籽瓜是普通栽培西瓜亚种的一个变种,其生长特性是喜温耐热,耐旱怕涝;在我国西北地区的农业经济作物中扮演着至关重要的角色。籽瓜中富含多种人体需要的微量元素与营养物质,具有较高的综合利用价值;但籽瓜产品因其生化特性无法采用传统的食品热杀菌工艺,且缺乏与之配套的高效加工生产设备,所以合理有效的杀菌方式是制约鲜榨籽瓜汁生产和销售的重大关键技术难题。为最大限度保留籽瓜汁的独特风味和热敏性营养成分,提高杀菌工艺效果,保证鲜榨籽瓜汁的卫生安全质量,延长产品货架期;从鲜榨籽瓜汁的理化性质、杀菌特性入手,将电子加速器辐照杀菌技术应用到鲜榨籽瓜汁的杀菌工艺流程中,有针对性的进行了非热杀菌设备对籽瓜汁的杀菌效果的研究。从实用和高效两方面考虑,重点开展电子束辐照杀菌设备在籽瓜汁杀菌工序中的机理研究、杀菌效果比较分析和设备优化配备;增加实际投产的可靠性,适应籽瓜汁加工的季节性,延长籽瓜深加工生产周期的同时又可以提高籽瓜的综合利用价值,促进籽瓜产业链的健康发展。为了满足鲜榨籽瓜汁高效的非热杀菌要求,本文对电子加速器辐照灭菌技术在籽瓜汁杀菌工序中的杀菌效果与杀菌机理进行了相关试验研究,具体研究内容与主要试验结论入下:(1)以甘肃本地当季产新鲜籽瓜为试验原材料,对鲜榨籽瓜汁进行理化性质与杀菌特性的试验研究,分析了籽瓜汁的杀菌机理,相对于传统热力杀菌工艺,非热力杀菌技术更加适合籽瓜汁的产业化杀菌处理。(2)以电子加速器在籽瓜汁辐照杀菌处理过程中的辐照剂量、辐照时间、电子束辐照穿透深度作为试验因素,分析了各试验因素对籽瓜汁理化性质和感官品质的影响,当辐照剂量为6~8kGy、辐照时间为10~15s、电子束穿透深度为16~32mm时,籽瓜汁菌落总数<100CFU/mL;大肠菌群数量<1 CFU/mL;霉菌和酵母菌数量<10CFU/mL;可以有效保留92.8%的可溶性固形物保留;总糖保留率最高可达93.4%;总酸含量下降44.5%;Vc含量损失率为34.6%;对籽瓜汁褐变指数的增加和pH的下降有显著延缓作用。(3)根据辐照参数对籽瓜汁杀菌效果的影响研究,以辐照剂量、辐照时间、电子束辐照穿透深度为试验因素,将籽瓜汁的菌落总数、总糖含量、总酸含量、Vc含量作为试验指标;依照Box-Behnken试验设计原理,通过响应曲面试验对电子加速器在籽瓜汁辐照杀菌过程中的工艺参数进行优化与分析,考虑实际生产需求,当辐照剂量为6kGy、辐照时间为10s、电子束穿透深度为32mm时,籽瓜汁菌落总数<90CFU/mL,大肠菌群数量<1 CFU/mL;霉菌和酵母菌数量<9 CFU/mL;93.2%的可溶性固形物被高效保留;总糖保留率最高可达93.1%;总酸含量下降41%左右;Vc含量损失率为34.6%。(4)分析优化了电子加速器在籽瓜汁辐照杀菌处理时的工艺参数后,在本课题组自主设计成套的籽瓜高值全利用加工生产线的基础上,完成籽瓜汁产品开发时电子加速器杀菌装置的优化配备,协调完善了籽瓜高值全利用生产线的生产机制。产能达到10T/h;生产能力≥80T/天;辐照杀菌后籽瓜汁固形物含量为2.0%~2.2%;还原糖回收率>80%;pH值在5.1~5.3之间;籽瓜汁产量为7000 T/年。