杀菌技术及其应用
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简述紫外线杀菌的特点及用途
紫外线杀菌是一种利用紫外线辐射杀死细菌、病毒和其他微生物的方法。
其特点和用途如下:
特点:
1. 高效杀菌:紫外线能够破坏微生物的核酸结构,使其失去生存能力,从而达到杀菌的效果。
2. 非化学性:紫外线杀菌无需使用化学消毒剂,避免了化学残留物的问题。
3. 快速作用:紫外线杀菌过程迅速,通常只需几秒钟到几分钟即可完成杀菌作用。
4. 不产生二次污染:紫外线杀菌不会产生任何副产物,无需处理废弃物或残留物。
用途:
1. 水处理:紫外线杀菌广泛应用于饮用水、游泳池水、污水处理等领域,能有效地消灭细菌、病毒和寄生虫等微生物。
2. 医疗卫生:医院、实验室和药房等场所常用紫外线消毒设备进行空气和物体表面的杀菌,以预防交叉感染和控制疾病传播。
3. 食品加工:紫外线杀菌可以应用于食品加工过程中,如饮料、乳制品、水果和蔬菜等的杀菌消毒,确保食品的安全和质量。
4. 空气净化:紫外线空气净化器可用于室内空气净化,能够消灭空气中的细菌、病毒和霉菌等微生物,改善空气质量。
5. 医疗器械消毒:紫外线杀菌技术在医疗器械的消毒与灭菌中也有广泛应用,如手术器械、牙科器械等的消毒处理。
需要注意的是,尽管紫外线杀菌具有一定的杀菌效果,但其透过能力有限,对于隐蔽处或表面覆盖物较厚的微生物可能效果不佳。
此外,紫外线对人体皮肤和眼睛有一定的伤害性,因此在使用紫外线杀菌设备时要注意保护措施.。
食品加工中的新型杀菌技术近年来,随着食品行业的发展,消费者对食品安全的需求也越来越高。
食品的加工中必须保证食品的安全性,防止食品中细菌滋生,减少食品污染,提高食品的质量和口感。
因此,食品加工中的新型杀菌技术成为了一种热门的研究方向和应用领域。
一、高压灭菌技术高压灭菌技术是将食品置于加压条件下,在高压力作用下,改变菌体的生理活性,破坏菌体内部的结构和功能,达到杀菌的目的。
一般情况下,使用高压灭菌技术能够达到99.999%的杀菌率。
高压灭菌技术的优点在于,对食品味道、香气、营养成分无影响,同时可以延长食品的保质期。
目前,高压灭菌技术已经被广泛应用于果汁、奶制品、肉制品等各种食品的生产中。
二、电解水杀菌技术电解水杀菌技术是利用电解水中的氧化还原反应来破坏菌壁和细胞膜,达到杀菌的效果。
电解水杀菌技术的主要原理是将水中加入适量的盐或是某些特殊的添加剂,经过电解产生酸性或碱性的溶液,最终达到杀菌的效果。
电解水杀菌技术不仅能杀死细菌,还能有效地去除水中的其他有害物质,同时对环境污染的产生也很小。
电解水杀菌技术在食品行业中的应用主要涉及海产品、鲜肉、蔬菜等食品的保鲜和消毒。
三、紫外线杀菌技术紫外线杀菌技术是利用紫外线的波长和强度来破坏细菌和病菌的DNA和RNA,使其失去活性,达到杀菌的效果。
紫外线杀菌技术的主要优点在于,处理时间短,对食品没有任何影响,同时使用方便,适用于各种规模的食品加工企业。
紫外线杀菌技术在食品行业中的应用主要有水产、蔬菜、肉制品等各个方面。
值得注意的是,紫外线杀菌技术对细菌数量和杀菌时间有一定的限制,同时会对紫外线波长的选择有所影响,目前多用于低温食品杀菌。
四、微波杀菌技术微波杀菌技术是利用微波引起食品内部的分子旋转和摩擦,使细菌和病菌的细胞膜和核酸等组分受到损伤,从而达到杀菌的效果。
微波杀菌技术在食品行业中的应用范围很广,主要涉及肉制品、饮料、速冻食品等各个方面。
微波杀菌技术的优点在于处理时间快,杀菌效果好,对食品质量的影响较小,并且可以重复使用,经济效益很好。
灭菌消毒的原理及临床应用一、灭菌消毒的概述灭菌消毒是指通过物理或化学方法,将病原微生物(如细菌、病毒、真菌等)彻底杀灭或有效去除的过程。
