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1、擬攻讀博士學位科學計劃書 姓名:報考專業(yè): 計劃書題目:高壓脈沖電場滅菌對果醋品質的影響及其在貯藏過程的作用 一、立題依據(jù) 研究的背景 果醋是為實現(xiàn)水果的綜合利用而開發(fā)的新產(chǎn)品,它一種營養(yǎng)豐富、風味優(yōu)良的酸性調味品,兼有水果和食醋的營養(yǎng)保健功能。其在發(fā)酵過程中,水果的大部分糖分被微生物發(fā)酵生成果醋的主要成分醋酸,而氨基酸、有機酸、礦物質元素、維生素等的小部分被微生物利用形成新的營養(yǎng)和風味成分,因而果醋保留了大部分水果原有的營養(yǎng)成分[1]。果醋除了具有普通食醋的作用如解除疲勞、消除肌肉疼痛、預防心血管病的發(fā)生、增
2、進食欲、促進消化等,還兼有水果的保健功能。如:山楂的降血壓、改善心臟收縮力和利用氧氣功能降低體內(nèi)脂肪酸和堆積的乳酸,具有健美、消除疲勞的作用;蘋果的治脾虛火盛、補中益氣、潤肺、悅心,生津開胃;梨的生津潤燥、清熱化痰、止咳等功效[2-4]?! 〗鼛啄?,國內(nèi)果醋研究也已成為食醋領域研究的熱點之一,而且果醋的種類也逐漸增加。敬思群[5]以玉米,麩皮為主要原料,經(jīng)酒精發(fā)酵后加入葡萄皮渣進行醋酸發(fā)酵而制得葡萄果醋,再經(jīng)調配,制成風味獨特的葡萄果醋飲料;蔣家新等[6]以大米糖化醪為主要原料添加菠蘿生產(chǎn)帶肉果汁醋;還有研究人員以殘次蘋
3、果和高粱為主要原料釀成蘋果高粱保健醋飲料以及百合果醋、香蕉西番蓮果醋等等[7-9]。目前,根據(jù)果品資源的特點,可選擇合適的工藝和方法,進行果醋系列產(chǎn)品的研究與開發(fā),已開發(fā)的可作為生產(chǎn)果醋的果品資源主要有:蘋果、山楂、水蜜桃、獼猴桃、野生酸棗、沙棘、南瓜、葡萄、鴨梨、烏梅、黑加侖、番茄、龍眼、芒果、杏、桔子、檸檬、草莓、菠蘿、香蕉、芭蕉、柿子和羅漢果等[1]?! ≡诠坠I(yè)生產(chǎn)中,工藝的優(yōu)化和選擇對果醋的質量如香味、口感等產(chǎn)生直接的影響。除了水果的選擇、發(fā)酵過程中條件的選擇與控制、酵母的菌種質量之外,發(fā)酵之后的滅菌處理與陳
4、釀過程對于果醋的質量也具有十分重要的意義。殺菌是食品加工過程中的一個重要單元操作,該本操作可以食品中的酶失活并殺死食品中存在的致病菌、腐敗菌和產(chǎn)毒菌,以保證食品的安全性,延長產(chǎn)品的保藏期。發(fā)酵而成的果醋液中存在大量的酵母菌殘體、醋酸菌及其它微生物,為了終止醋酸發(fā)酵過程通常要進行滅菌處理[10]。發(fā)酵所得的新醋味粗,且渾濁,不適宜飲用,經(jīng)一定時期儲藏和適當?shù)墓に囂幚恚趦Σ仄诎l(fā)生一系列理化及生化的變化,果醋變得香濃醇和清晰色美,此過程稱為果醋的老熟或陳釀[11]。陳釀的本質是物理上的分子重排與化學上的氧化和合成的過程,該過
5、程具有促進醋液的澄清和提高果醋的穩(wěn)定 性。經(jīng)過陳釀過程的氧化還原、酯化以及聚合沉淀等作用,果醋中的不良風味物質減少,芳香物質得到加強和突出,各種物質之間達到平衡,果醋變得和諧、柔順、細膩、醇厚,并表現(xiàn)出特有的典型風格[12]?! ∧壳?,熱處理滅菌方式廣泛應用于果醋等流體食品的殺菌,其顯著提高了食品的質量,延長了食品的貨架期。但熱力殺菌技術存在一些難以克服的問題:它對果醋中尤其是熱敏性營養(yǎng)成分及色、香、味等有很大的破壞作用,使其失去原有的新鮮厚,甚至還可能產(chǎn)生異味(如蒸煮味),而影響了食醋的質量。隨著近年來人們對食品新鮮
6、度要求的不斷提高,希望食品在加工過程中能保持其原有的新鮮度。此外加熱滅菌的果醋擱置一段時間后可能逐漸呈現(xiàn)均勻的混濁,這是嗜溫、耐醋酸、耐高溫、厭氧的梭菌引起的[1]。梭菌的增殖不僅消耗醋中的各種成分,還會代謝不良物質,如產(chǎn)生異味的丁酸、丙酮等破壞醋的風味,而且大量菌體包括未自溶的死菌體使醋的光密度上升,透光率下降,影響其品質[13]?! 」装l(fā)酵目前常采用液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn),剛發(fā)酵完的新鮮果醋口感生硬、醋味刺激、香氣淡薄。為了提高食醋的風味,增加香氣,必須對新鮮食醋進行陳釀處理[14]。傳統(tǒng)多采用自然陳釀工藝,存在時間長(少
7、則數(shù)月,多則經(jīng)年),占用設備容器多,管理困難,衛(wèi)生條件差,不能很好地滿足市場的供應。為加速食醋的陳化,縮短陳釀期,現(xiàn)代加工多采取人工快速催陳技術。目前應用于食醋催陳的方法主要有高壓靜電催陳、激光催陳、微波催陳、紅外線催陳等[15,16],微波和紅外線作用于酒體或醋體后溫度升高,這實際上是“高溫”貯存,促使雜味物質揮發(fā)掉的同時,也不可避免地失去了酒或醋中的部分香味成分,影響了產(chǎn)品質量;激光方法簡便易行,但于激光管使用壽命有限,故處理成本高。在解決許多果醋發(fā)酵風味比較平淡、缺乏香氣這一困擾果醋發(fā)展的問題上,研究出適合果醋的陳
8、釀工藝將取得突破性進展?! 鴥?nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)外研究人員從能量消耗、經(jīng)濟性、處理效果等影響因素等方面對果醋的滅菌與陳釀進行了一定的研究。馬永昆等[17]人對幾種滅菌處理對桑葚果醋香氣品質的影響,發(fā)現(xiàn)熱處理桑椹果醋香氣品質較差,微波處理的桑椹果醋香氣成分綜合得分最高。許多研究都在嘗試新的滅菌方式對果醋進行處理,以改善果