CN110115334A - 发芽诱导方法以及杀菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在对食品等被处理物所具有的芽孢形成菌进行杀菌时发芽诱导芽孢形成菌的方法以及利用该发芽诱导方法的杀菌方法中,降低化学物质的利用且能够以短时间进行发芽的发芽诱导方法以及利用该发芽诱导方法的杀菌方法。其特征特于,具备如下工序:对被处理物具有的芽孢形成菌照射在波长700nm~1050nm中具有峰值波长的光,特别是照射在750nm~970nm中具有峰值波长的光。
Description
技术领域
本发明特别涉及具有食品等中所含有的芽孢的芽孢形成菌的发芽诱导方法以及使用该发芽诱导方法的杀菌方法。
背景技术
以往以来,已知有使食品或器具等物体所具有的细菌、饮料中所含有的细菌失活的方法。
例如,已知有使用了臭氧的粉末的杀菌处理方法。根据该杀菌方法,能够以非加热状态进行杀菌,因此能够抑制杀菌对象物的恶化。
然而,在这种杀菌方法中,有无法获取杀菌的再现性的情况。即,即使使杀菌对象物暴露于相同程度的臭氧,也会产生杀菌的程度根据每一处理而不同的情况。
关于该无法获取杀菌的再现性的现象,发明人深刻研究后发现其原因如下,
(1)杀菌对象物所具有的细菌形成芽孢。
(2)该芽孢的形成状态因处理的时刻而不同。
为了消除上述那样的问题,考虑在使芽孢暂时发芽(=发芽诱导)之后进行杀菌处理。例如,日本特开2002-153247号公报(专利文献1)中记载有将发芽诱导物质(L-丙氨酸)的水溶液对杀菌对象进行喷雾,之后利用臭氧、紫外线进行杀菌处理。
另外,在日本特开2015-199723号公报(专利文献2)中记载了通过使芽孢形成菌与吡啶二羧酸或者其盐在pH6以下的条件下接触、从而使芽孢暂时发芽的方法。
而且,在日本特开平3-038857号公报(专利文献3)中公开了在富含水分的状态下以适合菌数的生长的温度(20℃~40℃)保持几小时的方法。
然而,在这种公知的发芽诱导方法中,使用化学物质(营养物质),或者需要长时间的处理,因此不适合作为例如食品的发芽诱导方法,在实用方面不能说是优选。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-153247号公报
专利文献2:日本特开2015-199723号公报
专利文献3:日本特开平3-038857号公报
发明内容
发明将要解决的课题
该发明鉴于上述现有技术问题而完成,在对食品等被处理物所具有的芽孢形成菌进行杀菌、使芽孢形成菌发芽诱导的方法中,提供不利用化学物质、并且能够以短时间进行发芽诱导的发芽诱导方法以及使用该发芽诱导方法的杀菌方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,该发明的发芽诱导方法的特征在于,具备如下工序:对被处理物所具有的芽孢形成菌照射在波长为700nm~1050nm的范围中具有峰值波长的光。
并且,其特征在于,上述光在750nm~970nm的范围中具有峰值波长。
并且,其特征在于,上述光的照射量为1.7J/cm2~201.2J/cm2。
并且,其特征在于,上述光的照射量为3.4J/cm2~134.2J/cm2。
并且,其特征在于,上述被处理物为固形物,在该被处理物的水分活性为0.7以上的状态下对上述芽孢形成菌照射上述光。
并且,其特征在于,上述光照射时的上述被处理物的温度为5℃~50℃。
并且,其特征在于,在上述被处理物的杀菌方法中,具有由上述发芽诱导方法构成的第一工序和对上述被处理物进行杀菌处理的第二工序。
发明的效果
根据该发明的发芽诱导方法,能够在对食品等被处理物所具有的芽孢形成菌进行杀菌时、不使用化学物质(营养物质)就能够以短时间发芽诱导芽孢形成菌,因此,不会在杀菌处理后残存化学物质、能够降低没有完全失活的菌在保管中增殖的风险。
并且,由于食品等具有的细菌在发芽状态下被杀菌处理,因此,杀菌处理后的细菌的失活程度的不稳定性降低。
附图说明
图1是本发明的发芽诱导方法和杀菌方法的流程图。
图2是本发明其他实施例的流程图。
图3是表示基于照射光的波长的杀菌率的表1。
图4是表示实施例1的照射光的分光光谱的图。
