一种采用射频杀菌的孜然粉加工方法与流程

本发明涉及一种采用射频杀菌的孜然粉加工方法，属于食品加工领域。

背景技术：

孜然为伞形科孜然芹属一年或两年生草本植物，被认为是世界第二重要香料作物做为生活常见调味料其具有独特的风味和去腥增鲜作用。孜然富含精油，气味芳香浓烈，具有显著的清除羟基自由基、dpph自由基和抑制脂质过氧化物的活性。孜然做为新疆维吾尔族的重要民族药常被用来治疗消化不良、黄疸、腹泻、胀气，除了治疗功效外孜然还具有理气开胃、祛寒除湿、消炎、利尿、祛风、抗痉挛、抗过敏、抗氧化、抗血小板聚集和降血糖等药用特性。

孜然粉是孜然经过采收、日晒、干燥、机械研磨或压榨粉碎制成的粉末，故其微生物污染相当严重，而这些微生物可能包含致病性或腐败性的微生物。孜然粉常被添加于肉制品中以增进肉品的风味，其微生物特性，不仅影响到肉制品的品质，而且还会影响食品的安全性。传统的杀菌方式有干热、辐照和环氧己烷熏蒸等，但处理所需时间较长且处理后风味、色泽损失严重，化学物质残留，甚至造成环境污染。射频杀菌是利用射频(3khz-的电磁波)引起被加热物料带电离子的振荡迁移和偶极子旋转而将电能转化为热能，提高物料温度，从而杀灭微生物的方法。相比其他的杀菌方法，射频杀菌可以在较短的时间和较低的温度下使孜然粉的微生物指标满足国家标准，而且不会引起孜然粉色泽和风味明显的变化。

经检索与本专利密切相关的专利有三个，具体分析如下：

用于猕猴桃汁的杀菌方法(公开号：)：包括将猕猴桃汁置于射频装置的极板之间进行射频杀菌的步骤。与本发明相比，其原料为液体物料猕猴桃汁，与本发明中的固体粉末孜然粉存在明显区别，虽然均是利用射频加热技术进行杀菌，但对于液体物料和低水分含量的粉末类物料来说，加热原理存在显著的差异，加热杀菌难度有很大不同。另本发明采用的是在封口膜上加装防水透气阀的方式包装，之后再进行杀菌，属于包装后杀菌，与其存在明显的区别。

一种低脂肪高白藜芦醇含量的花生酱及其制备方法(公开号：)：采用射频杀菌代替传统的热杀菌，杀菌结束后进行热灌装，将灌装冷却后的产品竖直静置24h以上进行熟化，得到产品花生酱。与本发明相比，其原料与本发明存在明显的区别，且本发明采用的是在封口膜上加装防水透气阀的方式包装，之后再进行杀菌，属于包装后杀菌，与其存在明显的区别。

一种中短波红外真空干燥结合柔性杀菌制备半干型调理手撕牛肉的方法(公开号：)：其采用纳米氧化锌联合射频杀菌对牛肉进行杀菌处理。与本发明相比，其原料和和杀菌方式均与本发明存在明显的区别，且其杀菌时间长，生产效率低。

技术实现要素：

针对现有孜然粉杀菌技术不能保证快速杀菌和处理后产品品质的缺陷，申请人进行了广泛研究，发现将传统的适用于坚果干燥和饼干烘焙的射频加热技术应用于孜然粉的加工中杀菌效果良好，与传统的干热杀菌相比，杀菌效率是原来的8倍以上。

本发明的目的是开发一种具有货架期长、杀菌效率高的营养安全的孜然粉的加工方法。孜然颗粒经过粉碎、装填、包装和杀菌后得到成品。具体地说，本发明是通过下述技术方案实现的。

(1)粉碎：将孜然颗粒通过粉碎机进行粉碎，粉碎过后的孜然粉水分含量小于12％，能通过40目筛网；

(2)装填：将148-155g粉碎后的孜然粉装填入材质为pp的塑料盒中。其中物料高度32mm，容器高度为42mm，顶部内径直径为120mm，底部直径为100mm；

