脉冲强光杀菌对食品成分
的影响及保鲜研究* 任赛玉高大维
( 深圳大学应用化学系; 深圳518060)
蛋白质对280nm 的紫外光有很强的吸收_19] PL可以使酶失活．从而避免由酶活力带来的不良影响 Dunn等[2o 3用3 J cm的PL处理鲜马铃薯切片2～5次后．可以避免马铃薯片表面发生褐变．而对照组褐变严重。这表明PL可以抑制多酚氧化酶(PPO)活性新鲜香蕉片、苹果片经过PL处理后，也能有效阻止褐变发生。G6mez-L6pez等在用PL处理鲜切莴苣前，添加适量防褐变剂．能有效避免褐变发生 Robea等_l5]研究了不同强度PL对鲜蘑菇切片品质的影响．结果表明在PL处理前添加l％ (V／v)的维生素C溶液．能有效防止冷藏期褐变发生．蘑菇中的PPO在28 J cm一2的PL处理后的活性高于4．8J cm 的PL处理后的活性．28 J cm 的PL处理后褐变严重．推测可能是蘑菇切片经过高强度PL处理后迅速冷藏．促使多酚物质底物结合酪氨酸酶．从而导致褐变发生
脉冲强光杀菌技术及其在果蔬上的应用张璇鲜瑶
(西南大学食品科学学院，重庆400716)
脉冲强光杀菌是一种安全、强效、节能的新型冷杀菌技术，是利用脉冲的强烈白光闪照而使惰性气体灯发出与太阳光谱相近，但强度更强的紫外线至红外线区域光来抑制食品和包装材料表面、固体表面、气体和透明饮料中的微生物的生长繁殖。此技术以杀灭食品表面与包装材料上的微生物，处理后的微生物呈现明显减少趋势，并且不会破坏食品的色香味和营养成分，具有投资少，食用更安全，杀菌用时短等优点。脉冲强光杀菌技术除了对食品外包装、生活饮用水处理设备等进行杀菌处理外，还对制药及其他行业消毒设备和工业生产中起到杀菌作用
辐照杀菌作为一种食品保藏技术，射线穿透性强，可以对食品外包装进行均匀彻底的杀菌处理，容易操作控制。在不损坏食品外包装和食品原有特性的情况下，杀灭食品中的致病菌，杜绝在食品加工生产过程中可能出现的交叉污染问题。在常温下可操作，较好地保持食品原有的风味、卫生安全，甚至可以在冻结状态下对食品进行灭菌，且不会留下任何残留物，不污染环境。辐射杀菌技术除用于果蔬的贮藏保鲜和延缓衰老外，还可用于许多食品的消毒杀菌。目前，辐射杀菌已
在许多国家得到政府的认可并批准使用，我国已有近百种辐照食品通过了鉴定，辐照规模不断扩大，日益显示出广阔前景，食品辐射杀菌已步入商业化应用阶段。
超声波杀菌所具有的杀菌效力主要由于超声波所产生的空化作用，使微生物细胞内容物受到强烈的震荡，从而达到对微生物的破坏作用。此种杀菌技术能使液体产生瞬间高温、高压变化，细菌死亡，病毒丧失活力，甚至使小体积微生物的细胞壁破坏，从而抑制食品酶生物的生长，达到杀菌目的。超声波杀菌适于饮料、酒类、牛奶等液体食品，能够对食品保鲜期、安全性起着重要意义。与传统的加热杀菌相比，超声波杀菌既不会改变食品原有的滋味和风味，又不会破坏食品品质和组成成分。
冷杀菌技术在食品加工中的应用
王贺
（黑龙江广播电视大学，黑龙江哈尔滨150080）
脉冲强光对大肠杆菌的杀菌实验 1.实验装置以及参数 自制脉冲强光杀菌装置，该装置采用电容式脉冲发生电路，手动控制，使用直管型脉冲强光灯做脉冲光源，用半圆柱形反光面对脉冲光源聚光。经测试，装置所发出脉冲强光波长范围为200~1100nm, 脉冲强光的脉冲宽度为20μs，最大输入能量为644J。该装置光照强度、闪照次数、闪照间隔、受照射物体离光源的距离均可调节控制。 2.实验方法 2.1 菌液的制备 将斜面试管中的大肠杆菌活化,在无菌超净工作台中接种于无菌水中, 接种量控制在106～107个/ml。 2.2 处理方法 每个直径为75 mm平皿盛入一定体积的待处理菌液,放在杀菌处理室中央,与光源地距离2 cm,按照设定的工艺参数进行脉冲强光闪照处理,每次重复试验3次。 2.3 试验参数设置 光照强度: 0. 2, 0. 25, 0. 3, 0. 375,0. 5, 0. 625, 0. 75 J /cm2 ; 闪照次数: 1, 2, 4, 8, 16;菌液厚度:3. 4, 6. 8, 10. 2, 13. 6, 17 cm;菌液透光率: 1, 2, 4, 8, 16, 32;菌液浓度(稀释倍数) : 10, 100, 1 000倍。 2.4 大肠杆菌致死检验 将处理完的菌液按1 ∶10 稀释,选取10- 2 , 10- 3 , 10- 4 , 10 - 5 , 10 – 6,5个稀释度,每个稀释度做3次重复试验,记数时取平均值。菌检使用蛋白胨培养基。经培养后与对照组(未经处理的同样菌种)进行比较。 将处理过的菌用平板计数法进行活菌数的检测。 杀菌率= [ (对照残菌数- 处理残菌数) /对照残菌数]×100% 选择光照强度、闪照次数、菌液厚度、菌液透光率、菌液浓度作为影响因素。 3. 实验结果
超高温杀菌技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
