杀菌(冷杀菌与热杀菌)
第三章 食品的热处理和杀菌

酵母、霉 菌、酶
2、罐头杀菌工艺条件
罐头杀菌工艺条件制定的原则:在保证罐藏食品安 全性的基础上,尽可能地缩短加热杀菌的时间,以 减少热力对食品品质的影响,
正确合理的杀菌条件:既能杀灭罐内的致病菌和能 在罐内环境中生长繁殖引起食品变质的腐败菌,使 酶失活,又能最大限度地保持食品原有的品质。
t1 t2 t3 p
二、罐藏技术的历史沿革
Nichols Appert(法): 罐藏技术(1804); 《动物和植物物质的永久保存法》(1810); “阿培尔之家“(1812):世界上第一家罐头厂
Louis Paster (法):微生物作用导致变质(1864); 加热杀菌理论(1873)
Bigelow和Esty(20世纪初期): 食品的pH与细菌芽孢 的耐热性之间的关系
金属罐的清洗:人工清洗、机械清洗 玻璃瓶的清洗和消毒 ➢ 人工清洗:回收的旧瓶子:40~50 ºC、浓度2%~
3%的NaOH溶液浸泡5~10min;洗涤剂 ➢ 机械清洗:洗瓶机(喷洗式、浸喷组合式) ➢ 瓶盖:先用温水冲洗,烘干后以75%的酒精消毒。
2、罐盖的打印 3、空罐的钝化处理
定义:将空罐放在化学溶液中作短时间浸 泡或以化学溶液喷射,使其表面产生一 保护薄层,使锡的活泼性变得迟钝而不 易与食品发生作用。
配比:重铬酸钠 0.8kg NaOH 2.0kg 土耳其红油 300ml Na3PO4 0.9kg 自来水100kg
(二)原料选择及预处理
果蔬类原料:选择、分选、洗涤、去皮与修整 、热烫与漂洗、抽空处理
禽畜类原料:选择、解冻、分割、剔骨、整理 、预煮、油炸
水产类原料:选择、解冻、清洗、处理、盐渍 、脱水
热挤压:是指食品物料在螺杆挤压下因受高温、高压、高剪 切力作用,被压缩并形成熔融状态,然后被挤出模具孔, 因压力骤降,水分急骤闪蒸,产品膨胀,从而形成一定形 状和组织形态的产品。
酱卤肉制品的杀菌防腐技术要从哪三方面控制?

酱卤肉制品的杀菌防腐技术要从哪三方面控制?我国是肉类生产及消费大国,各种肉类总产量占世界总量的30%。
据相关统计数据显示,我国肉类总产量已达到9000余万吨,除初级加工外,1500万吨肉类被深加工成工业化的肉制品以及传统肉制品。
在肉制品加工产品中,我国每天酱卤肉的消费量达1.51万吨左右,占我国传统肉制品消费量的40%。
酱卤肉制品作为我国特有的传统熟肉制品,深受国人喜爱。
传统酱卤加工工艺首先将原料肉经过清洗、修整后,进行预煮,在卤汤中加人多种香辛料组成的卤料包,进行卤制。
目前,我国大部分的酱卤肉制品依旧采用传统的方式加工,存在着酱卤肉制品出品率低、质量不稳定等缺点,其中我国传统酱卤肉制品的保质期短已成为主要问题,导致其不能长途运输、不能产业化生产严重制约了我国传统酱卤肉制品的发展。
酱卤肉制品保鲜技术研究现状目前,酱卤肉制品的防腐保鲜主要通过杀死微生物或抑制相关微生物的生长和繁殖来实现,目前国内外常用杀菌技术有热杀菌、微波杀菌、辐照杀菌等技术,防腐剂主要有化学防腐剂、天然防腐剂及复合防腐剂等。
01杀菌技术01热杀菌热杀菌是目前广泛使用的一种杀菌灭菌方法,虽然是一种常用的方法,但是如何在实际生产中有效的科学的加以利用,还是存在一定问题。
加热法杀菌分为低温加热杀菌和高温加热杀菌,低温杀菌的温度是100℃以下,高温杀菌的温度是100℃以上,在低温(小于70%)可以保存肉制品中的大多数营养物质,可以杀死大多数的致病菌,只有少数几种芽孢菌仍然残留,但是当温度达到120%后,可以在很短的时间内杀死肉制品中的所有微生物。
康怀彬采用低温杀菌技术(85~90℃),对烧鸡产品处理30min后达到了良好的杀菌效果,产品的色泽均匀,形态完整,口感也较好,但是其货架期较短;张培旗采用高温杀菌技术(121℃)对酱猪蹄进行了杀菌处理20min,虽然达到了很好的杀菌效果货架期延长了,但是影响了产品的质量。
