孟柯 于躍

【摘要】 本文研究了超聲波對細菌的殺滅作用，并將超聲波應用于鮮豆?jié){的殺菌。通過對超聲波處理前后細菌菌落總數(shù)變化的對比，研究超聲波殺菌的最好方法，其中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過12 kHz、20 min超聲波處理的鮮豆?jié){，殺菌率達99%，而且具有優(yōu)良的感官性能和良好的均質(zhì)作用。

【關(guān)鍵詞】 超聲波;殺菌;鮮豆?jié){

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.02.013

Abstract： The bactericidal effect of ultrasound on bacteria was studied in this paper，and application of ultrasound in sterilization of fresh soybean milk.Contrast the change of total bacterial colonies before and after ultrasonic treatment，study on the best method of ultrasound sterilization.Fresh soybean milk treated by 12 KHz and 20 min ultrasound was found.The bactericidal rate was 99%，It also has excellent sensory properties and good homogenization.

Key words： ultrasonic;sterilize;fresh soybean milk

食品的腐敗變質(zhì)在很大程度上是由于食品中微生物的活動所造成的[1]，全世界每年由此而造成的損失約占食品原料的20%以上[2]。長期以來，人們用于食品抑菌、殺菌以延長保質(zhì)期的方法有加熱殺菌、冷凍保藏、干制、鹽漬、添加化學防腐劑等，但仍有不盡人意的地方[3]。一般的殺菌方法如熱力殺菌雖然效果較好，但對食品的風味和營養(yǎng)素破壞較大;添加化學防腐劑雖具有較強的抑菌防腐作用，但化學防腐劑存在安全隱患。因此，基于光、電、聲、磁這些物理特性綜合應用的“冷殺菌技術(shù)”也就越來越受到人們的關(guān)注，成為21世紀食品工業(yè)研究和推廣的重要高新技術(shù)之一。因為這種工藝不會改變食品的色、香、味，也不會發(fā)生化學變化，破壞食品的組份等，與傳統(tǒng)熱處理相比，又可保存產(chǎn)品的新鮮感和良好風味。本文采用超聲波對食品進行殺菌處理，以期達到延長食品保質(zhì)期的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

1.1.1 試驗材料

豆?jié){，大腸桿菌菌種，牛肉浸膏，蛋白胨，營養(yǎng)瓊脂，氯化鈉，pH試紙。

1.1.2 實驗設(shè)備

無菌操作臺，不銹鋼立式電熱蒸汽壓力滅菌器，電熱鼓風干燥箱，電熱恒溫培養(yǎng)箱，超聲波細胞粉碎機，電熱恒溫水浴鍋。

1.1.3 其它設(shè)備

吸管，錐形瓶，試管，培養(yǎng)皿，燒杯，量筒，玻璃棒，托盤天平，吸耳球等。

1.2 試驗方法

通過殺菌前后菌落總數(shù)的測定，評價超聲波殺菌效果。

2 超聲波對純細菌殺菌效果的實驗

2.1 菌落總數(shù)的測定

2.1.1 操作步驟

（1）檢樣稀釋及培養(yǎng)（無菌操作條件下）;（2）菌落計數(shù)。

2.2 溶液及試劑的配方（每1000 mL純水中含量）

（1）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3.0 g，蛋白胨10.0 g，氯化鈉5.0 g，pH7.4～7.6;（2）生理鹽水：氯化鈉8.5 g;（3）營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基：營養(yǎng)瓊脂粉45.0 g。

2.3 準備工作

（1）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的制備;（2）滅菌。

3 超聲波對鮮豆?jié){中細菌的殺滅作用

3.1 超聲波作用時間對殺菌效果的影響

3.1.1 操作步驟

將制備的生豆?jié){用超聲波細胞粉碎機作用，輸出控制為50%，占空比為50%，作用時間分別為：5 min、6 min、7 min、8 min、9 min、10 min。將未經(jīng)作用的豆?jié){和經(jīng)過不同時間作用的豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4系列稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個稀釋度做平板，每個稀釋度做兩個平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，24 h后計算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表1。

3.1.2 結(jié)果分析

經(jīng)過初步測試，發(fā)現(xiàn)超聲波作用時間在10 min.之內(nèi)，效果不是很明顯，因此需要延長超聲波的作用時間繼續(xù)觀察，同時需要測量溫度，以防止因溫度過高而影響超聲波的非熱殺菌效果。

3.2 延長超聲波作用時間對殺菌效果的影響

3.2.1 操作步驟

具體操作與3.1的操作步驟相同，只是將作用時間延長為5 min、10 min、15 min、20 min。平板在37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)的時間延長為48 h，之后進行菌落計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表2。

3.2.2 結(jié)果分析

從表2所測得的數(shù)據(jù)可知，鮮豆?jié){中細菌的數(shù)量隨著超聲波殺菌時間的延長而降低，當殺菌時間達到20 min時，殺菌率達到45%。而且，此時菌液的溫度為33 ℃，基本上不會影響超聲波的非熱殺菌效果。

3.3 超聲波作用頻率對豆?jié){殺菌效果的影響

3.3.1 操作步驟

將經(jīng)過磨漿之后的豆?jié){用占空比為50%的超聲波作用，作用時間為5 min，輸出控制分別為30%、40%、50%、60%、70%。將未經(jīng)作用的豆?jié){和經(jīng)過不同輸出控制作用后的豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4系列稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個稀釋度做平板，每個稀釋度做兩個平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48 h后計算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表3。

3.3.2 結(jié)果分析

從表3所測得的數(shù)據(jù)可知，鮮豆?jié){中細菌的數(shù)量隨著超聲波殺菌頻率的增大而降低，當輸出控制達到70%的時候，殺菌率達到47%。而且，此時菌液的溫度為38 ℃，基本不會影響超聲波的非熱殺菌作用效果。

3.4 超聲波殺菌最佳方案的確定

3.4.1 操作步驟

將經(jīng)過磨漿之后的豆?jié){分裝于10個100 mL的錐形瓶中，分別編號為1～10號，每瓶中裝有豆?jié){120 mL，分別用不同時間，不同功率的超聲波作用，實驗具體方案見表4。

將10瓶豆?jié){分別按照上述的試驗方案，用占空比為50%，不同輸出控制的超聲波分別作用不同的時間。將處理之后的10瓶豆?jié){分別做10-1、10-2、10-3、10-4的稀釋液，選擇10-2、10-3、10-4三個稀釋度做平板，每個稀釋度做兩個平板。將注入瓊脂后凝固的平板放入37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，48 h后計算菌落總數(shù)，記錄數(shù)據(jù)并列表5。

3.4.2 結(jié)果分析

從表5所得的數(shù)據(jù)可以看出，9號瓶的殺菌率達到99%，因此，超聲波對鮮豆?jié){殺菌的最佳方案為：輸出控制60%，作用時間20 min。

4 結(jié)論

用超聲波頻率12 kHz（即輸出控制60%），占空比50%條件下處理自制鮮豆?jié){20 min，殺菌率達99%，并且對豆?jié){有良好的均質(zhì)作用。

【參考文獻】

[1] 殷蔚申.食品微生物學[M].北京：中國財政經(jīng)濟出版社，1991.

[2] 力奔.食品防霉保鮮手段的新突破[J].中國食品，1993（7）：40.

[3] 李里特.現(xiàn)代食品殺菌技術(shù)的原理與特點[J].食品與機械，1992（6）：17-20.