食品殺菌技術(shù)概述

陳穎慧

（永城職業(yè)學(xué)院 食品化工系，河南 永城 476600）

食品殺菌技術(shù)概述

陳穎慧

（永城職業(yè)學(xué)院 食品化工系，河南 永城 476600）

隨著現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對食品的安全性與衛(wèi)生性和營養(yǎng)性的要求越來越高，開發(fā)安全、高效的現(xiàn)代食品殺菌技術(shù)，最大限度地保持食品原有的色香味及營養(yǎng)成分，是現(xiàn)代食品科學(xué)研究和應(yīng)用的一個熱點。文章介紹了傳統(tǒng)殺菌技術(shù)以及近年來應(yīng)用于食品殺菌的新技術(shù)，旨在提高我國食品的安全性，促進(jìn)食品工業(yè)的快速發(fā)展。

食品；殺菌；新技術(shù)

食品殺菌技術(shù)是食品加工中的重要操作單元，通過殺滅腐敗菌和致病菌，延長產(chǎn)品的貯藏期，保證產(chǎn)品的質(zhì)量安全。為了盡量避免殺菌引起不安全因素，以及降低殺菌過程中對食品營養(yǎng)成分的破壞，目前國內(nèi)外正在探索各種先進(jìn)的殺菌方法。與傳統(tǒng)的加熱殺菌相比，現(xiàn)代的殺菌技術(shù)主要包括四個方面：①提高殺菌溫度、縮短殺菌時間或采用低溫冷殺菌；②采用過濾除菌方法除去食品中的微生物；③將現(xiàn)代包裝技術(shù)與殺菌技術(shù)相結(jié)合最大限度延長食品貨架期，提高殺菌技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、方便性；④在食品加工過程中采用真空濃縮、冷凍干燥、噴霧干燥、冷藏冷凍、真空浸漬等技術(shù)，在殺滅微生物的同時，最大限度地減少在殺菌過程中造成的食品營養(yǎng)成分的破壞，使食品保持原有的風(fēng)味。

1 常見食品殺菌技術(shù)

（1）加熱殺菌。加熱殺菌是食品加工過程中改善食品品質(zhì)、延長食品貨架期的最重要的方法之一，主要包括干熱滅菌和濕熱滅菌兩種方式，其主要作用是：殺死食品中微生物、鈍化生物酶活性、破壞食品中的有害成分；改善食品的感官特征和品質(zhì)特性，提高食品中營養(yǎng)成分的可消化性和可利用率。在食品加工與保藏中常見的三種加熱殺菌方法有：①低溫殺菌，是指殺菌溫度低于100℃的殺菌方法。通常用于消毒乳、奶油、乳酸菌飲料、肉制品、蛋液、魚制品、果蔬制品、清涼飲料、低醇飲料、醬油、味精、腌漬品等食品的殺菌。②高溫殺菌，指的是食品經(jīng)100℃以上的殺菌處理，主要應(yīng)用于 pH＞4.5的低酸性食品的殺菌。③超高溫瞬時殺菌，其殺菌溫度在135～150℃之間，保溫時間為2～8s。這種殺菌方式常見用于滅菌乳的生產(chǎn)，現(xiàn)也廣泛用于果汁、豆乳、茶、酒、礦泉水等食品的殺菌。

（2）電輻射殺菌。輻射殺菌又稱為冷殺菌，是利用電離輻射對食品進(jìn)行的殺菌。其殺菌原理是微生物受電離射線照射后，經(jīng)過能量吸收，引起分子或原子電離激發(fā)，產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)和生物學(xué)變化而導(dǎo)致微生物死亡。

電離輻射殺菌有以下優(yōu)點：第一，殺菌作用效果顯著，殺菌劑量可根據(jù)實際情況來調(diào)節(jié)；第二，中劑量（5kGy）照射不會使食品發(fā)生明的顯感官上變化，當(dāng)照射劑量大于10kGy時，屬于高劑量照射，這時食品中總的化學(xué)變化也非常微小。第三，電離輻射殺菌方法沒有非食品物質(zhì)殘留。第四，此種殺菌方式極少產(chǎn)生熱量，并且冷凍狀態(tài)下也能進(jìn)行處理，因此可保持食品原料原有的特性。第五，放射線的穿透均勻、深度大、瞬間消失，因此利用電離輻射殺菌對食品的包裝無嚴(yán)格要求，同時加熱殺菌相比，可以對殺菌過程進(jìn)行準(zhǔn)確控制。

利用電離輻射殺菌的缺點是：①一般情況下，經(jīng)過殺菌劑量的照射，生物酶不能被完全鈍化；②有時敏感性強(qiáng)的食品和經(jīng)過高劑量照射的食品，其感官特性會發(fā)生一定的變化；③能夠致死微生物的劑量，對人體來說是相當(dāng)高的，所以操作時要嚴(yán)格謹(jǐn)慎，在食品運輸及處理過程中要做好工作人員的安全防護(hù)工作。為此，要對輻射源進(jìn)行充分遮蔽，同時，經(jīng)常對照射區(qū)和工作人員要進(jìn)行定期檢測檢查。④輻射設(shè)施和照射成本費用較高，同時消費者對輻射食品衛(wèi)生安全性的信任感不夠強(qiáng)。