因此,可以看出不同产品的的温度耐受性应该选择不同的加热温度,耐受性强的采用相对高一些的杀菌温度,而对耐受性弱产品的采用相对低一些的杀菌温度。
黄酒的冷灌装与热灌装

随着近年来黄酒行业的不断发展,黄酒灌装工艺呈现出多样化的趋势,根据杀菌温度不同,杀菌工艺分为“热杀菌”和“冷杀菌”根据手段不同,冷杀菌又分为物理杀菌和化学杀菌,物理杀菌是运用物理方法,如高压、场、电子、光等单一作用或两种以上共同作用,在低温或常温下达到杀菌的目的。
但是目前比较成熟的灌装工艺仍是“热杀菌”,黄酒生产中存在两种灌装工艺,一种是先灌装封口再通过巴氏杀菌法进行灭菌,称为冷灌装;另一种是先瞬间提高酒体温度进行灭菌再灌装封口,称为热灌装。
关于冷灌装和热灌装的优缺点一直众说纷纭,其中冷灌装中主流的灌装工艺是照搬了比较成熟的啤酒杀菌设备(即喷淋杀菌),该工艺及设备较成熟,操作简单,且酒精度和风味物质挥发较少。
但是因黄酒多采用密封性较差的扭断盖,导致在降温过程中更易造成喷淋水被吸入而产生微生物污染,同时,盖内积水过多也是造成内霉菌污染多发的主要原因。
而与热灌装对比之下能耗较低,节水节电。
但也有业内人士认为热灌装工艺会影响黄酒风味并会导致酒精度损耗偏高,影响黄酒口味的主要是杀菌温度,而不是灌装方式,也就说,冷热灌装如果杀菌温度过高都会影响口感。
杀菌温度在60〜65°℃时,随杀菌时间延长,酒质得到改善;当杀菌温度超过70°℃时,杀菌时间应控制在1 h以内;当杀菌温度为75°℃时,杀菌时间超过30 min,黄酒风味有下降的趋势;当杀菌温度为80 ℃以上时,黄酒风味随杀菌时间延长而变差。
目前对于冷热灌装对黄酒风味和酒精度损耗的影响一直没有定论,但却鲜有采用现代化先进的分析仪器进行系统的研究,为此,本研究分别统计了冷灌装和热灌装后的黄酒酒精损耗情况,并采用气相色谱对其风味物质含量进行了测定,为冷热灌装对黄酒风味的影响提供了重要的数据支持。
1材料与方法1.1材料、试剂及仪器酒样:本公司待灌装黄酒。
气相检测试剂:无水酒精和Na℃l为A.R.级,其余标样均为G℃级。
1.2试验方法采用顶空气相色谱法检测风味物质含量,柱温:起始柱温为40 ℃,保持5 min后以10 ℃/min升温至230°℃,并保持7 min;顶空条件:在20 mL顶空瓶内加入5 mL黄酒和1.5 gNaCl,混匀后在50 ℃下平衡30 min;检测器:FID,氢气流速40 mL/min,空气流速450 mL/min;检测器温度25℃;载气:高纯氮,流速1 mL/min;采用分流进样,分流比为1:1。
热力灭菌的原理及应用

热力灭菌的原理及应用1. 原理热力灭菌是一种常用的微生物灭活方法,利用高温或蒸汽对目标物进行处理,以达到杀灭细菌、病毒和其他微生物的目的。
热力灭菌的原理主要是通过热量的传递和能量转化,破坏微生物的生物化学结构,使其无法繁殖和生存。
热力灭菌主要包括两种方法:湿热灭菌和干热灭菌。
1.1 湿热灭菌湿热灭菌是指利用高压蒸汽对目标物进行处理的方法。
高压蒸汽的温度可以达到121摄氏度,并保持一定的压力。
湿热灭菌主要通过以下步骤实现:1.加热:将目标物放入蒸汽中,加热使目标物温度升高,与微生物发生热交换。
2.杀菌:高温下,微生物的生物化学结构会发生变化,蛋白质、核酸和细胞膜等物质受到破坏,导致微生物无法生存。
3.冷却:将目标物从高温环境中取出后,通过冷却使其恢复正常温度,进行后续的包装和贮存。
湿热灭菌通常用于消毒医疗器械、生物制品、培养基和培养器皿等物品的处理。
1.2 干热灭菌干热灭菌是指利用热空气对目标物进行处理的方法。
干热灭菌通常采用高温和较长时间的处理。
干热灭菌主要通过以下步骤实现:1.加热:通过加热设备将目标物加热至一定温度,使微生物受到破坏。
2.热传导:高温空气会使微生物内部的水分蒸发,导致细菌细胞膜受损,细胞内部构造发生变化。