新型商业杀菌技术 蔡晨 1010821238 1、超高温杀菌技术 （1）基本原理:按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。 （2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响。 应用领域:乳制品、果汁制品的灭菌加工。高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅，适应于食品耐热包装之后的杀菌。 2、欧姆加热法超高温杀菌技术 （1）基本原理:欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足，实现了物料的均匀快速加热。当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性，利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。 （2）优点:加热速度快、容易控制；加热均匀；能量利用率高。 缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制；对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容 器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大，现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对欧姆加热的高质量产品还没有充分的认识，商业应用尚不广泛。 （3）应用领域:欧姆加热法是一项新技术，可用于食品中的杀菌、解冻、漂烫。根据欧姆
新型商业杀菌技术 蔡晨1010821238 1、超高温杀菌技术 （1）基本原理:按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。 （2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响。 应用领域:乳制品、果汁制品的灭菌加工。高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅，适应于食品耐热包装之后的杀菌。 2、欧姆加热法超高温杀菌技术 （1）基本原理:欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足，实现了物料的均匀快速加热。当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性，利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。 （2）优点:加热速度快、容易控制；加热均匀；能量利用率高。 缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制；对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容 器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大，现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对
冷杀菌技术 杀菌是保证食品安全，延长食品保质期的基本手段。冷杀菌技术也称为非热杀菌技术。它与通常的加热杀菌技术相比，在杀菌过程中食品温度不升高或温升很小，可以避免高温对食品的营养、风味、质地、色泽的不良影响，特别是对于热敏性较强的果品、蔬菜制品的杀菌有非常重要的意义。冷杀菌技术主要包括超高压杀菌、辐照杀菌、高强度脉冲电场杀菌、微波杀菌、脉冲强光杀菌、超声波杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等，在食品加工中有广阔的应用前景。这里介绍用于果蔬加工的几种冷杀菌技术。 一、超高压杀菌 超高压技术（ultra-high pressure processing，UHP）是目前受到广泛关注的一项食品加工高新技术，主要应用于食品的杀菌。常用的压力范围是100~1000MPa。其杀菌原理是强大的压力导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁、膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆的变化。一般来说，细菌、霉菌、酵母菌在300 MPa下可致死，细菌的芽孢在600MPa以上的压力下可致死，酶在400 MPa以上的压力下可被钝化。在杀菌的同时，能够较好地保持食品固有的色香味、质构特点和营养品质。高压对食品中营养成分和品质的影响主要表现在以下几方面：
1、对蛋白质的影响：蛋白质在高压下会凝固变性，这种现象称为蛋白质的压力凝固。压力凝固的蛋白质消化性与热力凝固的相同。 2、对淀粉、糖的影响：常温下加压到400~600MPa，可使淀粉糊化，吸水量增加，形成不透明的粘稠糊状物。高压对糖类几乎没有影响。 3、对油脂的影响：常温下加压到100~200MPa，油脂就会凝 固，解压后能恢复原状。 4、由于超高压杀菌在较低温度下进行，因此食品中维生素、色素、香气、风味损失很小。酶作为一种蛋白质，在高压下变性失活，有利于保持食品的营养品质和感官品质。 日本、美国、欧洲在高压食品的研发方面处于领先地位。1990年4月日本的Meidi-Ya公司生产了第一个高压食品——果酱。目前这些国家已有研究和生产超高压的果汁、果冻、果味酸奶、贝类、蛋制品等的报道。超高压处理的果汁，其色泽、风味、营养与未经加压处理的新鲜果汁几乎无差别。日本小川浩史等人分别对柑橘类果汁（pH2.5~3.7)进行 100~600 MPa、5~10min的高压灭菌研究，结果表明，细菌、酵母菌、霉菌数随压力的提高而减少。酵母菌、霉菌、无芽孢细菌可以被完全杀死，但棒杆菌属等枯草杆菌能形成耐热性强的芽孢而有残留。但如果加压至600MPa，再结合适当的低温加热（47~57℃），则可达到完全灭菌的要求。经过超高压处理的果汁达到商业无菌状态，同时果汁风味、组成成分没有发生变化，在室温下可保持数月。所以超高压杀菌是
