食品几种冷杀菌技术与设备

杀菌（冷杀菌与热杀菌）冷杀菌技术冷杀菌（物理杀菌）是当代一类崭新的技术，物理杀菌条件易于控制，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，即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，所以包装与食品机械的设计与制造上采用冷杀菌技术是非常必要的。

1.2超高压脉冲电场杀菌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。

其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品。

其机理基于细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等假设。

其作用主要有2个：（1）场的作用。

脉冲电场产生磁场，细胞膜在脉冲电场和磁场的交替作用下，通透性增加，振荡加剧，膜强度减弱从而使膜破坏，膜内物质容易流出，膜外物质容易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。

（2）电离作用。

电极附近物质电离产生的阴阳离子与膜内生命物质作用，阻碍了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行同时，液体介质电离产生臭氧的强烈氧化作用，使细胞内物质发生一系列的反应。

通过场和电离的联合作用，杀灭菌体[3]。

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。

1.3强磁场脉冲杀菌该技术采用强脉冲磁场的生物效应进行杀菌，在输液管外面，套装有螺旋兴线圈，磁脉冲发生器在线圈内产生（2～10）T的磁场强度[4]。

当液体物料通过该段输液管时，其中的细菌即被杀死。

该技术具有以下特点：杀菌时间短且效率高。

杀菌效果好且温升小，能做到既能杀菌，又能保持食品原有的风味、滋味、色香、品质和组分（维生素、氨基酸等）不变，不污染产品，无噪音，适用范围广泛[5]。

1.4脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌是采用脉冲的强烈白光闪照方法进行灭菌。

通过惰性气体发出与太阳光谱相反，但强度更强的紫外线至红外线区进行杀菌。

冷杀菌技术在食品中的应用-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN食品科学冷杀菌技术在食品中的应用摘要：冷杀菌技术是一种新技术，既能杀灭食品中微生物，又能最大限度保持食品色泽、香味及营养成分。

依据冷杀菌作用原理不同并研究了冷杀菌技术在食品领域的应用。

关键词：食品；冷杀菌技术；应用1 概述微生物代谢活动易引起食品腐败变质，因此杀菌成了食品加工过程中非常重要的环节之一。

广大消费者对食品中营养与品质的要求越来越高，不仅是食品新鲜问题，还要求食品保持其原有的风味。

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。

2 超高压杀菌超高压杀菌（UHP，ultrahigh pressure processing sterilization）又称为高压技术或高静水压技术。

将食品物料以某种方式包装完好后，放入液体介质（通常是食用水、油、甘油、油与水的乳液）中，在100~1 000MPa压力下作用一段时间后达到灭菌要求。

其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。

Buts等证明高压处理不会使果蔬中有益成分丢失，采用超高压这种冷杀菌技术，既可给消费者提供新鲜水果产品同时又能钝化病原菌及酵母。

超高压杀菌是高压、常温，既具有高效杀菌性，又能完好保留食品营养，口感好，安全高，保存期长等优点。

在国外此技术已应用于果蔬、乳制品、蛋制品等加工过程中。

其味道和原来一样，色泽更新鲜，具有很大发展利用潜力。

尤其是超高压杀菌结合其它杀菌处理方法，用以提高其杀菌效果也越来越受到重视。

3 高压脉冲电场杀菌技术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。

其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品。

冷杀菌技术及其在食品中应用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。

目前主要的冷杀菌技术主要有以下几种方法：（1）超高压杀菌技术：超高压杀菌技术是将食品放入液体介质中，在100MPa 到1000MPa压力作用一段时间，杀灭微生物。

