微波食品灭菌设备

微波食品灭菌设备

食品杀菌高新技术（一）

 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；同时加热会不同程度破坏食品中的营
养成分和食品的天然特性。为了更大限度保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，满足现代
人的生活要求，新型的灭菌技术应运而生，本文主要介绍了当今世界食品领域的杀菌新技术及其在我
国的发展应用现状。
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。
    有报导利用 2450 MHz的微波处理酱油，可以抑制霉菌的生长及杀灭肠道致病菌。用于啤酒的灭菌
，取得良好的效果，且使啤酒风味保持良好。用于处理蛋糕、月饼、切片面包和春卷皮，结果表明，
这些食品的保鲜期由原来3d－4d，延长到30d。吴晖报导微波杀菌与一般加热灭菌法相比，在一定的温
度下，微波灭菌缩短了细菌和真菌的死亡时间；以枯草芽抱杆菌为材料，微波法的D100为0.65，而对
照巴氏法的则为5.5。在相同条件下微波灭菌的致死温度比常规加热灭菌时的低。国外在60、70年代就
开始考虑将微波技术应用到鲜奶、啤酒、饼干、面包、猪、牛肉的加工等实际生产中。到90年代，工
艺参数和优化已成为研究的热门课题。
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。励建荣等研究了经高压处理后的果
汁和蔬菜汁，试验证实了高压处理后能达到杀菌效果，而且Vc损失很少，残存酶活只有4％，色香味等
感官指标不变，其综合效果优于热力杀菌；动物食品也能达到杀菌效果。目前，国外已将其用于肉、
蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、矿泉水、啤酒等物品的加工中。我国在该技术的开发应用
方面仅仅处于实验室研究阶段，尚未有批量生产的报道。
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 12－40 Kv／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。周万龙等研究表明：光脉冲
输人能量为700J，光脉冲宽度小于800us ，闪照30次后，对枯草芽泡杆菌、大肠杆菌、酵母都有较强
的致死效果。对溶液中淀粉酶、蛋白酶的活性也有明显的钝化作用。脉冲宽度小于800μs，其波长由
紫外光区域至红外光区，起杀菌作用的波段可能为紫外光区，其它波段可能有协同作用；脉冲强光杀
菌对菌悬液的电导率影响不大，引起电位的变化，其原因及对微生物形态结构的影响尚待进一步研究
。
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