脈沖強光殺菌讓“菌”無處遁行

申海鵬

近期，國家在對市場上的水果、蔬菜、干果、桶裝飲用水等進行抽查，抽查結(jié)果顯示，微生物超標是產(chǎn)品被判不合格的主要原因，一些食品中微生物超標達幾倍、甚至上百倍，由此可見微生物已成為企業(yè)與行業(yè)健康發(fā)展的一大威脅。另外，根據(jù)國家食品安全風險評估中心針對近兩年的調(diào)查顯示，在食源性疾病中因微生物引起的疾病數(shù)量占到近一半。去年7月1日我國開始實施的《食品中致病菌限量》標準中對多種微生物在食品中的檢出限量作出了明確的規(guī)定。同時，微生物的存在不但容易引起食源性疾病而且還會影響食品的貨架期，所以如何對微生物進行有效的控制是當前企業(yè)面臨的重要問題。在第十五屆上海國際包裝和食品加工技術(shù)展上，本刊記者采訪了寧波中物光電殺菌技術(shù)有限公司（以下簡稱“中物光電”）總經(jīng)理楊天晗女士。在采訪中，她介紹了脈沖強光殺菌技術(shù)在食品中的應用情況。

記者：在食品行業(yè)中常用的殺菌方法有哪幾種？

楊天晗：目前國際上通常采用溫度殺菌（如巴氏殺菌）和化學殺菌（如水體的臭氧殺菌）兩類傳統(tǒng)殺菌方法。這兩類傳統(tǒng)方法的成本往往較低，但是殺菌后會對產(chǎn)品造成一定的影響，比如高溫殺菌，會導致食物的口感、味道產(chǎn)生變化，破壞食物的營養(yǎng)成分；而化學殺菌，會在產(chǎn)品中殘留有害物質(zhì)，其中有很多有害物質(zhì)被醫(yī)學上認為可能會致癌。隨著人們對生活品質(zhì)的要求不斷提高和對食品安全問題的重視，無論是國際還是國內(nèi)都在致力于尋找和發(fā)展更新更優(yōu)的殺菌技術(shù)。其中非熱物理殺菌技術(shù)是一個很有前景的發(fā)展方向，其優(yōu)點為殺菌過程無明顯溫升、對物料的性狀改變很小、無化學殘留。例如傳統(tǒng)的如紫外線殺菌、新興的超高壓殺菌技術(shù)，都屬于非熱殺菌技術(shù)。

記者：據(jù)了解，超高壓殺菌技術(shù)在國外已經(jīng)有20多年的發(fā)展，而在我國仍屬于起步階段，并且市場應用也較少，您認為是什么原因呢？

楊天晗：目前超高壓殺菌技術(shù)在國內(nèi)還處于起步階段，設(shè)備的穩(wěn)定性和便利性都有待進一步提高。同時超高壓殺菌技術(shù)的設(shè)備成本投入很高，很多企業(yè)難以承擔，這也使得目前的市場應用規(guī)模較小。

記者：貴公司的設(shè)備采用何種殺菌方法，該技術(shù)在國內(nèi)甚至國際上有怎樣的地位？

楊天晗：中物光電的設(shè)備主要采用脈沖強光殺菌技術(shù)，跟超高壓殺菌技術(shù)一樣也屬于非熱殺菌技術(shù)，但兩者所應用的范圍不同，脈沖強光技術(shù)側(cè)重于表面殺菌，比較適合包材表面及食品表面的殺菌；超高壓則側(cè)重于整體殺菌，但必須有液體為媒介，比較適合于鮮榨果汁等物料的應用。脈沖強光技術(shù)的技術(shù)原理是通過在極短時間內(nèi)（數(shù)十至數(shù)百微秒）釋放出高能量的光輻射和極高的峰值功率，脈沖強光能量的大小由每單位照射面積上光的流量或入射光能量來衡量，可瞬時殺滅所照射物料表面上的各類微生物。由于處理時間非常短，使得在有效殺菌延長食品貨架期的同時能較好地保留食品營養(yǎng)成份以及原有風味。

在國外，目前只有法國、美國等少數(shù)發(fā)達國家成熟地掌握了脈沖強光技術(shù)。中國中物光電從2013年起實現(xiàn)了規(guī)?；I(yè)應用。