它在医疗保健领域具有重要意义,可以防止交叉感染,保护患者和医务人员的安全。
二、灭菌消毒的主要原理灭菌消毒的原理主要包括物理灭菌和化学灭菌两种方式。
1. 物理灭菌物理灭菌是指使用高温、高压或辐射等物理能量对细菌等病原微生物进行杀灭的方法。
•高温灭菌:通过加热将物体温度提高到病原微生物无法生存或繁殖的温度范围,常见的方法有干热灭菌和湿热灭菌。
•高压灭菌:通过将物体置于高压环境中,使微生物的细胞膜破裂从而达到灭菌的目的。
常见的方法是压力蒸汽灭菌。
•辐射灭菌:利用紫外线或电离辐射等方法破坏微生物的遗传物质,阻止细胞生长和繁殖。
2. 化学灭菌化学灭菌是指使用化学物质对病原微生物进行杀灭或去除的方法。
•氧化剂:如过氧化氢、高锰酸钾等,可以引起微生物细胞内氧化反应,达到灭菌的效果。
•酸、碱:通过改变微生物细胞内外的酸碱平衡,破坏细胞结构和代谢功能,达到杀灭菌的作用。
•醇类和醛类化合物:如酒精和福尔马林等,可以破坏细菌和病毒的脂质层,进而杀灭细菌。
三、灭菌消毒在临床应用中的意义灭菌消毒在临床应用中具有重要的意义,可以保证医疗环境的洁净,防止交叉感染的发生,保护患者和医务人员的安全。
1. 手术器械灭菌手术器械灭菌是手术室中的重要环节,它可以有效杀灭手术器械表面的病原微生物,减少手术感染的风险。
常见的手术器械灭菌方法包括高温蒸汽灭菌、干热灭菌和化学灭菌等。
2. 手部消毒手部消毒是医务人员进行医疗操作前的必要步骤,它可以有效杀灭手部表面的病原微生物,防止交叉感染的发生。
常见的手部消毒方法包括使用含酒精的消毒液进行摩擦消毒和水洗消毒等。
3. 环境消毒环境消毒是指对医疗环境中的空气、物体表面和污染物进行杀菌和净化的措施。
常见的环境消毒方法包括紫外线辐射消毒、气体消毒和表面消毒等。
4. 高级灭菌消毒技术随着科技的进步,还出现了一些高级的灭菌消毒技术,如等离子消毒、臭氧消毒和纳米杀菌等。
光催化杀菌技术的研究及其应用随着人们生活水平的普遍提高,对生活环境的品质要求也越来越高。
而环境卫生和健康是我们日常生活中最为重要的问题。
细菌的存在对人类的健康有着十分不良的影响,尤其是在一些公共场所,如医院、餐厅等,具有很高的传染性。
传统的消毒方法存在着很多问题,包括对环境的污染、易产生抗药性等。
近年来,光催化杀菌技术成为了人们研究的热点之一,其具有高效、环保、无污染等优点,因此受到了广泛关注。
一、光催化杀菌技术的研究进展光催化杀菌技术是一种利用光催化剂的光催化作用和光致氧化作用使有害细菌在白光照射下快速死亡的技术。
光催化剂具有吸收可见光谱范围内的光能,并通过电子跃迁使其激发态具有高能量的电子,同时激发出正电荷空穴。
这些激发态可能进一步参与氧化还原反应,并使基质中的有机物发生分解和光催化杀菌作用。
光催化杀菌技术的研究主要集中在光催化剂的研制、反应机理和性能、光催化处理系统的构建等方面。
从光催化剂的研制来看,目前研究比较多的是金属氧化物催化剂,如TiO2、ZnO、Fe2O3等,其中以TiO2催化剂最为常见。
此外,还有单分散纳米催化剂、复合催化剂等,这些光催化剂具有结构稳定、催化活性高、选择性好等特点。
从光催化反应的机理和性能方面来看,目前研究多集中在光催化剂的晶体结构、表面结构、光吸收能力、光致电子转移能力等方面。
此外,研究者还上探讨了光催化杀菌的最佳反应条件,如光催化剂浓度、光照时间、pH值、温度等。
目前,光催化杀菌技术已广泛应用于饮用水净化、空气净化、食品保鲜以及医疗卫生等各个领域。
其中在医院等公共场所进行空气净化,可以有效地控制微小细菌、尘螨、病毒等,从而减少传染病的发生。
二、光催化杀菌技术的应用现状及趋势在餐饮行业,光催化杀菌技术可以有效地消除厨房和餐具上的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等微生物。