新型商业杀菌技术 蔡晨 38 1、超高温杀菌技术 （1）基本原理:按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。 （2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响。 应用领域:乳制品、果汁制品的灭菌加工。高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅，适应于食品耐热包装之后的杀菌。 2、欧姆加热法超高温杀菌技术 （1）基本原理:欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足，实现了物料的均匀快速加热。当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性，利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。 （2）优点:加热速度快、容易控制；加热均匀；能量利用率高。 缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制；对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容 器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大，现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对
食品杀菌技术原理及发展现状2012-11-29 中华食品生意网编者按：传统食品杀菌为热杀菌，与之相比，冷杀菌不仅能杀灭食品中微生物，且能较好保持食品固有营养成分、质构、色泽和新鲜度。食品冷杀菌主要有超高压杀菌、超高压脉冲电场杀菌、臭氧杀菌等，对于保持食品更能成分的生理活性起到重大作用。 什么是冷杀菌： 冷杀菌是指在杀菌过程中食品温度不升高或升高很低的一种安全、高效杀菌方法。冷杀菌不仅有利于保持食品功能成分的生理活性，且还有利于保持色、香、味及营养成分。 冷杀菌技术兴起的背景： 传统的热力杀菌是在加热的环境下进行的，因此会不同程度地破坏食品中的营养成分和天然特性。为了更大限度保持食品本身的固有品质，一些新型的灭菌技术———冷杀菌应运而生，如超高压杀菌、超高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、放射线杀菌等。近年来，随着人们饮食观念的改变，“原汁原味”的食品逐渐成为时尚，因而冷杀菌技术也越来越受到食品科学研究工作者的高度重视。 冷杀菌技术有哪几种 一、超高压杀菌 二、超高压脉冲电场杀菌 三|、臭氧杀菌 四、微波杀菌 五、脉冲强光杀菌 六、辐射杀菌 七、紫外线杀菌 八、其他杀菌技术列举 1超高压杀菌技术 原理： 超高压杀菌是将食品物料以某种方式包装以后，放入液体介质(通常是食用油、甘油、油与水的乳液)中，在100MPa～1000MPa压力下作用一段时间后，使之达到灭菌要求。其
基本原理是压力对微生物的致死作用，主要是通过破坏其细胞壁，使蛋白质凝固，抑制 酶的活性和DNA等遗传物质的复制等来实现。 发展现状： 超高压冷杀菌技术的先进性是高压、常温灭菌，采用该项技术对食品进行处理后，不但具备高效杀菌性，而且能完好保留食品中的营养成分，食品口感佳，色泽天然，安全性高，保质期长，这是传统高温热力杀菌方法所不具有的优点。目前，国外超高压灭菌已在果蔬、酸奶、果酱、乳制品、水产品、蛋制品等生产中有了一定的应用。在每cm2的肉食上施加大约6t重的压力进行高压灭菌。结果，其味跟原来一样，色泽也比原先更好看。日本明治屋食品公司将草莓、苹果和猕猴桃等果酱经软包装后在400～600MPa、10～30min条件下灭菌，产品的色泽和风味不变，并保持了水果原有的口感，VC的保留率较高。 2、超高压脉冲电场杀菌 原理： 超高压脉冲电场杀菌是采用高压脉冲器产生的脉冲电场进行杀菌的方法。脉冲产生的电场和磁场的交替作用，使细胞膜透性增加，膜强度减弱，最终膜被破裂，膜内物质外流，膜外物质深入，细胞体死亡。电磁场产生电离作用，阻断了细胞膜的正常生物化学反应和新陈代谢，使细菌体内物质发生变化。 发展现状： 超高压脉冲电场杀菌已在实验室水平上取得了显著的成效。它可保持食品的新鲜及其风味，营养损失少。但因其杀菌系统造价高，制约了它在食品工业上的应用。且超高压脉冲电场杀菌在黏性及固体颗粒食品中的应用还有待进一步的研究。 3、臭氧杀菌 原理： 臭氧灭菌或抑菌作用，通常是物理的、化学的及生物学等方面的综合结果。其作用机制可归纳为： (1)作用于细胞膜、导致细胞膜的通透性增加、细胞内物质外流，使细胞失去活力； (2)使细胞活动必需的酶失活。这些酶既有基础代谢的酶，也有合成细胞重要成分的酶； (3)破坏细胞质内的遗传物质或使其失去功能。臭氧杀灭病毒是通过直接破坏RNA或DNA完成的；而杀灭细菌、霉菌类微生物则是先作用于细胞膜，使其构成受到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至其死亡
