脉冲强光杀菌让“菌”无处遁行

申海鹏

近期，国家在对市场上的水果、蔬菜、干果、桶装饮用水等进行抽查，抽查结果显示，微生物超标是产品被判不合格的主要原因，一些食品中微生物超标达几倍、甚至上百倍，由此可见微生物已成为企业与行业健康发展的一大威胁。另外，根据国家食品安全风险评估中心针对近两年的调查显示，在食源性疾病中因微生物引起的疾病数量占到近一半。去年7月1日我国开始实施的《食品中致病菌限量》标准中对多种微生物在食品中的检出限量作出了明确的规定。同时，微生物的存在不但容易引起食源性疾病而且还会影响食品的货架期，所以如何对微生物进行有效的控制是当前企业面临的重要问题。在第十五届上海国际包装和食品加工技术展上，本刊记者采访了宁波中物光电杀菌技术有限公司（以下简称“中物光电”）总经理杨天晗女士。在采访中，她介绍了脉冲强光杀菌技术在食品中的应用情况。

记者：在食品行业中常用的杀菌方法有哪几种？

杨天晗：目前国际上通常采用温度杀菌（如巴氏杀菌）和化学杀菌（如水体的臭氧杀菌）两类传统杀菌方法。这两类传统方法的成本往往较低，但是杀菌后会对产品造成一定的影响，比如高温杀菌，会导致食物的口感、味道产生变化，破坏食物的营养成分；而化学杀菌，会在产品中残留有害物质，其中有很多有害物质被医学上认为可能会致癌。随着人们对生活品质的要求不断提高和对食品安全问题的重视，无论是国际还是国内都在致力于寻找和发展更新更优的杀菌技术。其中非热物理杀菌技术是一个很有前景的发展方向，其优点为杀菌过程无明显温升、对物料的性状改变很小、无化学残留。例如传统的如紫外线杀菌、新兴的超高压杀菌技术，都属于非热杀菌技术。

记者：据了解，超高压杀菌技术在国外已经有20多年的发展，而在我国仍属于起步阶段，并且市场应用也较少，您认为是什么原因呢？

杨天晗：目前超高压杀菌技术在国内还处于起步阶段，设备的稳定性和便利性都有待进一步提高。同时超高压杀菌技术的设备成本投入很高，很多企业难以承担，这也使得目前的市场应用规模较小。

记者：贵公司的设备采用何种杀菌方法，该技术在国内甚至国际上有怎样的地位？

杨天晗：中物光电的设备主要采用脉冲强光杀菌技术，跟超高压杀菌技术一样也属于非热杀菌技术，但两者所应用的范围不同，脉冲强光技术侧重于表面杀菌，比较适合包材表面及食品表面的杀菌；超高压则侧重于整体杀菌，但必须有液体为媒介，比较适合于鲜榨果汁等物料的应用。脉冲强光技术的技术原理是通过在极短时间内（数十至数百微秒）释放出高能量的光辐射和极高的峰值功率，脉冲强光能量的大小由每单位照射面积上光的流量或入射光能量来衡量，可瞬时杀灭所照射物料表面上的各类微生物。由于处理时间非常短，使得在有效杀菌延长食品货架期的同时能较好地保留食品营养成份以及原有风味。

在国外，目前只有法国、美国等少数发达国家成熟地掌握了脉冲强光技术。中国中物光电从2013年起实现了规模化工业应用。

记者：脉冲强光杀菌技术的特点是什么？在运行成本方面有哪些优势？

杨天晗：脉冲强光杀菌技术的主要特点为广谱、高效、环保，对各类微生物的杀菌效果都非常明显，处理时间一般控制在数秒内。

脉冲强光杀菌技术主要耗材为脉冲强光灯管和电费，以单位产能均摊运行成本，一般客户都能接受。

记者：在本次展会上贵公司带来了哪些杀菌设备？主要应用在哪些领域？可以杀死食品中的哪些“菌”？其处理速度如何？

杨天晗：此次展会，中物光电带来的主要是固体颗粒杀菌系列，该设备可对大枣、枸杞、干果、槟榔、蔬菜水果等各类固体物料表面进行连续杀菌处理和保鲜，可根据不同物料的形式和要求调节传输形式、杀菌时间、杀菌频次和产量。该设备属于广谱杀菌，像大肠杆菌、黑曲霉菌、枯草杆菌、酵母菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧芽孢杆菌、真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌等都有明显的杀菌作用，特别是对黑曲霉菌和芽孢菌等所谓的紫外免疫细菌也都有很好效果。这是由于脉冲强光杀菌技术的原理是利用瞬时强光穿透微生物细胞壁，使其细胞液流出从而杀死细菌，所以有很好的杀菌效果。

这款设备的杀菌速度不是固定的，可以根据需求对传送速度和杀菌速度进行调整，像我们展出的这款设备目前每小时的产能在1吨左右。如果企业对速度有更高的要求，可以通过增加相应的模块来实现。

记者：目前贵公司的所有产品是不是都使用这种脉冲杀菌方法？

杨天晗：目前我们主要研究的领域为非热物理杀菌技术，其重点就是利用脉冲杀菌方法对表面物料进行杀菌。在未来几年我们将推出其他几款设备，一款为针对粉体杀菌，目前已经研发了出样机，但在使用上仍存在一定的局限性——只能对部分粉体物料进行有效杀菌，因此设备还需改进和完善；另外一款产品是针对液体进行杀菌处理的技术，目前仍在完善和试用。

记者：针对固体颗粒、粉体、液体3种状态的杀菌设备，技术难点有哪些？

杨天晗：对于固体颗粒的物料，比如大枣，要使每个接触面有光辐射是难点，这就需要固定能够自动翻转并接受强光辐射；对于液体类的物料，设备需要注重光透性，使液体全部能被光辐射，因此液层需要薄而透光，使强光能很好地辐射到液体物料；对于粉体颗粒物类的物料，设备如何进行均匀传输是个难点，因为需要保证粉体被光充分辐射。

记者：据统计，国内外微生物致病率占到食源性疾病的一半以上，同时，《食品中致病菌限量》标准于去年7月1日实施，在该标准中对多种致病因子在食品中的检出率作出了明确的规定，您能否介绍下贵公司的设备是如何对食品中的致病菌杀灭量进行控制的？

杨天晗：通常我们会根据客户的需求进行操作实验定量杀菌，比如客户提出要求黑曲霉小于<30CFU/g，我们只需要根据初始菌落数设定剂量，将处理的菌落指标控制在这个水平就行；若客户的要求为<5CFU/g，那么所加剂量肯定会增加，成本也会相应增加，因此我们现在也在不断优化，研究能达到客户的要求并能尽快帮客户控制成本的方案。