食品杀菌技术概述

2017-04-03陈颖慧

时代农机 2017年7期

关键词：杀菌紫外线微波

陈颖慧

（永城职业学院食品化工系，河南永城 476600）

食品杀菌技术概述

陈颖慧

（永城职业学院食品化工系，河南永城 476600）

随着现代食品工业的发展和生活水平的提高，人们对食品的安全性与卫生性和营养性的要求越来越高，开发安全、高效的现代食品杀菌技术，最大限度地保持食品原有的色香味及营养成分，是现代食品科学研究和应用的一个热点。文章介绍了传统杀菌技术以及近年来应用于食品杀菌的新技术，旨在提高我国食品的安全性，促进食品工业的快速发展。

食品；杀菌；新技术

食品杀菌技术是食品加工中的重要操作单元，通过杀灭腐败菌和致病菌，延长产品的贮藏期，保证产品的质量安全。为了尽量避免杀菌引起不安全因素，以及降低杀菌过程中对食品营养成分的破坏，目前国内外正在探索各种先进的杀菌方法。与传统的加热杀菌相比，现代的杀菌技术主要包括四个方面：①提高杀菌温度、缩短杀菌时间或采用低温冷杀菌；②采用过滤除菌方法除去食品中的微生物；③将现代包装技术与杀菌技术相结合最大限度延长食品货架期，提高杀菌技术的经济性、方便性；④在食品加工过程中采用真空浓缩、冷冻干燥、喷雾干燥、冷藏冷冻、真空浸渍等技术，在杀灭微生物的同时，最大限度地减少在杀菌过程中造成的食品营养成分的破坏，使食品保持原有的风味。

1 常见食品杀菌技术

（1）加热杀菌。加热杀菌是食品加工过程中改善食品品质、延长食品货架期的最重要的方法之一，主要包括干热灭菌和湿热灭菌两种方式，其主要作用是：杀死食品中微生物、钝化生物酶活性、破坏食品中的有害成分；改善食品的感官特征和品质特性，提高食品中营养成分的可消化性和可利用率。在食品加工与保藏中常见的三种加热杀菌方法有：①低温杀菌，是指杀菌温度低于100℃的杀菌方法。通常用于消毒乳、奶油、乳酸菌饮料、肉制品、蛋液、鱼制品、果蔬制品、清凉饮料、低醇饮料、酱油、味精、腌渍品等食品的杀菌。②高温杀菌，指的是食品经100℃以上的杀菌处理，主要应用于 pH＞4.5的低酸性食品的杀菌。③超高温瞬时杀菌，其杀菌温度在135～150℃之间，保温时间为2～8s。这种杀菌方式常见用于灭菌乳的生产，现也广泛用于果汁、豆乳、茶、酒、矿泉水等食品的杀菌。

（2）电辐射杀菌。辐射杀菌又称为冷杀菌，是利用电离辐射对食品进行的杀菌。其杀菌原理是微生物受电离射线照射后，经过能量吸收，引起分子或原子电离激发，产生一系列物理、化学和生物学变化而导致微生物死亡。

电离辐射杀菌有以下优点：第一，杀菌作用效果显著，杀菌剂量可根据实际情况来调节；第二，中剂量（5kGy）照射不会使食品发生明的显感官上变化，当照射剂量大于10kGy时，属于高剂量照射，这时食品中总的化学变化也非常微小。第三，电离辐射杀菌方法没有非食品物质残留。第四，此种杀菌方式极少产生热量，并且冷冻状态下也能进行处理，因此可保持食品原料原有的特性。第五，放射线的穿透均匀、深度大、瞬间消失，因此利用电离辐射杀菌对食品的包装无严格要求，同时加热杀菌相比，可以对杀菌过程进行准确控制。

利用电离辐射杀菌的缺点是：①一般情况下，经过杀菌剂量的照射，生物酶不能被完全钝化；②有时敏感性强的食品和经过高剂量照射的食品，其感官特性会发生一定的变化；③能够致死微生物的剂量，对人体来说是相当高的，所以操作时要严格谨慎，在食品运输及处理过程中要做好工作人员的安全防护工作。为此，要对辐射源进行充分遮蔽，同时，经常对照射区和工作人员要进行定期检测检查。④辐射设施和照射成本费用较高，同时消费者对辐射食品卫生安全性的信任感不够强。

