甘蔗汁含有丰富的营养物质,具有多种功效,深受广大消费者的喜爱,是近年来发展快速、日益引起重视的甘蔗高值化产品。由于甘蔗汁营养丰富,适合微生物生长繁殖,导致甘蔗汁变质,影响其货架期,限制其生产、销售。因此,有必要开发有效的处理方法来控制微生物生长,在提高其贮藏性能的同时,尽可能保障其品质和营养成分。超高压技术(HPP)属于非热处理技术之一,具有高效的灭菌效果,能很好保全食品与饮料的营养成分、风味物质及口感等。本研究以陶瓷膜过滤甘蔗汁为原料,采用传统培养技术和高通量测序技术鉴定了陶瓷膜过滤甘蔗汁主要腐败菌,研究了HPP不同处理条件对陶瓷膜过滤甘蔗汁内蜡样芽孢杆菌的杀菌效果,同时,对HPP和热杀菌处理前后陶瓷膜过滤甘蔗汁及在4~oC贮藏期间微生物指标、理化指标、营养指标和抗氧化活性等进行比较分析,研究HPP处理对陶瓷膜过滤甘蔗汁的贮藏稳定性。主要结论如下:(1)采用传统培养技术和高通量测序技术对陶瓷膜过滤甘蔗汁中的微生物进行鉴定,发现采用传统培养法在陶瓷膜过滤甘蔗汁中分离出16株菌株,分别为芽孢杆菌属(Bacillus sp.,13株),短杆菌属(Brevibacterium sp.,1株),无色杆菌属(Achromobacter sp.,1株),假单胞菌属(Pseudomonas sp.,1株),其中芽孢杆菌属为主要菌属,占分离的细菌总数的81.25%。采用高通量测序法在属的分类水平上,主要包括芽孢杆菌属、明串球菌属(Leuconostoc sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、泛菌属(Pantoea sp.)、假单胞菌属、魏斯氏菌属(Weissella sp.)等。其中芽孢杆菌属和明串球菌属为主要菌属,分别占31.64%和27.95%。综合两种方法,可以得出陶瓷膜过滤甘蔗汁中主要腐败菌为芽孢杆菌属和明串球菌属。(2)陶瓷膜过滤甘蔗汁HPP杀菌工艺的优化,采用HPP技术对陶瓷膜过滤甘蔗汁进行杀菌处理,研究不同压力、杀菌循环次数及保压时间等操作参数对蜡样芽孢杆菌的杀菌效果。研究发现随着压力的上升、保压时间的延长和杀菌循环次数的增加,蜡样芽孢杆菌总数逐渐减小,杀菌率最高可达100%。HPP处理陶瓷膜过滤甘蔗汁的最适杀菌工艺参数为压力500MPa,保压时间10 min,循环次数2次。在此工艺条件下,陶瓷膜过滤甘蔗汁达到了良好的杀菌效果,杀菌率达99.98%,此时陶瓷膜过滤甘蔗汁微生物数量少于2个对数,符合《食品安全国家标准饮料》中微生物检测标准。(3)研究了HPP和热杀菌处理对陶瓷膜过滤甘蔗汁微生物指标、理化指标、营养指标和抗氧化活性的影响,发现两种方式均可显著减少陶瓷膜过滤甘蔗汁中的菌落总数、且未检测出霉菌和酵母;p H值、可溶性固形物含量、糖含量、蛋白质、总酚、总黄酮和抗氧化活性都得到了很好的保留;HPP处理后有机酸和氨基酸含量无明显变化,热杀菌处理后明显降低;HPP处理后色差ΔE为2.83,热杀菌处理后色差ΔE为4.47,表明HPP处理后陶瓷膜过滤甘蔗汁色泽的变化较小。热杀菌处理后浊度为3.71 NTU,HPP处理后浊度为1.65 NTU,表明HPP处理对陶瓷膜过滤甘蔗汁的浊度有一定的抑制作用。(4)研究了HPP和热杀菌处理后陶瓷膜过滤甘蔗汁4~oC贮藏50天微生物指标、理化指标、营养指标和抗氧化活性等变化规律。陶瓷膜过滤甘蔗汁中菌落总数始终小于2个对数,且在整个贮藏期间未检测到霉菌酵母;p H值、可溶性固形物含量、糖含量、有机酸含量、总黄酮、ABTS自由基清除率无明显变化(P>0.05);蛋白质、总酚和DPPH自由基清除率随着时间的延长而下降;色泽和浊度明显变化(P<0.05),但在贮藏期间HPP处理的样品变化较小。