图5是表示实施例2的照射光的分光光谱的图。
图6是表示实施例3的照射光的分光光谱的图。
图7是表示实施例4、31~39的照射光的分光光谱的图。
图8是表示实施例5的照射光的分光光谱的图。
图9是表示实施例6的照射光的分光光谱的图。
图10是表示实施例7的照射光的分光光谱的图。
图11是表示基于照射光的照射量的杀菌率的表2。
图12是表示基于水分活性的杀菌率的表3。
图13是表示基于温度的杀菌率的表4。
图14是表示改变照度且使照射量一定时的杀菌率的表5。
具体实施方式
图1中示出利用本发明的发芽诱导方法的杀菌方法的流程图的一例。该实施例中,作为杀菌对象的被处理物为食品,例如为黑胡椒等固形物。
在被处理物的表面附着芽孢形成菌,使该芽孢形成菌发芽而使得后续的基于臭氧的杀菌有效。
将该工艺示于图1中。
<水分赋活工序>
为将作为杀菌对象的食品(黑胡椒)浸渍在纯水中的工序。该工序为了在使芽胞发芽时赋予必要的水分活性而进行的。该工序是基于在水分活性不为一定以上的状态时、即使在接下来的工序中照射近红外光也不会充分地发芽这样的见解的处理。
这里,水分活性是表示作为被处理物的食品中的自由水的比例的数值,且为食品的保存性的指标。该水分活性使用AS ONE Corporation.的水分活性测量器(SP-W)进行测量。
并且,作为水分赋活处理,除了向上述纯水的浸渍以外,还能够采用加湿空气的喷雾、雾状气溶胶的喷雾、水的喷雾等手段。
<发芽诱导工序>
为对作为杀菌对象的食品照射近红外光,而使附着在食品上的芽孢形成菌发芽的工序。
作为照射近红外光的波长,能够利用700nm~1050nm的近红外光。在本实施方式中,将发出在波长850nm具有峰值波长的近红外光的LED作为光源。另外,作为光源除了LED以外还能够使用卤素灯等。
但是,优选照射近红外光时、被处理物的温度处于5℃~50℃的范围。在该范围外时,有可能芽胞的发芽効率下降。作为使得在照射近红外光时成为上述温度范围的方法,可以采用在照射被处理物的光中不含有被处理物吸收的波长的光的方法、以及使光源间歇点亮来防止被处理物的温度上升的方法。使用LED作为光源的结构,设为照射被处理物的光中不含有被处理物吸收的波长的光的状态是容易的,所以优选。
并且,作为放射该近红外光的光源,优选不放射波长400nm以下的光(紫外光)的光源。放射该范围的紫外光的光源同时照射近红外光和紫外光,有可能使得芽胞的发芽効率降低。
进而,向被处理物照射近红外光的照射量优选为1.7J/cm2~134.2J/cm2的范围,更优选3.43J/cm2~134.2J/cm2的范围,在相比此范围少很多或多很多时,发芽不会有效进行。
<杀菌工序>
为对杀菌对象的食品实施杀菌处理的工序,本实施方式中,采用臭氧杀菌处理,该臭氧杀菌处理通过将上述发芽诱导工序中具有发芽的芽孢形成菌的被处理物暴露在臭氧中来进行杀菌处理。
作为杀菌手段,从抑制杀菌对象的食品劣化的角度出发,优选杀菌对象的温度不上升,可以举出上述臭氧杀菌以及紫外线照射杀菌等。
上述实施例的杀菌对象例如为黑胡椒等固形物,但本发明的发芽诱导方法也适用于液体。例如,也可以用于橙汁等果汁饮料。
图2中示出杀菌对象为液体时的发芽诱导方法和杀菌方法的流程图。
<发芽诱导工序>
为对作为杀菌对象的果汁饮料等液体状食品照射近红外光,使液体中含有的芽胞形成菌发芽的工序,本实施方式中,对液体照射近红外光。此时的近红外光的详细与图1的近红外光相同。
<杀菌工序>
为对作为杀菌对象的液体状食品实施杀菌处理的工序,本实施方式中,采用对在上述发芽诱导工序中发芽的芽孢形成菌照射紫外光(UV)来进行杀菌的方法。在杀菌对象为果汁饮料等那样的口味重要的东西时,优选利用波长280nm~300nm的紫外光(UV)。通过该紫外光杀菌,能够不导致口味恶化而高效地进行杀菌处理。
作为这样的紫外光光源,能够利用封入XeBr作为发光气体的准分子灯等,本实施方式中使用放射峰值波长为283nm的紫外光的XeBr准分子灯。
接着,将各种条件作为参数进行了试验。
首先,作为杀菌对象样品准备了未杀菌状态的黑胡椒(黑胡椒)(产地:马来西亚)。另外,以下试验中使用的黑胡椒使用了:确认了其表面没有污垢、微粒子等附着的状态的黑胡椒。
