超聲波對(duì)鮮豆?jié){的殺菌作用

孟柯 于躍

【摘要】 本文研究了超聲波對(duì)細(xì)菌的殺滅作用，并將超聲波應(yīng)用于鮮豆?jié){的殺菌。通過(guò)對(duì)超聲波處理前后細(xì)菌菌落總數(shù)變化的對(duì)比，研究超聲波殺菌的最好方法，其中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)12 kHz、20 min超聲波處理的鮮豆?jié){，殺菌率達(dá)99%，而且具有優(yōu)良的感官性能和良好的均質(zhì)作用。

【關(guān)鍵詞】 超聲波;殺菌;鮮豆?jié){

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.02.013

Abstract： The bactericidal effect of ultrasound on bacteria was studied in this paper，and application of ultrasound in sterilization of fresh soybean milk.Contrast the change of total bacterial colonies before and after ultrasonic treatment，study on the best method of ultrasound sterilization.Fresh soybean milk treated by 12 KHz and 20 min ultrasound was found.The bactericidal rate was 99%，It also has excellent sensory properties and good homogenization.

Key words： ultrasonic;sterilize;fresh soybean milk

食品的腐敗變質(zhì)在很大程度上是由于食品中微生物的活動(dòng)所造成的[1]，全世界每年由此而造成的損失約占食品原料的20%以上[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，人們用于食品抑菌、殺菌以延長(zhǎng)保質(zhì)期的方法有加熱殺菌、冷凍保藏、干制、鹽漬、添加化學(xué)防腐劑等，但仍有不盡人意的地方[3]。一般的殺菌方法如熱力殺菌雖然效果較好，但對(duì)食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)素破壞較大;添加化學(xué)防腐劑雖具有較強(qiáng)的抑菌防腐作用，但化學(xué)防腐劑存在安全隱患。因此，基于光、電、聲、磁這些物理特性綜合應(yīng)用的“冷殺菌技術(shù)”也就越來(lái)越受到人們的關(guān)注，成為21世紀(jì)食品工業(yè)研究和推廣的重要高新技術(shù)之一。因?yàn)檫@種工藝不會(huì)改變食品的色、香、味，也不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，破壞食品的組份等，與傳統(tǒng)熱處理相比，又可保存產(chǎn)品的新鮮感和良好風(fēng)味。本文采用超聲波對(duì)食品進(jìn)行殺菌處理，以期達(dá)到延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料

豆?jié){，大腸桿菌菌種，牛肉浸膏，蛋白胨，營(yíng)養(yǎng)瓊脂，氯化鈉，pH試紙。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

無(wú)菌操作臺(tái)，不銹鋼立式電熱蒸汽壓力滅菌器，電熱鼓風(fēng)干燥箱，電熱恒溫培養(yǎng)箱，超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)，電熱恒溫水浴鍋。

1.1.3 其它設(shè)備

吸管，錐形瓶，試管，培養(yǎng)皿，燒杯，量筒，玻璃棒，托盤(pán)天平，吸耳球等。

1.2 試驗(yàn)方法

通過(guò)殺菌前后菌落總數(shù)的測(cè)定，評(píng)價(jià)超聲波殺菌效果。

2 超聲波對(duì)純細(xì)菌殺菌效果的實(shí)驗(yàn)

2.1 菌落總數(shù)的測(cè)定

2.1.1 操作步驟

（1）檢樣稀釋及培養(yǎng)（無(wú)菌操作條件下）;（2）菌落計(jì)數(shù)。

2.2 溶液及試劑的配方（每1000 mL純水中含量）

（1）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3.0 g，蛋白胨10.0 g，氯化鈉5.0 g，pH7.4～7.6;（2）生理鹽水：氯化鈉8.5 g;（3）營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基：營(yíng)養(yǎng)瓊脂粉45.0 g。

