[发明专利]一种液体食品的超临界CO2灭菌方法

说明书

技术领域

本发明属食品的保存方法特别涉及一种用于食品的非热力杀菌技术，尤其适用于果蔬汁、饮料、牛奶或其他液体食品。

背景技术

预防和控制食品中微生物的污染，最重要的一个环节就是灭菌。常规的热力杀菌技术，如高温瞬时杀菌、巴氏杀菌等均具有不可避免的缺陷，易造成食品热敏性营养成分损失、挥发性物质散失、风味变化、质地变软、水分流失等现象，因此传统的热杀菌方法受到了一定的限制。

近年来，随着人们生活水平的提高和对高品质、安全食品需求的增加，非热杀菌(non-thermal treatment)技术越来越受到各国的青睐。非热杀菌是一类新型的杀菌技术，杀菌条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，既有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持食品原有的色、香、味、形、结构及营养成分。

超临界CO₂杀菌技术(Supercritical CO₂，简称SC-CO₂)是一种新型的食品非热力杀菌技术，所谓超临界CO₂杀菌技术是指利用超临界的CO₂(31.1℃以上、7.38MPa以上)对食品进行处理的技术。作为一种新型的非热力杀菌方式，SC-CO₂除具有所有非热力杀菌技术所具有的优点之外，如处理温度低、无残留、无污染、营养损失少、安全性高等，还具有其他非热力杀菌技术所不具有的优点，如与超高压(400MPa-800MPa)相比，SC-CO₂杀菌压力更低、时间更短；与γ-射线杀菌(易引起维生素损失、脂肪氧化、公众恐惧)相比，SC-CO₂杀菌对食品品质影响更小、安全性更高等优点。

发明内容

本发明的目的应用超临界状态的CO₂杀菌技术，杀菌时间短，杀菌力强，无残留，无污染，营养损失少，安全性高的目的。将CO₂首先经冷却器冷却为液态CO₂，再经高压泵加压、蒸发器加热转变为超临界状态的CO₂打入超临界杀菌釜中，与预先加热至32℃～45℃的液体食品在杀菌釜中混合，在10MPa～50MPa、32℃～45℃条件下杀菌处理45min～150min，杀菌结束后，逐步泄压至常压，打开出料阀门，进行无菌罐装，得到商业无菌的液体食品，并通过CO₂回收系统回收CO₂至储罐中，实现生产的连续性。本发明技术能适用于果蔬汁、饮料、牛奶等其它液体食品。

本项技术针对液体食品确定不同温度和压力下的μ值(灭活速率，min^-1)和A值(最低活菌对数值，logcfu/cfu₀)范围，μ值为0.1～0.3min^-1，A值为-7.0～-7.8；并根据液体食品的种类、初始含菌量和拟采用的杀菌温度、杀菌压力，通过改进的Gompertz方程log(N/N₀)＝Aexp{-exp[μe(λ-t)/A+1]}，其中N为t时间的活菌数(cfu/mL)；N₀为初始菌数(cfu/mL)；A为最低活菌对数值(logcfu/cfu₀)；μ为灭活速率(min^-1)；λ为完全灭活时间(min)，计算出某种具体液体食品的完全灭菌时间(杀菌时间)。如：初始含菌量为10⁵cfu/mL的原料奶，若采用30MPa、35℃的杀菌条件进行超临界CO₂杀菌，经计算完全灭菌时间(最少杀菌时间)为90min～110min；而采用45MPa、40℃的杀菌条件进行超临界CO₂杀菌，则需60min～75min。