1.将样品在纯水中浸渍10分钟(水分赋活工序)。
2.将1放入真空干燥装置(DP200、yamato科学株式会社制),在25℃、0.1kPa的条件下使其干燥(通过调整时间而调整了样品的水分活性)。
3.对2的样品照射来自LED的近红外光(发芽诱导工序)。
具体而言,将1g的2的样品放入灭菌玻璃皿中(直径35mm),在将该玻璃皿放置在振动器上使其振动的状态下,照射来自照射装置的光。另外,对样品照射了近红外光,以使照射在玻璃皿内的光的照度在照射面内一定。
这里,本发明中的“照度”是指对被处理物照射的光中、波长处于300nm~1200nm范围的光的每单位面积的强度。
4.将3的样品在臭氧条件170ppm一定的条件下进行6小时的臭氧处理(杀菌工序)。具体而言,将1g的2的样品放入杀菌玻璃皿(直径35mm)中,将该玻璃皿载置在振动器上而使之振动的状态下,将其在170ppm的臭氧中暴露6小时。
5.将4的样品浸渍在100ml灭菌水中,样品上附着的菌转移到灭菌水中。
6.取出5的菌提取液1ml,将其中的0.1ml涂覆在琼脂培养基上。
7.将6的琼脂培养基在37℃下培养24小时。
8.数出在7的琼脂培养基上产生的菌落的个数。
按照以下的参数进行了以上的实验。
<将近红外光的波长作为参数时的实验>
1.近红外光的照射条件
·光源:LED
·照度:55.9mW/cm2
·照射时间:600秒
2.其它的光照射时的条件
·水分活性:0.9
·环境温度:24.5℃
·样品温度:30.0℃
3.臭氧杀菌条件
·臭氧浓度:170ppm
·处理时间:6小时
将该结果示于图3的表1中。表中的各项目如下所述。
·峰值波长:LED放射的光的峰值波长
·臭氧处理后菌数CFU/g:1g样品(黑胡椒)中存在的菌数越少越好。
·杀菌率:表示将臭氧处理后的菌数与臭氧处理前的菌数进行比较、减少了何种程度的数值。
通过log(臭氧处理后菌数/臭氧处理前菌数)来计算。处理后的菌数比处理前的菌数小时取负值,处理后的菌数比处理前的菌数大时取正值。值越小越好。
并且,将实施例1~7中的照射光的分光光谱分别示于图4~10中。(实施例4中的照射光的分光光谱在图7中用实线表示)
如表1所示,可知与不照射光的比较例1相比较,照射近红外光的实施例1~7的任一个的杀菌程度都很高。即,可知,在该实验中使用的峰值波长700nm~1050nm的近红外光照射处理均诱导芽胞发芽,并有效地进行之后的杀菌处理。
特别是,与实施例1、7相比较可知,实施例2~6的任一个杀菌程度都进一步增高,由此,特别是通过利用峰值波长700nm~970nm的光源能够更高效地诱导芽胞的发芽。
接着,进行将近红外光的照射量作为参数的实验。
<将近红外光的照射量(照射时间)作为参数时的实验>
1.近红外光的照射条件
·光源:LED
·峰值波长:850nm(分光光谱与在图7中用实线表示的相同)
·照度:55.9mW/cm2
2.其他的光照射时的条件
·水分活性:0.9
·环境温度:24.1℃
·样品温度:30.0℃
3.臭氧杀菌条件
·臭氧浓度:170ppm
·处理时间:6小时
将该结果表示在图11的表2中。
与比较例1比较可知,实施例8~16的任一个的杀菌的程度均较高,照射量0.6J/cm2~201.2J/cm2的近红外光均诱导芽胞发芽,并使之后的杀菌处理高效。
并且,与实施例8比较可知,实施例9~16的任一个的杀菌程度均进一步提高,由此,特别是通过将近红外光的照射量设为1.7J/cm2~201.2J/cm2,能够高效诱导芽胞发芽。
进而,与实施例8、9、16比较可知,实施例10~15的任一个杀菌的程度均进一步变大,由此,特别是通过将近红外光的照射量设为3.4J/cm2~134.2J/cm2,能够高效诱导芽胞的发芽。
另外,通过后述的实验结果可知,即使在改变照度的情况下,只要照射量相同,就能够以同样的效率诱导发芽。
接着,进行将水分活性作为参数的实验。
<将水分活性作为参数时的实验>
1.近红外光的照射条件
·光源:LED
·峰值波长:850nm(分光光谱与在图7中用实线表示的相同)
·照度:55.9mW/cm2
·照射时间:600秒
2.其他的光照射时的条件
·环境温度:24.3℃
·样品温度:30.0℃
3.臭氧杀菌条件