据相关数据显示,光催化杀菌技术可以对餐饮行业的安全生产和全面提升食品质量和安全性起到很好的促进作用。
食品加工中的杀菌技术与应用随着人类生产和生活水平的提高,对食品的需求和要求也越来越高,新型的食品加工技术和生产方式不断涌现,而食品的安全问题也日益受到重视。
在食品生产和加工中,杀菌技术发挥了重要作用。
本文将介绍食品加工中常用的杀菌技术及其应用。
一、高温杀菌技术高温杀菌是指利用高温的方式抑制食品中的微生物,达到杀菌的效果。
常见的高温杀菌方式有几种:1.液态加热杀菌:将食品加热到100℃,在高温下保持一定时间,达到杀菌的效果。
2.干热加热杀菌:将食品加热到140℃以上,使食品内的水分迅速蒸发,直接杀死微生物。
3.蒸汽杀菌:用蒸汽将食品加热到100℃以上杀菌。
高温杀菌广泛应用于奶制品、饮料、罐头食品等领域,虽然该技术可有效杀死绝大部分细菌,但也有一定局限性,如难以杀灭芽孢菌。
二、辐射杀菌技术辐射杀菌是利用电离辐射或非电离辐射对食品内的细菌进行杀死的方法。
目前常用的辐射杀菌技术主要有电子射线和紫外线。
1.电子射线杀菌:利用电子射线照射食品进行杀菌。
该技术在杀菌效果上非常强大,可以杀死包括芽孢在内的几乎所有细菌,但该技术在应用过程中需要极高的安全要求。
2.紫外线杀菌:利用紫外线在食品表面进行照射来进行杀菌。
该技术通常应用于食品日常卫生上,如医院食堂的餐具、厨房设备等。
但辐射杀菌技术的合法性和安全性一直存在争议,且在实际应用中使用较少。
三、化学杀菌技术化学杀菌是指利用化学物质抑制微生物生长的技术,常用的化学杀菌剂有二氧化氯、臭氧、次氯酸钠等。
常见的化学杀菌方式有:1.表面处理:将化学杀菌剂喷洒在食品表面进行处理。
2.浸泡处理:将食品浸泡在含有化学杀菌剂的溶液中处理。
化学杀菌技术可以在较短时间内有效杀死微生物,但同样具有一定的局限性,如对人体健康的风险。
四、低温杀菌技术低温杀菌是指利用低温的方式抑制食品中的微生物。
该技术包括干法和湿法两种:1.干法低温杀菌:将食品置于干燥冷藏室中,在低温环境中降低微生物的繁殖速度,使其失去活力。
热杀菌技术种类及应用范围热杀菌技术是一种常见的食品加工技术,通过高温处理食品,以杀灭菌群和延长食品的保质期。
热杀菌技术种类多样,包括高温短时杀菌、低温长时杀菌、高温长时杀菌、喷雾式杀菌等。
这些技术都有各自的适用范围和应用。
高温短时杀菌是一种常见的热杀菌技术,其特点是在较高的温度下以较短的时间进行杀菌处理。
这种技术适合对抗常见的食源性病原菌,如沙门氏菌、大肠杆菌等。
高温短时杀菌常被应用于果汁、牛奶、茶饮料等液体食品的杀菌处理。
低温长时杀菌是另一种热杀菌技术,其特点是在相对较低的温度下以较长的时间进行杀菌处理。
这种技术适用于草酸菌、产气杆菌等的杀菌处理。
低温长时杀菌常应用于果酱、牛肉干、火腿等食品的杀菌加工。
高温长时杀菌是一种温度和时间均较高的热杀菌技术。
这种技术适用于对热敏感的微生物进行杀菌处理,如芽孢菌等。
高温长时杀菌常被用于罐头食品、肉类制品等的加工。
喷雾式杀菌是一种较为特殊的热杀菌技术,其原理是将食品以细小颗粒或雾状形式喷入高温区域进行杀菌处理。
这种技术适用于某些特殊食品,如鱼糜、蟹棒等。
喷雾式杀菌常被应用于海产品加工。
此外,热杀菌技术还包括高压热处理技术。
高压热处理是一种将食品置于高压环境下进行热处理的技术,可在相对较低的温度下杀菌。
高压热处理适用于某些对高温敏感的食品,如果泥、果蔬汁等。
高压热处理常被应用于果蔬制品和果汁行业。
总体来说,热杀菌技术被广泛应用于各个食品加工领域。
通过热杀菌技术,可以有效地杀灭食品中的病原菌,减少细菌感染和食源性疾病的风险,同时也可以延长食品的保质期。
不同的热杀菌技术适用于不同类型的食品处理,从液体食品到固体食品,从常见细菌到芽孢菌,都可以选择合适的热杀菌技术进行处理。