3.杀菌:微生物的蛋白质会发生变性,DNA的双链结构会被破坏,从而使微生物无法繁殖和生存。
干热灭菌通常用于灭活制药工业中的药物、原料以及一些粉末和玻璃器皿等。
2. 应用热力灭菌在医疗、制药及食品行业有着广泛的应用。
以下是热力灭菌在不同领域的具体应用示例:2.1 医疗行业•医疗器械消毒:湿热灭菌常用于对手术器械、注射器、电极等进行消毒处理。
•医疗废弃物处理:热力灭菌也常用于医疗废弃物处理,有效杀灭其中的病原体。
•医疗器械灭菌:干热灭菌广泛应用于一次性使用的医疗器械的制造过程中,确保其无菌。
•医药制造:在药品制造中,热力灭菌被用于灭活细菌、病毒和其他微生物,以保证产品的安全性。
2.2 制药行业•药物灭菌:热力灭菌被广泛应用于制药过程中,确保药物的安全性和无菌性。
机械名词解释

名词解释第二章1、螺旋式输送机:是一种不带挠性牵引构件的连续输送机械。
2、气流(力)输送系统:是利用气流的动压或静压将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送系统。
3、螺旋式供料器:是一种用于工作压力p<=0.25MPa、输送粉状物料的压送式气流输送装置。
4、容积式供料器:又称仓式泵,主要用于运送粉状物料的高压压送式气流输送装置。
5、流送槽:一种利用水力输送物料的装置。
6、真空吸料装置:一种简易的利用压差进行流体输送的方法。
7、压缩机:用于压缩气体的机械设备。
8、射流式真空泵:一类泵体本身没有运动部件的泵。
9、单极蒸汽喷射泵:如果从真空抽入的气体与蒸汽混合成的气体喷出时的压强高于大气压,则可直接排入大气环境,这种泵称为单极蒸汽喷射泵。
第三章1、清洗过程的本质:利用清洗介质将污染物与清洗对象分离的过程。
2、浸泡:将容器浸没于一定浓度和温度的洗涤液中(一般为碱性溶液)软化、乳化或溶解粘附于瓶上的不清洁物,并加以杀菌、浸泡后,再将瓶中污水倒去。
3、喷射:利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力(0.2~0.5MPa)对瓶内(或瓶外)进行喷射,清除瓶内(外)污物。
4、刷洗:利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。
5、洗罐机:用于对未装料的空罐和对封口杀菌后的实罐进行清洗的机械设备。
6、CIP(就地清洗或现场清洗):指在不拆卸、不挪动机械设备的情况下,利用清洗液在封闭的清洗管线中流动冲刷及喷头喷洗作用,对输送食品的管线及与食品接触的机械表面进行清洗。
7、固定式喷头:清洗时相对接管静止不动的喷头。
第四章1、分选:指以分级和选别为目的的分离操作。
2、选别:将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的操作。
3、分级:一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作。
4、筛分机械设备:根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器。
5、气流分选法:指根据物料颗粒的空气力学特性进行物料分选的方法。
6、光电式果蔬分级机:利用光电测距原理,对不同大小物料个体进行选别的设备。
营养与食品卫生学_第九章 食品新技术及其卫生学问题

(3)其它污染,膜分离食品为液态食品,防止包 装材料污染。
四、微胶囊化技术及其卫生学问题
1. 概念 (1)微胶囊化技术:将食品物料包裹在另一物料
之中,以保护食品营养、控制风味物质释放、改 善加工性能及延长货架寿命;
(2)芯材:被包裹的食品物料; (3)壁材:包裹食品的物料。
2. 微胶囊化技术意义 (1)改变食品物理状态,液态物质变为细粉装物
质,降低粘度;
(2)实现有效成分的控制释放,立即、延长、长 效
