泰州工程机械网

当前位置:主页 >> 杭州一池文化创意有限公司

食品冷杀菌技术的研究三

发布时间:2021年07月23日    点击:[4]人次

食品冷杀菌技术的研究(三)

3 超高压脉冲电场杀菌

3.1 超高压脉冲电场杀菌机理 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。其机理基于如下假设: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。归纳起来,超高压脉冲电扬杀菌作用主要表现在2个方面:(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,膜内物质容量流出,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,从而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。

3.2 高压电场脉冲的处理效果 国内外研究人员使用高压脉冲电场对培养液中的酵母、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、细菌孢子以及苹果汁、香蕉汁、菠 萝汁、橙汁、桔汁、桃、牛奶、蛋清液等进行了研究。研究结果显示抑菌效果可达4~6个对数级,其处理时间极短,最长不超过1s,该处理对食品的感官质量不造成影响,其货架期一般都可延长4~6周。1997年,陈健用22.5kV/cm的电场,脉冲50次,使脱脂乳中的99%的大肠杆菌失活。为了提高脉冲的杀菌效果,Iu等人指出,高压脉冲与中等程度的热处理相结合或与溶菌酶、乳链球菌素等天然抗微生物制剂相结合处理苹果汁,能有效地减少O157:H7大肠杆菌。Hodgins等人用低能脉冲电场处理苹果汁,结果表明:用80kV/cm的电场,脉冲20次,pH3.5,44℃,添加100U/mL乳链球菌素能减少微生物106 CFU/mL,维生素C保留97.5%,果胶甲酯酶的活性减少92.1%,橙汁的货架寿命得到延长,气相色谱显示芳香物质在脉冲前后无显著差别。Mingyu等人处理香蕉汁时也有相似的结论。高压脉冲电场对未过滤的苹果汁、果浆含量高的菠萝汁、桔汁、天冬甜素液的感官特性没有影响,桔汁中的维生素C含量不改变,处理过的苹果汁比新鲜的苹果汁味道更好。脉冲杀菌与低浓度的杀菌剂如臭氧和H2O2结合,杀菌效果将更显著,有望在食品工业中得到应用。

4 脉冲强光杀菌

脉冲强光杀菌是利用脉冲的强烈白光闪照而使惰性气体灯发出与太阳光谱相近,但强度更强的紫外线至红外线区域光来抑制食品和包装材料表面、固体表面、气体和透明饮料中的微生物的生长繁殖。Juse Dunn等的研究表明脉冲强光对多数微生物有致死作用。周万龙设计的脉冲强光技术对微生物和钝化酶的效果显著,残余菌数明显减少。枯草芽孢杆菌起始浓度2×105个/mL时,输入190V电压,闪照间隔为6s,高压脉冲触发宽度为20μs,闪照30次后,残余菌数为0。(2)脉冲强光对微生物致死作用明显,可进行彻底杀菌。对不同的食品,不同种类的微生物,需要控制不同的条件。光照脉冲还可钝化液态淀粉酶和蛋白酶,其活力随闪照次数的增加而降低。

5 磁力杀菌技术

磁力杀菌是将食品放在N极和S极之间,用6000的磁力强度连续摆动,不需要加热,即可达100%的灭菌效果,对食品的成分和风味无任何影响。日本三井以司将食品放在0.6T磁密度的磁场中,在常温下48h,达100%灭菌效果。磁钉菌可用于饮料、调味品及各种包装的固体食品的杀菌。目前国内已对水、酸奶等制品进行了磁场杀菌的研究。

但是食品中微生物的失活与磁场强度的关系,磁场与食品营养成分变性的关系,磁场能量效率与延长食品体贴架期的关系,磁场对食品南量的影响和微生物失活机理等等。目前尚不清楚,还有待于进一步研究与探索。利用磁场钉菌技术要求食品材料有较高的电阻率,一般大于10Ω·cm,以防材料内部产生涡流效应而导致磁屏蔽。金属包装的食品不能用此法来杀菌。因磁力杀菌对包装材料的要求高,因而限制了其应用范围。

6 紫外线杀菌

紫外线杀菌主要是由于其辐射性能可以破坏有机物的分子结果。微生物受紫外线照射的最容易受影响的是其体内的蛋白质和核酸。尤其是可诱导DNA中的胸腺嘧啶二聚体的形成,从而抑制DNA的复制和细胞分裂,乃至使其受伤甚至死亡。波长250~260mm的紫外线杀菌效果最佳,其杀菌效果比近紫外线(波长300~400nm)要大1000倍以上。不同种类的微生物抗紫外线的能力不一样,酵母菌和丝状菌抗紫外线的能力比细菌强,病毒和细菌的抗紫外线的能力基本相同。

国内外紫外线杀菌的场合主要有食品厂用水的杀菌、液状食品杀菌、固体表面杀菌、食品包装材料杀菌及食品加工车间、设备器具、工作台的杀菌。但在这些场合,对霉菌的杀菌效果较差,常需配合酒精消毒来加强杀菌效果。

由于紫外照射会破坏有机物分子结构,所以会给某些食品的加工带来不利的影响,特别是含脂肪和蛋白质丰富的食品经紫外线照射会促使脂肪氧化、产生异臭,蛋白质变性,食品变色等。此外,食品中所含的有益成分如维生素、叶绿素等易受紫外线照射而分解,因此紫外线照射杀菌的应用受到一定程度的限制。

7 二氧化钛催化杀菌

二氧化钛光催化以前用于水解水制氢、探讨光电化学理论、有机合成、矿化有机物及临床抗癌实践。二氧化钛催化杀菌时,当光照射到较大聚集体的TiO2表面时,激发产生光电子和光生空穴对。由于光生电子迁移速度比光生空穴快得多。所以可将光生电子和光生空穴分开。光生空穴有很强的得电子能力,这样产生的光生电子-空穴对与细胸壁、细胞膜以及细胞内组分作用,导致酶失活。另一方面光生电子-空穴对与水或水中溶解氧发生作用形成氢氧自由基,它们与细胞壁、细胞膜或细胞内物质作用,使细胞功能单元失活。

目前在食品工业领域中,二氧化钛光催化杀菌技术仅应用于水的处理,其它方面的应用有待于进一步探索。

与传统的杀菌技术相比,以上食品杀菌新技术对食品的营养成分、风味、质地、感官影响较小。但单一的杀菌技术尚存在某一方面的欠缺或不足。因此,为了进一步提高杀菌效率,把对食品的营养成分、风味、感官的有害作用降到最低,利用两种或两种以上的杀菌方式串联或并联使用或与天然杀菌剂配合使用是今后杀菌技术研究的一个重要方向。

摘自《中国食品卫生杂志》

声明:

本文来源于网络版权归原作者所有,仅供大家共同分享学习,如作者认为涉及侵权,请与我们联系,我们核实后立即删除。

食品冷杀菌技术的研究三

中国汽车产业人力资源峰会

2017世界云计算日中国站

电商第一战略课第三期课程