脉冲光杀菌技术 脉冲强光技术侧重于表面杀菌，比较适合包材表面及食品表面的杀菌，脉冲强光技术的技术原理是通过在极短时间内（数十至数百微秒）释放出高能量的光辐射和极高的峰值功率，脉冲强光能量的大小由每单位照射面积上光的流量或入射光能量来衡量,可瞬时杀灭所照射物料表面上的各类微生物。由于处理时间非常短，使得在有效杀菌延长食品货架期的同时能较好地保留食品营养成份以及原有风味。 脉冲强光杀菌技术的主要特点为广谱、高效、环保，对各类微生物的杀菌效果都非常明显，处理时间一般控制在数秒内。 脉冲强光杀菌技术主要耗材为脉冲强光灯管和电费，以单位产能均摊运行成本，一般客户都能接受。 设备可对大枣、枸杞、干果、槟榔、蔬菜水果等各类固体物料表面进行连续杀菌处理和保鲜，可根据不同物料的形式和要求调节传输形式、杀菌时间、杀菌频次和产量。该设备属于广谱杀菌，像大肠杆菌、黑曲霉菌、枯草杆菌、酵母菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧芽孢杆菌、真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌等都有明显的杀菌作用，特别是对黑曲霉菌和芽孢菌等所谓的紫外免疫细菌也都有很好效果。这是由于脉冲强光杀菌技术的原理是利用瞬时强光穿透微生物细胞壁，使其细胞液流出从而杀死细菌，所以有很好的杀菌效果。 设备的杀菌速度不是固定的，可以根据需求对传送速度和杀菌速度进行调整，必要时可以通过增加相应的模块来实现。 对于固体颗粒的物料，比如大枣，要使每个接触面有光辐射是难点，这就需要固定能够自动翻转并接受强光辐射;对于液体类的物料，设备需要注重光透性，使液体全部能被光辐射，因此液层需要薄而透光，使强光能很好地辐射到液体物料;对于粉体颗粒物类的物料，设备如何进行均匀传输是个难点，因为需要保证粉体被光充分辐射。 脉冲光杀菌技术的概念和特点 脉冲光（pulsed light）杀菌技术是采用持续时间短、光照强度高的宽谱光脉冲照射被杀菌 的对象以达到杀菌等目的的一种杀菌技术。脉冲光杀菌技术主要用于食品、药品、包装材料、包装和处理设备等的表面杀菌。 脉冲光杀菌技术采用光波波长在紫外光到红外光的宽谱区域内，其中至少有70%的电磁能 量来自于波长为170-2600nm的光，一般又以人眼可以感知的可见光占的比例最高。与太 阳光相比，由于地球大气层的过滤作用，太阳光中没有波长在300nm以下的光。脉冲光杀菌大多采用全光谱的光，但杀灭有些微生物时采用波长在一定范围内的过滤光。 利用脉冲光对物料进行杀菌时，物料表面的光强度可以是地球表面阳光强度的几千到数万倍。物料至少要接受一个光脉冲的照射，持续时间一般为1us-0.1s，典型的闪光频率为1-20次/S，物料表面接受的光能量一般为0.01-50J/cm2。大部分情况下，只需要几次闪光，也就是说 只需要几分之一秒的时间，就可以得到较好的灭菌效果。
小型高压脉冲电场杀菌系统的试制 Development of food sterilization system under high voltage pulsed field 尤吉1 颜惠庚1，2 杜存臣2 YOU Ji1 YAN Hui-geng1，2 DU Cun-chen2 （1．，江苏 常州213016；2.常州工程职业技术学院，江苏 常州213164） (1.Jiangsu Polytechnic University，Changzhou，Jiangsu 213016，China； 2.Changzhou Institute of Engineering Technology，Changzhou，Jiangsu 213164，China) 摘要：阐述了高压脉冲电场杀菌系统的一般组成, 并介绍了高压脉冲电源的原理及食品处理室的结构, 探讨了电场强度和杀菌效果的关系。试验结果表明：在试验参数的条件下,牛奶中大肠杆菌死亡率达99%。 关键词：高压脉冲电场；杀菌；食品 Abstract:The elementary composition of a mini system for food pasteurization by using high voltage pulsed field was explained, the design principle of high voltage pulsed field generator and the structure of the treatment chamber were introduced in this paper. The inactivation experiments were carried out at different electric fields. The results showed that as the electric field intensity and treatment increased, the inactivation rate increased and 99% Escherichia coli were inactivated at electric field of 50 kV/cm. Keywords:High-voltage pulsed electric field (HPEF)；Sterilization； Food 高压脉冲电场杀菌技术与传统热杀菌相比较, 具有保持食品的原有风味、处理时间短、能耗低等特点, 在果汁及其他液体食品的杀菌处理中具有独特的优越性, 有望取代或补充热杀菌技术[1]。 —————————————— 作者简介：尤吉（1981-），女，江苏工业学院在读研究生。 E_mail:angelstar001@https://www.doczj.com/doc/d61134999.html, 收稿日期：2006-11-21
食品杀菌技术研究进展 作者：王威指导教师：孔令明 摘要：近年来我国食品工业进入快速发展时期，健康绿色食品越来越被大众所接受，开发高效、安全、无毒、性能稳定、广谱的食品杀菌技术成为食品科学研究和应用的一个热点。食品杀菌技术多种多样，归纳总结了常见的几种食品杀菌技术并对各自的特点和应用范围作了介绍。 关键词: 食品；杀菌；微生物 Abstract: In recent years, China's food industry has entered a rapid development period, healthy green food is increasingly being accepted by the public, the development of efficient, safe, non-toxic, stable performance, a broad spectrum of food sterilization technology has become a hot food science and applications. Food sterilization techniques varied, summarized several common food sterilization technologies and introduced their own characteristics and applications. Keywords: food; sterilize; microorganism
“民以食为天，食以安全为先”。食品是人类赖以生存和发展的最基本物质条件，而食品质量安全状况直接关系到国民的身体健康和生命安全，因此，关于食品安全危险性评估问题受到各国的普遍重视，各国都把很大精力放在食源性疾病的调查、检测上，这可以为危险性评估研究提供重要的资料和数据，同时人类对致病菌的反应也十分重视。 食品杀菌是食品加工中的重要操作单元，通过杀灭腐败菌和致病菌，延长产品的贮藏期，保证产品的质量安全#为了尽量减少杀菌过程中对食品成分的破坏或避免杀菌引起不安全因素，近年来国内外正在探索各种先进的杀菌方法。现代食品杀菌工艺正在逐步摆脱传统的加热杀菌方式，向着提高杀菌温度、缩短杀菌时间或采用低温冷杀菌；或采用各种除菌方法；或运用现代的各种包装技术与杀菌工艺密切配合；或运用现代的加工技术如冷冻干燥、真空浓缩、冷藏、冷冻、真空浸渍等，以求最大限度地减少食品中各种营养成分的损失，尽量保持食品的原有风味，尽量提高杀菌技术的经济性、方便性；完善食品的包装与贮藏条件，延长食品的货架期，以满足广大消费者日益增长的物质生活的需要。 2超高压杀菌 所谓超高压杀菌，就是将食品物料以柔性材料包装后，置于压力在200MPa 以上的高压装置中经高压处理，使之达到杀菌目的的一种新型杀菌方法。高压杀菌的基本原理就是压力对微生物的致死作用，高压可导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能被破坏或发生不可逆变化，导致微生物死亡。 闫雪峰[1]研究了超高压处理对树莓汁杀菌效果的影响。首先考察了超高压处理树荀汁过程中,压力和保压时间对大肠杆菌、沙门氏菌、酵母菌和霉菌等微生物杀灭效果的影响。结果表明:压力越高,杀菌效果越好;保压时间的延长有助于微生物的杀灭,但其作用小于压力的增大,且超过一定范围,继续延长保压时间杀菌效果不明显。在室温30'C,在压力为200MPa,保压时间为smin,树荀汁中大肠杆菌被完全杀灭;压力为300MPa,保压时间为15min,沙门氏菌被完全杀灭;压力为400MPa,保压时间为15min时,酵母菌和霉菌也可被完全杀灭。其次针对沙门氏菌的杀菌曲线进行动力学模型拟合,结果表明:Weibun模型和Log一logistic模型都能够较好地拟合沙门氏菌的杀灭动力学曲线,且Log一fogistic模型的各个评价参数都优于Weibun模型。再次进行了超高压处理对树幕汁中总菌的杀灭试验,试验采用二次回归正交组合设计安排试验,考察树葱汁中总菌致死率与压力、温度、保压时间三者的关系,结果表明:在压力为500MPa,保压时间25min时虽不能完全杀灭所有微生物,但菌落总数可降至