(3)保护食品被氧化、受潮等; (4)屏蔽食品不良味道和气味; (5)阻止活性成分之间的反应。 3. 微胶囊化食品: 粉末油脂、粉末酒类、粉末香精
等添加剂、粉末双歧杆菌、微量元素微胶囊化。
4. 微胶囊化食品生产工艺
(1)喷雾干燥:喷雾后,大分子食品在内,小分 子壁材在外;
1. 超高压技术(高静水压技术):
将包装好的食品放入装有液体介质的高强度容器 中,保持100~ 1000MPa压力一段时间,以杀灭 食品中微生物的一种冷杀菌技术。
2. 原理:高压下微生物细胞膜受破坏、酶活性受抑 制、DNA遗传物质受损而死亡。
3. 超高压食品种类:固体、液体、发酵类食品均有, 为食品灭菌种类。
4. 微波加工技术:快速、节能(30%~50%)、保 留食品营养成分和风味(60%~90%)。
微波干燥技术、微波膨化技术、微波杀菌技术、微 波催化合成技术、微波萃取技术、微波消解技术。
5. 食品的生物工程技术:基因工程、酶工程、细胞 工程、发酵过程。
(1)基因工程技术:用基因技术改造食品原料, 转基因大豆、转基因番茄等。
(4)物理性污染:食品原料、食品包装。
三、膜分离技术及其卫生学问题
生物实验室灭菌方式

生物实验室里常用的灭菌方法汇总微生物实验室常用的器材一般包括玻璃器材、金属器械、橡胶制品及塑料制品等,每类器材的处理及消毒措施都有不同。
严格的消毒灭菌工作极为重要,直接影响着整个实验能否顺利进行。
1.消毒灭菌方法目前,常用的消毒灭菌方法多采用物理方法(如,干热灭菌法、湿热灭菌法、过滤除菌法、射线杀菌法等)和化学方法(消毒剂、抗生素)两大类。
1.干热灭菌法是利用恒温干燥箱内120℃-150℃的高热,并保持90-120分钟,杀死细菌和芽孢,达到灭菌目的的一种方法。
主要适用于不便在压力蒸汽灭菌器中进行灭菌,且不易被高温损坏的玻璃器皿、金属器械以及不能和蒸汽接触的物品的灭菌。
用此方法灭菌的物品干燥,易于贮存。
酒精灯火焰烧灼灭菌法也是属于干热灭菌的方法之一,在进行动物细胞体外培养工作时,常须利用工作台面上的酒精灯火焰对金属器具及玻璃器皿口缘进行补充灭菌。
2.湿热灭菌法压力蒸汽湿热灭菌法是目前最常用的一种灭菌方法。
它利用高压蒸汽以及在蒸汽环境中存在的潜热作用和良好的穿透力,使菌体蛋白质凝固变性而使微生物死亡。
适合于布类工作衣、各种器皿、金属器械、胶塞、蒸馏水、棉塞、纸和某些培养液的灭菌。
高压蒸汽灭菌器的蒸汽压力一般调整为1.0-1.1 kg/cm2,维持20-30min即可达到灭菌效果。
3.射线灭菌法利用紫外线灯进行照射灭菌的方法。
紫外线是一种低能量的电磁辐射,可以杀灭多种微生物。
紫外线的作用机制是通过对微生物的核酸及蛋白质等的破坏作用而使其灭活。
适合于实验室空气、地面、操作台面灭菌。
灭菌时间为30min。
用紫外线杀菌时应注意,不能边照射边进行实验操作,因为紫外线不仅对人体皮肤有伤害,而且对培养物及一些试剂等也会产生不良影响。
4.过滤除菌法是将液体或气体通过有微孔的滤膜过滤,使大于滤膜孔径的细菌等微生物颗粒阻留,从而达到除菌的方法。
过滤除菌法大多用于遇热易发生分解、变性而失效的试剂、酶液、血清、培养液等。
目前,常用微孔滤膜金属滤器或塑料滤器正压过滤除菌,或用玻璃细菌滤器、滤球负压过滤除菌。
微生物消杀方法

微生物消杀方法1、温度利用温度进行灭菌、消毒或防腐,是最常用而又方便有效的方法。
高温可使微生物细胞内的蛋白质和酶类发生变性而失活,从而起灭菌作用,低温通常起抑菌作用。
1)干热灭菌法:a.灼烧灭菌法:利用火焰直接把微生物烧死。
此法彻底可靠,灭菌迅速,但易焚毁物品,所以使用范围有限,只适合于接种针、环、试管口及不能用的污染物品或实验动物的尸体等的灭菌。
b.干热空气灭菌法:这是实验室中常用的一种方法,即把待灭菌的物品均匀地放入烘箱中,升温至160°C,恒温1小时即可。
此法适用于玻璃皿、金属用具等的灭菌。