该法通过破话微生物细胞膜和细胞壁，使蛋白质在高压下改变立体结构发生变性、酶活性被抑制而实现。

其特点为可保持食品原有风味、色泽和营养价值，且灭菌均匀、无污染、操作安全、耗能低、减少环境污染。

（2）脉冲强光杀菌技术：脉冲强光杀菌技术是利用强烈白光闪照进行杀菌，杀菌时灯放出只持续数百万微妙、波长有紫外光区至近红外光区的强光脉冲，比阳光强几千乃至数万倍。

由于只处理食品表面，从而对食品营养成分影响很小。

Joseph Dunn等研究表明，脉冲强光对多数微生物有致死作用。

（3）臭氧杀菌技术：臭氧杀菌技术是基于臭氧是氧的同素异形体，具极强氧化能力。

臭氧很容易同细菌细胞壁中脂蛋白或细胞膜中磷脂质、蛋白质发生化学反应，从而使细胞内酶失去活性、是细胞内DNA和RNA失去功能，致死病原体。

（4）膜分离技术：膜分离技术是一种分子级分离。

主要膜系统按膜孔紧密度由密到疏，可分为反渗透（RO）、纳米过滤（N）、超滤（F）、微滤（MF）。

用微滤膜可使发酵工业中用水和产品实现无菌化，如利用微滤膜对牛初乳进行除菌，克服传统工艺杀菌时造成脂肪被氧化，产生异味缺陷，产品微生物指标符合国家标准。

（5）紫外线杀菌技术：紫外线杀菌技术是应用波长为253.7nm处杀菌作用最强的紫外线进行的。

微生物被紫外线照射时，细胞核酸生物活性因吸收紫外线而可能改变，从而引起菌体内蛋白质和酶合成障碍，导致结构发生变异，功能遭到破坏从而导致死亡。

近年，随着强力紫外灯开发，对水杀菌装置也高效化，用253.7nm 紫外线对水照射6min大肠杆菌去除率为100%，照射12min，芽孢杆菌一类高抗性细菌杀灭率达100%。

冷杀菌技术及设备冷等静压食品安全操作及保养规程1. 冷杀菌技术概述冷杀菌技术是指将已经熟食的食品进行杀菌处理的方法。

与热灭菌不同的是，冷杀菌技术通过高压让细菌失去生长和繁殖的能力来达到杀菌效果。

目前，冷杀菌技术主要分为三种：高压处理技术、等静压技术和脉冲电场杀菌技术。

其中，等静压技术是一种利用恒压的方式来杀菌的技术。

这种技术是对部分热敏感性食品适用的一种技术，如果品、海产品等。

等静压杀菌技术能够在食物保持高品质和口感方面提供重要的优势。

2. 冷等静压技术设备冷等静压技术设备主要包括：高压发生器、水泵、水箱、冷却系统、恒温系统等。

胶囊式同轴式等静压处理器是其中其中常见的两种设备。

这些设备一般可以提供最高6万巴的压力，并采用冷却和恒温设备来对食品进行升温和降温控制。

同时，这些设备还可以根据生产工艺和工作场合的特殊要求进行定制和设计。

3. 高压处理食品的注意事项在进行高压处理食品的时候，需要注意以下几点：•食品必须是熟透的并符合卫生标准。

•在使用前，需要对设备进行检查。

•在进行高压处理前，需清洗设备。

•禁止在加热、加压和抽空的状态下操作设备。

•食品加工后不能过久，需要及时加工处理和存储。

4. 高压处理食品的保护措施在使用等静压静压处理器处理食品时，需要注意以下几点：•不要在温度过高的环境下运输设备。

•避免设备受到冲击和振动。

•在使用前对设备进行检查，并确保设备安全可靠。

•不要在不安全的环境下进行操作。

5. 食品加工操作在使用等静压静压处理器进行食品加工时，需要注意以下几点：•安全操作设备。

•使用电源停车按钮，停机前先排水。

•避免撞击和过度运载。

•在加工过程中不要用手触摸夹具。

6. 设备保养对于等静压静压处理器设备，需要定期进行维护和保养，以确保设备安全可靠、正常工作。

具体操作如下：•将设备保持干燥。

•设备经常进行检测，并及时替换需要更换的零件。

•定期检查设备电子线路部分是否安全可靠，其电源规格是否符合要求。

在食品中常用杀菌方法(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。

各种食品杀菌方式原理及优缺点详解食品杀菌一来可以让食品的保质期和保鲜期延长，二来能让存在食品中的各类细菌，例如大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄球菌等能被杀死，从而保证食品食用的安全性。

在食品杀菌方面，目前常用的技术手段一般有：紫外、磁场、臭氧、微波、蒸汽和辐照等，今天就讲一讲常用的几种杀菌工艺。

一、超高压杀菌工艺1、原理食品超高压杀菌（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。

超高压杀菌是影响氢键之类的弱结合力的变化，使分子空间结构变化而无损基本特性。

所以，超高压可以在保留食品原有生鲜风味和营养，不产生异味的情况下使蛋白质、淀粉之类的高分子物质形成不同于热法所产生的凝胶或凝固物。

2、优点这种经过超高压处理过的产品，可以充分保持食品原料原有的色、香、味和营养成分，从而延长产品的保质期。

超高压处理过的果汁，其颜色、风味、营养与未经加压处理的新鲜果汁几乎无任何差别。

3、缺点超高压杀菌技术由于处理过程压力很高，食品中压敏性成分会受到不同程度的破坏。

其过高的压力使得能耗增加，对设备要求过高；而且，超高压装置初期投入成本比较高，一般食品工厂不利于工业化推广；超高压灭菌一般采用水作为为压力介质，当压力超过600MPa时，水会出现临界冰的现象，因而只能使用油等其他物质作为压力介质；超高压灭菌的效果受多种因素的影响，如微生物种类、细胞形态、温度、时间、压力大小等。