然而,需要注意的是,热杀菌虽然可以有效地杀菌,但也可能对食品的感官特性和营养价值产生一定影响。
因此,在应用热杀菌技术时,需要权衡杀菌效果、食品品质和营养价值等多个因素,以找到最佳的杀菌工艺和加工方式。
食品加工中的杀菌技术食品加工是一项重要的产业,为人们提供了各种各样的食品。
与此同时,人们也越来越关注食品的安全性。
食品中会存在着各种细菌,如果不予以处理,可能会导致食品变质、腐败,严重的还可能会引发疾病。
因此,食品加工中的杀菌技术就显得尤为重要。
一、杀菌技术的种类食品加工中的杀菌技术主要有热处理、化学处理、辐射处理、高压灭菌、超声波杀菌、等离子体杀菌、光杀菌等几种。
热处理是一种使用高温杀菌的方法,其原理是利用高温能够破坏细菌细胞壁和膜,致死细菌。
常见的热处理方法有煮沸法、蒸煮法、热水浸泡法等。
这种方法不仅可以消灭细菌,还能提高食品的品质和营养价值。
化学处理是利用化学物质来消灭细菌。
常见的化学杀菌剂有过氧化氢、次氯酸钠、乙酸、氢氧化钠等。
这些化学杀菌剂具有广谱高效、应用方便等特点,但也存在着致癌性和一定的毒性,所以需要进行严格的控制和监督。
辐射处理是利用电离辐射、紫外线辐射等方式杀灭细菌。
常见的辐射处理方法有紫外线辐射法、电离辐射法等。
这种方法具有无污染、无残留、能保持食品营养成分等特点,但也有的辐射方式会破坏食品的味道和质感。
高压灭菌是将食品置于高压环境下杀菌的方式,能够消灭细菌和微生物。
高压灭菌不会破坏食品的结构和营养成分,所以在某些食品的处理中有着重要的应用。
超声波杀菌是利用超声波的机械作用来破坏细胞壁和膜,以达到杀菌的目的。
超声波杀菌无需加入外界杀菌剂,对食品质量没有影响,是一种比较安全、高效的杀菌方法。
等离子体杀菌是一种利用等离子体产生的高能电子和自由基等物质来杀菌的方法,该方法具有广谱杀菌、无毒性、无污染等特点,但设备昂贵,操作难度较大,目前的应用还比较有限。
光杀菌是一种利用紫外线或其他波长特定的光辐射来杀菌的方法。
该方法在空气净化、水处理、卫生管理、食品加工等领域都有着广泛的应用。
二、杀菌技术的应用热处理是一种最常见、最基础的杀菌方法,在食品加工中得到广泛的应用。
蒸煮法、高温灭菌法、热处理原料法等方法都是在高温条件下杀菌的方法。
生物制药技术中的生物杀菌与消毒技术生物制药技术的发展为人类提供了许多重要的生物药物,但是在生产过程中,由于微生物的存在,会给产品的制造过程带来一定的污染和卫生隐患。
为了保证生物制药产品的质量和安全性,生物杀菌与消毒技术在生物制药工业中起着重要的作用。
生物杀菌与消毒技术的原理是使用生物杀菌剂或生物消毒剂来有效灭活或消除细菌、真菌等微生物,从而保证生物制药产品的无菌性。
下面将分别介绍生物杀菌与消毒技术的应用及其原理。
一、生物杀菌技术的应用生物杀菌技术是指利用生物杀菌剂来对生物制药工艺设备和环境进行杀菌处理。
常见的生物杀菌剂包括酶类、酵母菌、细菌等。
在生物制药工艺中,生物杀菌技术主要应用于以下几个方面:1. 生物制剂的杀菌处理:生物制剂包括疫苗、蛋白质药物等,这些制剂需要在无菌的条件下生产和包装。
生物杀菌技术可以用于对生物制剂的原材料和成品进行杀菌处理,以避免微生物的污染。
2. 生物反应器和发酵罐的杀菌:生物制药生产过程中需要使用生物反应器和发酵罐进行微生物的培养。
生物杀菌技术可以对这些设备进行定期的杀菌处理,确保培养环境的洁净。
3. 环境的杀菌处理:生物制药生产现场的环境对产品的质量有影响。
生物杀菌技术可以用于对生产区域的空气、地面、墙壁等进行杀菌处理,保持洁净的环境。
二、生物杀菌技术的原理生物杀菌技术的原理主要是通过生物杀菌剂的生物活性成分对微生物进行杀菌作用。
这些生物活性成分具有一定的杀菌能力,可以通过破坏微生物的细胞壁、膜结构或生物代谢等方式来灭活微生物。
常见的生物杀菌剂包括酶类、酵母菌、细菌等。
