基于计算流体动力学技术的橙汁高温短时灭菌工艺优化

为对果汁高温短时灭菌工艺进行精确研究,在确保果汁品质时降低生产中的能耗,对罐装橙汁的超高温短时灭菌进行计算,分析果汁中常见的细菌,得出灭菌所需的最低温度,在此基础上,利用计算流体动力学(CFD)技术对橙汁的高温短时灭菌方式进行模拟实验,探讨不同温度条件下的灭菌最理想时间条件。结果表明：120℃(393K)、12min,125℃(398K)、11min,130℃(403K)、8min,135℃(408K)、7min 为最理想时间条件;同时根据卡诺循环,计算高温短时灭菌的能耗,得到单位质量橙汁灭菌的机械耗功率分别为127、150、217、263W。根据能耗最低的原则可以得到计算的灭菌温度范围中,最优灭菌工艺为120℃(393K)、12min。     

基于计算流体力学技术的橙汁超高温瞬时灭菌工艺优化

分析果汁中常见的细菌,在得出灭菌所需的最低温度(80℃)的基础上,利用FLUENT软件采用二维轴对称模型对橙汁的超高温瞬时灭菌进行模拟计算。对计算流体动力学(CFD)所得优化工艺进行验证实验,误差在9.5%以内,表明CFD对橙汁的超高温灭菌的模拟是可行的。FLUENT模拟得出了不同温度时灭菌的理想时间分别为：135℃(408K)、13s;140℃(413K)、12s;145℃(418K)、12s;150℃(423K)、11s。同时根据卡诺循环,计算超高温瞬时灭菌的机械能耗,135℃(408K)、140℃(413K)、145℃(418K)、150℃(423K)时的单位橙汁的灭菌机械能耗分别为：5856、6550、6709、7953W。根据能耗最低原则,得到了最优化的灭菌工艺为135℃(408K)、13s。     

基于CFD技术的橙汁巴氏高温灭菌及冷却工艺研究

为了对橙汁灭菌及冷却工艺进行精确的研究,确保果汁品质的同时达到降低生产能耗、缩短生产时间的目的,在分析得到果汁中常见细菌灭杀温度及试验验证模型可靠性的基础上,对罐装橙汁高温灭菌及冷却工艺进行模拟计算。结果表明,在兼顾时间和能耗的原则下,最优灭菌工艺为95℃、1 020s,最优冷却工艺为10℃、720s。     

枸杞鲜果果汁灭菌温度的选择

生产加工果汁,灭菌是必要的步骤.对不同温度下枸杞鲜果果汁的颜色变化及其多糖和类胡萝卜素的含量变化进行研究,确定鲜枸杞果汁生产加工的最佳灭菌温度.结果表明:在所测温度范围内(80℃～100℃),果汁颜色随温度升高逐渐变浅;β-胡萝卜素含量随温度升高趋于降低;多糖含量随温度升高先升后降.最终确定,生产加工枸杞鲜果果汁的最佳灭菌温度在80℃左右.     

发酵型茶酒生产工艺

研究发酵型茶酒的制备工艺,通过添加果汁解决茶汁发酵过程中营养不足的问题。通过正交试验确定了最佳发酵工艺条件。实验证明最佳添加果汁种类为橙汁,最佳发酵条件:茶水比1∶50(g/mL),发酵温度28℃,接种量5%,橙汁添加量为25%。     

赣南脐橙果汁脱苦工艺及对糖、VC和有机酸的影响

研究硅酸镁、大孔径树脂、β-环糊精对赣南脐橙果汁的脱苦工艺条件,并用国标法探讨各种脱苦条件对橙汁中糖、VC、有机酸的变化影响。结果表明,用硅酸镁脱苦时,其较佳的工艺条件为:活化温度120℃,吸附剂用量1.0%,吸附时间1h,吸附温度20℃,此时脱苦率可达64%,而橙汁中的糖、VC、有机酸损失率分别达到11%、4%、61%;用大孔径树脂脱苦时,较好的树脂型号是HP-20,它的较佳工艺条件为:树脂用量1.0%、吸附时间14h、吸附温度20℃时,脱苦率达73%,此时橙汁中的糖、VC、有机酸损失率分别为5%、1%、7%左右;用β-环糊精脱苦时,得到较佳的工艺条件为β-环糊精用量0.6%、包埋温度20℃、包埋时间60min,此时脱苦率达52%,而橙汁中的糖、VC、有机酸损失很少。可为赣南脐橙果汁生产和产品质量监控提供操作参考指导。     

