果汁饮料生产中的冷杀菌技术

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。

Ｎｏ． ９． ２００６ ９
专题论述
１．２．２ 优点 与加热杀菌相比， 辐照杀菌具有许多优 点： （１）辐照杀菌过程中， 食品温度几乎维持不变， 这 样能保证食品原有的色香味和感官特性， 且射线处 理 食 品 不 会 留 下 任 何 残 留 物 ； （２）γ射 线 的 穿 透 力 强 ， 可以在不拆包装和不解冻的情况下， 对食品进行杀 菌， 这样可以避免食品的二次污染； （３）杀菌效率高， 应用范围广， 能节省时间和能源， 降低成本。 １．２．３ 在果 汁 生 产 中 的 应 用 Ｐｒｏｃｔｏｃｏ等 人 研 究 了 电 离辐射 对果汁中Ｖｃ浓 度 的 影 响 ， 结 果 表 明 其Ｖｃ损 失 微乎其微。Ｂｒｅｇｖａｄｚｅ等人研究发现０．５ｋＧｙ的剂量照射 可以使苹果汁灭菌， 并保持果汁原有的特殊风味和 气 味 。 Ｆｅｔｔｅｒ等 人 研 究 发 现 ５ＫＧｙ剂 量 的 辐 照 对 葡 萄 汁 的 风 味 没 有 影 响 。Ｋｉｓｓ的 研 究 表 明１３ｋｇｙ剂 量 的 辐 照 处理不会影响苹果汁浓缩物的风味及香气成分， 并 且 确 保 室 温 下 可 至 少 保 藏１０个 月 。Ｋａｎｐｏｒｔ等 人１９８１ 年 发 现 采 用０．４ｋＧｙ的 剂 量 辐 照 可 以 杀 死 苹 果 汁 和 梨 汁 中 的 鲁 氏 酵 母［６］。 １．３ 高压脉冲电场杀菌 １．３．１ 基本原理 脉冲电场（ＰＥＦ）杀菌是 利 用 强 电 场 脉冲的介电阻断原理对食品微生物产生抑制作用。 脉冲电场杀菌的机理至今尚未弄清， 但一般认为脉 冲电场杀菌原理为： 微生物细胞膜内外本来存在一 定的电位差， 当有电场存在时可加大膜的电位差， 提高细胞膜的通透性。当电场强度增大到一个临界 值时， 细胞膜的通透性剧增， 膜上将出现许多小孔， 使膜的强度降低。同时， 由于所加电场是脉冲电场， 在极短的时间内电压剧烈波动， 可在膜上产生振荡 效应。微生物细胞膜上孔的出现、加大及振动效应 的共同作用可使微生物细胞发生崩溃。 １．３．２ 优点 超高压脉冲电场杀菌具有处理时间短 、 能耗低、传递快速、均匀等优点， 杀菌后能保持果汁 原有的口味和质地， 因而可广泛地用于食品杀菌。 脉冲电场能有效地杀灭与食品腐败有关的几十种细 菌， 特别是果汁饮料中的黑曲霉、酵母菌。 １．３．３ 在果汁生产中的应用 Ｑｉｎ［７］等人研究了脉冲电 场技术对果汁产品的品质影响， 结果表明， 经脉冲 电场处理的浓缩苹果汁， 在２２￣２５℃贮藏有４周的货价 寿命。为了提高脉冲电场的杀菌效果， 有人指出， 将 高压脉冲与中等程度的热处理相结合或与溶菌酶、 乳链球菌素等天然抗微生物制剂相结合处理苹果汁， 能有效地减少果汁中的大肠杆菌。据此， Ｈｏｄｇｉｎｓ［８］等 人用低能脉冲电场结合天然抗微生物制剂的方法处 理 苹 果 汁 ， 结 果 表 明 ： 用 ８０ｋＶ／ｃｍ的 电 场 ， 脉 冲 ２０ 次 ， ｐＨ 为 ３．５， 温 度 ４４℃， 添 加 １００ｍｇ／ｍＬ乳 链 球 菌 素 能 减 少 微 生 物 １０６ｃｆｕ／ｍＬ， ９７．５％ 的 Ｖｃ 保 留 了 下

路易斯·巴斯德路易斯·巴斯德（LouisPasteur） (1821-1895.9.25) 法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。

像牛顿开辟出经典力学一样，巴斯德开辟了微生物领域，创立了一整套独特的微生物学基本研究方法，开始用“实践-理论-实践”的方法开始研究，他也是一位科学巨人。

巴斯德的成就：巴斯德一生进行了多项探索性的研究，取得了重大成果，是19世纪最有成就的科学家之一。

他用一生的精力证明了三个科学问题：（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展，这位法国化学家发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物。

很快，“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。

（2）每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展：由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌，巴斯德拯救了法国的丝绸工业。

（3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从病菌变成防病的疫苗。

他意识到许多疾病均由微生物引起，于是建立起了细菌理论。

（4）曲颈瓶的巧妙发明和细菌试验证明其不是由腐败的物体产生，而是细菌将物体腐化，打破了牛顿等人长久以来的观点。

路易斯·巴斯德被世人称颂为“进入科学王国的最完美无缺的人”，他不仅是个理论上的天才，还是个善于解决实际问题的人。

他于1843年发表的两篇论文—“双晶现象研究”和“结晶形态”，开创了对物质光学性质的研究。

1856年至1860年，他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论，1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。

1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗，其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。

此外，巴斯德的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。

巴斯德与医学：巴斯德被认为是医学史上最重要的杰出人物。

巴斯德的贡献涉及到几个学科，但他的声誉则集中在保卫、支持病菌论及发展疫苗接种以防疾病方面。

巴斯德并不是病菌的最早发现者。