例如,某些酵母菌可以产生有杀菌作用的化合物,如酵母菌菌株Saccharomyces cerevisiae。
在生物制剂的生产过程中,可以采用这种酵母菌来杀灭其他微生物。
另外,一些酶类也具有杀菌作用。
例如,蛋白酶可以通过消化微生物的蛋白质结构来杀灭微生物,常用的蛋白酶有胰蛋白酶、极地蛋白酶等。
这些酶类可以通过加热处理或添加适量的酶来实现杀菌效果。
紫外线杀菌技术在食品加工中的应用随着人们对食品安全和健康的重视,食品加工企业对食品卫生的要求也越来越高。
一方面,食品加工企业需要加大对食品环境的清洁消毒力度,保证生产过程中的卫生质量;另一方面,消费者对食品安全问题的敏感性也不断升高,对食品加工环境的卫生质量也甚为关注。
在这种背景下,紫外线杀菌技术应运而生。
紫外线杀菌技术可以有效地杀灭空气和表面上的微生物,具有杀菌速度快、效果显著、环保等优点。
在食品加工中的应用也越来越广泛,主要包括以下几个方面。
一、加工车间空气净化食品加工车间是菌群繁殖和传播的重要场所,通风管道、地面、壁面、设备等都是微生物滋生的好地方。
在紫外线杀菌技术的帮助下,可以快速地净化车间空气,大大降低空气中的微生物浓度。
而且,紫外线杀菌不需要使用任何化学品,不会对产品造成二次污染,更加安全环保。
二、食品表面杀菌在食品加工过程中,食品表面很容易被细菌和其他微生物污染,特别是那些易致病的细菌。
使用紫外线杀菌设备可以迅速并且安全地杀灭食品表面的各类细菌,从而大大提高了食品的卫生质量。
三、设备和容器消毒食品加工设备和容器也是很容易被细菌侵袭的场所,使用传统的消毒方法会浪费大量的水资源和消毒药品,而且不会彻底地清除细菌。
而使用紫外线杀菌技术,可以在无需消耗大量水资源和药品的情况下,便能达到理想的消毒效果。
四、卫生间消毒随着社会的发展,人们对公共场所的卫生要求也越来越高。
食品加工企业的卫生间同样需要定期清洁和消毒,以确保员工的健康和生产环境的卫生。
而使用紫外线杀菌装置进行卫生间消毒,效果不错,可以有效杀除卫生间内的各种细菌和病毒,保持环境的清洁卫生。
综上所述,紫外线杀菌技术是当今食品加工的一种新技术,它具有很多优良的特性和应用场合。
在使用时需要注意安全防护,以避免对人体和设备造成伤害。
相信随着科学技术的不断进步和应用的推广,紫外线杀菌技术的应用范围和效果会愈来愈好。
高密度二氧化碳杀菌技术及其在肉品工业中的应用高密度二氧化碳杀菌技术及其在肉品工业中的应用1. 引言在肉品工业中,食品安全一直是关注的焦点。
传统的肉品杀菌技术存在一定的局限性,而高密度二氧化碳杀菌技术作为一种新兴的技术,正在逐渐得到人们的重视。
本文将从高密度二氧化碳杀菌技术的原理、优势以及在肉品工业中的应用方面展开探讨。
2. 高密度二氧化碳杀菌技术原理高密度二氧化碳杀菌技术是利用高浓度的二氧化碳气氛来进行食品杀菌的一种技术。
其原理是利用高浓度的二氧化碳气氛使食品内部的微生物失活,从而达到杀菌的目的。
相较于传统的热处理或化学添加剂,高密度二氧化碳杀菌技术在不影响食品质地的前提下,能够对肉品中的微生物进行高效杀灭。
3. 高密度二氧化碳杀菌技术的优势在肉品工业中,高密度二氧化碳杀菌技术具有诸多优势。
该技术能够在较低的温度下进行杀菌,避免了传统热处理方式对肉品质地的影响。
相较于化学添加剂,高密度二氧化碳杀菌技术更加安全环保,不会对环境造成污染。
该技术还能够延长肉品的保鲜期,减少食品浪费,具有经济效益。
4. 高密度二氧化碳杀菌技术在肉品工业中的应用高密度二氧化碳杀菌技术已经在肉品工业中得到了广泛的应用。
在肉制品的生产过程中,利用高密度二氧化碳气氛对肉品进行杀菌处理,能够延长肉制品的保质期,提高产品的安全性。
该技术还能够保持肉品的原始口感和营养成分,满足消费者对于安全、健康食品的需求。