大孔树脂对柠檬苦素的动态吸脱附性能

研究了大孔吸附树脂Y7对橙汁中柠檬苦素动态吸附和解吸过程,系统分析了柠檬苦素在Y7树脂上动态动力学及影响动态吸附曲线和解吸曲线的因素,确定了树脂对橙汁脱苦的最佳工艺参数,这些参数包括柱操作流速、温度、上柱果汁中柠檬苦素浓度以及洗脱液浓度。结果表明:树脂吸附最佳工艺参数为,流速1·0mL/min、温度30℃和上柱橙汁中柠檬苦素浓度21·1μg/mL;树脂解吸最佳工艺参数为,流速0·75mL/min、洗脱温度20℃和洗脱液为80%乙醇水溶液。     

绿茶橙汁酸奶的研制

以绿茶、橙汁、脱脂奶粉为主要原料,研制了一种橙汁味绿茶酸奶.对该乳品加工工艺采用正交实验法进行研究,由感官评定得到最佳配方为:绿茶、橙汁与鲜奶以1:200:1250的比例混合,菌种选用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌(1:1),接种量8%,发酵时间4.5h,发酵温度为45℃,加糖量7%,橙汁量20%.添加0.2%海藻酸钠和0.2%CMC为复合稳定剂.这种产品具有较高营养价值,是一种风味独特,具有较高保健功能的发酵型绿茶橙汁酸奶.     

果汁冷冻浓缩过程中冰晶形成规律的研究

本研究测定了橙汁和菠萝汁的冰点曲线,并以此探讨在果汁冷冻浓缩时水分冻结率的变化规律。结果表明,果汁在开始冻结的温度附近结冰率变化最大;以后逐渐减慢。橙汁和菠萝汁的最大冰晶生成区分别是-0.8～-7.9℃和-0.7～-6.7℃。冷却介质温度越低,冰晶的生长速度越快,但最终冰晶尺寸越小。当介质温度为-10℃左右时,可获得较大的冰晶尺寸。本文也研究了搅拌作用及果汁预处理因素对冰晶生长的影响。     

橙汁主要营养成分及温度处理对脂环酸芽胞杆菌生长的影响

本文研究了橙汁主要营养成分和加工中温度处理等因素对两种引起已灭菌果汁腐败的主要病原微生物酸土脂环酸芽孢杆菌(A licyclobacillus acidoterrestris)和酸热脂环酸芽孢杆菌(A licyclobacillus acidocaldarius)生长的影响.结果表明,柠檬酸、蔗糖、矿质元素(钙、镁和钾元素)等橙汁中的主要营养成分在一定浓度范围内均可以促进两种脂环酸芽孢杆菌的生长.酸热脂环酸芽孢杆菌和酸土脂环酸芽孢杆菌在蔗糖浓度分别高于25％和20％时,生长受到抑制.当环境中钾浓度高于1000mg/L时,酸土脂环酸芽孢杆菌生长的生长受到抑制.在不同橙汁含量的饮料中,橙汁原汁最适合两种脂环酸芽孢杆菌的生长,而浓缩果汁中两种菌的生长量最少.温度处理实验表明,两种脂环酸芽孢杆菌分别经(-20、4、30、50、70、90℃)处理30min后,仍能保持良好的生长状态.当菌体经121℃处理30min时,生长几乎完全受到抑制.因此.橙汁饮料及橙汁原汁更容易感染酸土脂环酸芽孢杆菌和酸热脂环酸芽孢杆菌;通过巴氏杀菌很难彻底杀灭橙汁中的脂环酸芽孢杆菌,有必要寻求新型非热杀菌方法来控制橙汁中脂环酸芽孢杆菌.     

