非热杀菌技术的研究进程

1、20222022 学年第一学期食品无菌加工技术其次次作业论文题目：非热杀菌技术的争辩进程学：生物与农业工程学院专业：食品科学与工程班级：XXXXX学号：XXXXX姓名：XXXXX任课教师：XXXXX非热杀菌技术的争辩进程生物与农业工程学院 XXXXXXXX摘要：非热杀菌技术是一种技术，不同于传统食品加工中承受的热杀菌，它不但利于保护食品功能的生理活性，还能有效地保持食品中的色、香、味及养分成分。文章依据非热杀菌原理不同，分别就物理非热杀菌技术、化学非热杀菌技术、生物非热杀菌技术的争辩进程进展了综述。同时对非热杀菌技术的进展趋势进展了探讨。关键词：物理非热杀菌技术；化学非热杀菌技术；生物非热杀菌

2、技术；争辩进程；进展前景长产品货架期等方面发挥了巨大的作用。但是它也存在一些缺陷，即传统的热杀菌技术对食品的色、香、味、功能性及养分成分等具有破坏作用。经过热杀菌处理的颖食品失去了其原有的颖度，甚至还可能会产生异味，影响产品质量。为了适应现代人对食品色、香、味以及养分成分等多方面的要求，型的非热杀菌技术应运而生。非热杀菌技术即冷杀菌技术，是指利用非加热的方式方法将食品原料、制品或加工环境中有害和致病的微生物杀灭，到达指定杀菌程度要求的杀菌技术。非热杀菌技术包括物理杀菌技术、化学杀菌技术和自然生物杀菌剂杀菌技术三大类。非热杀菌一般在常温条件下完成，处理过程中不产生热效应或热效应很低，因此，它抑制

3、了一般加热杀菌技术传热相对较慢和对杀菌对象产生热损伤等缺点，特别适合于对热敏性的物料、制品和环境的杀菌处理1。物理非热杀菌技术超声波杀菌20 kHz 的声波，因超出人耳可闻的上限而被称为超声波。超声波杀菌(Ultrasound processing) 是通过传声介质的相互作用产生巨大的能量，在很短的时间内杀死微生物。一般认为，超声波的杀菌效力主要来自于细胞内部的空化作用2，其杀菌效果受到多种因素的影响，包括超声波的频率强度和照耀时间、微生物的种类和数量以及媒质的性质等。超声波杀菌技术已在美、日、欧洲等兴旺国家获得了广泛应用，除了果蔬汁、饮料、牛乳、酱油，其31 400 W60，60 s 96.

4、77%100%，到达巴氏杀菌的效果。周会玲425、50kHz 超声波处理鲜切豆角，争辩觉察超声波处理有效的降低了微生物数量，各处理(5、10、15、20、25min)之间随超声波清洗时间延长，抑菌作用渐渐加强。其中超声波处理 10min 的鲜切豆角失重率低，叶绿素损失小、除菌率较高，更好的维持了鲜切豆角的品质。 Seymour5 等人承受超声波超声波与氯水联合处理鲜切莴苣可使沙门氏菌数分别削减 1.5 2.7 个对数值。超声波清洗也能O157H7在鲜切蔬菜上的存活率6。能会吸取或者反射超声波。Hueter 等认为超声波在牛奶中传播时的减弱主要是由于酪蛋白的构造。将超声杀菌和其他杀菌方法联合或者

5、协同作用的方式,可以起到事半功倍的效果。超高压杀菌1914 20 80 菌技术。超高压杀菌(UHP，ultrahighpressureprocessingsterilization)又称为高压技术或高静水压技术。将食(),在高静压(一般DNA 等遗传物质的复制来实现的。水产品等食品的生产中。易建勇7等人争辩了超高压处理对双孢蘑菇的杀菌效果和杀菌动力学，结果说明: 杀菌效果随压力的上升和时间的延长渐渐增加；400MPa 2.5min 可将霉菌酵母全部杀死；完全杀灭双300MPa 2.5min300MPa 10min 2.501.45105cfu/g3 个对 4.5103cfu/g1.6107cf

6、u/g，超高压处理起到灭菌保鲜的作用8。纵伟9400MPa 4.42 个对 PPO 的活性、褐变率。Daniel A10等人承受 3min 440d 贮藏期间内，鳄梨的类胡萝卜素含量下降，但是最终产品的感官货架寿命明显高于未处理的样品。是将来要重点考虑的。脉冲电场杀菌field，PEF)是将待处理的液态物料承受泵送等方式流经设有高强脉冲电场的处理器，微生物在极短时间内(1s)受强电场力(15100 kV/cm)的作用后，细胞构造被破坏，进而菌体死亡，到达杀菌目的。脉冲电场对微生物有良好的杀菌效果，但PEF杀菌机制仍处于争辩阶段。目前人 细胞膜跨膜电位机制；电崩溃机制；电穿孔机制11。近年来PE

