熱科滅菌記錄儀-殺菌技術(shù)在食品中的應(yīng)用

在食品加工和生產(chǎn)中，通過(guò)食品殺菌技術(shù)，可以抑制微生物生長(zhǎng)或殺滅微生物，從而達(dá)到改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)食品貯藏期、保證食品安全的目的。

然而運(yùn)用不同的殺菌技術(shù)，也會(huì)對(duì)食品產(chǎn)生不同的色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化。食品加工和生產(chǎn)過(guò)程中，想要最大限度地保持食品天然的色、香、味的特點(diǎn)，選擇怎么樣的殺菌技術(shù)比較好？食品殺菌技術(shù)有幾種？

1  傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)

傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)的本質(zhì)是依靠燃燒燃料或電阻加熱在食品外部提供熱能，通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流將熱能轉(zhuǎn)移到食品內(nèi)部，從而達(dá)到殺菌和鈍化酶的目的。食品加工中常用的有巴氏殺菌和滅菌。

1）巴氏滅菌

巴氏殺菌指能夠殺死食品中幾乎所有的病原菌的熱處理強(qiáng)度。熱處理程度視目標(biāo)產(chǎn)品中對(duì)象菌的耐熱性而定。

應(yīng)用：

>>在乳制品生產(chǎn)中，巴氏殺菌是最主要的熱處理方式（63℃/30min或72℃/15s）?？偊?乳球蛋白變性率和糠氨酸含量是國(guó)際奶業(yè)普遍用來(lái)評(píng)估奶和奶制品品質(zhì)的2個(gè)重要指標(biāo)，與其他滅菌方式比較，巴氏殺菌乳中這2個(gè)指標(biāo)均為最低。

>>巴氏殺菌乳在冷藏條件下（≤10℃）貨架期一般為10d，其風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和其他性質(zhì)與新鮮原料乳差異很小。

>>除乳制品外，巴氏殺菌在啤酒、果汁等食品的加工中也有很多應(yīng)用。

2）滅菌

滅菌指能夠殺死食品中包括芽孢在內(nèi)的幾乎全部微生物的熱處理強(qiáng)度。滅菌處理的強(qiáng)度比巴氏殺菌高。

應(yīng)用：

在乳制品加工中，瓶?jī)?nèi)滅菌乳一般采用110℃處理30min，可滅活乳中全部的酶類，但并不能完全滅活微生物產(chǎn)生的脂酶和蛋白酶；使一些維生素含量降低；可引起乳蛋白（包括酪蛋白）的一些變化；可使乳的pH值降低約0.2個(gè)單位；而且還容易產(chǎn)生美拉德反應(yīng)導(dǎo)致褐變及一些賴氨酸的損失。

2  新型熱殺菌技術(shù)

理想的熱殺菌效果應(yīng)該是，在熱力對(duì)食品品質(zhì)的影響程度限制在最小條件下，迅速而有效地殺死存在于食品物料中的有害微生物，達(dá)到產(chǎn)品指標(biāo)的要求。超高溫殺菌、微波殺菌和歐姆殺菌是達(dá)到這一理想效果的新途徑。

1）超高溫殺菌

超高溫殺菌指加熱溫度為135~150℃，加熱時(shí)間為2~8s，加熱后產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無(wú)菌要求的殺菌過(guò)程。這一殺菌條件相對(duì)低酸性食品常規(guī)殺菌中采用的100~135℃高出20~40℃，因此稱為超高溫殺菌。

應(yīng)用：

>>大量實(shí)驗(yàn)表明，微生物對(duì)高溫的敏感性遠(yuǎn)大于多數(shù)食品成分對(duì)高溫的敏感性，故UHT能在很短時(shí)間內(nèi)有效地殺死微生物，并較好地保持食品應(yīng)有的品質(zhì)，大大延長(zhǎng)食品的貨架期。因而目前廣泛應(yīng)用于乳品、飲料和發(fā)酵等行業(yè)。

>>要達(dá)到殺菌要求，同時(shí)食品不受到熱損害，其技術(shù)關(guān)鍵是快速加熱和快速冷卻，最常用的換熱設(shè)備是板式換熱器。按照物料與加熱介質(zhì)直接接觸與否，UHT過(guò)程可分為間接式加熱法和直接混合式加熱法。

