[发明专利]一种实现对固态食品高温短时处理的实验装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种实现对固态食品高温短时处理的实验装置，包括铝合金加热腔体、螺丝、法兰、硅胶垫、密封盖、金属软管接口、可拆手持式压力装置、气管T型三通、压力表、内置热电偶、数显温度器、输出信号线，所述加热腔体内注满水，形成包裹食品的水床，所述螺丝将硅胶垫和密封盖通过机械连接固定在法兰上，保证系统在加热过程中处于密闭状态，所述金属软管接口将加热腔体和气管T型三通连通，加热腔体内的压力通过压力表实时显示，所述可拆手持式压力装置和气管T型三通相连。本发明能够实现大块固态、半固体食品的快速升温，最高可达到140℃，实现固体、半固体食品的高温短时杀菌处理，还可以控制食品的升温速率，模拟不同的杀菌处理工艺。

技术领域

本发明涉及食品工程技术领域，特别涉及一种实现对固态食品高温短时处理的实验装置及其操作方法，可用以研究升温速率以及微波杀菌非热效应对微生物和食品品质的影响，为传统杀菌工艺的改进和微波杀菌技术的推广研究提供支持。

背景技术

杀菌是食品加工领域的核心技术，虽然目前针对各种非热杀菌技术已开展了许多研究工作，但是热杀菌始终是当前最有效并且也是应用最广泛的杀菌技术。传统的热杀菌利用热水或蒸汽对包装食品进行杀菌处理，但受限于食品缓慢的热传导速率，杀菌时间过长，容易使产品的品质受到影响。

微生物热失活动力学的研究可以用于确定食品中微生物的耐热性，从而选择灭活目标微生物的杀菌工艺参数，以往通常利用毛细管测定微生物的热失活动力学数据。微生物的灭活动力曲线一般用两个参数来描述，一个是D值，另一个是Z值。D值定义为：在一定温度下将目标微生物每灭活90％所需要的时间(min)，

式中t_eff指的是食品的有效灭菌时间(min)，P₀和P分别表示食品的有效灭菌时间前后目标微生物的数量。将微生物的D值每降低90％所需要的温度定义为Z值(℃)，

式中D₁和D₂分别代表T₁和T₂温度(℃)所对应的微生物D值(min)。Z值一般称为微生物的耐热性指标，其范围一般为8～15℃。

食品中营养成分的热损失规律同微生物失活一样，符合一级反应动力学。以此为基础定义食品的热损失值C(Cook Value)，

式中Z_c中的c指的是食品营养成分的Z值，食品中不同营养成分Z值的变化范围为18～45℃。一般定义目标温度为100℃，当Z_c为33.1℃时，C值记为C₀。