脉冲强光杀菌 脉冲强光杀菌一种安全（无汞）、强效、节能的新型冷杀菌技术。为一种新加工工艺，采用宽一光谱“白光”的强烈闪光，以杀灭食品与包装上的微生物。 新方法用太阳光一样光的一种强力闪光的杀细菌力，藉以延长食品的货架寿命和杀灭包装材料上的微生物。 1 脉冲的光 脉冲光系用工程工艺产生，使力增大许多倍数。在一能量贮存电容器内，经相对长时间(一秒的分数)使积蓄的电力被放大，并释放此种贮存的能于极短时间内(一秒的千分之一或百万分之一)，以奏其工作。结果是功用周期的极高力(功率)，且具有仅是不过分的平均力消费的消耗量。对在食品及包装上应用，贮存的能脉冲为一惰性气灯，它能产生仅持续儿百微秒（百万分之一秒)的强烈闪光。 虽然脉冲光谱的幅度、期间及强度对处理食品与包装极有用，目前创制的脉冲光集中于广域谱上，“白”光闪光所含波长从紫外线的200nm到约近红外线的.lmm。该光谱性分布似太阳光，具有400及500nm之间的峰发射，然而每一脉冲光闪光为约在海平面日光经地球大气层滤过效应后，其紫外线波长强度的20，000倍。由于脉冲光的彼长太长，不能使小分子离子化，而是在电磁光谱的“非离子化”部分。 在表面上的光能能量密度(Fiuenc)可以检测之，或每单位面积的入射光能，即每平方厘米上的焦耳(Joule;略词J)。l焦耳为少于1/4卡，因此将lg水升高l℃需4焦耳以上的能量。 2抗微生物效应 在脉冲光光谱中所含紫外线波长的生物学效应业已有纪实。这些波长的抗微生物效应系原通过被在蛋白质与核酸高度结合的碳一对一碳双键系统吸收而中介。这方面许多研究者业经广泛讨论。从一到几个脉冲闪光便有令入注目的抗微
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，100～1000MPa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400～600MPa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pH4.5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℃，30min，或72～75℃，10～15min。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2～8s，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。 高恒温杀菌：杀菌釜、八宝粥等 5、微波杀菌技术 微波指波长在0.001～1m(频率300～300000MHz)的电磁波。它能以光速向前直进，遇到物体阻挡，能引起反射、穿透、吸收等现象，用于杀菌的微波频率为2450MHz。研究结果普遍认为微波对微生物的致死效应有2个方面的因素，即热效应和非热效应。热效应是指物料吸收微波能，使温度升高从而达到灭菌的效果。而非热效应是指生物体内的极性分子在微波场内产生强烈的旋转效
杀菌灯，顾名思义主要起到杀菌、消毒的作用，也称UV灯，是一种强度较低的UV灯。它利用较低汞蒸汽压( <10-2Pa )被激化而发出紫外光，其发光谱线主要有两条：一条是253.7nm波长，另一条是185nm波长，这两条都是肉眼看不见的紫外线。253.7nm波长的光谱能起到很好的杀菌作用，主要的杀菌原理是根据细胞对光波的吸收谱线规律：细胞对波长在250-270nm之间的紫外线吸收量最大，而被吸收的紫外线则可以作用于细胞遗传物质(DNA)，让它产生光化作用，紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收，引起遗传物质发生变异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。 那么，一般我们在饲养观赏鱼过程中，什么时候会用上杀菌灯呢? 一、鱼缸爆菌 鱼缸爆菌一般表现为在短时间内水体由清澈变为浑浊。鱼缸水体爆菌后可以使用杀菌灯来抑制细菌繁殖或杀死细菌。这种情况下，可以换部分水，开杀菌灯2个小时，关灯后加硝化细菌便可得以改善。 导致鱼缸爆菌的原因有很多，例如：下太多鱼，喂食和鱼只排泄所产生的有机物量过大导致异营菌大量繁殖，或一次性大量清洗滤材等都可导致鱼缸爆菌。二、绿水 绿水主要是因为水体里的小球藻过多造成的，小球藻在有阳光直射的鱼缸里会大量繁殖，而且它的繁殖速度非常快。其实，绿水对观赏鱼没有危害，但是会很大程度的影响到观赏和美观。所以，很多鱼友在发现鱼缸出现绿色后会想尽办法来消灭小球藻。鱼友在试过各种方法后，发现还是使用杀菌灯的效果最好，杀菌灯不但能抑制小球藻的繁殖，而且还能杀死它，特别是在晚上，小球藻白天特别活跃，但是到了晚上它的各方面机能会出现低谷，这个时候使用杀菌灯会起到事半
功倍的作用。每晚使用，连续使用几天，绿水情况就会有明显的改善。 虽然，杀菌灯对处理鱼缸突发水质问题有很大的帮助，但是也不可以连续长时间使用。因为杀菌灯对所有细菌均会起作用，不管是有益菌还是有害菌，都会被杀死，所以在使用的时候还需要注意以下几点： 1、杀菌灯主要是依靠紫外线来起到杀菌作用的，而紫外线对人体也有损害，因此在用杀菌灯的时要注意不能直接照射到人的皮肤，尤其是眼睛。 2、避免在主缸使用，直接照射鱼只体表，影响鱼只正常生长。使用时，尽量在过滤槽中使用，并且尽量离滤材较远，且与滤材中间要有阻挡物，使其对硝化细菌的损耗降到最低。 3、不可每天连续长时间使用，避免造成鱼缸水体硝化系统不健全。一旦停止使用很容易导致鱼只死亡。