2)湿热灭菌法:在同样的温度下,湿热灭菌的效果比干热灭菌好,这是因为一方面细胞内蛋白质含水量高,容易变性。
另一方面高温水蒸汽对蛋白质有高度的穿透力,从而加速蛋白质变性而迅速死亡。
a.巴氏消毒法:有些食物会因高温破坏营养成分或影响质量,如牛奶、酱油、啤酒等,所以只能用较低的温度来杀死其中的病原微生物,这样既保持食物的营养和风味,又进行了消毒,保证了食品卫生。
该法一般在62°C,30分钟既可达到消毒目的。
此法为法国微生物学家巴斯德首创,故名为巴氏消毒法。
b.煮沸消毒法:直接将要消毒的物品放入清水中,煮沸15分钟,即可杀死细菌的全部营养和部分芽孢。
若在清水中加入1%碳酸钠或2%的石炭酸,则效果更好。
此法适用于注射器、毛巾及解剖用具的消毒。
c.间歇灭菌法:上述两种方法在常压下,只能起到消毒作用,而很难做到完全无菌。
若采用间歇灭菌的方法,就能杀灭物品中所有的微生物。
具体做法是:将待灭菌的物品加热至100°C,15~30分钟,杀死其中的营养体。
然后冷却,放入37°C恒温箱中过夜,让残留的芽孢萌发成营养体。
第2天再重复上述步骤,三次左右,就可达到灭菌的目的。
此法不需加压灭菌锅,适于推广,但操作麻烦,所需时间长。
d. 加压蒸汽灭菌法:这是发酵工业、医疗保健、食品检测和微生物学实验室中最常用的一种灭菌方法。
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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。
使用高强度白光的极短脉冲,杀死食品表面的微生物。
该高强度的白光类似阳光,但仅以几分之一秒钟的速度反射出来,比阳光更强能迅速杀死细菌。
脉冲强光下使微生物致死作用明显,可进行彻底杀菌。
在操作时对不同的食品、不同的菌种,需控制不同的光照强度与时间。
可用于延长以透明物料包装的食品的保鲜期[6]。
1.5臭氧杀菌
臭氧氧化力极强,仅次于氟,能迅速分解有害物质,杀菌能力是氯的600~3 000倍,其分解后迅速的还原成氧气。
利用其性能的臭氧技术在欧美、日本等发达国家早就得到广泛应用,是杀菌消毒、污水处理、水质净化、食品贮存、医疗消毒等方面的首选技术。
美国华盛顿大学医学研究人员发现,臭氧可以抑制癌细胞的生长;日本石川岛播麻种工业公司证明,臭氧水有望成为最佳的果树杀菌剂,其杀菌效果明显优于次氯酸钠;中国医学科学院研究证明,臭氧可以有效地杀灭淋球菌,并且对水中的重金属有分解作用[7]。
试验证明臭氧水是一种广谱杀菌剂,它能在极短时间内有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌等一般病菌以及流感病菌、肝炎病毒等多种微生物。
可杀死和氧化鱼、肉、瓜果蔬菜、食品表面能产生异变的各种微生物和果蔬脱离母体后继续进行生命活动的微生物,加速成熟乙烯气体,延长保鲜期。
1.6放射线杀菌
放射线同位素放出的射线通常有α、β、γ3种射线,用于食品内部杀菌只有γ射线。
γ射线是一种波长极短的电磁波,对物体有较强的穿透力,微生物的细胞质在一定强度γ射线下,没有一种结构不受影响,因而产生变异或死亡。
微生物代谢的核酸代谢环节能被射线抑制,蛋白质因照射作用而发生变性,其繁殖机能受到最大损害。
射线照射不会引起温度上升。
一般抗热力大的细菌,对放射线的抵抗力也较大[8]。
1.7紫外线杀菌
日光能杀灭细菌,主要是紫外线的作用,杀菌原理是微生物分子受激发后处于不稳定的状态,从而破坏分子间特有的化学键导致细菌死亡[9]。
微生物对于不同波长的紫外线的敏感性不同,紫外线对不同微生物照射致死量也不同,革兰氏阴性无芽孢杆菌对紫外线最敏感。
杀死革兰氏阳性球菌的紫外线照射量需增大5~10倍。
但紫外线穿透力弱,所以比较适用于对空气、水、薄层流体制品及包装容器表面的杀菌。