5. 个人观点就我个人而言,高密度二氧化碳杀菌技术在肉品工业中的应用具有巨大的潜力。
随着人们对食品安全和食品质量要求的不断提高,传统的杀菌技术已经无法满足市场需求。
高密度二氧化碳杀菌技术以其独特的优势,能够在一定程度上解决肉品工业中存在的杀菌难题,对于行业的发展具有重要意义。
6. 总结与回顾高密度二氧化碳杀菌技术作为一种新兴的肉品杀菌技术,其原理简单、效果显著,具有广阔的应用前景。
在肉品工业中,利用高密度二氧化碳进行杀菌处理,能够有效地延长肉品的保质期,提高食品安全性,满足消费者日益增长的需求。
杀菌技术及其应用摘要:杀菌技术在食品工业中有及其重要的地位,杀菌技术也在不断的改进当中。
食品保鲜加工的目的之一是延长其保质期。
食品变质会造成巨大的经济损失,并对消费者的身体健康等造成伤害。
所以杀菌成为食品加工中的必需工序。
总之,杀菌是食品加工过程中一个重要操作单元,杀菌效果的好坏直接影响着食品的品质,关乎人类生存和健康。
本文介绍了传统的杀菌技术和新型的一些杀菌技术,包括热杀菌非热杀菌技术,以及其原理和应用。
关键词:杀菌技术;传统杀菌;新型杀菌;热杀菌;非热杀菌;原理应用Abstract:Sterilization technology in the food industry and its important position, sterilization technology is also constantly improve them. One of the purposes of food preservation is to extend its shelf life. Food spoilage can cause huge economic losses and harm the health of consumers. Sterilization becomes a necessary step in food processing. In short, the sterilization process is an important food processing unit, the sterilization effect of a direct impact on the quality of food, about human survival and health. This paper describes the traditional sterilization technology and some of the new sterilization techniques, including non-thermal sterilization heat sterilization technology, as well as its principles and applications.Keywords:Sterilization technology; traditional sterilization; new sterilization; heat sterilization; non-thermal sterilization; principle application随着国家对食品安全的重视及HCCP的引入[1],以及消费者对食品质量要求越来越高,食品杀菌技术越来越重要,要求杀菌前后,对食品的安全及色、香、味尽可能得小。
因而对杀菌技术得要求越来越严格。
杀菌技术通常分为:热杀菌和非热杀菌。
热杀菌又可大致分为:新型热杀菌和传统热杀菌技术;非热杀菌亦可分为:化学杀菌和物理杀菌。
随着科学技术的进步,各种杀菌技术都在原有的基础上进行了很大的改进。
1热杀菌技术加热杀菌是食品工业中最常用的方法,以热水、火、水蒸气等作为加热源对食品进行直接或间接加热。
