食品殺菌一來可以讓食品的保質(zhì)期和保鮮期延長，二來能讓存在食品中的各類細(xì)菌，例如大腸桿菌、蠟桿菌、巨桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、流腦雙球菌、金黃色葡萄球菌等能被殺死，從而保證食品食用的安全性。

 

　　在食品殺菌方面，目前常用的技術(shù)手段一般有：紫外、磁場、臭氧 、微波、蒸汽和輻照等。

 

一、超高壓殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　食品超高壓殺菌(高靜水壓殺菌)就是食品物料以某種方式包裝完好后，放入液體介質(zhì)(通常是食用油、甘油、油與水的乳液)中，100～1000 MPa壓力下作用一定時(shí)間后，使之達(dá)到滅菌的要求。

 

　　超高壓殺菌是影響氫鍵之類的弱結(jié)合力的變化，使分子空間結(jié)構(gòu)變化而無損基本特性。所以，超高壓可以在保留食品原有生鮮風(fēng)味和營養(yǎng)，不產(chǎn)生異味的情況下使蛋白質(zhì)、淀粉之類的高分子物質(zhì)形成不同于熱法所產(chǎn)生的凝膠或凝固物。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　這種經(jīng)過超高壓處理過的產(chǎn)品，可以充分保持食品原料原有的色、香、味和營養(yǎng)成分，從而延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。

 

　　超高壓處理過的果汁，其顏色、風(fēng)味、營養(yǎng)與未經(jīng)加壓處理的新鮮果汁幾乎無任何差別。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　超高壓殺菌技術(shù)由于處理過程壓力很高，食品中壓敏性成分會(huì)受到不同程度的破壞。

 

　　其過高的壓力使得能耗增加，對(duì)設(shè)備要求過高；

 

　　而且，超高壓裝置初期投入成本比較高，一般食品工廠不利于工業(yè)化推廣；

 

　　超高壓滅菌一般采用水作為壓力介質(zhì)，當(dāng)壓力超過600MPa時(shí)，水會(huì)出現(xiàn)臨界冰的現(xiàn)象，因而只能使用油等其他物質(zhì)作為壓力介質(zhì)；

 

　　超高壓滅菌的效果受多種因素的影響，如微生物種類、細(xì)胞形態(tài)、溫度、時(shí)間、壓力大小等。

 

二、巴氏殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　巴氏殺菌是指溫度比較低的熱處理方式，一般在低于水沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行。

 

　　現(xiàn)用的巴氏殺菌方法一般有兩種：

 

　　一是加熱到61.1～65.6攝氏度之間，30分鐘；

 

　　二是加熱到71.7攝氏度，至少保持15秒鐘。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)食品進(jìn)行加熱處理，達(dá)到殺死微生物營養(yǎng)體的目的，是一種既能達(dá)到消毒目的又不損害食品品質(zhì)的方法。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　由于巴氏消毒法所達(dá)到的溫度低，故達(dá)不到滅菌的程度。

 

三、超高溫瞬間殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　超高溫殺菌簡稱UHT殺菌。一般加熱溫度為125～150 ℃，加熱時(shí)間2～8 s，加熱后產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無菌要求的殺菌過程稱為UHT殺菌。

 

　　超高溫殺菌在奶瓶消毒機(jī)、洗碗機(jī)、消毒碗柜、洗衣機(jī)（帶除菌功能）、蒸汽拖把等家電中被廣泛應(yīng)用。比如一些洗衣機(jī)會(huì)提供高溫洗滌的功能，達(dá)到除菌的目的。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　殺菌時(shí)間短，使產(chǎn)品達(dá)到較長保質(zhì)期，一般可以達(dá)到30天以上。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　強(qiáng)烈的熱處理對(duì)食品的外觀、味道和營養(yǎng)價(jià)值會(huì)產(chǎn)生一定的不良影響。

 

四、紫外線殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　利用紫外線的輻射作用，用燈管直接照射細(xì)菌使其發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而抑制DNA的復(fù)制而消滅細(xì)菌，另外，空氣在紫外線照射下產(chǎn)生的臭氧，臭氧也具有一定的殺菌作用。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　現(xiàn)在越來越多的家電也開始應(yīng)用，比如一些洗碗機(jī)就加入了紫外線殺菌的功能，用來達(dá)到更好的餐具消毒目的。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　紫外線對(duì)人體皮膚，尤其是眼睛有殺傷作用，以往只在專業(yè)的消毒設(shè)備中應(yīng)用。另外紫外線只能殺除2mm表面的細(xì)菌。

