传统的热灭菌法在对牛乳杀灭有害菌的同时,也对牛乳的品质产生了许多不利影响.如热灭菌会导致牛乳的颜色加深,产生蒸煮味,热敏性维生素损失等.热灭菌还会使牛乳蛋白质凝固,导致热交换器结垢,效率降低,影响产品质量等问题.因此有必要寻找能替代牛乳传统热灭菌的非热技术.高强脉冲电场灭菌是新兴起来有望取代传统热灭菌法的技术之一.它主要是利用瞬时高强度的脉冲电场,对处在特殊的处理室里的液态食品进行灭菌的一种方法.其高场强可直接将微生物杀死,而对食品的天然风味和营养成分几乎没影响.该论文就是采用该研究室研制的高强脉冲电场连续处理系统,对牛乳的灭菌效果和规律,灭菌机理以及灭菌后牛乳中的一些主要营养成分变化进行了研究.实验室初步研究发现运用高强脉冲电场对牛乳灭菌是高效、安全可行的,并且极好地保持了牛乳的营养与风味,这为高强脉冲电场在牛乳的工业化应用提供了有用的理论指导和实验数据,也对高强脉冲电场在其它液态食品灭菌方面的运用同样具有借鉴意义.具体研究工作和主要成果如下:研究了高强脉冲电场对接种在无菌脱脂乳中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌的灭菌规律和效果.发现相同条件下,各种菌对电场的抵抗能力大小依次为:枯草芽孢杆菌>金黄色葡萄球菌>大肠杆菌>酿酒酵母.而增大电场强度和提高牛乳的初始温度有利于杀灭对电场抵抗力较强的枯草芽孢杆菌.另外大肠杆菌在全脂乳中比脱脂乳中较难杀灭.低电导率的牛乳比高电导率的灭菌效果好.在流速为20mL/min,脉冲宽度为40μs时,使用35kV/cm的电场强度和1500Hz的脉冲频率,可使鲜乳中细菌总数由2.8×10<5>cfu/mL降低到1.6×10<2>cfu/mL,达到国家食品卫生标准要求,并且高于巴氏灭菌效果.采用透射电镜观察了高强脉冲电场对酵母细胞作用前后的结构变化,发现经脉冲电场作用后的酵母不仅是细胞膜,细胞膜内部结构也遭受到了严重的破坏,细胞膜的破裂不是导致细胞死亡的唯一机制.对经脉冲电场处理后牛乳的风味,电导率和乳糖含量的变化进行了分析研究,发现脉冲电场对它们几乎无影响.采用氨基酸分析仪对经电场处理前后牛乳中的游离氨基酸含量进行了分析研究,发现牛乳中的总游离氨基酸含量增多.采用高效液相色谱仪对经电场处理前后牛乳中的维生素A含量进行了测定,发现牛乳中维生素A的含量几乎无损失.