·臭氧浓度:170ppm
·处理时间:6小时
将该结果示于图12的表3中。
与比较例1进行比较可知,实施例17~23的任一个杀菌程度均较高,对水分活性0.4~1.0的样品照射近红外光均会诱导芽胞的发芽,并使之后的杀菌处理高效。
特别是,与实施例17~19比较可知,实施例20~23的任一个的杀菌程度均进一步提高,由此,特别是通过将样品的水分活性设为0.7~1.0,能够高效诱导发芽。
接着,将样品温度作为参数进行了实验。
<将近红外光照射时的样品温度作为参数的实验>
1.近红外光的照射条件
·光源:LED
·峰值波长:850nm(分光光谱与图7中用实线表示的相同)
·照度:55.9mW/cm2
·照射时间:600秒
2.其他的光照射时的条件
·水分活性:0.9
·环境温度:24.5℃
3.臭氧杀菌条件
·臭氧浓度:170ppm
·处理时间:6小时
将该结果示于图13的表4中。另外,近红外光照射时的样品温度通过加热收纳样品的框体而调整成该温度。这是因为,近红外光照射中,样品几乎不吸收上述波长的光,所以,温度几乎不上升。
与比较例1进行比较可知,实施例24~30的任一个杀菌的程度均较高,对温度5℃~55℃的样品照射近红外光均会诱导芽胞的发芽,并使之后的杀菌处理高效。。
特别是,与实施例30比较可知,实施例24~29的任一个的杀菌程度均进一步提高,由此,特别是通过将对样品照射近红外光时的温度设为5℃~50℃,能够高效诱导芽孢的发芽。
并且可知,由于确认了近红外光照射时的样品的温度为50℃以下,所以能够起到与以往公知的杀菌方法、特别是点亮照射卤素加热器以及氙气灯的杀菌方法不同的作用。
接着,进行了用于确认在照射量相同且照度不同的照射条件的情况下是否产生杀菌率的差的实验。
1.近红外光的照射条件
·光源:LED
·峰值波长:850nm
2.其他的光照射时的条件
·水分活性:0.9
·环境温度:24.5℃
3.臭氧杀菌条件
·臭氧浓度:170ppm
·处理时间:6小时
将该结果表示在图14的表5中。另外,实施例31、34、37的分光光谱在图7中用实线表示,实施例32、35、38的分光光谱在图7中用点线表示,实施例33、36、39的分光光谱在图7中用虚线表示。
可知,实施例31~33、实施例34~36、实施例37~39的各组中,杀菌率在同一组内相同。即可知,即使在改变照度的情况下,只要照射量相同就能够以同样的效率诱导发芽。
如以上所说明的那样,根据本发明的发芽诱导方法,通过具有对被处理物具有的芽孢形成菌照射在波长700nm~1050nm中具有峰值波长的近红外光的工序,能够不使用化学物质(营养物质)在短时间内对芽孢形成菌进行发芽诱导,因此杀菌处理后不会残存化学物质,能够降低没有完全失活的菌在保管中增殖的风险。
并且,由于食品等具有的细菌在发芽的状态下被有效地杀菌处理,因此,杀菌处理后的细菌的失活程度的不稳定性降低。
Claims (7)
1.一种芽胞形成菌的发芽诱导方法,其特征在于,
具备如下工序:对被处理物所具有的芽孢形成菌照射在波长700nm~1050nm中具有峰值波长的光。
2.如权利要求1所述的芽胞形成菌的发芽诱导方法,其特征在于,
上述光在750nm~970nm中具有峰值波长。
3.如权利要求1所述的发芽诱导方法,其特征在于,
上述光的照射量为1.7J/cm2~201.2J/cm2。
4.如权利要求1所述的发芽诱导方法,其特征在于,
上述光的照射量为3.4J/cm2~134.2J/cm2。
5.如权利要求1所述的发芽诱导方法,其特征在于,
上述被处理物为固形物,在该被处理物的水分活性为0.7以上的状态下对上述芽孢形成菌照射上述光。
6.如权利要求1所述的发芽诱导方法,其特征在于,
上述光的照射时的上述被处理物的温度为5℃~50℃。
7.一种杀菌方法,其特征在于,
具有由权利要求1所述的发芽诱导方法构成的第一工序和对上述被处理物进行杀菌处理的第二工序。
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PB01 | Publication | ||
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