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食品杀菌技术大全

 朱主任4188 2019-02-14

杀菌技术在食品工业中扮演着重要的作用,包括保证产品的质量安全,延长产品的贮藏期。随着消费者对美味、营养的要求越来越高,越来越多的食品杀菌技术被用于食品工业。

本文介绍了主要的杀菌方式,包括热力杀菌、物理杀菌、化学杀菌和生物杀菌。


1.热力杀菌

微生物是具有细胞构造的生命体,加热会使它的蛋白质变性、直至死亡,利用该原理的杀菌技术就是加热杀菌技术,主要包括干热灭菌和湿热灭菌两种方式。

在食品加工与保藏中常见的三种加热杀菌方法有:①低温杀菌,是指杀菌温度低于100℃的杀菌方法,如巴氏杀菌。②高温杀菌,指的是食品经100℃以上的杀菌处理,主要应用于pH>4.5的低酸性食品的杀菌。③超高温瞬时杀菌,其杀菌温度在135~150℃之间,保温时间为2~8s。


2.物理杀菌

2.1 超高压杀菌技术

超高压杀菌是指在常温或低温条件下通过对食品施加100-1000MPa的压力达到杀菌效果。一般认为,其机理与加热杀菌类似,高压使食物中微生物细胞内的酶、蛋白质等生物大分子立体结构(四级结构)崩溃,失活变性从而死亡。超高压杀菌技术避免了热处理导致的食品品质改变及营养成分破坏,可以较好的保持食品的原有风味和营养价值。

2.2 辐照杀菌技术,也称电离辐射、冷杀菌

辐照是指将电子加速器(0.2MeV~10MeV)产生的电子线(β射线)或放射性同位素(Cs-137或Co-60)产生的γ射线能量转移给被辐照物质,电离辐射作用到被辐照的物质上,产生电离和激发,形成自由基,通过控制辐射条件,而使生物体(微生物等)受到不可恢复的损失和破坏,有效地杀灭害虫、虫卵、病菌等。

2.3 紫外线杀菌

紫外线是一种波长范围为136-390nm的不可见光线,在波长为240-290nm时具有杀菌作用,尤其以波长为253.7nm杀菌作用最强。徽生物受紫外线照射时会抑制DNA的复制和细胞分裂,从而导致受伤甚至死灭。

2.4 膜过滤除菌

膜过滤除菌是利用物理阻留方法,截留住食品中的微生物从而达到除菌的作用。因此,过滤除菌只将食品或者环境中的微生物清除出去,不会导致微生物致死,这样既安全又符合食品卫生要求,同时还有利于提高食品的贮藏性。

2.5 微波杀菌

微波杀菌是指波长约1m-10mm的电磁波,可以杀灭各种微生物,不仅可以杀灭细菌繁殖体,也可杀灭真菌、病毒和细菌芽孢。微波杀菌的优点在于:作用时间短,杀菌速度快,加热均匀,且对温度要求不高,适用于耐热性差的食品的消毒杀菌处理;穿透性好并且操作简便,对食品的损害小,杀菌效率高。目前我国微波消毒应用较多的是对食品及餐具的处理。

2.6 超声波杀菌技术

超声波是一种声波,由于人能听到的最高频声波为20000Hz,因此超过此频率的声波得名超声波。超声波具有很高的能量,可致细胞破碎,因此可用于杀菌领域。超声波几乎可以破坏所有的微生物细胞,只是程度有所不同。超声波的杀菌效果与其频率、处理时间、微生物种类、细胞大小、形状及数量等均有关系。

2.7 电阻杀菌技术

电阻杀菌又称欧姆杀菌,是利用电流通过食品时,食品中的极性分子在电极极性的高频变化下,不断地旋转摩擦而产生热量,达到杀死活菌体的作用。

2.8 磁力杀菌,又称磁场杀菌

磁力杀菌是采用6000GS的磁力强度,将食品放在N极和S极之间,经过连续摇动,不需加热,即可达到100%的杀菌效果,并对食品的成分和风味无任何影响。

2.9 等离子体杀菌

等离子体是固态、液态和气态之外的第四种物质存在形态,是由电子、离子、自由基和中性粒子等组成。等离子体之所以能够灭菌是因为它含有带电粒子、活性物质,以及紫外线和其他一些射线等。


3.化学杀菌

3.1 特殊气体杀菌技术

某些特殊气体,如臭氧、二氧化碳等均可用于食品的杀菌。臭氧具有高效、广谱杀菌效果,其氧化还原电位很高,具有很强的氧化能力,可以改变微生物细胞膜中各种酶的氧化还原电位造成其生理特性的改变,进而进入细胞中破坏各种组分造成微生物的死亡。而二氧化碳具有天然抑制好氧微生物生长的能力,结合高压或低pH可以起到很好的控制食品中微生物的作用。

3.2 化学药剂杀菌

次氯酸离子作为杀菌成分时,可用于制作沙拉的未加工蔬菜和腌制品原料加工的过程。使用的杀菌剂是次氯酸钠等氯系药剂。此外,还有过氧乙酸等。

3.3 化学防腐剂杀菌

食品防腐剂按作用分为杀菌剂抑菌剂。二者常因浓度、作用时间和微生物性质等的不同而不易区分。防腐剂按来源分,有化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等,后者主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。

3.4 电解氧化水杀菌

电解水主要由以自来水等为原料的食盐水电解后得到,根据生成方式不同可分为强酸性电解水、弱酸性电解水及碱性水。其中强酸性电解水具有广泛的杀菌作用,其含有·OH和H202等过氧化物,它们能够使蛋白质、核酸和脂肪酸等发生分解、变性,破坏生物体的细胞结构,导致微生物死亡。


4.生物杀菌

生物冷杀菌又称生物保鲜或生物防腐.是指利用生物本身或生物代谢/提取具有抗菌作用的天然物质来防腐、保鲜,从而提高食品的安全性。根据生物来源及杀菌特性的不同可分为动物源天然杀菌剂、植物源天然杀菌剂、微生物及代谢物的杀菌、酶法杀菌等4大方面。


综上所述,不同的杀菌技术的作用机理、影响因素和适用条件不同,为了取得更好的杀菌效果可以采取不同的杀菌技术两两结合或更多的结合。在考虑生产成本的因素下,冷杀菌技术可以更好地保留食品中的营养成分和风味,必将发挥越来越重要的作用。


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