气调包装协同低温等离子体杀菌对狮子头保鲜效果的影响

为探究气调包装协同低温等离子体处理对狮子头品质及货架期的影响,本研究设置对照组(普通彩袋包装)、气调包装组(40%CO₂+60%N₂)以及气调包装协同不同处理时间的低温等离子体组(MAP-3 min、MAP-6 min、MAP-9 min),通过菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)、感官评定及挥发性有机化合物等指标综合评价狮子头的贮藏品质。结果表明,气调包装协同低温等离子体处理使狮子头的初始微生物数量降低0.70~1.56 log CFU·g^-1,能有效减缓狮子头贮藏过程中TVB-N值的增加及脂质氧化。经低温等离子体处理后的新鲜狮子头中庚醇、1-己醇、1-丙醇、2-癸酮及壬酸等挥发性有机化合物增加。2-己酮、2-丁酮、苯乙烯、2-甲基吡嗪及八甲基三硅氧烷等挥发性有机化合物可能是狮子头腐败气味的主要成分。与对照组及其他处理组相比,MAP-6 min和MAP-9 min处理均可将狮子头货架期延长7 d,MAP-6 min和MAP-9 min 2组狮子头在贮藏7 d后微生物及TVB-N、TBARS等品质指标无显著差异。综合各项指标及能源成本,40%CO₂+60%N₂气调包装协同低温等离子体处理6 min可以在显著抑制微生物生长的同时保持狮子头的品质,将产品货架期延长至14 d。本研究结果为中式调理类肉丸制品新型保鲜技术的发展提供了理论参考。     

国外冷等离子体技术在果蔬杀菌保鲜中的应用

综合分析了国外冷等离子体技术的杀菌机理与技术优势、应用现状、存在的问题和未来发展重点,认为作为一种新兴的非热杀菌技术,冷等离子体技术在果蔬保鲜方面有广阔的应用前景。     

巴氏杀菌和超巴氏杀菌对牛乳清蛋白结构及热稳定性的影响

为了研究巴氏杀菌与超巴氏杀菌处理对牛乳清蛋白结构的影响,采用热力学和光谱学等方法测定乳清蛋白结构及稳定性。红外光谱分析结果显示巴氏杀菌处理对乳清蛋白二级结构影响不显著,而经超巴氏杀菌处理后的乳清蛋白中α-螺旋结构含量显著减少,无规则卷曲结构含量显著增多,结构转变的更为无序,其稳定性更好;荧光光谱分析结构表明经121℃、5 s超巴氏杀菌处理的乳清蛋白样品发生红移,说明超巴氏杀菌改变了乳清蛋白二级和三级结构;差示扫描量热法分析结果显示121℃、5 s热处理的乳清蛋白样品热变性温度为99.9℃,高于巴氏杀菌处理的乳清蛋白样品,表明超巴氏杀菌处理后的乳清蛋白样品的稳定性显著提高,期望为制备高品质乳提供理论基础。     

声热联合杀菌对NFC橙汁低温贮藏营养和感官品质的影响

为了探究声热联合杀菌（thermosonication,TS）对非浓缩还原（not from concentrate, NFC）橙汁品质的影响,研究比较了传统巴氏杀菌（70 ℃,15 min）和TS（600 W,60 ℃,13 min）对贮藏期间NFC橙汁的微生物、色泽、柠檬苦素、诺米林、维生素C (vitamin C, Vc)、总酚、总黄酮含量,以及抗氧化活性的影响,并采用GC-MS分析评价2种杀菌方式对NFC橙汁风味的影响。结果表明,在贮藏期间,2种杀菌方式下NFC橙汁中菌落总数以及霉菌和酵母菌均符合国家标准,糖酸成分稳定,TS处理不影响NFC橙汁的酸甜口感。与传统巴氏杀菌处理NFC橙汁相比,TS处理提高了NFC橙汁的浊度稳定性和色泽,褐变指数降低了12.50% ～16.67%,Vc的损失率减少了10.52%,总酚和总黄酮含量是传统巴氏杀菌组的1.00～1.06倍,柠檬苦素含量和诺米林含量分别降低了17.37%～56.62%和9.32%～63.85%,DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力分别是巴氏杀菌的1.09～1.21倍和1.11～1.70倍。通过GC-MS分析共鉴定出49种挥发性风味物质。NFC橙汁经传统巴氏杀菌处理后产生1-辛烯-3-醇、2-辛炔-1-醇、丁酸乙酯、反-2-辛烯醛、反-2-壬烯醛、反-2-庚烯醛、水芹醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮以及丁酸9种挥发性成分,导致NFC橙汁产生热异味;而TS处理能够有效抑制NFC橙汁产生这些成分,从而避免NFC橙汁产生热异味。因此,声热联合杀菌是一种优于或可代替NFC橙汁传统巴氏杀菌的杀菌方式,该研究为声热联合杀菌技术在NFC橙汁的应用提供理论依据和技术参数。     