二、巴氏杀菌工艺1、原理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。

现用的巴氏杀菌方法一般有两种：一是加热到61.1～65.6摄氏度之间，30分钟；二是加热到71.7摄氏度，至少保持15秒钟。

2、优点与缺点优点：在规定时间内对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的，是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。

低温等离子技术在食品中的应用
低温等离子技术是一种可以在低温条件下将气体转变为等离子体的技术。

在食品中，低温等离子技术可以应用于以下几个方面：
1. 杀菌消毒：低温等离子技术可以产生一种叫做冷等离子体的物质，具有较强的杀菌能力。

通过低温等离子技术处理食品，可以有效地杀灭食品中的细菌、病毒和其他微生物，延长食品的保鲜期。

2. 除味去腥：低温等离子技术可以将食品中的异味和腥味中的有害物质转变成无害物质，从而去除食品的异味和腥味。

这对于一些海鲜类食品和臭豆腐等具有特殊气味的食品来说，可以改善其口感和口味，提高食品的食用价值。

3. 保鲜和延长货架期：低温等离子技术可以通过杀菌作用，降低食品中微生物的生长速率，延缓食品的腐败过程，从而延长食品的保鲜期和货架期。

这对于一些易腐败的食品来说，可以减少食品的损失，提高经济效益。

4. 增加食品品质：低温等离子技术可以改变食品中的微观结构，提高食品的质地和口感。

例如，经过低温等离子处理的果蔬类食品，可以保持其原有的颜色、脆度和口感，增加食品的观赏性和美味度。

需要注意的是，低温等离子技术在食品中的应用还处于起步阶段，目前还存在一些技术难题和安全性问题需要解决。

因此，
在使用低温等离子技术处理食品时，需要谨慎选择合适的处理参数和方法，确保食品的安全性和健康性。

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。

低温等离子体冷杀菌保鲜与冷链物流消杀关键技术及装备低温等离子体冷杀菌保鲜与冷链物流消杀关键技术及装备一、低温等离子体冷杀菌保鲜技术概述低温等离子体冷杀菌保鲜技术是一种利用等离子体的高能量和化学活性特性，对生鲜食品进行快速杀菌和保鲜的技术。

通过低温等离子体技术，能够高效杀灭食品中的细菌和真菌，延长食品的保鲜期，保持食品的新鲜度和营养价值。

这一技术在冷链物流中的应用，已经成为食品安全和质量保障的重要手段。

二、低温等离子体冷杀菌保鲜技术的原理及关键技术低温等离子体冷杀菌保鲜技术是通过在低温环境下产生等离子体，利用其高能量和化学活性特性，对食品表面和包装材料进行杀菌和保鲜。

这一过程主要依靠等离子体产生的UV光、Ozone、OH、O*等活性物质，对食品表面进行杀菌和降解残留农药等化学物质。

该技术的关键在于低温等离子体的稳定生成和有效作用，以及对食品的快速杀菌和保鲜处理。

三、低温等离子体冷杀菌保鲜技术在冷链物流中的应用低温等离子体冷杀菌保鲜技术在冷链物流中的应用，主要是针对生鲜食品的消杀和保鲜处理。

在食品采摘、加工、储存、运输和销售的各个环节，都可以通过低温等离子体技术进行快速杀菌和保鲜处理，有效避免食品腐败和污染，延长食品的货架期和保质期。

这种技术既可以保障食品的安全和质量，又能够降低食品损耗和环境污染。

四、低温等离子体冷杀菌保鲜技术的发展趋势和前景展望随着人们对食品安全和质量要求的提高，低温等离子体冷杀菌保鲜技术在食品行业的应用将会越来越广泛。

未来，随着该技术的不断创新和改进，它将更加高效、节能和环保，成为冷链物流中不可或缺的关键技术与装备。

相信通过不断努力，低温等离子体冷杀菌保鲜技术一定能够为食品产业和冷链物流带来新的发展机遇和挑战。

总结回顾低温等离子体冷杀菌保鲜技术作为食品安全和保鲜领域的一项重要技术，其在冷链物流中的应用前景广阔。

通过本文的介绍，我们了解了低温等离子体冷杀菌保鲜技术的概念、原理和关键技术，以及在冷链物流中的应用和发展趋势。