制造者把食品中最耐热的微生物的热特性值及加热进程曲线作为杀菌条件。
1.1传统热杀菌技术传统热杀菌技术在食品工业中已被广泛应用,它能够杀死各种微生物,而且杀菌程度可以准确控制,是一种有效的杀菌方式。
[2]本质是依靠燃烧燃料或电阻加热在食品外部提供热能,通过传导和对流将热能转移到食品内部,从而达到杀菌和钝化酶的目的。
其优点是可准确控制温度,其缺点是影响食品的色泽、风味、营养等。
1.1.1巴氏杀菌巴氏杀菌指能够杀死食品中几乎所有的病原菌的热处理强度。
热处理程度视目标产品中对象菌的耐热性而定[2]。
巴氏杀菌的对象一般为:原乳、特浓豆奶、啤酒,果汁、罐装蟹肉等。
总β- 乳球蛋白变性率和糠氨酸含量是国际奶业普遍用来评估奶和奶制品品质的2个重要指标,与其他灭菌方式比较,巴氏杀菌乳中这 2 个指标均为最低。
巴氏杀菌乳在冷藏条件下(≤10 ℃)货架期一般为10 d,其风味、营养价值和其他性质与新鲜原料乳差异很小。
1.1.2灭菌灭菌指能够杀死食品中包括芽孢在内的几乎全部微生物的热处理强度。
灭菌处理的强度比巴氏杀菌高。
它的优点是:杀死包括芽孢的微生物,灭活全部活性酶。
但其缺点是:维生素含量降低,乳蛋白变化,产生美拉德反应或者赖氨酸含量降低。
1.2新型热杀菌技术在热力对食品品质的影响程度限制在最小条件下,迅速而有效地杀死存在于食品物料中的有害微生物,达到产品指标的要求。
新型热杀菌技术的优点:节能,高效,安全,经济,保持原有色香味。
其主要包括:超高温杀菌、微波杀菌、欧姆杀菌。
1.1.3超高温杀菌超高温杀菌指加热温度为135~150 ℃,加热时间为2~8 s,加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程。
这一杀菌条件相对低酸性食品常规杀菌中采用的 100~135 ℃高出 20~40 ℃,因此称为超高温杀菌。
大量实验表明,微生物对高温的敏感性远大于多数食品成分对高温的敏感性,故 UHT 能在很短时间内有效地杀死微生物,并较好地保持食品应有的品质,大大延长食品的货架期。
因而目前广泛应用于乳品、饮料和发酵等行业。
要达到杀菌要求,同时食品不受到热损害,其技术关键是快速加热和快速冷却,最常用的换热设备是板式换热器。
按照物料与加热介质直接接触与否,UHT 过程可分为间接式加热法和直接混合式加热法。
经过 UHT 的食品达到了商业灭菌要求,必须采用无菌包装以防止在后续的包装、运输和销售过程中受到微生物的污染。
但通常的 UHT 设备只适用于不含颗粒的物料或所含颗粒的粒度小于 1 cm 物料的加热杀菌。
对颗粒度大于 1 cm 的物料,目前可用微波杀菌和欧姆杀菌来实现。
微生物对高温的敏感性大于食品成分。
超高温杀菌技术的关键:快速加热和快速冷却,利用板式换热器。
王晶峰等[3]人基于计算流体力学技术对橙汁超高温瞬时灭菌工艺进行了优化,灭菌工艺为 135 ℃(408 K),13 s,且在该条件下单位橙汁的灭菌机械能耗最低。
1.1.4微波杀菌微波是指频率为 300 MHz~300 GHz,即波长为1 m~1 mm 的超高频电磁波。
微波杀菌是热效应和非热效应的共同结果。
一方面微波穿透介质,极性分子受交变电场作用而取向运动,摩擦生热,产生热效应。
另一方面生物体与微波作用会产生复杂的生物效应,即非热效应,如微波电场改变细胞膜断面电子分布,使其通透性改变;引起蛋白质变性;改变生理生化反应的活化能;诱发各种离子基团,使微生物的生理活性物质发生改变;导致 DNA 和 RNA结构中氢键的松弛、断裂和重新组合,诱发一些基因突变,中断细胞的正常生理功能[4]。
微波加热设备主要由直流电源、磁控管、加热器、控制器和冷却系统组成,可应用于肉制品、禽制品、水产品、果蔬、罐头、奶制品、农作物、布丁和面包等一系列产品。