>>經(jīng)過(guò)UHT的食品達(dá)到了商業(yè)滅菌要求，必須采用無(wú)菌包裝以防止在后續(xù)的包裝、運(yùn)輸和銷售過(guò)程中受到微生物的污染。但通常的UHT設(shè)備只適用于不含顆粒的物料或所含顆粒的粒度小于1cm物料的加熱殺菌。對(duì)顆粒度大于1cm的物料，目前可用微波殺菌和歐姆殺菌來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2）微波殺菌

微波是指頻率為300MHz~300GHz，即波長(zhǎng)為1m~1mm的超高頻電磁波。微波殺菌是熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的共同結(jié)果。

一方面微波穿透介質(zhì)，極性分子受交變電場(chǎng)作用而取向運(yùn)動(dòng)，摩擦生熱，產(chǎn)生熱效應(yīng)；另一方面生物體與微波作用會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的生物效應(yīng)，即非熱效應(yīng)，如微波電場(chǎng)改變細(xì)胞膜斷面電子分布，使其通透性改變；引起蛋白質(zhì)變性；改變生理生化反應(yīng)的活化能；誘發(fā)各種離子基團(tuán)，使微生物的生理活性物質(zhì)發(fā)生改變；導(dǎo)致DNA和RNA結(jié)構(gòu)中氫鍵的松弛、斷裂和重新組合，誘發(fā)一些基因突變，中斷細(xì)胞的正常生理功能。

應(yīng)用：

微波加熱設(shè)備主要由直流電源、磁控管、加熱器、控制器和冷卻系統(tǒng)組成，可應(yīng)用于肉制品、禽制品、水產(chǎn)品、果蔬、罐頭、奶制品、農(nóng)作物、布丁和面包等一系列產(chǎn)品。

3）歐姆殺菌

歐姆殺菌是利用電極，將電流直接導(dǎo)入食品，由食品本身介電性質(zhì)所產(chǎn)生的熱量達(dá)到直接殺菌的目的。

應(yīng)用：

>>歐姆殺菌技術(shù)適于處理黏度較高的液體物料，并可以含有一些顆粒的物料，如肉湯、布丁的商業(yè)化無(wú)菌處理。采用歐姆加熱，使顆粒的加熱速率與液體的加熱速率相接近成為可能，并可獲得比常規(guī)方法更快的顆粒加熱速率（1~2℃/s），因而可縮短加工時(shí)間，得到高品質(zhì)產(chǎn)品。

>>歐姆殺菌裝置系統(tǒng)主要由泵、柱式歐姆加熱器、保溫管、控制儀表等組成，其中最重要的部分是柱式歐姆加熱器。加熱高酸制品時(shí)，反壓維持在0.2MPa，殺菌溫度達(dá)90~95℃，加熱低酸食品時(shí)反壓維持在0.4MPa，殺菌溫度達(dá)120~140℃。目前，英國(guó)APVBaker公司已制造出工業(yè)化規(guī)模的歐姆加熱設(shè)備，可使高溫瞬時(shí)技術(shù)應(yīng)用于含顆粒（粒徑高達(dá)25mm）食品的加工。

4  各類殺菌技術(shù)結(jié)合使用

雖然非熱殺菌技術(shù)在保持食品的色澤、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有很大的優(yōu)勢(shì)，但是它也存在著自己的技術(shù)缺陷，例如難以殺死細(xì)菌芽胞，殺菌強(qiáng)度大時(shí)溫度易升高等，限制了其應(yīng)用范圍。因此，人們將熱殺菌技術(shù)和非熱殺菌技術(shù)結(jié)合使用，或幾種非熱殺菌技術(shù)結(jié)合使用來(lái)達(dá)到所需的熱處理效果。

隨著人們消費(fèi)水平和生活質(zhì)量的提高，人們的健康安全意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)，對(duì)食品的質(zhì)量與安全也有著越來(lái)越高的要求。因此，越來(lái)越多的食品加工廠商為了保證食品在達(dá)到殺菌、滅酶的要求下，更好地保持其本身的色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，考慮到節(jié)能減排保護(hù)綠色環(huán)境的社會(huì)大方向，將會(huì)更多地應(yīng)用到各種殺菌方式結(jié)合使用。