7、F杀菌技术受到了很大的关注，国内外很多争辩机构开展了脉冲电场对牛奶、浓缩果汁、液12PEF 对蜂蜜进展53 kV/cm1.28 ms4.56 个对数。金声琅13等运用脉冲电场对番茄汁进展非热杀菌，通过单因素试验和正交试验对染有大肠杆菌的番茄汁进展E 为 36 406 个对数以上。同时从抗坏血酸、番茄红素、复原糖、果胶和可溶性固形物等方面对番茄汁品质进展分析，结果说明(23%67%),601535kV/cm60下,脉冲电场对牛奶中包括菌落总数,假单胞菌和大肠杆菌在内的自然菌落的杀灭效果和热杀菌一样。尽管脉冲电场杀菌技术有很多优点，但它要求的电路设计格外简单，因此其造价也就很昂贵，这是限pH 的果

8、蔬汁而言，芽孢菌的残存也是一个未能解决的问题。磁场杀菌磁场处理能有效地抑止某些微生物的生长,当到达肯定磁场强度时,就能到达杀菌消毒的目的。磁场杀菌(magnetic sterilization)主要基于它的生物效应,主要有影响电子传递、自由基活动、蛋白质和酶的活性、生物膜渗透、遗传基因的变化和生物的代谢过程等。目前国内已对水、酸奶等制品进展了磁场杀菌的争辩。此外，磁力杀菌也可用于饮料、调味品及各种包装的固体食品的杀菌。吴移山15争辩了磁场辐射对牛奶的保质期和养分成分的影响。争辩觉察磁场辐射 酸削减,说明磁场辐射使局部脯氨酸转化成亮氨酸。由于脯氨酸是必需氨基酸,所以说这有利于提高牛奶的养分价值。

9、高梦祥166.33T1550的条件下对颖牛奶进展杀菌,菌落总数和171T 8h，磁场对大肠杆78%。磁场杀菌存在的问题是要求食品材料有较高的要求，以防材料内部产生涡流而导致磁屏蔽。脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌技术(Pulsed Light Sterilization)是近些年来消灭的一种非热杀菌技术，它利用瞬时高强度的脉冲光能量杀灭食品和包装上各类微生物，有效地保持食品质量，延长食品货架期。脉冲强光杀菌是可见光红外光和紫外光的协同效应，它们可对菌体细胞中的DNA、细胞膜、蛋白质和其他大分子产生不行逆的破坏作用，从而杀灭微生物18。江天宝19对熟地瓜干杀菌效果和品质的影响进展了试验争辩，结果说明，脉

10、冲强光可以有效地杀灭熟20s 5 25s 的处理，熟地瓜干的感官品质(色)()0.30%考察了脉冲强光对烤鳗的杀菌效果，考察了闪照时间、闪照距离和菌液浓度对杀菌效果和品质的影响。结6.3104cfu/mL100%，感0.28%0.27%。而且脉冲强光对烤鳗贮藏品质影0.80%0.50%。但杀菌时间越长，贮藏期间烤鳗品质变化越大。微波杀菌微波杀菌(MicrowaveSterilization)微波能在微生物体内转化热能，使其本身温度上升，从而使其体内蛋白质变性凝固，使细菌失去养分和生存条件，最终丧失生殖的功能而死亡。非热生物效应是指微波电场可转变细胞膜断面的电位分布，影响细胞膜四周电子和离子浓度

11、，从而转变细胞膜的通透性能，使细菌由此丧失养分，构造功能变得紊乱，无法进展正常的陈代谢，生长发育受到抑制而死亡。关于脉冲强光对食品杀菌的争辩，国内外从 20 世纪 90 年月初开头间续有相关文献报道，认为脉冲强光在食品杀菌中具有宽阔的应用前景。金声琅212 种物理方法对鱼丸中微生物 到达 100%。而且微波灭菌对鱼丸的感官质量与水分含量的影响略大于加热灭菌。崔宽波22等以鲜榨杏汁处理后测定杏汁的品质指标。结果说明,经过微波非热反复处理后,菌落总数到达国家食品卫生标准要求；通过水浴处理比照,其能够抑制多酚氧化酶和过氧化物酶的活性；微波处理后,杏汁的 L*值显著上升,杏汁色泽得以改善。其可溶固形物

12、、电导率、pH 值没有显著差异。经过微波非热处理后的鲜榨杏汁,能很好保持杏汁原有的品质。均匀性问题23。等离子体杀菌高温强电磁场辐射等由电子正负离子基态原子激发态原子活性自由基射线等组成，其中正负电荷总数相等，呈电中性，因而称为等离子体。等离子体灭菌技术 (Non- thermal plasma,NTP)Mendis24等人通过模型提出，等离子体的灭菌作用可能是由于带电粒子在细菌的细胞膜外表聚拢，产生的静电力超过细胞膜的外表张力而使其裂开死亡。那些外表不规章，细胞壁薄的革兰氏阴性菌最简洁裂开。Laroussi25Montie26等人认为细菌死亡可能有 3 个缘由：不饱和脂肪酸受到OH 作用，发

