高，因而还没有广泛应用。传统加热时间较长往往会给食品的品质带来不利的影响，如色泽、味道、营养损失等，加工过程消耗的能量也较大。辣椒粉因其水分含量低，传热能力差等原因造成其杀菌难以达到预期的杀菌效果，因而射频加热技术等新型技术可作为潜在的辣椒粉杀菌技术。1.2射频加热技术的原理和杀菌应用1.2.1射频加热技术的原理及优势微波（Microwave，简称MW）和射频（Radiofrequency，简称RF）都是高频交流电磁波，两者的加热原理相同，当被加热物料处于高频电磁场中时，物料内部的极性分子如水分子等随高频电场做往复旋转，使得物料分子间产生摩擦，从而实现电磁能转换为物料的内热能，从而使物料快速升温（如图1-2所示）。同时，电磁场中的带电离子也会随电磁场方向的改变而做往复运动，使得物料中的离子急剧碰撞和摩擦而产生热能，从而提高了物料的升温速率（Francescoetal.2009；凌铮铮等2019；王楠和侯旭杰2019）。图1-2电磁加热过程中主要生热原理示意图（李玉林等2017）Fig.1-2Schematicdiagramoftheprinciplesofheatgenerationinelectromagneticheating(李玉林等2017)为避免与通讯发生干扰，美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission，FCC）规定了食品加工行业可使用的频率（表1-2）（Jiaoetal.2018）。
）/Penetrationdepths(intapwater)(m)1.58，0.79，0.530.02，0.01系统结构/Systemconstruction简单/Simple复杂/Complicated射频处理相对微波处理而言，具备更好的均匀性、更稳定的温度控制和更佳的产品品质。通常情况下，在微波和射频等电磁加热范围内，加热机制的主要作用为“离子迁移”和“偶极子极化”。有研究发现，通过人为提高物料样品中离子的浓度，比如在坚果烘焙过程中加入氯化钠（Lingetal.2015），可有效提高其在射频加热过程中的加热速率和穿透深度。射频加热系统通常由上下两极板构成的平行板电容器组成（图1-3），当物料处于两极板间时，该电磁场可穿透物料，使食品的表面与内部同时升温（杨莉玲2019）。传统的加热技术将热量从外部传递至其内部的主要方式通过辐射、对流、传导，换言之，整框物料同时升温不但耗时长且会出现温度不均匀现象（黄智2018）。图1-3射频加热示意图（RamaswamyandTang2008）Fig.1-3SchematicdiagramofRFheatingmechanism(RamaswamyandTang2008)物料的介电特性描述了电磁场中物料与电磁波相互作用的能力，其主要有磁导率与电容率ε两部分。物料处在射频波下，因其磁导率与真空磁导率无差，故不会引起物料升温；而物料的电容率则对物料在射频下的加热起至关作用。实际中常用物质的绝对介电常数与真空值之比表示物料的相对介电常数。射频加热过程中物料的温度变化主要受其本身介电特性的影响，而物料的介电特性又是其温度、含水量和密度的函
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州省辣椒产业现状与发展建议[J]. 牟玉梅,毛妃凤,张绍刚. 中国蔬菜. 2020(02)
[2]小麦粉微波杀菌技术优化[J]. 胡安瑞,李伟程,李清清,朱成栋,王金星. 农产品加工. 2019(22)
[3]正交法研究凝胶色谱测试条件对PMMA分子量测定的影响[J]. 王艳飞,杨立国,王鑫,王芳,宋海香,牛永生,王涵. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2019(04)
[4]辐照对发酵调味品杀菌效果及品质的影响[J]. 刘雪妮,江新业,杨政茂. 中国酿造. 2019(08)
[5]粉状香辛料杀菌技术及其应用[J]. 蒋祥,庄晓波,张维军. 科技视界. 2019(22)
[6]小颗粒（含粉料）物料射频干燥机设计与分析[J]. 凌铮铮,任广跃,段续,卢映洁,陈曦. 食品与机械. 2019(11)
[7]射频处理八角粉杀菌工艺[J]. 赵义存,赵伟,杨瑞金,张文斌,华霄,颜文旭,王斯司. 食品与生物技术学报. 2019(07)
[8]新型加热技术在食品加工中的应用及其研究进展[J]. 王楠,侯旭杰. 食品研究与开发. 2019(04)
[9]辣椒红色素提取最佳工艺研究[J]. 李刚刚,孙静,秦瑞,李小东,朱冬梅,巨婷婷. 安徽农业科学. 2019(03)