(3)包装：将一个防水透气膜直径大于12mm的防水透气阀加装在封口膜中央，覆膜后对塑料盒进行热封处理，封口温度为180℃，时间为20-30s；

(4)杀菌：将包装后的产品采用6kw、27.12mhz的射频加热设备进行杀菌处理，极板间距为90-150mm，物料最终温度为90℃；

(5)冷却：将处理过后的盒装孜然粉放置在室温下进行冷却，即得到孜然粉产品。

本发明的优点和积极效果是：

本发明制备得到的孜然粉中菌落总数和大肠菌群等微生物指指标均符合国家标准要求，而且产品具有长货架期的特点。整个生产过程高效环保，仅射频杀菌就比传统干热杀菌所用时间缩短了88％左右，极大地提高了杀菌效率。该方法操作简便，节省了大量的人力和物力，减少能源的消耗，孜然粉的色泽和气味没有明显的变化，保证了产品的品质。

附图说明

图1射频处理下极板间距和最终温度对菌落总数(a)和大肠菌群(b)致死率的影响

图2射频处理下水分含量和最终温度对菌落总数(a)和大肠菌群(b)致死率的影响

图3干热处理下最终温度对杀菌效果的影响

图4射频和干热杀菌处理下孜然粉挥发性物质的lda(判别)分析

具体实施方式

进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，不同条件下射频和干热加热处理孜然粉的升温

对水分含量为4％、7％和10％的孜然粉，在极板间距为100和120mm下进行射频加热，采用120℃干热加热处理，孜然粉达到60、70、80和90℃所需的时间见表1。这为射频杀菌过程中控制物料达到不同的最终温度提供了处理时间的对照。

表1射频和干热加热处理物料温度时间对照表

实施例2，极板间距和物料加热温度对杀菌效果的影响

原始含菌量为2.2×105±1.8×105(菌落总cfu/g)和787±617(大肠菌群mpn/100g)，水分含量为7％的孜然粉被用来进行不同极板间距和温度的杀菌试验。图1是孜然粉在极板间距为100和120mm下进行射频杀菌，菌落总数和大肠菌群的致死率随物料加热温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示，在2个极板间距下菌落总数和大肠菌群致死率均随着最终温度的升高而增大。在极板间距为120mm下，当最终温度为60℃时，孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率分别为94.3％±1.6％和32.0％±18.9％。当最终温度达到90℃时孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率分别为99.3％±0.0％和92.2％±5.6％。在最终温度为60、70和80℃时，不同的极板间距之间菌落总数致死率没有表现出一定的规律，且所得结果的标准差较大。这是因为原始物料的含菌量不能保证绝对的相等和射频加热杀菌过程中设备本身的不稳定性所决定的。在最终温度为80和90℃时，2个不同的极板之间不存在显著的差异，菌落总数和大肠菌群致死率在90℃时分别达到了99.1％和95.8％以上，样品的含菌量小于国家标准规定的菌落总数(1.5×/g，gb/.4-2001)和大肠菌群含量(≤50mpn/100g，gb/.4-2001)。

实施例3，水分含量和物料加热温度对杀菌效果的影响

原始含菌量为2.2×105±1.8×105(菌落总cfu/g)和787±617(大肠菌群mpn/100g)的孜然粉被用来进行水分含量和物料加热温度的杀菌试验。图2是在极板间距为120mm下进行射频加热，水分含量为4％、7％和10％孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率随物料温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示，在不同的水分含量下，孜然粉菌落总数和大肠菌群的致死率随着最终温度的升高而增大。当最终温度为60℃时，水分含量为10％的孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率分别为93.9％±1.0％和11.7％±9.9％。当最终温度达到90℃时，孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率分别为99.4％±0.1％和96.2％±0.0％。在最终温度为60、70和80℃时，不同的极板间距之间菌落总数致死率没有表现出一定的规律，且所得结果的标准差较大。这是因为原始物料的含菌量不能保证绝对的相等和射频加热杀菌过程中设备本身的不稳定性所决定的。在最终温度为80和90℃时，3个不同的水分含量之间不存在显著的差异，菌落总数和大肠菌群致死率在90℃时分别达到了99.0％和95.8％以上，样品的含菌量小于国家标准规定的菌落总数(1.5×/g，gb/.4-2001)和大肠菌群含量(≤50mpn/100g，gb/.4-2001)。

