1、擬攻讀博士學(xué)位科學(xué)計(jì)劃書(shū)擬攻讀博士學(xué)位科學(xué)計(jì)劃書(shū)姓名：報(bào)考專業(yè)：計(jì)劃書(shū)題目：高壓脈沖電場(chǎng)滅菌對(duì)果醋品質(zhì)的影響及其在貯藏過(guò)程的作用一、立題依據(jù)一、立題依據(jù)1.1.研究的背景研究的背景果醋是為實(shí)現(xiàn)水果的綜合利用而開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品，它一種營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味優(yōu)良的酸性調(diào)味品，兼有水果和食醋的營(yíng)養(yǎng)保健功能。其在發(fā)酵過(guò)程中，水果的大部分糖分被微生物發(fā)酵生成果醋的主要成分醋酸，而氨基酸、有機(jī)酸、礦物質(zhì)元素、維生素等的小部分被微生物利用形成新的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味成分，

2、因而果醋保留了大部分水果原有的營(yíng)養(yǎng)成分[1]。果醋除了具有普通食醋的作用如解除疲勞、消除肌肉疼痛、預(yù)防心血管病的發(fā)生、增進(jìn)食欲、促進(jìn)消化等，還兼有水果的保健功能。如：山楂的降血壓、改善心臟收縮力和利用氧氣功能降低體內(nèi)脂肪酸和堆積的乳酸，具有健美、消除疲勞的作用；蘋(píng)果的治脾虛火盛、補(bǔ)中益氣、潤(rùn)肺、悅心，生津開(kāi)胃；梨的生津潤(rùn)燥、清熱化痰、止咳等功效[24]。近幾年，國(guó)內(nèi)果醋研究也已成為食醋領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，而且果醋的種類也逐漸增加。敬思群

3、[5]以玉米，麩皮為主要原料，經(jīng)酒精發(fā)酵后加入葡萄皮渣進(jìn)行醋酸發(fā)酵而制得葡萄果醋，再經(jīng)調(diào)配，制成風(fēng)味獨(dú)特的葡萄果醋飲料；蔣家新等[6]以大米糖化醪為主要原料添加菠蘿生產(chǎn)帶肉果汁醋；還有研究人員以殘次蘋(píng)果和高粱為主要原料釀成蘋(píng)果高粱保健醋飲料以及百合果醋、香蕉西番蓮果醋等等[79]。目前，根據(jù)果品資源的特點(diǎn)，可選擇合適的工藝和方法，進(jìn)行果醋系列產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，已開(kāi)發(fā)的可作為生產(chǎn)果醋的果品資源主要有：蘋(píng)果、山楂、水蜜桃、獼猴桃、野生酸棗、

4、沙棘、南瓜、葡萄、鴨梨、烏梅、黑加侖、番茄、龍眼、芒果、杏、桔子、檸檬、草莓、菠蘿、香蕉、芭蕉、柿子和羅漢果等[1]。在果醋工業(yè)生產(chǎn)中，工藝的優(yōu)化和選擇對(duì)果醋的質(zhì)量如香味、口感等產(chǎn)生直接的影響。除了水果的選擇、發(fā)酵過(guò)程中條件的選擇與控制、酵母的菌種質(zhì)量之外，發(fā)酵之后的滅菌處理與陳釀過(guò)程對(duì)于果醋的質(zhì)量也具有十分重要的意義。殺菌是食品加工過(guò)程中的一個(gè)重要單元操作，該本操作可以食品中的酶失活并殺死食品中存在的致病菌、腐敗菌和產(chǎn)毒菌，以保證食品

5、的安全性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保藏期。發(fā)酵而成的果醋液中存在大量的酵母菌殘?bào)w、醋酸菌及其它微生物，為了終止醋酸發(fā)酵過(guò)程通常要進(jìn)行滅菌處理[10]。發(fā)酵所得的新醋味粗，且渾濁，不適宜飲用，經(jīng)一定時(shí)期儲(chǔ)藏和適當(dāng)?shù)墓に囂幚恚趦?chǔ)藏期發(fā)生一系列理化及生化的變化，果醋變得香濃醇和清晰色美，此過(guò)程稱為果醋的老熟或陳釀[11]。陳釀的溶解特性和穩(wěn)定性；以果醋總酯含量為催陳效果指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化了枇杷果醋臭氧催陳工藝。高壓脈沖電場(chǎng)以其良好的應(yīng)用特性而被國(guó)內(nèi)外

