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食品不同杀菌方法的比较

2019-09-15 00:36
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  (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。

  (5)微波杀菌:微波杀菌就是将食品经微波处理后,使食品中的微生物丧失活力或死亡,从而达到延长保存期的目的。一方面,当微波进人食品内部时,食品中的极性分子,如水分子等不断改变极性方向,导致食品的温度急剧升高而达到杀菌的效果。另一方面,微波能的非热效应在杀菌中起到了常规物理杀菌所没有的特殊作用,细菌细胞在一定强度微波场作用下,改变了它们的生物性排列组合状态及运动规律,同时吸收微波能升温,使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用,使其空间结构发生变化或破坏,导致蛋白质变性,最终失去生物活性。因此,微波杀菌主要是在微波热效应和非热效应的作用下,使微生物体内的蛋白质和生理活性物质发生变异和破坏,从而导致细胞的死亡。

  (6)紫外线杀菌:紫外线的杀菌作用在于促使细胞质的变性。当微生物细胞吸入紫外线后,由于产生光化学作用引起细胞内成分特别是核酸、原浆蛋白等发生化学变化,使细胞质变性。尤其是抑制DNA的复制和细胞分裂,使微生物细胞受伤甚至死灭。波长为250~260 nm的紫外线)臭氧杀菌:臭氧是一种在室温和冷冻温度下存在的淡紫色的、有特殊鱼腥味的气体,它在水中部分溶解,且随着温度的降低而溶解度增加;在常温下能自行降解产生大量的自由基,最显著的是氢氧根自由基,因而具有强氧化性的特点。

  食品杀菌技术按杀(除)菌方式一般可分为加热杀菌技术、化学药剂杀菌技术、辐射杀菌技术(γ-射线、微波、红外线等)、过滤除菌法以及加热与其他手段相结合的杀菌技术等。

  其中食品热力杀菌可分为低温杀菌法(巴氏杀菌)、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法。

  前两种方法,现今还广泛用在各类罐藏食品、饮料、酒类、药品、乳品的生产中。后一种方法,由于其独特的优点,已发展为一种高新食品杀菌技术。 电阻加热杀菌也叫欧姆杀菌,是一种新型热杀菌方法,它借通入的电流使食品内部产生热量而达到杀菌的目的,是酸性和低酸性食品和带颗粒(粒径小于25mm)食品进行连续杀菌的一种新技术。电阻加热已成功地用于各种包含大颗粒的食品和片状食品的杀菌,如马铃薯、胡萝卜、蘑菇、牛肉、鸡肉、片状苹果、菠萝、桃等 。

  臭氧杀菌技术具有高效、快速、安全、便宜等优点,自1785年发现以来,广泛应用于食品加工、运输与贮存及自来水、纯净水生产等领域。

  辐照杀菌技术利用原子辐射技术进行食品杀菌保鲜。辐照就是利用X射线、γ射线的γ射线)对食品的穿透力以达到杀死食品中微生物和虫害的一种冷灭菌消毒方法。

  微波杀菌具有穿透力强、节约能源、加热效率高、适用范围广等特点,而且微波杀菌便于控制,加热均匀,食品的营养成分及色、香、味在杀菌后仍接近食物的天然品质。微波杀菌目前主要用于肉、鱼、豆制品、牛乳、水果及啤酒等的杀菌。

  远红外线杀菌技术远红外加热杀菌不需要传媒,热直接由物体表面渗透到内部,因此不仅可用于一般的粉状和块状食品的杀菌,而且还可用于坚果类食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌与灭霉以及袋装食品的直接杀菌。

  紫外线杀菌技术 广泛用于空气、水及食品表面、食品包装材料、食品加工车间、设备、器具、工作台的灭菌处理。磁力杀菌是把需消毒杀菌的食品放于磁场中,在一定磁场强度作用下,使食品在常温下起到杀菌作用。由于这种杀菌方式不需加热,具有广谱杀菌作用,经处理后的食品,其风味和品质不受影响,主要适用于各种饮料、流质食品、调味品及其他各种包装的固体食品。

  高压电场脉冲杀菌是将食品置于两个电极间产生的瞬间高压电场中,由于高压电脉冲(HEEP)能破坏细菌的细胞膜,改变其通透性,从而杀死细胞。可达到商业无菌的要求,特别适用于热敏性食品,具有广阔的应用前景。超声波杀菌技术 以酱油为灭菌对象,取得了良好的效果。 脉冲强光杀菌技术是采用强烈白光闪照的方法进行灭菌,该技术由于只处理食品的表面,从而对食品的风味和营养成分影响很小,可用于延长以透明材料包装的食品及新鲜食品的货架期。

