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应用在食品上的杀菌技术

食品加工目的之一是保护与保存食品,杀死微生物,钝化酶类等。食品腐败变质的主要原因是某些微生物和菌类的存在,每年因此而造成很大的损失,灭菌是食品加工的必经工序。然而传统的热力灭菌不能将食品中的微生物全部杀灭,特别是一些耐热的芽孢杆菌。下面就来介绍一下目前应用的4种杀菌技术。

  1、微波杀菌技术

   微波是一种高频电磁波,当它在介质内部起作用时,水、蛋白质、脂肪、碳水化合物等极性分子受到交变电场的作用而剧烈振荡,引起强烈的摩擦而产生热,这就是微波的介电感应加热效应。这种热效应也使得微生物内的蛋白质、核酸等分子结构改性或失活;高频的电场也使其膜电位、极性分子结构发生改变;这些都对微生物产生破坏作用从而起到杀菌作用。利用微波杀菌,处理时间短,容易实现连续生产,不影响原有的风味和营养成分;并由于其穿透性好的特点,可进行包装后杀菌。

   2、高压杀菌技术

   所谓高压杀菌是指将食品放人液体介质中,加100MPa-1000MPa的压力作用一段时间后,如同加热一样,杀灭食品中的微生物的过程。高压灭菌通常认为蛋白质在高压下立体结构(四级结构)崩溃而发生变性而使细菌失活,但也有人认为凡是以较弱的结合构成的生物体高分子物质如核酸、多糖类、脂肪等物质或细胞膜都会受到超高压的影响,尤其通过剪切力而使生物体膜破裂,从而使生物体的生命活动受到影响甚至停止,这就可以达到灭菌、杀虫和效果。高压灭菌避免了热处理而出现的影响食品品质的各种弊端,保持了食品的原有风味、色泽和营养价值。由于是液体介质的瞬间压缩过程,灭菌均匀,无污染,操作安全,且较加热法耗能低,减少环境污染。

   3、高压脉冲电场杀菌技术

   高压脉冲技术用于食品灭酶灭菌,主要原理是基于细胞结构和液态食品体系间的电学特性差异。当把液态食品作为电介质置于电场中时,食品中微生物的细胞膜在强电场作用下被电击穿,产生不可修复的穿孔或破裂,使细胞组织受损,导致微生物失活。证实在脉冲电场强度为12-40Kv/cm,脉冲时间为20μs-18μs的条件下,可有效地对食品进行灭菌,且以双矩形波最为有效。邓元修等利用脉冲高压杀灭酵母和大肠杆菌,取得良好的实验结果,且能耗低,对试液温升小于2℃,因而可有效保存食品的营养成分和天然特征。利用脉冲电场处理大豆,可实现灭酶脱腥,并有效的保留大豆的香气。该技术是一种常温下非加热杀菌的新技术,运用该技术应综合考虑场强的大小,杀菌时间、食品的pH值、对细菌的种类等因素,以确定最佳方案。目前该技术在国际上正处于实验室研究和发展阶段,进一步成熟后很有可能弥补传统杀菌法的不足,给液态食品工艺带来一场变革。

   4、脉冲强光杀菌技术

   脉冲强光杀菌是利用强烈白光闪照的杀菌技术,其系统主要包括动力单元和灯单元,动力单元为惰性气体灯提供能量,灯便放出只持续数百微秒,其波长由紫外光区域至近红外光区域的强光脉冲,其光谱与太阳光相似,但比阳光强几千倍至数万倍。由于只处理食品表面,从而对食品营养成分影响很小,JosephDunn等人研究表明,脉冲强光对多数微生物有致死作用。


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