[10]冷等离子体食品杀菌应用研究进展[J]. 张晔,刘志伟,谭兴和,郭红英,王栏树,成才良. 中国酿造. 2019(01)
博士论文
[1]采后巴旦木的射频杀菌技术研究[D]. 李瑞.西北农林科技大学 2019
[2]微生物热致死性能测试系统及射频灭菌效应研究[D]. 寇小希.西北农林科技大学 2019
[3]射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质影响的研究[D]. 杨莉玲.中国农业大学 2019
[4]纳米氧化锌—射频协同杀菌对典型菜肴品质与安全性的影响及其机理研究[D]. 徐继成.江南大学 2018
[5]大豆射频加热过程有限元模拟及均匀性优化研究[D]. 黄智.西北农林科技大学 2018
[6]加工关键工艺对大麦苗粉的理化特性、品质与能耗的影响及其机理研究[D]. 曹笑皇.江南大学 2017
[7]采后板栗射频杀虫灭菌技术及方法研究[D]. 侯莉侠.西北农林科技大学 2017
[8]开心果采后射频杀虫技术及综合利用研究[D]. 令博.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]葡萄干射频杀菌技术研究[D]. 樊荣.西北农林科技大学 2019
[2]猕猴桃切片的射频真空及热风联合干燥研究[D]. 周旭.西北农林科技大学 2019
[3]射频系统加热性能及均匀性改善研究[D]. 周洪学.西北农林科技大学 2018
[4]玉米籽粒射频杀菌工艺研究[D]. 郑阿娟.西北农林科技大学 2017
[5]基于趋肤电热杀菌的物料温度测量及杀菌效果分析[D]. 杨军义.江苏大学 2016
[6]运动与搅拌对小麦射频加热均匀性影响研究[D]. 陈龙.西北农林科技大学 2016
[7]脱脂奶粉中沙门氏菌的存活规律及射频杀菌效果的研究[D]. 连风.江南大学 2015
本文编号：3448218
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
017年主要干制辣椒出口国的出口量占全球总出口量的百分比（FAOSTAT2020）
第一章绪论7包括干制辣椒、辣椒粉等初级产品和半成品。由于其高温高湿的生长环境和恶劣的加工环境，辣椒粉遭受食源性致病菌的污染问题逐渐引起人们的重视。物理杀菌效果较好，避免了高温造成的营养缺失和化学杀菌剂对人体的伤害和对环境的污染，但其对设备要求较高，因而还没有广泛应用。传统加热时间较长往往会给食品的品质带来不利的影响，如色泽、味道、营养损失等，加工过程消耗的能量也较大。辣椒粉因其水分含量低，传热能力差等原因造成其杀菌难以达到预期的杀菌效果，因而射频加热技术等新型技术可作为潜在的辣椒粉杀菌技术。1.2射频加热技术的原理和杀菌应用1.2.1射频加热技术的原理及优势微波（Microwave，简称MW）和射频（Radiofrequency，简称RF）都是高频交流电磁波，两者的加热原理相同，当被加热物料处于高频电磁场中时，物料内部的极性分子如水分子等随高频电场做往复旋转，使得物料分子间产生摩擦，从而实现电磁能转换为物料的内热能，从而使物料快速升温（如图1-2所示）。同时，电磁场中的带电离子也会随电磁场方向的改变而做往复运动，使得物料中的离子急剧碰撞和摩擦而产生热能，从而提高了物料的升温速率（Francescoetal.2009；凌铮铮等2019；王楠和侯旭杰2019）。图1-2电磁加热过程中主要生热原理示意图（李玉林等2017）Fig.1-2Schematicdiagramoftheprinciplesofheatgenerationinelectromagneticheating(李玉林等2017)为避免与通讯发生干扰，美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission，FCC）规定了食品加工行业可使用的频率（表1-2）（Jiaoetal.2018）。
