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食品用紫外线非热灭菌技术的应用

食品行业中,非热灭菌技术是很重要的存在,使用非热杀菌,主要是为了防止加热杀菌的过程缓慢、亦或防止对食品造成热损伤等原由,而采用这种类型的消毒技术,杀灭有害和病原微生物的同时又不加热食品。或者说仅有少量的温度变化,最终达到所需的一定程度的杀菌作用。
 
食品非热杀菌技术包括物理和化学两类灭菌方法:化学灭菌包括臭氧杀菌灭菌、防腐剂等药剂法;物理包括辐照紫外线灭菌、高静压、脉冲电场、二氧化碳、超声波等技术。
 
臭氧具有一定的广谱杀菌消毒特性,对食品中微生物具有高效的杀灭作用。其机理是先作用于细胞膜—>破坏细胞膜的成分—>导致代谢紊乱—>破坏细胞膜中的脂蛋白和脂多糖—>改变细胞的通透性—>终致细胞溶解和死亡。在食品原料清洗、加工包装品消毒、果蔬保鲜与加工等方面的应用越来越广泛。缺点是可能带有溴酸盐残留物,且效果次于紫外线灭菌技术。

由于多数化学工艺都可能带有一定的残留副产物,那么在诸多非热杀菌技术中,除却这一化学工艺之外,就是以下五种物理灭菌方法:

1、二氧化碳
 

二氧化碳也是近年来刚发展起来的一种新型非热杀菌技术。准确来说,应该叫高密度二氧化碳杀菌。二氧化碳在正常气压的状态下可以抑制微生物生长,而在高压状态下则可杀死大量微生物。包括假单胞菌、链球菌、沙门氏菌、埃希氏肠杆菌、葡萄球菌、李斯特菌、酵母菌、乳酸菌、梭菌、霉菌、真菌、肠球菌、微生物孢子等。其中,由于细菌和真菌对高密度二氧化碳比其他的更敏感,所以现在二氧化碳被用来作为针对这两种类型的微生物杀灭有效手段。

2、脉冲电场
 
脉冲电场杀菌灭菌技术是一种高电压技术,所谓“脉冲”,就是在食物中的电极之间施加电压的意思,它在室温下,持续时间与紫外线灭菌技术类同,仅需短短1秒钟就可以完成瞬时杀菌效果,也是一种新型食品灭菌技术。
 
3、超声波

何为“超声波”?就是频率超过20kHz的声波,大于人耳接受音频的上限。通过声音传播介质的相互作用,在此间可产生巨大的能量,同样在很短的时间内就可以杀死微生物。缺点是杀菌效果不稳定,受太多因素的影响,主要是超声波的频率、强度、作用时间,微生物的种类和数量以及食品的性质等。
 

 
4、高静压
 
“高静压”,就是将100~1000MPa的静压施加在食品上,起到杀菌、破坏酶、改善材料结构和特性的作用。但需要注意的是作用时间要在数秒至数十分钟的范围,不太稳定,受多种因素的影响,包括微生物的种类和生长期的培养条件、压力大小和压力时间、压力方式、处理温度、pH值、介质组成和水活性等。

5、紫外线
 
食品用紫外线非热灭菌技术现在特别常见,因为目前来讲,由于辐照灭菌无残留、无加温、作用均匀、快速、易于控制等特点,成为当前食品制造行业杀灭微生物的一种主流灭菌技术。同为辐照杀菌,又可分为电离辐照(包括γ射线、加速电子辐照等)和非电离辐照(包括紫外线、红外线和微波辐照等)。

食品用紫外线非热灭菌技术只要达到所需剂量,就可以满足快速高效的灭菌效果,与其他灭菌技术相比,辐照灭菌有其自身的优势。但要注意操作使用时避免被紫外线辐照所直射伤害。