CN109221373A - 一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，将槟榔产品放入包装袋（盒）中充入气体进行密封包装，在室温、相对湿度50~95%RH条件下，将包装袋（盒）置于高压电场等离子体杀菌装置的两个电极之间，采用短时‑间隙‑多次杀菌方式，处理电压强度为15~30kv/cm，单次电场作用时间为20~40s，间隔时间为30~90s，重复处理3~5次。包装槟榔采用高压电场等离子体短时‑间隙‑多次杀菌方式，在保证槟榔感官品质的情况下，显著提高杀菌效果，并且短时‑间隙‑多次杀菌方式能满足包装槟榔产品的大规模自动化生产要求。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法。
背景技术
近年来，食用槟榔的生产工艺得到了很大的发展，但其加工工艺大多采用传统的劳动密集型加工工艺，卫生状况较差，加工过程中极易被微生物污染，从而造成槟榔产品的微生物总量超标，影响其货架期。目前，加工槟榔主要通过添加不同防腐剂、紫外线照射、辐照等方法降低微生物数量。但是，这些方法的杀菌效果并不理想，对延长槟榔的货架期效果不明显，而且在一定程度上降低槟榔的质量。
高压电场等离子体冷杀菌是目前国际上一种新兴的食品冷杀菌技术，其利用食品包装内部气体介质产生光电子、离子、粒子和活性自由基团等，这些活性成分与微生物接触，攻击、破坏细胞结构而达到杀菌效果。目前，高压电场等离子体冷杀菌方法的研究已经取得一定进展。专利ZL201410347682.3公开了一种生鲜肉高压电场等离子体协同纳米光催化杀菌保鲜方法，该方法是将纳米材料制成改性涂布液干燥成抗菌包装材料对生鲜肉进行MAP包装后连续冷杀菌处理。专利ZL.201510182548.7公开了一种等离子体协同纳米材料光催化的包装内冷杀菌方法，是将微生物与纳米材料混合后再置于等离子体装置内进行杀菌处理。但是由于槟榔表面呈多纤维状，粗糙不平整，，并且有很多凹凸不平的网状沟纹，因此，上述方法不适用于槟榔加工产品的杀菌处理。开发一种高效绿色低碳、不影响产品感官品质的包装槟榔冷杀菌方法，是槟榔产业急需解决的关键技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题提供一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法。该方法用高压电场低温等离子体装置对包装后的槟榔实施冷杀菌处理，在特定的温湿度环境下，通过优化等离子体激发形成次数和激发时间提高对槟榔的杀菌效果，有效延长槟榔产品的货架期。同时，该方法避免了先杀菌后包装产品时产生的微生物二次污染，适用于大规模工业化生产。本发明旨在为槟榔包装产品提供一种安全高效、低碳绿色、易操作的冷杀菌方法。
本发明的技术方案是提供一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）将槟榔产品放入包装袋（盒）中进行充气包装；
（2）将包装袋（盒）置于高压电场低温等离子体杀菌装置的两个电极之间，处理电压强度为15-30kv/cm；
（3）采用短时-间隙-多次杀菌方式，单次电场作用时间为20-40s，间隔时间为30-90s，重复处理3-5次。
进一步的，所述步骤（1）中，槟榔产品包装内充入的气体为空气。
进一步的，所述步骤（1）中，槟榔产品包装内充入的气体为高氧浓度气体，氧气的浓度为21%-60%。
进一步的，所述步骤（2）中，室温、相对湿度为50-95%RH。
进一步的，所述高压电场低温等离子体杀菌装置包括有等离子体发生装置和高压电场发生器。
本发明的有益效果是：本发明的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法具有如下有益效果：
（1）本发明采用短时-间隔-多次处理方式，充分利用包装内低温等离子体的杀菌后效应来缩短高压电场作用时间，在保证槟榔产品感官品质的前提下显著提高了杀菌效果；同时短时-间隔-多次处理方式能满足包装槟榔产品大规模自动化生产线的要求。
（2）通过激发包装内部气体介质产生低温等离子体进行杀菌，避免了产品传统工艺中包装环节造成的二次污染，同时可显著降低防腐剂的使用量。
（3）本发明的高压电场低温等离子体杀菌方法在常温常压下进行，处理时间短，不会引起包装及包装内部产生热量和温度变化，不会产生化学残留，避免了其他杀菌方法因温度或残留问题对槟榔产品感官品质造成的负面影响，是一种高效绿色冷杀菌技术。
附图说明
图1是本发明的高压电场低温等离子体发生装置的结构示意图；
附图标记：等离子体发生装置1，上电极11，下电极12，上绝缘护板13，下绝缘护板14，槟榔包装袋15，高压电场发生器2，电压调控器3。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
如图所示，本发明的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法包括如下步骤：
（1）将槟榔产品放入包装袋（盒）中进行充气包装，槟榔产品包装内充入的气体为空气或高氧浓度气体，氧气的浓度为21%-60%；
（2）在室温、相对湿度为50-95%RH时候，将包装袋（盒）置于高压电场低温等离子体杀菌装置的两个电极之间，处理电压强度为15-30kv/cm；
（3）采用短时-间隙-多次杀菌方式，单次电场作用时间为20-40s，间隔时间为30-90s，重复处理3-5次。
