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拟攻读博士学位科学计划书 姓名： 报考专业： 计划书题目：高压脉冲电场灭菌对果醋品质的影响及其在贮藏过程的作用 一、立题依据 1.1. 研究的背景 果醋是为实现水果的综合利用而开发的新产品，它一种营养丰富、风味优良的酸性调味品，兼有水果和食醋的营养保健功能。其在发酵过程中，水果的大部分糖分被微生物发酵生成果醋的主要成分醋酸，而氨基酸、有机酸、矿物质元素、维生素等的小部分被微生物利用形成新的营养和风味成分，因而果醋保留了大部分水果原有的营养成分[1]。果醋除了具有普通食醋的作用如解除疲劳、消除肌肉疼痛、预防心血管病的发生、增进食欲、促进消化等，还兼有水果的保健功能。如：山楂的降血压、改善心脏收缩力和利用氧气功能降低体内脂肪酸和堆积的乳酸，具有健美、消除疲劳的作用；苹果的治脾虚火盛、补中益气、润肺、悦心，生津开胃；梨的生津润燥、清热化痰、止咳等功效[2-4]。 近几年，国内果醋研究也已成为食醋领域研究的热点之一，而且果醋的种类也逐渐增加。敬思群[5]以玉米，麸皮为主要原料，经酒精发酵后加入葡萄皮渣进行醋酸发酵而制得葡萄果醋，再经调配，制成风味独特的葡萄果醋饮料；蒋家新等[6]以大米糖化醪为主要原料添加菠萝生产带肉果汁醋；还有研究人员以残次苹果和高粱为主要原料酿成苹果高粱保健醋饮料以及百合果醋、香蕉西番莲果醋等等[7-9]。目前，根据果品资源的特点，可选择合适的工艺和方法，进行果醋系列产品的研究与开发，已开发的可作为生产果醋的果品资源主要有：苹果、山楂、水蜜桃、猕猴桃、野生酸枣、沙棘、南瓜、葡萄、鸭梨、乌梅、黑加仑、番茄、龙眼、芒果、杏、桔子、柠檬、草莓、菠萝、香蕉、芭蕉、柿子和罗汉果等[1]。 在果醋工业生产中，工艺的优化和选择对果醋的质量如香味、口感等产生直接的影响。除了水果的选择、发酵过程中条件的选择与控制、酵母的菌种质量之外，发酵之后的灭菌处理与陈酿过程对于果醋的质量也具有十分重要的意义。杀菌是食品加工过程中的一个重要单元操作，该本操作可以食品中的酶失活并杀死食品中存在的致病菌、腐败菌和产毒菌，以保证食品的安全性，延长产品的保藏期。发酵而成的果醋液中存在大量的酵母菌残体、醋酸菌及其它微生物，为了终止醋酸发酵过程通常要进行灭菌处理[10]。发酵所得的新醋味粗，且浑浊，不适宜饮用，经一定时期储藏和适当的工艺处理，在储藏期发生一系列理化及生化的变化，果醋变得香浓醇和清晰色美，此过程称为果醋的老熟或陈酿[11]。陈酿的本质是物理上的分子重排与化学上的氧化和合成的过程，该过程具有促进醋液的澄清和提高果醋的稳定性。经过陈酿过程的氧化还原、酯化以及聚合沉淀等作用，果醋中的不良风味物质减少，芳香物质得到加强和突出，各种物质之间达到平衡，果醋变得和谐、柔顺、细腻、醇厚，并表现出特有的典型风格[12]。 目前，热处理灭菌方式广泛应用于果醋等流体食品的杀菌，其显著提高了食品的质量，延长了食品的货架期。但热力杀菌技术存在一些难以克服的问题：它对果醋中尤其是热敏性营养成分及色、香、味等有很大的破坏作用，使其失去原有的新鲜厚，甚至还可能产生异味(如蒸煮味)，而影响了食醋的质量。随着近年来人们对食品新鲜度要求的不断提高，希望食品在加工过程中能保持其原有的新鲜度。此外加热灭菌的果醋搁置一段时间后可能逐渐呈现均匀的混浊，这是由嗜温、耐醋酸、耐高温、厌氧的梭菌引起的[1]。梭菌的增殖不仅消耗醋中的各种成分，还会代谢不良物质，如产生异味的丁酸、丙酮等破坏醋的风味，而且大量菌体包括未自溶的死菌体使醋的光密度上升，透光率下降，影响其品质[13]。 果醋发酵目前常采用液态发酵法生产，刚发酵完的新鲜果醋口感生硬、醋味刺激、香气淡薄。为了提高食醋的风味，增加香气，必须对新鲜食醋进行陈酿处理[14]。传统多采用自然陈酿工艺，存在时间长(少则数月，多则经年)，占用设备容器多，管理困难，卫生条件差，不能很好地满足市场的供应。为加速食醋的陈化，缩短陈酿期，现代加工多采取人工快速催陈技术。目前应用于食醋催陈的方法主要有高压静电催陈、激光催陈、微波催陈、红外线催陈等[15,16]，微波和红外线作用于酒体或醋体后温度升高，这实际上是“高温”贮存，促使杂味物质挥发掉的同时，也不可避免地失去了酒或醋中的部分香味成分，影响了产品质量；激光方法简便易行，但由于激光管使用寿命有限，故处理成本高。在解决许多果醋发酵风味比较平淡、缺乏香气这一困扰果醋发展的问题上，研究出适合果醋的陈酿工艺将取得突破性进展。 1.2. 国内外现状 国内外研究人员从能量消耗、经济性、处理效果等影响因素等方面对果醋的灭菌与陈酿进行了一定的研究。马永昆等[17]人对几种灭菌处理对桑葚果醋香气品质的影响，发现热处理桑椹果醋香气品质较差，微波处理的桑椹果醋香气成分综合得分最高。许多研究都在尝试新的灭菌方式对果醋进行处理，以改善