食品殺菌技術概述

陳穎慧

（永城職業(yè)學院 食品化工系，河南 永城 476600）

食品殺菌技術概述

陳穎慧

（永城職業(yè)學院 食品化工系，河南 永城 476600）

隨著現代食品工業(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、高效的現代食品殺菌技術，最大限度地保持食品原有的色香味及營養(yǎng)成分，是現代食品科學研究和應用的一個熱點。文章介紹了傳統殺菌技術以及近年來應用于食品殺菌的新技術，旨在提高我國食品的安全性，促進食品工業(yè)的快速發(fā)展。

食品；殺菌；新技術

食品殺菌技術是食品加工中的重要操作單元，通過殺滅腐敗菌和致病菌，延長產品的貯藏期，保證產品的質量安全。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，目前國內外正在探索各種先進的殺菌方法。與傳統的加熱殺菌相比，現代的殺菌技術主要包括四個方面：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將現代包裝技術與殺菌技術相結合最大限度延長食品貨架期，提高殺菌技術的經濟性、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，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味。

1 常見食品殺菌技術

（1）加熱殺菌。加熱殺菌是食品加工過程中改善食品品質、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100℃以上的殺菌處理，主要應用于 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，現也廣泛用于果汁、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行的殺菌。其殺菌原理是微生物受電離射線照射后，經過能量吸收，引起分子或原子電離激發(fā)，產生一系列物理、化學和生物學變化而導致微生物死亡。

電離輻射殺菌有以下優(yōu)點：第一，殺菌作用效果顯著，殺菌劑量可根據實際情況來調節(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，當照射劑量大于10kGy時，屬于高劑量照射，這時食品中總的化學變化也非常微小。第三，電離輻射殺菌方法沒有非食品物質殘留。第四，此種殺菌方式極少產生熱量，并且冷凍狀態(tài)下也能進行處理，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格要求，同時加熱殺菌相比，可以對殺菌過程進行準確控制。

利用電離輻射殺菌的缺點是：①一般情況下，經過殺菌劑量的照射，生物酶不能被完全鈍化；②有時敏感性強的食品和經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，對人體來說是相當高的，所以操作時要嚴格謹慎，在食品運輸及處理過程中要做好工作人員的安全防護工作。為此，要對輻射源進行充分遮蔽，同時，經常對照射區(qū)和工作人員要進行定期檢測檢查。④輻射設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。

（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物的分子結構?；丈锸茏贤饩€照射時會抑制DNA的復制和細胞分裂,從而導致受傷甚至死滅。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。目前紫外線殺菌主要應用在食品廠生產用水的殺菌、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，不僅可以殺滅細菌繁殖體，也可殺滅真菌、病毒和細菌芽孢。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。國外微波殺菌已經廣泛應用于食品工業(yè)生產中，國內用微波對食品殺菌也有了初步研究，目前我國微波消毒應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、碳水化合物、脂肪）的影響很小，而對維生素等不穩(wěn)定物質有一定的破壞作用，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胞膜和細胞壁的，或者是使微生物蛋白質發(fā)生凝固以及抑制微生物酶的活性和遺傳物質的復制從而來達到殺菌的效果。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。我國在該技術的開發(fā)應用方面僅僅處于實驗室研究階段,尚未將高壓殺菌應用于批量生產。

（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用于制酒工業(yè)，使用濾芯對成品酒進行終端過濾，以替代原有的熱殺菌技術，這種除菌方式不僅節(jié)省能耗，而且避免了高溫給產品帶來的煮熟味；通過膜過濾技術，除去啤酒生產中的酵母菌，一方面可以延長啤酒的保質期，另一方面可以保持啤酒原有的風味，此種除菌方法在啤酒生產中廣泛應用。除此之外,膜分離技術在礦泉水殺菌以及食品廠廢水處理和空氣中細菌的去除等方面都得到廣泛應用。

（7）無菌（冷）包裝。無菌包裝技術是將經過殺菌和冷卻的無菌食品，在無菌狀態(tài)下充填到預先殺過菌的容器中，經過密封而能長期貯藏的包裝技術。其優(yōu)點是制品的風味、組織、色澤變化及營養(yǎng)成分損失和蛋白質熱變性都較小。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。無菌包裝技術在歐美地區(qū)和日本等國迅速發(fā)展,廣泛應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){等領域。

2 結語

除了以上介紹的常見幾種食品殺菌技術外，還有歐姆加熱殺菌、脈沖光和激光殺菌、生物酶殺菌、半導體光催化殺菌等，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，迫切要求經濟的、便捷的、實用的、多功能的高新食品殺菌技術大力研究，快速發(fā)展，以適應食品工業(yè)的現代化。

［1］徐懷德.食品殺菌新技術［M］.北京:科學技術文獻出版社，2004.

［2］勵建榮，蔣家羚.高壓技術在食品工業(yè)中的應用研究［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［J］.農產品加工，2001，（1）：90-91.

［4］陳軍.食品殺菌技術概述［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：食品科學與工程。