  超高压杀菌技术最大优越性在于它对食品中的风味物质、维生素C、色素等没有影响,营养成分损失很少,特别适用于果汁、果酱类食品的杀菌。 膜过滤除菌技术已在食品、生物制药等工业生产中得到广泛应用,例如生化物质的提取、纯水的制备、果汁的浓缩等。

  食品工程中的杀菌技术还很多,如:二氧化氯杀菌技术、氯气杀菌技术、电子灭菌技术、加热与加压并用杀菌技术、加热与化学药剂并用杀菌技术、加热与辐射并用杀菌技术、静电杀菌技术等。这些技术正在得以研究和应用。

  展开全部食品的超高静压(UHP或HHP)处理技术是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其它液体作为传压介质的压力系统中,经100MPa以上的压力处理,以达到杀菌,灭酶和改善食品的功能特性等作用超高压处理通常在室温或较低的温度下进行,在一定高压下食品蛋白质变性、淀粉糊化、酶失活,生命停止活动,细菌等微生物被杀死。主要适用于各种饮料、流质食品、调味品及其他各种包装的固体食品操作控制:

  1、超高压处理要求非常特殊的设备,如桔子汁可能在压力室内批处理,然后无菌灌装预先消毒的包装内。

  2、超高压加工必须考虑微生物的种类、产品特性、理想的过程(巴氏杀菌或商业消毒)和产品销售方式。

  3、超高压处理对生长的细菌、酵母和霉菌是非常有效,但芽胞对高压不会失活,而要另外加热或其他一些作用以达杀死的高水平。

  超高压杀菌机的杀菌原理是利用超高压破坏霉菌、细菌的组织从而保持食品鲜度。完全没有加热、添加防腐剂等传统的杀菌方法引起食品营养降低、香味丧失的缺点。

  1、 能在常温或较低温度下达到杀菌,灭酶的作用,与传统的热处理相比,减少了由于高热处理引起的食品营养成分和色、香、味的损失或劣化

  2、 由于传压速度快,均匀,不存在压力梯度,超高压处理不受食品的大小和形状的影响,使得超高压处理过程较为简单

  3、 耗能较少,处理过程中只需要在升压阶段以液压式高压泵加压,而恒压和降压阶段则不需要输入能量

  脉冲电场产生磁场,这种脉冲电场和脉冲磁场交替作用,使细胞膜透性增加,振荡加剧,膜强度减弱,因而膜被破坏,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。

  电极附近物质电离产生的阴、阳离子与膜内生命物质作用,因而阻断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O3的强烈氧化作用,能与细胞内物质发生一系列反应。

  19世纪末--Tamman采用300MPa的压力来测定固液相的变化现象,开启了高压技术之门,遂被尊称为超高压之母;Bridgman继续这方面的研究,成就非凡,获得了1946年诺贝尔物理奖,并被尊称为超高压之父。而关于高静压在食品保藏中的应用研究最早是由Hite(1899)提出的,但他的工作成果并未受到大量重视。此后的几十年间,绝大多数关于高压对完整细胞作用效果的研究报告,多将重点放在自然高压条件下的微生物身上。

  从1895年到1965年,共有29种微生物被选作超高压杀菌的对象菌。直到八十年代中后期,高压处理技术在食品中的应用才开始引人注目。1986年,日本京都大学林力丸教授率先发表了用高静压处理食品的报告,引起日本食品工业界、学术界的高度重视。1990年4月,明治屋公司首创的采用高压代替加热杀菌而生产的果酱(High Pressure Jam)投放市场,制品无需热杀菌即可达到一定的保质期,且由于其具有鲜果的色泽、风味和口感而倍受消费者青睐。目前,日本在该领域的研究仍处于世界领先地位。成套的超高压处理设备业已面市。

  从1986年起,日本每年都专门召开有关高压技术应用的学术研讨会。欧洲亦在1992年10月于法国召开首次有关高压技术应用于食品工业的会议,欧共体随即贷款资助高压食品开发的多国联合研究计划。美国食品最高学术权威组织IFT在专题报告中,将高压食品开发列入21世纪美国食品工程的主要研究项目。我国的国家食品工业发展计划也将高压杀菌作为九十年代十六项重点开发技术之一。

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