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食品杀菌方法和工艺

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食品杀菌方法和工艺

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     食品杀菌技术按杀菌方式一般可分为加热杀菌技术、化学药剂杀菌技术、辐射杀菌技术(γ-射线、微波、红外线等)、过滤除菌法以及加热与其他手段相结合的杀菌技术等。
 
(1)超高压杀菌技术:食品超高压杀菌(高静水压杀菌)就是食品物料以某种方式包装完好后,放人液体介质(通常是食用油、甘油、油与水的乳液)中,100~1000 MPa压力下作用一定时间后,使之达到灭菌的要求。其灭菌的基本原理就是压力对微生物的致死作用,主要是通过破坏细胞膜抑制酶的活性和影响DNA等遗传物质的复制来实现的。在400~600 MPa的压力下,可以杀灭细菌、酵母菌、霉菌,避免了一般高温杀菌带来的不良变化,因此,能更好地保持食品固有的色、香、味,达到延长保存期的效果。
    (2)低温杀菌:低温杀菌是对食品中存在的微生物进行部分杀菌的加热方法。通常使用100℃以下的温度。由于低温杀菌后,食品中的菌残存较多,为了延长产品的货架期,再使用冷藏、发酵、加入添加剂、脱氧等加工技术。该法主要适用于pH 4.5以下的酸性食品及采用较强加热处理会明显导致品质降低的食品。在近几年,对牛奶及保存期较短的商品也采用该法。
     (3)巴氏杀菌法:巴氏杀菌是指温度比较低的热处理方式,一般在低于水沸点温度下进行。它是一门古老的技术,由19世纪法国医生巴斯德首创,至今仍有一定的应用价值。
  巴氏杀菌是最早的杀菌方法,利用热水作为传热介质。杀菌条件为61~63 ℃,30 min,或72~75 ℃,10~15 min。加热时应注意物料表面温度较内部温度低4~5 ℃;此外,当表面产生气泡时,泡沫部分难以达到杀菌要求。这种杀菌方法,由于所需时间长,生产过程不连续,长时间受热容易使某些热敏成分变化,杀菌也不够理想。目前在大中型食品厂中已很少采用。
  (4)超高温瞬间杀菌:超高温杀菌简称UHT杀菌。一般加热温度为125~150 ℃,加热时间2~8 s,加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT杀菌。这种杀菌方法,能在瞬间达到杀菌目的,杀菌效果特别好,几乎可以达到或接近灭菌要求,而引起的化学变化很小。它具有提高处理能力、节约能源、缩小设备体积、稳定产品质量,并可实行设备原地无拆卸循环清洗。
(5)微波杀菌:微波杀菌就是将食品经微波处理后,使食品中的微生物丧失活力或死亡,从而达到延长保存期的目的。一方面,当微波进人食品内部时,食品中的极性分子,如水分子等不断改变极性方向,导致食品的温度急剧升高而达到杀菌的效果。另一方面,微波能的非热效应在杀菌中起到了常规物理杀菌所没有的特殊作用,细菌细胞在一定强度微波场作用下,改变了它们的生物性排列组合状态及运动规律,同时吸收微波能升温,使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用,使其空间结构发生变化或破坏,导致蛋白质变性,最终失去生物活性。因此,微波杀菌主要是在微波热效应和非热效应的作用下,使微生物体内的蛋白质和生理活性物质发生变异和破坏,从而导致细胞的死亡。
  (6)紫外线杀菌:紫外线的杀菌作用在于促使细胞质的变性。当微生物细胞吸入紫外线后,由于产生光化学作用引起细胞内成分特别是核酸、原浆蛋白等发生化学变化,使细胞质变性。尤其是抑制DNA的复制和细胞分裂,使微生物细胞受伤甚至死灭。波长为250~260 nm的紫外线杀菌效果最强。
  (7)臭氧杀菌:臭氧是一种在室温和冷冻温度下存在的淡紫色的、有特殊鱼腥味的气体,它在水中部分溶解,且随着温度的降低而溶解度增加;在常温下能自行降解产生大量的自由基,最显著的是氢氧根自由基,因而具有强氧化性的特点。
(8)高压电场脉冲杀菌是将食品置于两个电极间产生的瞬间高压电场中,由于高压电脉冲(HEEP)能破坏细菌的细胞膜,改变其通透性,从而杀死细胞。可达到商业无菌的要求,特别适用于热敏性食品,具有广阔的应用前景。超声波杀菌技术 以酱油为灭菌对象,取得了良好的效果。 脉冲强光杀菌技术是采用强烈白光闪照的方法进行灭菌,该技术由于只处理食品的表面,从而对食品的风味和营养成分影响很小,可用于延长以透明材料包装的食品及新鲜食品的货架期。 
食品工程中的杀菌技术还很多,如:二氧化氯杀菌技术、氯气杀菌技术、电子灭菌技术、加热与加压并用杀菌技术、加热与化学药剂并用杀菌技术、加热与辐射并用杀菌技术、静电杀菌技术等。这些技术正在得以研究和应用。