本发明一个较佳实施例中，所述高压电场低温等离子体杀菌装置包括有等离子体发生装置1和高压电场发生器2。所述等离子体发生装置1包括有上下间隔设置的上电极11和下电极12，所述上电极11的底部设置有上绝缘护板13，所述下电极12的上部设置有下绝缘护板14，所述上绝缘护板13和所述上绝缘护板13之间用于放置槟榔包装袋15。所述高压电场发生器2连接所述等离子体发生装置1，所述高压电场发生器2还连接一电压调控器3。
样品预处理：槟榔样品，是从槟榔公司生产线上随机选取，运回实验室。
袋装样品（包装袋大小：18.5 cm×13 cm）：将槟榔样品（20 ±1g）置于包装袋内进行空气包装，在室温、相对湿度70~80%RH条件下进行等离子体处理。
盒装样品（包装盒：17 cm×12 cm×3.5 cm）：将槟榔样品（20 ±1g）置于包装袋内充入高浓度氧气，气体比例为氧气：二氧化碳：氮气=40%：30%：30%，，在室温、相对湿度70~80%RH条件下进行等离子体处理。
实施例1
针对袋装槟榔产品的低温等离子体冷杀菌处理。
空白组1：包装样品不经过等离子体处理，直接检测其菌落总数；
实验组1：包装样品经电压强度17.8 kV/cm，一次性处理30s，检测其菌落总数。
实验组2：包装样品经电压强度17.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔60s,
重复 3次，检测其菌落总数。
实验组3：包装样品经电压强度17.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔60s,
重复 5次，检测其菌落总数。
实验组4：包装样品经电压强度17.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔90s,
重复4次，检测其菌落总数。
实验组5：包装样品经电压强度17.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔90s,
重复 7次，检测其菌落总数。
表 1：袋装槟榔经处理后的菌落数量
表1中结果显示袋装槟榔经低温等离子体第一次处理后，间隔时间越长槟榔中菌落总数越少，说明杀菌效果越好，表中数据显示实验组4 的杀菌效果优于实验组2。间隔重复杀菌次数增加能够增强杀菌效果（表中数据显示实验组3的杀菌效果优于实验组2），但是重复次数过多则效果不明显（表中数据显示实验组4和实验组5的效果相差不大）。
实施例2
针对盒装槟榔产品的低温等离子体冷杀菌处理。
空白组1：包装样品不经过等离子体处理，直接检测其菌落总数；
实验组1：包装样品经电压强度21.8 kV/cm，一次性处理30s，检测其菌落总数。
实验组2：包装样品经电压强度21.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔60s,
重复 3次，检测其菌落总数。
实验组3：包装样品经电压强度21.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔60s,
重复 5次，检测其菌落总数。
实验组4：包装样品经电压强度21.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔90s,
重复 4次，检测其菌落总数。
实验组5：包装样品经电压强度21.8 kV/cm，一次性处理30s，间隔90s,
重复 7次，检测其菌落总数。
表 2：盒装槟榔经处理后的菌落总数
表2 显示盒装槟榔采用间隔-重复杀菌方式的杀菌效果，实验结果与表1中袋装槟榔的结果一致。在一次杀菌处理后间隔的时间越长，越有利于增强杀菌效果，表中数据显示实验组4的效果优于实验组2。重复杀菌处理次数增加有利于增强杀菌效果，表中数据显示实验组3的效果优于实验组2。重复杀菌次数不宜过多，表中数据显示实验组5的杀菌效果与实验组4 差异不明显，在一定范围内重复杀菌处理即可达到良好效果。
在整个杀菌试验中，袋装和盒装槟榔的颜色、风味等感官品质均没有变化，说明高压电场等离子体冷杀菌处理对槟榔的感官品质没有影响。
综上所述，高压电场冷源等离子体杀菌方法对槟榔具有良好杀菌作用，同时维持产品良好的感觉品质，有利于延长其货架期。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）将槟榔产品放入包装袋中进行充气包装；
（2）将包装袋置于高压电场低温等离子体杀菌装置的两个电极之间，处理电压强度为15-30kv/cm；
（3）采用短时-间隙-多次杀菌方式，单次电场作用时间为20-40s，间隔时间为30-90s，重复处理3-5次。
2.根据权利要求1所述的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于：所述步骤（1）中，槟榔产品包装内充入的气体为空气。
3.根据权利要求1所述的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于：所述步骤（1）中，槟榔产品包装内充入的气体为高氧浓度气体，氧气的浓度为21%-60%。
4.根据权利要求1所述的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于：所述步骤（2）中，室温、相对湿度为50-95%RH。
5.根据权利要求1所述的一种包装槟榔高压电场低温等离子体冷杀菌方法，其特征在于：所述高压电场低温等离子体杀菌装置包括有等离子体发生装置和高压电场发生器。
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