【摘要】：新鮮牛乳中存在著大量微生物,通過加熱殺菌是現(xiàn)代乳品加工的重要手段,然而,加熱殺菌尤其是過量加熱殺菌又會對牛乳中的蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì),造成破壞,導(dǎo)致乳制品營養(yǎng)損失。而當(dāng)前乳品加工過程中采用的加熱殺菌工藝和技術(shù)參數(shù),都是基于過去傳統(tǒng)微生物純培養(yǎng)技術(shù)獲得和評價的,而隨著近年來微生物宏基因組學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展,將人們對微生物的認識提高到了一個新的水平和階段。研究表明,傳統(tǒng)的純培養(yǎng)技術(shù)只能夠觀察到低于實際1%的微生物,而超過99%的微生物實際上我們過去都忽略掉了。在乳品加熱殺菌強度和工藝參數(shù)的制定上,同樣忽略了絕大多數(shù)微生物的存在,這在一定程度上是不準(zhǔn)確的,也是不精確的。因此,如何利用現(xiàn)代宏基因組學(xué)技術(shù)方法,通過對不同加熱殺菌處理牛乳工藝和參數(shù)進行修正,以獲得較為客觀、精準(zhǔn)的加熱殺菌工藝及參數(shù),對于最大程度降低牛乳中熱敏營養(yǎng)物質(zhì)損失,節(jié)能減排,具有重要的生產(chǎn)實際意義。本研究以某大型乳品企業(yè)采集的標(biāo)準(zhǔn)化新鮮牛乳為原料,分別在實驗室、乳品生產(chǎn)線采用微波、巴氏殺菌、高溫短時不同加熱殺菌處理,再分別利用傳統(tǒng)純培養(yǎng)技術(shù)和PCR-TGGE技術(shù)測定各樣品中的細菌總數(shù)、微生物宏基因組,對比分析其殺菌效果,同時對各處理的牛乳樣品的乳品企業(yè)常檢指標(biāo)進行測定。結(jié)果表明:1.33組不同殺菌條件殺菌處理后牛乳中細菌總數(shù)均呈不同程度下降,對細菌總數(shù)下降不明顯、相同細菌總數(shù)且較高殺菌強度組別,選取9個微波殺菌處理、9個實驗室條件巴氏低溫長時殺菌處理、7個乳品規(guī)模生產(chǎn)條件下巴氏短時高溫殺菌處理,共25個處理,分別提取各條件殺菌前后牛乳中微生物宏基因組,通過PCR-DGGE變性梯度凝膠電泳、16SrDNA序列測定、比對、同源性分析等,進一步判定各組處理殺菌效果。2.不同微波殺菌處理研究表明,隨著微波強度和殺菌結(jié)束時牛乳溫度的升高,純培養(yǎng)的微生物數(shù)量逐漸減小,以達到飲用牛乳的要求,殺菌的最終溫度在27℃時,雖然微波強度和處理時間不盡相同,但牛乳樣品中檢測出的微生物為七種,且包含大腸桿菌;而在最終殺菌溫度為10℃的三個樣品中,隨其他條帶的變化不盡相同,但代表大腸桿菌的條帶消失了。從環(huán)保和實際應(yīng)用的角度考慮,在700w的條件下,加熱38s時殺菌條件最佳。3.實驗室條件下低溫長時巴氏殺菌處理研究表明,隨著時間的延長和溫度的升高,純培養(yǎng)的微生物數(shù)量總體上在減少,但存在著時間太長而導(dǎo)致的能源浪費和營養(yǎng)的損失。分析TGGE指紋圖譜表明,在殺菌程度不足時,牛乳中會存在假單胞菌有害微生物且純培養(yǎng)的微生物數(shù)量過高。在經(jīng)濟環(huán)保的前提下適合牛乳實驗室條件下巴氏殺菌的最佳條件是在62℃下加熱45min的,若對牛乳品質(zhì)有更高要求,可以采用65攝氏度,處理45min或是68℃處理30min。4.規(guī)模生產(chǎn)條件下巴氏短時高溫殺菌處理研究表明,隨著加熱時間和加熱溫度的上升,純培養(yǎng)的微生物的數(shù)量逐漸減少,共六組滿足條件。而72℃處理15s、85℃處理15s和95℃處理5s的樣品的泳道上只剩下一個條帶,無論是從菌落總數(shù)的角度,還是PCR-TGGE測定結(jié)果分析的角度來看,這三者的差別均不大,結(jié)合前面理化指標(biāo)的測定結(jié)果可知,在保證殺菌效果一定的基礎(chǔ)上,可選取更低強度的殺菌處理,選取72℃處理15s或95℃處理5s即可達到傳統(tǒng)的殺菌目的,同時又可降低牛乳營養(yǎng),節(jié)能減排。因此,建議實驗室小規(guī)模對牛乳進行殺菌時,可采用62℃下加熱45min,若是采用微波殺菌則可以選擇在700w的條件下,加熱38s,使得最終殺菌溫度到達100℃。規(guī)模生產(chǎn)條件下巴氏短時高溫殺菌處理在72℃處理15s或95℃處理5s。
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【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS252.41

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本文編號：2258486