2.3 準(zhǔn)備工作

（1）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的制備;（2）滅菌。

3 超聲波對(duì)鮮豆?jié){中細(xì)菌的殺滅作用

3.1 超聲波作用時(shí)間對(duì)殺菌效果的影響

3.1.1 操作步驟

將制備的生豆?jié){用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)作用，輸出控制為50%，占空比為50%，作用時(shí)間分別為：5 min、6 min、7 min、8 min、9 min、10 min。將未經(jīng)作用的豆?jié){和經(jīng)過(guò)不同時(shí)間作用的豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4系列稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個(gè)稀釋度做平板，每個(gè)稀釋度做兩個(gè)平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，24 h后計(jì)算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表1。

3.1.2 結(jié)果分析

經(jīng)過(guò)初步測(cè)試，發(fā)現(xiàn)超聲波作用時(shí)間在10 min.之內(nèi)，效果不是很明顯，因此需要延長(zhǎng)超聲波的作用時(shí)間繼續(xù)觀察，同時(shí)需要測(cè)量溫度，以防止因溫度過(guò)高而影響超聲波的非熱殺菌效果。

3.2 延長(zhǎng)超聲波作用時(shí)間對(duì)殺菌效果的影響

3.2.1 操作步驟

具體操作與3.1的操作步驟相同，只是將作用時(shí)間延長(zhǎng)為5 min、10 min、15 min、20 min。平板在37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)的時(shí)間延長(zhǎng)為48 h，之后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表2。

3.2.2 結(jié)果分析

從表2所測(cè)得的數(shù)據(jù)可知，鮮豆?jié){中細(xì)菌的數(shù)量隨著超聲波殺菌時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，當(dāng)殺菌時(shí)間達(dá)到20 min時(shí)，殺菌率達(dá)到45%。而且，此時(shí)菌液的溫度為33 ℃，基本上不會(huì)影響超聲波的非熱殺菌效果。

3.3 超聲波作用頻率對(duì)豆?jié){殺菌效果的影響

3.3.1 操作步驟

將經(jīng)過(guò)磨漿之后的豆?jié){用占空比為50%的超聲波作用，作用時(shí)間為5 min，輸出控制分別為30%、40%、50%、60%、70%。將未經(jīng)作用的豆?jié){和經(jīng)過(guò)不同輸出控制作用后的豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4系列稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個(gè)稀釋度做平板，每個(gè)稀釋度做兩個(gè)平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48 h后計(jì)算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表3。

3.3.2 結(jié)果分析

從表3所測(cè)得的數(shù)據(jù)可知，鮮豆?jié){中細(xì)菌的數(shù)量隨著超聲波殺菌頻率的增大而降低，當(dāng)輸出控制達(dá)到70%的時(shí)候，殺菌率達(dá)到47%。而且，此時(shí)菌液的溫度為38 ℃，基本不會(huì)影響超聲波的非熱殺菌作用效果。

3.4 超聲波殺菌最佳方案的確定

3.4.1 操作步驟

將經(jīng)過(guò)磨漿之后的豆?jié){分裝于10個(gè)100 mL的錐形瓶中，分別編號(hào)為1～10號(hào)，每瓶中裝有豆?jié){120 mL，分別用不同時(shí)間，不同功率的超聲波作用，實(shí)驗(yàn)具體方案見(jiàn)表4。

將10瓶豆?jié){分別按照上述的試驗(yàn)方案，用占空比為50%，不同輸出控制的超聲波分別作用不同的時(shí)間。將處理之后的10瓶豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4的稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個(gè)稀釋度做平板，每個(gè)稀釋度做兩個(gè)平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48 h后計(jì)算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表5。

3.4.2 結(jié)果分析

從表5所得的數(shù)據(jù)可以看出，9號(hào)瓶的殺菌率達(dá)到99%，因此，超聲波對(duì)鮮豆?jié){殺菌的最佳方案為：輸出控制60%，作用時(shí)間20 min。

4 結(jié)論

用超聲波頻率12 kHz（即輸出控制60%），占空比50%條件下處理自制鮮豆?jié){20 min，殺菌率達(dá)99%，并且對(duì)豆?jié){有良好的均質(zhì)作用。

【參考文獻(xiàn)】

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