新型食品杀菌技术研究进展 沈子明20110806144 （徐州工程学院食品(生物)工程学院，江苏徐州221000） 摘要：随着人们生活和消费水平的提高，对各种食品的总体质量要求越来越高，要求食品不破坏或少破坏营养成分，保持原有的风味。这就对食品的杀菌工艺及设备提出了新的要求。传统的杀菌技术存在着种种弊端，随着科学技术的发展，一些用于杀菌工艺的高新技术应运而生。本文主要介绍了一些新的杀菌技术的原理及其在食品工业中的应用。 关键词：食品杀菌；新技术；发展应用 Research Progress of the New Food Sterilization Technology SHEN Zi-ming 20110806144 (College of Food ( Biology ) Engineering, Xuzhou Institute Of Technology, Xuzhou 221000, China) Abstract: With the improvement of people's living and consumption level, people's demond on all kinds of food is more and more high, who require that food is not damaged or less destruction of nutrients and keep the original flavor. This puts forward new requirements on the sterilization process and equipment for food. The traditional sterilization technology has many shortcomings, with the development of science and technology, some to emerge as the times require high-tech sterilization process. This paper mainly introduces the application of the principle of some new sterilizing technology and their applications in food industry. Key words:Food sterilization;New technology;Development and application 中图文分类号：TS201.6 文献标志码：A 文章编号： 食品是人类赖以生存和发展的最基本物质条件，食品安全直接关系到国民的身体健康和生命安全。食品腐败变质的主要原因是某些微生物的存在致使食品品质改变，因此，食品杀菌就成为食品加工中的重要操作单元，即通过杀灭腐败菌和致病菌来延长产品的贮藏期，保证产品的安全[1]。 传统的杀菌都是采用高温干燥、烫漂、巴氏杀菌、冷冻及防腐剂等常规技术，但这些技术大都处理时间长，杀菌不彻底或不易实验自动化生产，同时影响食品原有的风味和营养成份[2]。为了更大限度的保持食品天然的色、香、味和一些生理活性成分，满足现代人生活要求，近年来，国际食品领域涌现出一些高效、安全、能保持食品原有风味和营养的杀菌新技术。 各种杀菌技术发展的历史长短不一，有着各自的特点和适用范围。现将现代食品工程中应用的各种新杀菌方法的特点、研究现状及其应用领域作以介绍。 1 热力杀菌技术 1.1 超高温瞬时杀菌技术 超高温杀菌于1949年随着斯托克（Stork）装置的出现而问世，其后国际上出现了多种类型的超高温杀菌装置。超高温处理可分为间接加热和直接加热两大类型。它是使料液迅速升温至130 ℃以上，然后保持几秒钟，再迅速冷却到30~40 ℃从而实现对料液瞬间的杀菌。超高温瞬时杀菌技术的杀菌效果特别好，几乎可达到或接近灭菌的要求，而且杀菌时间短，物料中营养物质破坏少，营养成分保存率达92％以上，大大优越于传统的热力杀菌法。配合食品无菌包装技术的超高温式杀菌装置在国内外发展很快，目前这种杀菌技术已广泛用于杀菌乳、果汁及各种饮料、豆乳、酒等产品的生产中[3]。1.2 欧姆杀菌技术
食品高压脉冲电场杀菌技术 Non-thermal sterilization technology high voltage pulsed electric fields （HVPEF）and its applications in food industry 何进武黄惠华 HE Jin-wu HUANG Hui-hua (华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640) （College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou，Guangdong510640,China） 摘要：介绍了高压脉冲电场杀菌的原理、设备装置、影响因素和杀菌效果。该技术离大规模商业化还有一定距离，需要科技工作者进一步研究。 