实施例4，干热杀菌试验效果随温度的变化

原始含菌量为2.2×105±1.8×105(菌落总cfu/g)和787±617(大肠菌群mpn/100g)的孜然粉被用来进行干热杀菌试验。图3是干热试验中孜然粉菌落总数和大肠菌群致死率随温度(60、70、80和90℃)的变化。结果显示随着温度的升高，孜然粉菌落总数和大肠菌群的致死率显著增大。当最终温度为60℃时，孜然粉菌落总数和大肠菌群的致死率分别为92.5％±0.3％和25.0％±28.8％，当最终温度达到90℃时，孜然粉菌落总数和大肠菌群的致死率分别为98.2％±0.2％和77.1％±5.4％。

对比射频加热杀菌和干热杀菌的结果会发现：相同温度下，射频加热杀菌和干热杀菌对菌落总数致死率结果相近，但对大肠菌群的致死率差异极大。当最终温度达到90℃时对菌落总数杀灭效果达到国家标准(gb/.4-2001)的要求但大肠菌群的杀灭效果未达到国家标准(gb/.4-2001)的要求。且射频杀菌时，当极板间距为120mm，水分含量为10％，物料最终温度到达90℃所需的时间为242s。而干热杀菌时，物料最终温度达到90℃则需要2009s。射频加热杀菌的杀菌效率是干热杀菌的8倍以上。故射频杀菌在孜然粉杀菌过程中在杀菌效果和杀菌效率两方面均优于干热杀菌。

实施例5，射频杀菌和干热杀菌对孜然粉品质的影响

表2是不同的杀菌方式对孜然粉颜色的影响，结果显示，未处理、射频加热80℃、射频加热90℃、干热处理80℃和干热处理90℃，5组孜然粉样品的l*和b*值差异均不显著；但射频处理和干热处理均与未处理组存在差异显著，其中干热处理90℃与和处理样品的a*值差异最大，表明孜然粉经过加热杀菌会引起色泽a*值的变化，变化程度随着处理时间增长和处理温度的增大而增大。

表2射频和干热杀菌处理下孜然粉的颜色变化

注：数据结果为：平均值±标准差；同一列中不同字母表示差异显著(p＜0.05)。

图4是均值法提取的特征值进行的判别分析法得到的分析图，ld1的方差贡献率为86.1％，ld2的方差贡献率为10.6％，两者的累计方差贡献率之和为96.7％，其中判别式ld1的贡献率大，起主要判别作用。从图中可以看出，射频处理90℃和干热处理80℃存在大量的重合现象，在ld1判别式(横坐标跨度)上，射频处理与未处理的距离小于干热处理与未处理之间的距离，因此射频处理与对照组之间的差异小于干热处理，说明射频处理的孜然粉品质要优于干热处理。

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技术特征：

技术总结

本发明公开了一种采用射频杀菌的孜然粉加工方法，属于食品加工领域。本发明以预干燥的孜然颗粒为原料，经过粉碎、装填、包装、杀菌和冷却得到产品孜然粉。采用射频杀菌替代传统的干热杀菌，在提高杀菌效率的同时，又更好的保持了孜然粉原有的色泽和风味。本发明是一种杀菌效率高，保质期长，工艺流程简单，产品营养安全，能耗低，适合工业化应用的孜然粉加工方法。

技术研发人员：王云阳;李宇坤;陈侃侃;郭超凡;陈香维

受保护的技术使用者：西北农林科技大学

技术研发日：2016.05.18

技术公布日：2017.11.28

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