13、生脂质过氧化；蛋白质氧化；DNA 氧化形成加合物。20 90 年月，以对热敏感的材料为争辩对象的的杀菌技术，目于液体与气体的混合态而成功地杀灭了大肠埃希氏菌和沙门氏菌。该技术可使接种在橙汁和牛奶中的细菌5 个对数值，并且值得关注的是：处理后的橙汁维生素C 含量仅有稍微的下降约1015氧等离子体来处理，维生素C 的损失甚至更少；牛奶经处理后过氧化值转变甚微，能量消耗也比承受其他低温杀菌技术要低得多可见，用低温等离子体对液体食品杀菌消毒，对食品中的活性养分不会构成大的损伤，为产品的颖度和养分性供给了肯定的保证。尽管等离子体灭菌根本上是安全的，然而作为一种的灭菌技术，在实际应用上还是存在着很多问题-

14、射线、粒子、强紫外光子等都可引起生物机体的损伤还有等离子体穿透性差，设备的多样性与简单性使这个技术在应用上受到肯定的限制。食品加工中已不同程度显示出潜在的争辩和应用价值。化学非热杀菌技术臭氧杀菌(Ozone processing)生物陈代谢所需的酶丧失活性，从而影响其细胞的生理功能。 1936 年，Salmon 等2 倍，而用臭氧化水洗涤鱼类可以使贮藏5 d，并且可以加快被污染牡蛎贻贝和其它贝类消毒净化速度。Chawla28承受臭氧水处理虾仁，在冷藏条件下货架可达 16 d，比比照组延长了 4 d5d。目前，国内很多水产品加工厂都已经开头相继承受臭氧杀菌技术。方敏等294 种淡水鱼体表均具有良

15、好的杀茵效果，同时臭氧处理可改善草鱼片的感官及微生物质量，并将其保鲜期延长约1.5d。富华30争辩觉察臭氧水处理可使鲜切芹菜外表微生物菌数明显下降，其中大肠菌群数量到达直接食用或烹调食标准，同时觉察低浓度低时间臭氧处理能更好地维持鲜切芹菜的颖度。应当留意的是，当臭氧浓度过高时，对人体有害。因而浓度的把握格外重要。高密度二氧化碳杀菌高密度二氧化碳杀菌(Dense phase carbon dioxide,DPCD)技术是近年来进展起来的一种型的非热力杀550 MPa 的亚临界或超临界 7.34 MPa 时，CO2 处于超临界状态。在低于超临界压力和温度下，CO2 CO2 同时具备液体和气体的特性

16、，黏度低，集中性和溶解性高。DPCD 的杀菌机理可能是对微生物细胞造成了机械损伤、细胞及细胞膜的破坏以及细胞内成分的泄漏或失活、胞pH 值的降低等31。徐玉娟32等人将颖荔枝汁经高密度CO2处理(8MPa，36，10min)后，觉察荔枝汁的复原糖、总多酚和游离氨基酸的含量略有增加，其他指标没有明显变化，说明该方法适用于热敏性水果。闫文杰33等人CO2 处理冷却猪肉，可杀死肉中的微生物，削减肉的初始菌数，延缓肉的腐败。且处理压力越高，对冷却猪肉理化性质的影响越有利，但对颜色和保水性的影响越不利，需结合护色技术一起使用。生物非热杀菌技术酶法杀菌酶法杀菌又称抗生酶或酶法保鲜，它利用酶的催化作用，防止

17、或消退外界因素对食品的不良影响，从4 对细菌产生有毒作用；破坏细胞的细胞膜成分；钝化其他的酶。应用于食品保鲜中的酶主要有溶菌酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酰胺转胺酶、脂肪酶等。 30t 溶菌酶已在颖果蔬及其制品、香肠、火腿、豆腐、婴幼儿奶粉、酸奶的保鲜防腐中取得了应用。虽然， 溶菌酶的抗菌范围不那么广，但对于一些食品能发挥格外强的抗菌效果。另外，现在正在争辩溶菌酶与有机酸、氨基酸、乙醇等协作使用的方法，以期扩大其应用范围。植物杀菌素生姜、大蒜中含有的植物杀菌素的抗菌和杀菌作用，不添加其他任何防腐剂，即可防止食品腐败变质。国等这类争辩更加广泛深入。进展前景艺的缺乏，最大限度地保持食品的自然品质。近十几年

18、来，非热杀菌技术进展快速，在世界范围内掀起了争辩和开发的热潮，取得了一些技术参数和成果，但目前局部技术尚处于试验争辩阶段，其杀菌机理、作用机制、安全评价等尚不明确，从而影响其推广及应用。于是有人想到将热杀菌技术和非热杀菌技术结合使用，或几种非热杀菌技术结合使用来到达所需的热处理效果。假设这真的能够实现，或许食品的杀菌技术又将迈上一个的台阶，而人们也将能够享受到更高品质、更颖、更安全的食品。参考文献：蒋和体,吴永娴.软饮料工艺学J.北京:中国农业科学技术出版社,2022:124.刘丽艳,张喜梅,李琳等.超声波杀菌技术在食品中的应用J.食品科学,2022,27(12):778780.周会玲,唐爱均

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