滅菌技術(shù)在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用

   食品加工目的之一是保護(hù)與保存食品，殺死微生物，鈍化酶類等。食品fubai變質(zhì)的主要原因是某些微生物和菌類的存在，每年因此而造成很大的損失，滅菌是食品加工的必經(jīng)工序。然而傳統(tǒng)的熱力滅菌不能將食品中的微生物全部殺滅，特別是一些耐熱的芽孢桿菌；同時(shí)加熱會(huì)不同程度破壞食品中的營(yíng)養(yǎng)成分和食品的天然特性。為了更大限度保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，滿足現(xiàn)代人的生活要求，新型的滅菌技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，本文主要介紹了當(dāng)今世界食品領(lǐng)域的殺菌新技術(shù)及其在我國(guó)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀。
1、微波殺菌技術(shù)
    微波是一種高頻電磁波，當(dāng)它在介質(zhì)內(nèi)部起作用時(shí)，水、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等極性分子受到交變電場(chǎng)的作用而劇烈振蕩，引起強(qiáng)烈的摩擦而產(chǎn)生熱，這就是微波的介電感應(yīng)加熱效應(yīng)。這種熱效應(yīng)也使得微生物內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等分子結(jié)構(gòu)改性或失活；高頻的電場(chǎng)也使其膜電位、極性分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；這些都對(duì)微生物產(chǎn)生破壞作用從而起到殺菌作用。利用微波殺菌，處理時(shí)間短，容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，不影響原有的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分；并由于其穿透性好的特點(diǎn)，可進(jìn)行包裝后殺菌。
    利用 2450 MHz的微波處理醬油，可以抑制霉菌的生長(zhǎng)及殺滅腸道致病菌。用于啤酒的滅菌，取得良好的效果，且使啤酒風(fēng)味保持良好。用于處理蛋糕、月餅、面包，結(jié)果表明，這些食品的保鮮期由原來(lái)3d－4d，延長(zhǎng)到30d。微波殺菌與一般加熱滅菌法相比，在一定的溫度下，微波滅菌縮短了細(xì)菌和真菌的死亡時(shí)間；以枯草芽抱桿菌為材料，微波法的D100為0.65，而對(duì)照巴氏法的則為5.5。在相同條件下微波滅菌的致死溫度比常規(guī)加熱滅菌時(shí)的低。國(guó)外在60、70年代就開始考慮將微波技術(shù)應(yīng)用到鮮奶、啤酒、餅干、面包、豬、牛肉的加工等實(shí)際生產(chǎn)中。到90年代，工藝參數(shù)和優(yōu)化已成為研究的熱門課題。
 

2、高壓殺菌技術(shù)
    所謂高壓殺菌是指將食品放人液體介質(zhì)中，加100MPa－1000MPa的壓力作用一段時(shí)間后，如同加熱一樣，殺滅食品中的微生物的過(guò)程。高壓滅菌通常認(rèn)為蛋白質(zhì)在高壓下立體結(jié)構(gòu)（四級(jí)結(jié)構(gòu)）崩潰而發(fā)生變性而使細(xì)菌失活，但也有人認(rèn)為凡是以較弱的結(jié)合構(gòu)成的生物體高分子物質(zhì)如核酸、多糖類、脂肪等物質(zhì)或細(xì)胞膜都會(huì)受到超高壓的影響，尤其通過(guò)剪切力而使生物體膜破裂，從而使生物體的生命活動(dòng)受到影響甚至停止，這就可以達(dá)到滅菌、殺蟲和效果。高壓滅菌避免了熱處理而出現(xiàn)的影響食品品質(zhì)的各種弊端，保持了食品的原有風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于是液體介質(zhì)的瞬間壓縮過(guò)程，滅菌均勻，操作安全，且較加熱法耗能低，減少環(huán)境污染?？蒲腥藛T研究了經(jīng)高壓處理后的果汁和蔬菜汁，試驗(yàn)證實(shí)了高壓處理后能達(dá)到殺菌效果，而且Vc損失很少，殘存酶活只有4％，色香味等感官指標(biāo)不變，其綜合效果優(yōu)于熱力殺菌；動(dòng)物食品也能達(dá)到殺菌效果。目前，國(guó)外已將其用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、礦泉水、啤酒等物品的加工中。

3、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)
    高壓脈沖技術(shù)用于食品滅酶滅菌，主要原理是基于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和液態(tài)食品體系間的電學(xué)特性差異。當(dāng)把液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于電場(chǎng)中時(shí)，食品中微生物的細(xì)胞膜在強(qiáng)電場(chǎng)作用下被電擊穿，產(chǎn)生不可修復(fù)的穿孔或破裂，使細(xì)胞組織受損，導(dǎo)致微生物失活。證實(shí)在脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度為 12－40 Kv／cm，脈沖時(shí)間為20μs－18μs的條件下，可有效地對(duì)食品進(jìn)行滅菌，且以雙矩形波zui為有效。利用脈沖高壓殺滅酵母和大腸桿菌，取得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，且能耗低，對(duì)試液溫升小于2℃，因而可有效保存食品的營(yíng)養(yǎng)成分和天然特征。利用脈沖電場(chǎng)處理大豆，可實(shí)現(xiàn)滅酶脫腥，并有效的保留大豆的香氣。該技術(shù)是一種常溫下非加熱殺菌的新技術(shù)，運(yùn)用該技術(shù)應(yīng)綜合考慮場(chǎng)強(qiáng)的大小，殺菌時(shí)間、食品的pH值、對(duì)細(xì)菌的種類等因素，以確定*佳方案。目前該技術(shù)在上正處于實(shí)驗(yàn)室研究和發(fā)展階段，進(jìn)一步成熟后很有可能彌補(bǔ)傳統(tǒng)殺菌法的不足，給液態(tài)食品工藝帶來(lái)一場(chǎng)變革。
4、脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)
    脈沖強(qiáng)光殺菌是利用強(qiáng)烈白光閃照的殺菌技術(shù)，其系統(tǒng)主要包括動(dòng)力單元和燈單元，動(dòng)力單元為惰性氣體燈提供能量，燈便放出只持續(xù)數(shù)百微秒，其波長(zhǎng)由紫外光區(qū)域至近紅外光區(qū)域的強(qiáng)光脈沖，其光譜與太陽(yáng)光相似，但比陽(yáng)光強(qiáng)幾千倍至數(shù)萬(wàn)倍。由于只處理食品表面，從而對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分影響很小，研究表明，脈沖強(qiáng)光對(duì)多數(shù)微生物有致死作用。光脈沖輸人能量為700J，光脈沖寬度小于800us ，閃照30次后，對(duì)枯草芽泡桿菌、大腸桿菌、酵母都有較強(qiáng)的致死效果。對(duì)溶液中淀粉酶、蛋白酶的活性也有明顯的鈍化作用。脈沖寬度小于800μs，其波長(zhǎng)由紫外光區(qū)域至紅外光區(qū)，起殺菌作用的波段可能為紫外光區(qū)，其它波段可能有協(xié)同作用；脈沖強(qiáng)光殺菌對(duì)菌懸液的電導(dǎo)率影響不大，引起電位的變化，其原因及對(duì)微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響尚待進(jìn)一步研究。