（3）紫外线杀菌。紫外线具有杀菌作用,主要是由于其辐射性能可以破坏有机物的分子结构。徽生物受紫外线照射时会抑制DNA的复制和细胞分裂,从而导致受伤甚至死灭。波长为250～260纳米时，紫外线杀菌效果最佳，紫外线杀菌效果照射时间和照射剂量成正比、与照射距离成反比。因菌种不同杀菌效果差异较大,其中紫外线对病毒与对细菌的杀灭效果较好，而酵母菌和丝状菌对紫外线照射抵抗能力较强。目前紫外线杀菌主要应用在食品厂生产用水的杀菌、液状食品杀菌、固体食品表面杀菌、食品包装材料杀菌以及食品加工车间、设备器具、工作台的杀菌等等。

（4）微波杀菌。微波杀菌是指波长约1m～10mm的电磁波，可以杀灭各种微生物，不仅可以杀灭细菌繁殖体，也可杀灭真菌、病毒和细菌芽孢。微波杀菌的优点在于：作用时间短，杀菌速度，加热均匀且对温度要求不高，适用于耐热性差的食品的消毒杀菌处理；穿透性好并且操作简便，对食品的损害小，杀菌效率高。其缺点是：基本建设费用较高，耗电量也大；微波辐射对人体有一定的伤害。国外微波杀菌已经广泛应用于食品工业生产中，国内用微波对食品杀菌也有了初步研究，目前我国微波消毒应用较多的是对食品及餐具的处理。

用微波消毒食品对食品组成成分的影响，可因不同食品种类而有所差别。微波对食品的基本营养组成（蛋白质、碳水化合物、脂肪）的影响很小，而对维生素等不稳定物质有一定的破坏作用，但这种破坏作用与普通加热法相比，影响要小得多。

（5）高压杀菌。高压杀菌是将食品置于液体介质中，在100～1000MPa的压力下作用一段时间使其杀灭食品中微生物的过程。高压杀菌的原理主要是通过破坏微生物的细胞膜和细胞壁的，或者是使微生物蛋白质发生凝固以及抑制微生物酶的活性和遗传物质的复制从而来达到杀菌的效果。高压杀菌效果一般随压力的增加而提高。高压杀菌能够保持食品的原有色香味及营养价值，避免了因热处理而影响食品品质的各种弊端，非常适合像果蔬汁这种热敏性食品的杀菌。由于高压杀菌是液体介质的瞬间压缩过程，因而灭菌均匀、无污染、能耗低、操作方便,对环境污染小。目前,国外已将高压杀菌是用于肉、蛋、牛奶、大豆蛋白、香料、果汁、矿泉水和啤酒等食品的加工中。我国在该技术的开发应用方面仅仅处于实验室研究阶段,尚未将高压杀菌应用于批量生产。

（6）膜过滤除菌。膜过滤除菌是利用物理阻留方法，截留住食品中的微生物从而达到除菌的作用。因此，过滤除菌只将食品或者环境中的微生物清除出去，不会导致微生物致死，这样既安全又符合食品卫生要求，同时还有利于提高食品的贮藏性。目前此方法已广泛应用于制酒工业，使用滤芯对成品酒进行终端过滤，以替代原有的热杀菌技术，这种除菌方式不仅节省能耗，而且避免了高温给产品带来的煮熟味；通过膜过滤技术，除去啤酒生产中的酵母菌，一方面可以延长啤酒的保质期，另一方面可以保持啤酒原有的风味，此种除菌方法在啤酒生产中广泛应用。除此之外,膜分离技术在矿泉水杀菌以及食品厂废水处理和空气中细菌的去除等方面都得到广泛应用。

（7）无菌（冷）包装。无菌包装技术是将经过杀菌和冷却的无菌食品，在无菌状态下充填到预先杀过菌的容器中，经过密封而能长期贮藏的包装技术。其优点是制品的风味、组织、色泽变化及营养成分损失和蛋白质热变性都较小。近年来,无菌装罐由流体发展到固体,包装材料由金属罐发展到塑料包装材料。无菌包装技术在欧美地区和日本等国迅速发展,广泛应用于牛乳为主的乳制品,果汁、布丁、肉类等加工食品,蔬菜汁、肉汤、清凉饮料、咖啡饮料、豆浆等领域。