）/Penetrationdepths(intapwater)(m)1.58，0.79，0.530.02，0.01系统结构/Systemconstruction简单/Simple复杂/Complicated射频处理相对微波处理而言，具备更好的均匀性、更稳定的温度控制和更佳的产品品质。通常情况下，在微波和射频等电磁加热范围内，加热机制的主要作用为“离子迁移”和“偶极子极化”。有研究发现，通过人为提高物料样品中离子的浓度，比如在坚果烘焙过程中加入氯化钠（Lingetal.2015），可有效提高其在射频加热过程中的加热速率和穿透深度。射频加热系统通常由上下两极板构成的平行板电容器组成（图1-3），当物料处于两极板间时，该电磁场可穿透物料，使食品的表面与内部同时升温（杨莉玲2019）。传统的加热技术将热量从外部传递至其内部的主要方式通过辐射、对流、传导，换言之，整框物料同时升温不但耗时长且会出现温度不均匀现象（黄智2018）。图1-3射频加热示意图（RamaswamyandTang2008）Fig.1-3SchematicdiagramofRFheatingmechanism(RamaswamyandTang2008)物料的介电特性描述了电磁场中物料与电磁波相互作用的能力，其主要有磁导率与电容率ε两部分。物料处在射频波下，因其磁导率与真空磁导率无差，故不会引起物料升温；而物料的电容率则对物料在射频下的加热起至关作用。实际中常用物质的绝对介电常数与真空值之比表示物料的相对介电常数。射频加热过程中物料的温度变化主要受其本身介电特性的影响，而物料的介电特性又是其温度、含水量和密度的函
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州省辣椒产业现状与发展建议[J]. 牟玉梅,毛妃凤,张绍刚. 中国蔬菜. 2020(02)
[2]小麦粉微波杀菌技术优化[J]. 胡安瑞,李伟程,李清清,朱成栋,王金星. 农产品加工. 2019(22)
[3]正交法研究凝胶色谱测试条件对PMMA分子量测定的影响[J]. 王艳飞,杨立国,王鑫,王芳,宋海香,牛永生,王涵. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2019(04)
[4]辐照对发酵调味品杀菌效果及品质的影响[J]. 刘雪妮,江新业,杨政茂. 中国酿造. 2019(08)
[5]粉状香辛料杀菌技术及其应用[J]. 蒋祥,庄晓波,张维军. 科技视界. 2019(22)
[6]小颗粒（含粉料）物料射频干燥机设计与分析[J]. 凌铮铮,任广跃,段续,卢映洁,陈曦. 食品与机械. 2019(11)
[7]射频处理八角粉杀菌工艺[J]. 赵义存,赵伟,杨瑞金,张文斌,华霄,颜文旭,王斯司. 食品与生物技术学报. 2019(07)
[8]新型加热技术在食品加工中的应用及其研究进展[J]. 王楠,侯旭杰. 食品研究与开发. 2019(04)
[9]辣椒红色素提取最佳工艺研究[J]. 李刚刚,孙静,秦瑞,李小东,朱冬梅,巨婷婷. 安徽农业科学. 2019(03)
[10]冷等离子体食品杀菌应用研究进展[J]. 张晔,刘志伟,谭兴和,郭红英,王栏树,成才良. 中国酿造. 2019(01)
博士论文
[1]采后巴旦木的射频杀菌技术研究[D]. 李瑞.西北农林科技大学 2019
[2]微生物热致死性能测试系统及射频灭菌效应研究[D]. 寇小希.西北农林科技大学 2019
[3]射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质影响的研究[D]. 杨莉玲.中国农业大学 2019
[4]纳米氧化锌—射频协同杀菌对典型菜肴品质与安全性的影响及其机理研究[D]. 徐继成.江南大学 2018
[5]大豆射频加热过程有限元模拟及均匀性优化研究[D]. 黄智.西北农林科技大学 2018
[6]加工关键工艺对大麦苗粉的理化特性、品质与能耗的影响及其机理研究[D]. 曹笑皇.江南大学 2017
[7]采后板栗射频杀虫灭菌技术及方法研究[D]. 侯莉侠.西北农林科技大学 2017
[8]开心果采后射频杀虫技术及综合利用研究[D]. 令博.西北农林科技大学 2016
硕士论文
[1]葡萄干射频杀菌技术研究[D]. 樊荣.西北农林科技大学 2019
[2]猕猴桃切片的射频真空及热风联合干燥研究[D]. 周旭.西北农林科技大学 2019
[3]射频系统加热性能及均匀性改善研究[D]. 周洪学.西北农林科技大学 2018
[4]玉米籽粒射频杀菌工艺研究[D]. 郑阿娟.西北农林科技大学 2017
[5]基于趋肤电热杀菌的物料温度测量及杀菌效果分析[D]. 杨军义.江苏大学 2016
[6]运动与搅拌对小麦射频加热均匀性影响研究[D]. 陈龙.西北农林科技大学 2016
[7]脱脂奶粉中沙门氏菌的存活规律及射频杀菌效果的研究[D]. 连风.江南大学 2015
本文编号：3448218
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