（3）紫外線殺菌。紫外線具有殺菌作用,主要是由于其輻射性能可以破壞有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)?；丈锸茏贤饩€照射時會抑制DNA的復(fù)制和細(xì)胞分裂,從而導(dǎo)致受傷甚至死滅。波長為250～260納米時，紫外線殺菌效果最佳，紫外線殺菌效果照射時間和照射劑量成正比、與照射距離成反比。因菌種不同殺菌效果差異較大,其中紫外線對病毒與對細(xì)菌的殺滅效果較好，而酵母菌和絲狀菌對紫外線照射抵抗能力較強(qiáng)。目前紫外線殺菌主要應(yīng)用在食品廠生產(chǎn)用水的殺菌、液狀食品殺菌、固體食品表面殺菌、食品包裝材料殺菌以及食品加工車間、設(shè)備器具、工作臺的殺菌等等。

（4）微波殺菌。微波殺菌是指波長約1m～10mm的電磁波，可以殺滅各種微生物，不僅可以殺滅細(xì)菌繁殖體，也可殺滅真菌、病毒和細(xì)菌芽孢。微波殺菌的優(yōu)點在于：作用時間短，殺菌速度，加熱均勻且對溫度要求不高，適用于耐熱性差的食品的消毒殺菌處理；穿透性好并且操作簡便，對食品的損害小，殺菌效率高。其缺點是：基本建設(shè)費用較高，耗電量也大；微波輻射對人體有一定的傷害。國外微波殺菌已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中，國內(nèi)用微波對食品殺菌也有了初步研究，目前我國微波消毒應(yīng)用較多的是對食品及餐具的處理。

用微波消毒食品對食品組成成分的影響，可因不同食品種類而有所差別。微波對食品的基本營養(yǎng)組成（蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪）的影響很小，而對維生素等不穩(wěn)定物質(zhì)有一定的破壞作用，但這種破壞作用與普通加熱法相比，影響要小得多。

（5）高壓殺菌。高壓殺菌是將食品置于液體介質(zhì)中，在100～1000MPa的壓力下作用一段時間使其殺滅食品中微生物的過程。高壓殺菌的原理主要是通過破壞微生物的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的，或者是使微生物蛋白質(zhì)發(fā)生凝固以及抑制微生物酶的活性和遺傳物質(zhì)的復(fù)制從而來達(dá)到殺菌的效果。高壓殺菌效果一般隨壓力的增加而提高。高壓殺菌能夠保持食品的原有色香味及營養(yǎng)價值，避免了因熱處理而影響食品品質(zhì)的各種弊端，非常適合像果蔬汁這種熱敏性食品的殺菌。由于高壓殺菌是液體介質(zhì)的瞬間壓縮過程，因而滅菌均勻、無污染、能耗低、操作方便,對環(huán)境污染小。目前,國外已將高壓殺菌是用于肉、蛋、牛奶、大豆蛋白、香料、果汁、礦泉水和啤酒等食品的加工中。我國在該技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用方面僅僅處于實驗室研究階段,尚未將高壓殺菌應(yīng)用于批量生產(chǎn)。

（6）膜過濾除菌。膜過濾除菌是利用物理阻留方法，截留住食品中的微生物從而達(dá)到除菌的作用。因此，過濾除菌只將食品或者環(huán)境中的微生物清除出去，不會導(dǎo)致微生物致死，這樣既安全又符合食品衛(wèi)生要求，同時還有利于提高食品的貯藏性。目前此方法已廣泛應(yīng)用于制酒工業(yè)，使用濾芯對成品酒進(jìn)行終端過濾，以替代原有的熱殺菌技術(shù)，這種除菌方式不僅節(jié)省能耗，而且避免了高溫給產(chǎn)品帶來的煮熟味；通過膜過濾技術(shù)，除去啤酒生產(chǎn)中的酵母菌，一方面可以延長啤酒的保質(zhì)期，另一方面可以保持啤酒原有的風(fēng)味，此種除菌方法在啤酒生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。除此之外,膜分離技術(shù)在礦泉水殺菌以及食品廠廢水處理和空氣中細(xì)菌的去除等方面都得到廣泛應(yīng)用。

（7）無菌（冷）包裝。無菌包裝技術(shù)是將經(jīng)過殺菌和冷卻的無菌食品，在無菌狀態(tài)下充填到預(yù)先殺過菌的容器中，經(jīng)過密封而能長期貯藏的包裝技術(shù)。其優(yōu)點是制品的風(fēng)味、組織、色澤變化及營養(yǎng)成分損失和蛋白質(zhì)熱變性都較小。近年來,無菌裝罐由流體發(fā)展到固體,包裝材料由金屬罐發(fā)展到塑料包裝材料。無菌包裝技術(shù)在歐美地區(qū)和日本等國迅速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于牛乳為主的乳制品,果汁、布丁、肉類等加工食品,蔬菜汁、肉湯、清涼飲料、咖啡飲料、豆?jié){等領(lǐng)域。

2 結(jié)語

除了以上介紹的常見幾種食品殺菌技術(shù)外，還有歐姆加熱殺菌、脈沖光和激光殺菌、生物酶殺菌、半導(dǎo)體光催化殺菌等，面對世界性的食品資源緊缺、能源枯竭、環(huán)境污染、人口爆炸等諸多問題，迫切要求經(jīng)濟(jì)的、便捷的、實用的、多功能的高新食品殺菌技術(shù)大力研究，快速發(fā)展，以適應(yīng)食品工業(yè)的現(xiàn)代化。

［1］徐懷德.食品殺菌新技術(shù)［M］.北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2004.

［2］勵建榮，蔣家羚.高壓技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，1997，23（6）：9-15.

［3］李玉鋒，馬濤.食品加工新技術(shù)［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2001，（1）：90-91.

［4］陳軍.食品殺菌技術(shù)概述［J］.輕工科技，2012，（5）：1-3.

陳穎慧（1981-），女，碩士研究生，講師，主要研究方向：食品科學(xué)與工程。