热敏性果汁高密度CO杀菌机制和协同措施研究申请书给同学.docVIP

热敏性果汁高密度CO2杀菌机制和协同措施研究 （高密度CO2dense phase carbon dioxide (DPCD)） 正文报告提纲（一）立项依据与研究内容（4000-8000字） 项目的立项依据（研究意义、国内外研究现状及分析。基础研究需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；应用研究需结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。）（附主要的参考文献目录）。 1.1 研究意义 食品保鲜加工的目的之一是延长其保期。食品变质会造成巨大的经济损失，并对消费者的身体健康等造成伤害。导致食品腐败变质的直接原因是食品中微生物和酶的作用（少数酶对部分食品品质存在一定劣变作用），尤其是微生物的存在，对食品贮藏、食品安全危害最大，所以杀菌成为食品加工中的必需工序。总之，杀菌是食品加工过程中一个重要，杀菌效果的好坏直接影响着食品的品质，关乎人类生存和健康。 热处理保鲜加工存在难以克服的弊端：传统食品保鲜加工普遍采用热力杀菌，根据采用，热力杀菌又分为巴氏杀菌（低温杀菌）、高温杀菌，后来又发展超高温瞬时灭菌（UHT）。中低温巴氏杀菌对食品营养成分和热敏性的风味物质损害较小，但只有部分杀菌和抑菌作用，不能将食品中的微生物全部杀灭，很难杀灭耐热的芽胞杆菌，更不可能杀菌芽胞以及真菌等，处理食品的保期较短；高温杀菌效果好，但更高程度地破坏食品的营养成分和天然风味。总之，热处理导致分子的剧烈运动和化学反应，不仅破坏了其非共价键使蛋白质、等高分子物质变性，同时也可能破坏共价键使维生素、色素和风味物质等发生质变，加速低分子挥发性香气成分丢失，还会产生毒素，产品的色香味遭到极大的破坏。此外，热力杀菌还存在对处理食品加热不均，出现低温死角，造成重大的食品安全隐患，耗能高等缺点。 现有其他杀菌方法，如化学杀菌、辐射杀菌等等都可以对食品进行有效保鲜加工，但是同样存在一些难以克服的缺陷，例如，化学杀菌造成化学药物残留，对人体有可能造成毒副作用；辐射杀菌可能造成二次辐射污染，在食品中产生化学毒素等等，在很多文献中均有阐述，无需赘述。因此,既能有效杀灭食品中微生物，保证食品贮藏安全，又能最好保证食品中原有营养和天然风味特色的食品保鲜加工替代技术，成为食品工业科技的前沿和重大课题。 热敏性食品果汁亟待更好杀菌保鲜技术[1]：液体食品--果汁（如苹果、草莓、猕猴桃、西瓜汁等）富含热敏性成分如维生素和风味物质，经热力杀菌不仅会导致营养物质损失，还会导致果汁分层、色泽暗淡、风味逸散、产生难闻的煮熟气味，饮品难以让消费者接受。解决热敏性果汁杀菌过程中营养成分损失及色香味严重劣化等问题是国内外食品科技界非常关注的课题。 “冷杀菌”技术成为替代首选：由于热力杀菌存在难以克服弊端以及食品保鲜加工的迫切需要，“冷杀菌”（又称非热杀菌）技术得到飞速发展。现有“冷杀菌”技术包括超高压、高密度CO2、高压脉冲电场、高强度脉冲磁场、欧姆热、超声波、脉冲强光、放射线、紫外、臭氧技术等10余种，其它“冷杀菌”技术还在不断涌现。在上述“冷杀菌”技术中，超高压杀菌技术比高密度CO2杀菌技术提出早，研究时间长，研究相对透彻，成果更丰富。所以，超高压杀菌作为“冷杀菌”技术首先被美国食品药品管理局（FDA，2000年）批准工业化应用，而且被FDA评价为：能够有效杀灭微生物芽胞，食品质量达到甚至超过冷冻保鲜食品的一种食品保鲜加工技术[2]。本课题组研究“超高压杀菌技术”多年，包括承担了题为“热敏性果汁超高压杀菌灭酶机理及降压协同措施研”国家基金等5个科研项目，技术成熟，并正在与企业合作进行成果转化，已经在广州开始“万吨果汁的超高压保鲜处理的工业化生产线”建设，估计不久将填补我国“超高压保鲜加工果汁产品”空白。 与高密度CO2比超高压杀菌存在缺陷：超高压食品加工技术是指利用100MPa以上压力，在常温或较低的温度下，使食品中的酶、蛋白质、核糖核酸和淀粉等生物大分子改变活性、变性或糊化，以机械杀菌为主要形式灭菌保鲜，而食品的天然味道、风味和营养价值不受或很少受影响、低能耗、无毒素产生的一种加工方法。 高密度CO2杀菌技术是指在100MPa以下压力在常温或较低的温度下，通过酸化（化学作用）、胀破力（机械作用）其它未知原理杀死微生物，同时使食品中的酶蛋白质等生物大分子变性达到灭菌保鲜目的。同样食品的天然味道、风味和营养价值不受或很少受影响、低能耗、无毒素产生的一种加工方法。两种方法相比，杀菌原理不尽相同，但加工产品的品质同样优良，均为典型的“冷杀菌”。最大的差别是工作压力相差巨大，超高压有效杀菌压力一般在400M至1000MPa；高密度CO2有效杀菌压力在3MPa至70MPa。此外，与超高压杀菌比还具有成本低、节约能源、安全无毒、节省空间、连续生产、无噪音等。 超高压设备的