枣蜜酒酿制工艺研究

研究了以无核干红枣为原料发酵生产枣酒的工艺条件。试验结果表明加水量为枣质量的6倍时,浸提水温80℃处理1 h,微波炉800 W功率热处理12 min可得优质红枣汁。红枣汁用白砂糖调整至可溶性固体物(SSC)为20%,灭菌后冷却加入NaHSO3 60 mg/L,接入体积分数为2.5%的酒精酵母菌液,28℃发酵4d,过滤澄清后加入蜂蜜调制,冷藏处理后可得风格独特的枣蜜酒。     

刺玫果南瓜复合饮料的研制

以刺玫果、南瓜为主要原料,通过单因素试验和正交试验研究复合饮料的最佳生产工艺条件。试验结果表明复合饮料的最佳配方为：刺玫果汁20%、南瓜浆汁16%、白砂糖8%、柠檬酸0.15%;最佳杀菌工艺条件为：95℃、15min。     

超声波和巴氏杀菌后樱桃番茄汁的品质变化动力学

以鲜榨樱桃番茄汁为原料,研究其分别经巴氏杀菌（85 ℃、15 min）和超声波杀菌（200 W、40 ℃、30 min）后的品质动力学变化。杀菌后的樱桃番茄汁分别贮藏在不同温度条件下（0、4、10、15、20 ℃）,每隔一定时间测定其色泽、VC含量和菌落总数。结果表明：2 种杀菌方式后樱桃番茄汁的色泽随着贮藏时间的延长和贮藏温度的升高变化越明显;以VC含量变化为指标,在0～10 ℃条件下,超声波杀菌比巴氏杀菌的货架期延长了3.8～4 d;以菌落总数为评价指标,2 种杀菌方式的货架期差异不显著,菌落总数的变化符合一级反应模型,该模型可准确预测0～20 ℃各贮藏温度条件下的货架期。鲜榨樱桃番茄汁在0～10 ℃条件下贮藏,经超声波杀菌推荐货架期为6～9 d,经巴氏杀菌推荐货架期为6～8 d。     

姜汁凝乳的实验研究

探索姜汁凝乳的最佳工艺和配方.以生姜和新鲜牛乳为原料,经杀菌后的牛奶在适当的温度下冲入到适量比例的姜汁中,制得姜汁凝乳.研究了姜汁凝乳的几个主要影响因素,得到姜汁凝乳的最佳工艺和配方为牛奶经85℃,15 s杀菌、鲜榨姜汁经65℃,5 min热处理、冲浆温度60 ℃～65℃、姜汁添加量为5％、适量添加白砂糖(5％～8％),于60℃～65℃下保温凝乳.通过实验,确定了姜汁凝乳的最佳配方和工艺条件,为姜汁凝乳的工业化生产和商业化开发提供了重要的参考.     

绿茶猕猴桃复合饮料的试验与开发

以新鲜信阳毛尖茶为原料,在80℃、15min条件下萃取出绿茶汁,再以3：1的比例复合绿茶汁与猕猴桃汁,添加果胶酶40mg／L,在40℃下酶解150min,澄清过滤后加入12％的白砂糖,经137℃、15s UHT杀菌制成一种新型复合茶饮料。     

超高压杀菌白萝卜汁的关键工艺研究

探讨白萝卜汁的热烫、酶解以及超高压杀菌工艺。结果表明：100℃热烫3min能使硫代葡萄糖苷酶完全失活;在酶解温度40℃、pH5.0、酶用量0.15g/L、酶解时间60min条件下,白萝卜的出汁率可达到81.48%;超高压处理对白萝卜汁具有显著的杀菌作用,且随压力的增大和处理时间的延长杀菌效果增加;经加速实验评价,500MPa处理1min可作为白萝卜汁的杀菌参数。     

四棱豆乳酸发酵饮料的研制

以四棱豆为主要原料,用驯化的乳酸菌种进行发酵制备四棱豆乳酸发酵饮料,实验结果表明制作的最佳工艺条件为按豆水比1:10 磨成豆浆,加入8%(m/m)的蔗糖,经85℃、20min 灭菌,冷却后接入经豆奶驯化好的乳酸菌剂3%(V/V),置于42～44℃恒温发酵3.5h,再置于4～6℃冰箱中后熟6h,即成营养丰富、酸甜适中的四棱豆乳酸发酵饮料。