低温等离子体发生器工作参数优化

低温等离子体（non-thermal plasma,NTP）发生器放电产生的活性物质可有效去除柴油机颗粒捕集器（diesel particular filter,DPF）中沉积的颗粒物（particulate matter,PM）,而发生器的工作参数直接影响活性物质的浓度,选取合适的工作参数有利于活性物质的产生。该文以空气为气源,考察了放电区表面温度、放电电压、放电频率、空气流量4个因素对NTP发生器产生活性物质浓度的影响。以O3质量浓度作为试验指标,进行了正交试验设计,并对试验结果进行单因素影响规律的分析、极差分析以及方差分析。研究表明：较低的放电区表面温度和放电频率有利于O3的生成,O3质量浓度随着空气流量的增大先升高后降低,随放电电压的变化没有明显的增减趋势;放电区表面温度、空气流量为显著因素,放电电压和放电频率为不显著因素;各因素对试验结果影响的大小顺序为：空气流量＞放电区表面温度＞放电频率＞放电电压;NTP反应器产生活性物质的较优组合是：放电区表面温度40℃、放电电压19 kV、放电频率7 kHz、空气流量5 L/min。研究结果对开发用于分解柴油机PM的NTP系统、优化NTP技术再生DPF的研究有重要的指导意义。     

微波杀菌对枇杷果汁品质的影响

为了探讨微波杀菌工艺对枇杷果汁贮藏期间品质的影响,以宁海白枇杷为原料加工成汁,经巴氏灭菌和微波杀菌处理后,研究4℃冷藏过程中菌落总数、总酚含量、Vc含量、DPPH·清除能力、pH、可溶性固形物(SSC)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性等指标的变化情况。结果表明,微波杀菌与传统巴氏杀菌相比,有相同的杀菌效果,能很好地延长果汁贮藏期;同时,微波杀菌处理的枇杷果汁总酚、Vc含量和DPPH·清除能力均显著升高,PPO和POD完全失活,而对果汁pH和SSC无显著影响。说明微波杀菌技术不仅具有较好的杀菌效果,而且能最大限度地保持枇杷果汁品质。本研究结果为微波杀菌在果汁工业的应用中提供了理论依据。     

盒装豆腐辐照杀菌的研究

研究了接种于盒装豆腐中致病菌（Listeria innocua L83和Salmonella）的辐照效应和盒装豆腐的辐照杀菌效果,以及辐照对包装豆腐的营养品质和感官品质的影响。结果表明,接种于盒装豆腐中的李斯特氏菌和沙门氏菌的D10值分别为0.225和0.240 kGy,2.0 kGy以下的剂量辐照能有效降低盒装豆腐中微生物的含量,提高豆腐的食用安全。该剂量辐照处理的盒装豆腐的感官品质能为人们所接受,蛋白质等营养品质没有明显的影响。     

低温等离子体协同纳米催化技术降低柴油机NOx排放

针对目前国内外开展的利用低温等离子体协同催化(NPAC)技术转化NOx排放的热点科学问题,采用柠檬酸络合法制备了一种La0.8K0.2Mn0.5Co0.5O3(LKMCO)纳米催化剂,协同低温等离子体(non-thermalplasma,NTP)发生器建立了NPAC系统。通过发动机台架试验,研究了NPAC技术转化柴油机NOx排放的影响因素,重点分析了NTP能量密度和排气温度对转化NOx的影响规律。结果表明:在NTP不同放电频率工作下,O2浓度与原机相比明显降低,降幅最高为5.17%;随着能量密度的增加,NO2浓度升高,NO浓度降低。在放电频率为14.0kHz条件下,当能量密度大于80J/L时,NO2和NO浓度开始转化;在温度为280～350℃时,LKCMO催化剂发挥活性,NPAC技术作用下NOx转化效率得以显著提高。     

低温等离子体活化水发生设备及其应用效果试验

等离子体活化水（Plasma-Activated Water,PAW）具有广谱杀菌特性,可有效杀灭生鲜食品上的微生物,抑制其腐败变质。该研究基于介质阻挡放电等离子体发生原理设计了一套PAW发生设备,主要部件包括介质阻挡放电结构、通风散热通道、活化水流动通道、高压交流电源等。其中,介质阻挡放电结构采用圆柱形高压放电电极与平板形低压放电电极上下均匀间隙组配,不锈钢导流板与流动水膜一体化设计低压电极;圆柱形高压放电电极的散热采用双向逆流、内外散热通风双通道;高压交流电源的功率电路采用交流-直流-交流电路结构实现介质阻挡放电能量供给,控制电路可实现频率、电压、电流等参数监测与调控。将鲜切马铃薯片模拟感染大肠杆菌,并进行PAW杀菌保鲜试验,以验证所研制设备的应用效果。结果表明,在进水流量600 mL/min、电极空气间隙10 mm、物料与活化水质量比1∶20、电源电压137.4 V、杀菌时间4.72 min条件下,PAW对染菌马铃薯片的大肠杆菌杀菌率达（98.65±0.59）%,经过24 d 贮藏后,不清洗组、蒸馏水清洗组和PAW清洗组染菌马铃薯片硬度分别为（3.01±0.84）、（3.54±0.81）、（4.70±0.48）N,色差值分别为22.08±1.05、13.21±1.43、7.35±0.82,相对电导率分别为（28.00±6.43）%、（26.72±2.07）%、（17.19±2.26）%,可溶性固形物含量分别为（6.850±0.120）%、（5.430±0.006）%、（3.080±0.006）%,腐烂率分别为（87.04±1.63）%、（76.32±1.60）%、（52.09±1.41）%,PAW清洗组染菌马铃薯片品质优于不清洗组、蒸馏水清洗组,PAW杀菌保鲜效果良好。该研究可为等离体子活化水杀菌技术研发及产业化应用提供参考。     