記者：脈沖強光殺菌技術(shù)的特點是什么？在運行成本方面有哪些優(yōu)勢？

楊天晗：脈沖強光殺菌技術(shù)的主要特點為廣譜、高效、環(huán)保，對各類微生物的殺菌效果都非常明顯，處理時間一般控制在數(shù)秒內(nèi)。

脈沖強光殺菌技術(shù)主要耗材為脈沖強光燈管和電費，以單位產(chǎn)能均攤運行成本，一般客戶都能接受。

記者：在本次展會上貴公司帶來了哪些殺菌設(shè)備？主要應用在哪些領(lǐng)域？可以殺死食品中的哪些“菌”？其處理速度如何？

楊天晗：此次展會，中物光電帶來的主要是固體顆粒殺菌系列，該設(shè)備可對大棗、枸杞、干果、檳榔、蔬菜水果等各類固體物料表面進行連續(xù)殺菌處理和保鮮，可根據(jù)不同物料的形式和要求調(diào)節(jié)傳輸形式、殺菌時間、殺菌頻次和產(chǎn)量。該設(shè)備屬于廣譜殺菌，像大腸桿菌、黑曲霉菌、枯草桿菌、酵母菌、革蘭氏陽性致病菌、革蘭氏陰性致病菌、需氧芽孢桿菌、真菌分生孢子、金黃色葡萄球菌等都有明顯的殺菌作用，特別是對黑曲霉菌和芽孢菌等所謂的紫外免疫細菌也都有很好效果。這是由于脈沖強光殺菌技術(shù)的原理是利用瞬時強光穿透微生物細胞壁，使其細胞液流出從而殺死細菌，所以有很好的殺菌效果。

這款設(shè)備的殺菌速度不是固定的，可以根據(jù)需求對傳送速度和殺菌速度進行調(diào)整，像我們展出的這款設(shè)備目前每小時的產(chǎn)能在1噸左右。如果企業(yè)對速度有更高的要求，可以通過增加相應的模塊來實現(xiàn)。

記者：目前貴公司的所有產(chǎn)品是不是都使用這種脈沖殺菌方法？

楊天晗：目前我們主要研究的領(lǐng)域為非熱物理殺菌技術(shù)，其重點就是利用脈沖殺菌方法對表面物料進行殺菌。在未來幾年我們將推出其他幾款設(shè)備，一款為針對粉體殺菌，目前已經(jīng)研發(fā)了出樣機，但在使用上仍存在一定的局限性——只能對部分粉體物料進行有效殺菌，因此設(shè)備還需改進和完善；另外一款產(chǎn)品是針對液體進行殺菌處理的技術(shù)，目前仍在完善和試用。

記者：針對固體顆粒、粉體、液體3種狀態(tài)的殺菌設(shè)備，技術(shù)難點有哪些？

楊天晗：對于固體顆粒的物料，比如大棗，要使每個接觸面有光輻射是難點，這就需要固定能夠自動翻轉(zhuǎn)并接受強光輻射；對于液體類的物料，設(shè)備需要注重光透性，使液體全部能被光輻射，因此液層需要薄而透光，使強光能很好地輻射到液體物料；對于粉體顆粒物類的物料，設(shè)備如何進行均勻傳輸是個難點，因為需要保證粉體被光充分輻射。

記者：據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外微生物致病率占到食源性疾病的一半以上，同時，《食品中致病菌限量》標準于去年7月1日實施，在該標準中對多種致病因子在食品中的檢出率作出了明確的規(guī)定，您能否介紹下貴公司的設(shè)備是如何對食品中的致病菌殺滅量進行控制的？

楊天晗：通常我們會根據(jù)客戶的需求進行操作實驗定量殺菌，比如客戶提出要求黑曲霉小于<30CFU/g，我們只需要根據(jù)初始菌落數(shù)設(shè)定劑量，將處理的菌落指標控制在這個水平就行；若客戶的要求為<5CFU/g，那么所加劑量肯定會增加，成本也會相應增加，因此我們現(xiàn)在也在不斷優(yōu)化，研究能達到客戶的要求并能盡快幫客戶控制成本的方案。