关键词：高压脉冲电场；杀菌；影响因素；应用；效果 Abstract:It takes short time,needs less energy and can keep the food nutrition and flavor at the most extent.The mechanisms,equipment, influencing factors and applications of HVPEF in food industry are reviewed in this paper. Keywords:HVPEF；Sterilization；Influencing factors；Application；Effect 非热杀菌是一种当代崭新的食品加工技术，其杀菌条件易于控制，外界环境影响较小。由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，既有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分。在众多非热杀菌技术中，高压脉冲电场杀菌以其良好的应用特性而被国内外学者广泛研究，成为当前最有前途实现工业化应用的杀菌方法之一。高压脉冲电场食品杀菌技术是一种非热杀菌技术。和传统的食品热杀菌技术相比,它具有杀菌时间短、能耗低、能有效保存食品营养成分和天然色、香、味的特征等特点[1～5],是当前食品非热杀菌技术研究的热点。———————————— 作者简介：何进武(1983-),男，华南理工大学轻工与食品学院在读研究生。 E-mail：hejinwu2005@https://www.doczj.com/doc/d61134999.html, 收稿日期：2007-02-11
脉冲强光技术介绍 脉冲强光技术是一种利用瞬间放电的脉冲工程技术和特殊的惰性气体灯管，以脉冲形式激发强烈的白光，光谱分布近似太阳光，光强度相当于到达地球表面太阳光强度的数千乃至数万倍的一种世界领先的光源技术。它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭各类微生物，从而弥补了传统热杀菌、化学杀菌的缺点。 一、脉冲强光的原理 脉冲强光的最基本结构是由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。动力单元是向惰性气体灯单元提供高电压高电流脉冲的部件，为惰性气体灯提供所需的能量；惰性气体灯是在动力单元提供能量的基础上，发出由紫外线至近红外线区域的光线，紫外线波段尤为丰富，其光谱与太阳光光谱相近，但强度要超出数千倍至数万倍。 脉冲强光的产生需要两部分装臵完成，其一是具有功率放大作用的能量贮存器，它能够在相对较长的时间内（几分之一秒）积蓄能量，而后在短时间内（微秒或毫秒级）将该能量释放出来做功，这样在每一工作循环内就会产生相当高的峰值功率；其二是光电转换系统，它将产生的脉冲能量贮存在惰性气体灯中，由电离作用即可产生高强度的瞬时脉冲强光。其杀菌的过程如图2所示。 图2 脉冲强光杀菌系统组成 二、脉冲强光的杀菌原理 脉冲强光是可见光、红外线和紫外线协同作用于微生物，能破坏微生物的细胞壁和核酸结构，从而杀死微生物。脉冲强光对霉菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧细菌芽孢和真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌等都有明显的杀菌效果，下表为一些验证结果：菌种处理方式杀灭效果验证来源 大肠杆菌辐照强度0.5J/cm2；闪照16次 6个数量级东北林业大学林学院沈阳农业大学食品学院 枯草芽孢杆菌输入能量700J；闪照30次5个数量级华南理工大学
脉冲紫外线器械灭菌箱UV器械杀菌深圳蓝谱里克 脉冲光技术技术是利用氙气灯，能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式释放出宽光谱、高能量（可达到到达地面的太阳光强度的几十万倍）的脉冲光，实现对病毒、真菌、细菌等有害微生物进行灭杀。与传统的消毒杀菌方法相比，在很多的时间内（1秒到10分钟内），具有更大空间的处理能力和更强的灭杀效果，产品使用方便，安全可靠，使用寿命长，使用和维护成本低。 性能: 专业的工业设计，产品坚固耐用 医疗级超静音万向轮，移动安静轻松自如 初、中高效过滤器拦截尘粒，出风口无菌 活性炭强力除去有害气体和化学污染物，正负氧离子清新净化空气连续动态式消毒、杀菌、净化，杀死细菌、病毒和芽孢 3.5寸彩色中英文显示屏 脉冲能量200J-500J 毫秒级脉宽，脉冲频率1-5HZ 三档风速调节，遥控运行，灯管使用寿命长，发光次数4000万次以上 无ＶＯＣ产生，无辐射残留物，无高频电磁波影响，光完全屏蔽，人机共处安全可靠 微电脑智能控制，自动程序控制，自动定时开、关机
适合医院、无菌车间等对空气质量要求极高并要求人机共处的地方。 脉冲光杀菌技术优点 1. 无汞 所有的连续紫外技术都有汞 汞的危害正日渐受到人们的关注，在技术上减少或不使用汞是发展趋势 2. 无有害副产品产生 无VOC产生 无辐射残留物 无高频电磁波影响 对人体基本无危害 3. 工作高效 更高穿透力，更强的杀菌机理 更快处理时间，大多数应用场合工作时间在1秒以内 紫外线辐射效率可达到40%以上 4. 技术灵活性高 无需预热，可即开即停 冷处理技术，处理物品范围广，可处理对温度敏感的物品 可灵活调节脉冲峰值、脉冲频率、脉冲间隔、光谱分布等参数 灯管可做成任意形状，易于模块化设计 5. 全光谱