杀菌方式对即食胡萝卜片挥发性风味物质的影响

为研究不同杀菌方式对即食胡萝卜片挥发性风味物质的影响,运用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分别对新鲜胡萝卜片和经巴氏杀菌、超高压杀菌、热辅助超高压杀菌处理的即食胡萝卜片及其贮藏期间(4℃,60 d)的挥发性组分进行对比分析。试验结果表明:新鲜胡萝卜片的主要芳香成分为萜烯类物质。与未杀菌组相比,经不同杀菌处理后,即食胡萝卜片的萜烯类物质含量均有所降低,其中巴氏杀菌组降低的最多。在贮藏前期(20~30 d),超高压处理即食胡萝卜片的萜烯类物质的含量最高,超高压杀菌在短期内较好地保持了胡萝卜特有的香气,即食胡萝卜片品质较好;其次是热辅助压力杀菌组,热辅助压力杀菌组即食胡萝卜片的β-蒎烯、β-石竹烯的含量较其他处理组较高,较好地保持了胡萝卜的松树树脂香气以及辛香气味;而巴氏杀菌组即食胡萝卜片的萜烯类物质含量最低,即食胡萝卜片的品质相对较差。研究结果可为新型杀菌技术在即食产品领域的应用提供参考。     

利用介质阻挡放电等离子体杀灭鲜榨果汁大肠杆菌

与传统热杀菌相比,非热杀菌能较大程度地保持食品中营养成分,节约能耗。为了进一步研究非热杀菌技术,利用自行设计的介质阻挡放电反应器（DBDR）,以鲜榨果汁为杀菌介质,研究了DBDR所产生的低温等离子体（LTP）的杀菌效果和对鲜榨果汁品质的影响。采用响应面法建立了介质阻挡放电等离子体（DBDP）杀灭鲜榨果汁饮料中大肠杆菌的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,并探讨了循环次数、pH值、温度及电压对DBDP杀灭大肠杆菌的影响,优化出杀灭7个数量级大肠杆菌（E.coli）ATCC 8739的工艺参数为：循环次数6次,pH值 3.14,温度39.72℃,电压21.42 kV。为进一步研究DBDP的杀菌规律和探讨杀菌机理奠定了数学基础,同时,此模型的决定系数R2达到0.9817,可推广应用到其他果蔬汁的杀菌处理,提高鲜榨果蔬汁的品质和质量安全。     

常压室温等离子诱变选育高产橙、黄色素红曲菌研究

为了提高红曲菌(Monascus sp.)产橙、黄色素的性能,采用新型的常压室温等离子体(ARTP)诱变技术处理红曲菌WM951孢子悬液。结果表明,最佳照射时间为90 s,此时红曲菌突变效果最好,其孢子致死率为78%,形态突变率为14.2%。试验最终从15株突变菌株筛选得到1株高产橙、黄色素的突变菌株WM951M1,对该菌株的发酵产物进行色价检测分析,发现该突变菌株产橙、黄色素能力比出发菌株分别提高136%、43%,30℃培养10d后其固态发酵红曲米中橙、黄色素色价最大值分别为3 620、3300 U·g-1。出发菌和突变菌所产色素的全波长扫面图谱显示,突变菌所产色素最大吸收峰出现在465nm处,并在410 nm处也有吸收峰,说明该菌主要合成橙、黄色素。在传代培养的过程中,该突变菌株表现出良好的遗传稳定性及形态稳定性,不仅可应用于生产橙、黄色素,也可用于生产色调偏橙型红曲米,还能丰富红曲菌菌株库资源。     

HPLC-ICP-MS法测定农业废水中有机砷与无机砷的方法研究

建立了应用高效液相色谱(HPLC)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)联用技术测定农业水环境样品中三价砷(AsⅢ)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、五价砷(AsⅤ)4种砷形态的分析方法。试验表明,4种砷形态的线性范围宽(1~300μg·L-1),相关系数(r)均大于0.999 0,方法检出限低(0.7~0.9μg·L-1),精密度好,重复测定7次结果的RSD均小于5%。通过计算加标回收率验证方法的准确性,加标回收率为94%~112%。实际样品的测定结果显示,农田废水中砷的主要存在形态为As(Ⅴ),其次为As(Ⅲ)。