戚彪等人[5]对卤猪肝的杀菌方式比较发现,在表面温度达到 70 ℃时,微波杀菌的效果与高温杀菌接近,但品质变化较小。
1.1.5欧姆杀菌欧姆杀菌是利用电极,将电流直接导入食品,由食品本身介电性质所产生的热量达到直接杀菌的目的。
欧姆杀菌技术适于处理黏度较高的液体物料,并可以含有一些颗粒的物料,如肉汤、布丁的商业化无菌处理。
采用欧姆加热,使颗粒的加热速率与液体的加热速率相接近成为可能,并可获得比常规方法更快的颗粒加热速率(1~2 ℃/s),因而可缩短加工时间,得到高品质产品。
欧姆杀菌装置系统主要由泵、柱式欧姆加热器、保温管、控制仪表等组成,其中最重要的部分是柱式欧姆加热器。
加热高酸制品时,反压维持在0.2 MPa,杀菌温度达 90~95 ℃,加热低酸食品时反压维持在 0.4 MPa,杀菌温度达 120~140 ℃。
实验室研究用的欧姆加热器为 5 k W,50 kg/h。
目前,英国APV Baker 公司已制造出工业化模的欧姆加热设备,可使高温瞬时技术应用于含颗粒(粒径高达25 mm)食品的加工。
2非热杀菌技术非热杀菌技术是指采用非加热的方法杀灭食品中有害和致病的微生物,使杀菌对象达到特定杀菌程度要求的杀菌技术。
食品的非热杀菌主要包括物理杀菌和化学杀菌,物理杀菌包括辐照杀菌、高静压杀菌、脉冲电场杀菌、高密度二氧化碳杀菌、超声波杀菌、紫外线杀菌、脉冲光杀菌、脉冲 X 射线杀菌等,化学杀菌包括臭氧杀菌、生物防腐剂等。
这里介绍在食品工业中研究和应用较多的 5 种新技术。
2.1化学杀菌化学杀菌法是指用化学药品直接作用于微生物而将其杀死的方法。
2.1.1臭氧杀菌臭氧具广谱抗菌特性,对细菌营养细胞、芽孢、病毒、真菌均有高效杀灭作用。
2001 年FDA 将臭氧列入可直接与食品接触的添加剂范围,这是臭氧杀菌技术发展的里程碑,在食品原料清洗、果蔬保鲜和畜产品加工中应用越来越多。
臭氧的作用机理是首先作用于细胞膜,使膜构成成分受损伤而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿过膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡;同时,臭氧还能使细胞活动所必要的酶失去活性,而影响其正常的生理功能。
臭氧杀菌时除可直接利用臭氧气体对物质进行处理外,还可将其溶解于水,形成臭氧水进行杀菌。
臭氧水杀菌作用有些不同,其氧化反应有 2 种,微生物菌体既与溶解于水中的臭氧直接反应,又与臭氧分解生成的羟基间接反应,由于羟基为极具氧化性的氧化剂,因此臭氧水的杀菌速度极快[6]。
2.1.2生物防腐剂生物防腐剂指从生物体通过生物培养、提取和分离技术获得的,具有抑制和杀灭微生物作用的一类高效防腐剂。
食品的营养丰富,极易受微生物污染而腐败变质,为了保证食品的食用安全性,人们采用了许多方法来保藏食品,如盐渍、罐藏、冷藏等。
但在一定条件下,配合使用防腐剂作为保藏的辅助手段对防止食品的腐败有显著的效果,因此防腐剂依为重要的食品添加剂之一,在食品工业中被广泛使用。
2.2物理杀菌是指利用物理因素杀灭或消除病原微生物及其他有害微生物的方法。
2.1.3辐照杀菌辐照杀菌是指利用电磁射线、加速电子照射被杀菌的物料从而杀死微生物的一种杀菌技术。
用于杀菌的辐照可分为电离辐照(如γ射线、加速电子)与非电离辐照(如紫外线、红外线和微波)。
食品辐照杀菌根据所要达到的目的及所需的剂量,可分为辐照耐贮杀菌、辐照巴氏杀菌和辐照阿氏杀菌。
相对于其他杀菌技术,辐照杀菌有着自己的优越性。
适宜的剂量下,物料的温度在辐照处理过程中升高很小;辐照均匀、快速、易控制;物料也在有包装的情况下进行杀菌;辐照处理后不会留下任何残留物。
同时它也有弱点,如需要专门的辐射源,设备投资大;射线对人体有影响,因此需要十分注意操作人员的防护措施;辐照的灭酶效果不好等。