6、學(xué)者廣泛研究，成為當(dāng)前最有前途實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的冷殺菌方法之一[19]。將食品置于帶有兩個(gè)電極的處理室中，給予高壓電脈沖，形成脈沖電場(chǎng)，作用于處理室中的食品，從而殺滅微生物和鈍化酶活性，使食品得以長(zhǎng)期貯藏。相比于熱力殺菌，脈沖電場(chǎng)具有顯著優(yōu)點(diǎn)：處理溫度低，可以在常溫下或更低的溫度下進(jìn)行殺菌；殺菌時(shí)間非常短，通常是幾十微秒便可以完成；節(jié)省能源，不需要加熱，不會(huì)污染環(huán)境；對(duì)產(chǎn)品的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有破壞，能保持產(chǎn)品的新鮮度[20]。美國(guó)、

7、德國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)已對(duì)PEF技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用進(jìn)行了多年的研究，有些實(shí)驗(yàn)己進(jìn)入中試階段，而我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究也逐漸增加。廖小軍等[21]研究PEF殺菌滅酶效果和對(duì)蘋(píng)果汁品質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)PEF處理后大腸桿菌與釀酒酵母細(xì)胞發(fā)生明顯變化，表面粗糙、褶皺原生質(zhì)收縮、團(tuán)聚、分布不均勻，出現(xiàn)質(zhì)壁分離。大腸桿菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜局部變得模糊，部分細(xì)胞原生質(zhì)大量或全部流失，剩下細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，表明PEF對(duì)這兩種微生物具有很好的殺滅效果；此外還發(fā)現(xiàn)PEF很

8、好的保留了蘋(píng)果汁的色澤、風(fēng)味。楊穎等[22]研究了高壓脈沖電場(chǎng)(PEF)對(duì)百合混汁的滅菌效果。發(fā)現(xiàn)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到30kVcm時(shí)，滅菌效果非常顯著，處理時(shí)間為400μs時(shí)菌落總數(shù)已降低了4個(gè)對(duì)數(shù)值，并且表示經(jīng)PEF處理后的百合混汁的理化指標(biāo)沒(méi)有明顯的變化，其原有品質(zhì)被較好的保存。曾新安等[23]研究不同電場(chǎng)強(qiáng)度和處理時(shí)間的脈沖電場(chǎng)(PEF)對(duì)荔枝汁中釀酒酵母菌的殺滅效果，并探討能量輸入對(duì)釀酒酵母殺滅效果的影響。結(jié)果顯示：電場(chǎng)強(qiáng)度的增大和處

9、理時(shí)間的延長(zhǎng)均能增大釀酒酵母的菌數(shù)減少指數(shù)；對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期釀酒酵母進(jìn)行殺菌，表明荔枝汁中處于4個(gè)不同生長(zhǎng)時(shí)期的釀酒酵母對(duì)電場(chǎng)敏感度不同，由強(qiáng)到弱依次為穩(wěn)定期對(duì)數(shù)期衰亡期調(diào)整期。PEF對(duì)釀酒酵母的滅菌效果隨著電場(chǎng)能量輸入的增加而增強(qiáng)。研究表明PEF能夠很好的保留橘類果汁的品質(zhì)。Yeom等[24]人對(duì)比了脈沖電場(chǎng)(35kVcm，35μs)與巴氏加熱(94.6℃，30s)對(duì)橙汁質(zhì)量的影響，研究發(fā)現(xiàn)PEF處理的橙汁在維生素與代表性五種風(fēng)味物質(zhì)的

10、保留上明顯高于熱處理組。此外，PEF處理組的在色澤等方面也優(yōu)于熱處理組。Zeng等[25]研究脈沖電場(chǎng)與超聲技術(shù)對(duì)葡萄柚汁的質(zhì)量影響，結(jié)果表明聯(lián)合這兩種技術(shù)對(duì)從pH、酸度、糖度與導(dǎo)電率沒(méi)有多大影響，但可以明顯改善果汁的粘度與色度。Cserhalmi等[26]也進(jìn)行了類似的研究，發(fā)現(xiàn)脈沖電場(chǎng)處理過(guò)的葡萄柚汁、檸檬汁、橙子汁、橘子汁與對(duì)照組(未處理)在很多物化性質(zhì)上沒(méi)有差異。此外，有報(bào)道表示脈沖電場(chǎng)對(duì)酒類的陳釀等方面有明顯作用。Zeng等[