日本某公司研制开发了一种紫外线杀菌灯,使用时间可达到7000h,对活水鱼槽中进行灭菌,既保持水质的清净新鲜,又能延长活鱼寿命[10]。
1.8微波杀菌
微波是频率从300 MHz~300 GMHz的电磁波。
微波与物料直接相互作用,将超高频电磁波转化为热能的过程。
微波杀菌是微波热效应和生物效应共同作用的结果。
微波对细菌膜断面的电位分布影响细胞周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此营养不良,不能正常新陈代谢,生长发育受阻碍死亡。
从生化角度分析,细菌正常生长和繁殖的核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)是若干氢键紧密连接而成的卷曲大分子,微波导致氢键松弛、断裂和重组,从而诱发遗传基因或染色体畸变,甚至断裂。
微波杀菌正是利用电磁场效应和生物效应起到对微生物的杀灭作用。
采用微波装置在杀菌温度、杀菌时间、产品品质保持、产品保质期及节能方面都有明显的优势。
德国内斯公司研制的微波室系统,加热温度为72~85 ℃,时间为1~8 min、杀菌效果十分理想,特别适用于已包装的面包、果酱、香肠、锅饼、点心以及贮藏中杀灭虫、卵等。
微波处理的食品保质期达6个月以上[11]。
1.9超声杀菌
超声杀菌是利用超声空穴现象产生的剪应力能机械地破碎细胞壁和加快物质转移的原理进行杀菌,所以超声频率一般为20KHz-100KHz,能量为104kw/cm2,波长为3.0cm-7.5cm,是一种有效的非热处理杀菌方法。
Villamiel等对奶制品采用超声杀菌和传统杀菌进行对比研究,结果发现在相同的试验条件下,超声杀菌效果优于传统杀菌,初步表明超声杀菌可用于奶制品工作[12]。
热杀菌技术
湿热灭菌法是指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法,由于蒸汽潜热大,穿透力强,容易使蛋白质变性或凝固,所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高,是药物制剂生产过程中最常用的灭菌方法。
湿热灭菌法可分为:煮沸灭菌法、巴氏消毒法、高压蒸汽灭菌法、流通蒸汽灭菌法、和间歇蒸汽灭菌法。
影响湿热灭菌的主要因素有:微生物的种类与数量、蒸汽的性质、药品性质和灭菌时间等。
(1)煮沸灭菌法:将水煮沸至100摄氏度,保持5-10分钟可杀死细菌繁殖体,保持1-3小时可杀死芽胞。
在水中加入百分之一至百分之二的碳酸氢钠时沸点可达105摄氏度,能增强杀菌作用,还可去污防锈。
此法适用于食具、刀箭、载玻片及注射器等。
(2)巴氏消毒法:一种低温消毒法,因巴斯德首创而得名。
有两种具体方法,一是低温维持法:62摄氏度维持30分钟;二是高温瞬时法:75摄氏度作用15-30秒。
该法适用于食品的消毒。
(3)流通蒸气灭菌法:利用常压下的流通蒸汽进行灭菌。
(4)间歇蒸汽灭菌法
(5)高压蒸汽灭菌法:103.4千帕蒸汽压温度达121.3摄氏度,维持15-20分钟。
湿热灭菌法湿热法可在较低的温度下达到与干热法相同的灭菌效果,因为:①湿热中蛋白吸收水份,更易凝固变性;②水分子的穿透力比空气大,更易均匀传递热能;③蒸汽有潜热存在,每1克水由气态变成液态可释放出529卡热能,可迅速提高物体的温度。
湿热灭菌法一般采用121摄氏度,灭菌20-30min,如果是产孢子的微生物则应采用灭菌后适宜温度下培养几小时,再灭菌一次,以用于杀死刚刚萌发的孢子。
区别:与传统的食品加热杀菌比较,冷杀菌能充分保留食品的营养成分和原有风味,甚至产生某些令人喜爱的特殊风味,而且杀菌彻底,处理时间短。
不产生毒性物质。
但由于有些技术还不成熟,实际应用中还受到较大程度的限制。
随着冷杀菌机理的深入探讨和技术的逐步完善,相信冷杀菌技术将会更多地取代现有的食品热杀菌技术,人们将享受到品质更好、更安全、更新雠的食品。