探討影響脈衝電場滅活微生物的因素
學生姓名:
李玗庭
指導教授:
張祐維
學期:
107上
摘 要:
巴斯德殺菌是食品用來殺菌的一種方法，但高溫可能會使食品品質變化，包括香氣、風味、維生素、天然抗氧化劑、質地的流失，及蛋白質變性，非熱殺菌可使食品品質改變最小化。脈衝電場（Pulsed electric field, PEF）是種新興的非熱殺菌技術，可替代傳統巴斯德殺菌。本篇研究目的為探討影響脈衝電場對滅活微生物的因素。使用電場40 kV / cm，頻率100 Hz之脈衝電場，連續處理經接種大腸桿菌K-12且初溫5℃ 之牛奶，牛奶預熱達30℃ 及以上時，處理後滅活效果隨時間和溫度升高而上升，可知牛奶溫度會影響PEF滅活效果。為了消除PEF處理產生的熱能，處理後的牛奶需經暫存裝置到冷卻裝置冷卻，於暫存裝置停留時間越長，PEF滅菌效果越好。蘋果汁在入口溫度為20℃ 下進行PEF處理，PEF滅活微生物效果隨溫度升高而上升。為了研究微生物失活是因較高的能量輸入或是細胞在逐漸升溫下對PEF更敏感，故使用36℃的入口溫度重複實驗。結果顯示，入口溫度越高，達同一滅活程度所需的能量較少。蘋果汁（pH 3.5）和柳橙汁（pH 3.7）的pH值略有不同，李斯特菌在柳橙汁中幾乎沒有被滅活，而在蘋果汁中當能量輸入為87 kJ / kg則有3.5 log數量失活。微生物在西瓜汁（pH 5.3）中對PEF敏感性明顯較低，故用HCl將西瓜汁的pH值從5.3降至3.6進行PEF滅活，結果顯示西瓜汁pH降低時PEF滅活能力增強，可知果汁pH值會影響PEF滅活效果。脈衝數量可透過調整脈衝頻率而改變。隨脈衝數量增加，微生物的LR值（log reduction）變大，即滅活微生物數量增多。當使用較短脈衝處理酸乳清時，細菌LR值小於酵母菌LR值，可知酵母菌對其PEF敏感性較高 ; 於較長脈衝處理後酵母菌和細菌的LR值差異較小，所以使用較短的脈衝可以選擇性殺死微生物，適用於需保存益菌的食品。隨脈衝數量增加，微生物滅活效果越好。綜合上述所述，樣品溫度、pH值、微生物特性和PEF設定條件，皆會影響PEF滅活效果。
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