 

五、臭氧殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　臭氧在水中部分溶解，在常溫下能自行降解產(chǎn)生大量的自由基，最顯著的是氫氧根自由基，因而具有強(qiáng)氧化性的特點(diǎn)。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　殺菌徹底，無殘留，殺菌廣譜，可殺滅細(xì)菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　對(duì)殺菌后的物質(zhì)無保護(hù)性余量；

 

　　臭氧是有毒氣體過量會(huì)使人的呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，這就要求密封使用人不能在臭氧過量的環(huán)境中停留過長時(shí)間。

 

六、輻照殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　自從原子能和平利用以來，經(jīng)過40多年的研究開發(fā)，人們成功地利用原子輻射技術(shù)進(jìn)行食品殺菌保鮮。輻照就是利用X射線、γ射線或加速電子射線(最為常見的是Co60和Cs137的γ射線)對(duì)食品的穿透力以達(dá)到殺死食品中微生物和蟲害的一種冷滅菌消毒方法。

 

　　受輻照的食品或生物體會(huì)形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片，進(jìn)而這些產(chǎn)物間又相互作用，生成與原始物質(zhì)不同的化合物，在化學(xué)效應(yīng)的基礎(chǔ)上，受輻照物料或生物體還會(huì)發(fā)生一系列生物學(xué)效應(yīng)，從而導(dǎo)致害蟲、蟲卵、微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸及促進(jìn)生化反應(yīng)的酶受到破壞、失去活力，進(jìn)而終止農(nóng)產(chǎn)品、食品被侵蝕和生長老化的過程，維持品質(zhì)穩(wěn)定。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　輻射穿透力強(qiáng)，殺菌均勻徹底，能夠照射密封包裝的新產(chǎn)品，可連續(xù)操作。

 

　　適用于大型加工。

 

　　缺點(diǎn)：

 

　　輻照技術(shù)的殺菌效果很好，但輻照照射如果把握不好，會(huì)改變食品的分子結(jié)構(gòu)，從而影響食用者安全，一些含水量比較多的食品不適用，且易氧化和變色。

 

七、微波殺菌工藝

 

　　原理：

 

　　微波殺菌就是將食品經(jīng)微波處理后，使食品中的微生物喪失活力，從而達(dá)到延長保存期的目的。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：

 

　　（一）時(shí)間短、速度快

 

　　常規(guī)熱力殺菌是通過熱傳導(dǎo)，對(duì)流或輻射等方式將熱量從食品表面?zhèn)髦羶?nèi)部。要達(dá)到殺菌溫度，往往需要較長時(shí)間。

 

　　微波殺菌是微波能與食品及其細(xì)菌等微生物直接相互作用，熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)共同作用，達(dá)到快速升溫殺菌作用，處理時(shí)間大大縮短，各種物料的殺菌作用一般在3-5分鐘。

 

　�。ǘ�）低溫殺菌保持營養(yǎng)成份和傳統(tǒng)風(fēng)味

 

　　微波殺菌是通過特殊熱和非熱效應(yīng)殺菌，與常規(guī)熱力殺菌比較，能在比較低的溫度和較短的時(shí)間就能獲得所需的消毒殺菌效果。

 

　　實(shí)踐表明，一般殺菌溫度在75-80℃就能達(dá)到效果，此外，微波處理食品能保留更多的營養(yǎng)成份和色、香、味、形等風(fēng)味，且有膨化效果。如常規(guī)熱力處理的蔬菜保留的維生素C是46-50%，而微波處理是60-90%，常規(guī)加熱豬肝維生素A保持為58%，而微波加熱為84%。

 

　�。ㄈ�）節(jié)約能源

 

　　常規(guī)熱力殺菌往往在環(huán)境及設(shè)備上存在熱損失，而微波是直接對(duì)食品進(jìn)行作用處理，因而沒有額外的熱能損耗。

 

　　此外，其電能到微波能的轉(zhuǎn)換效率在70-80%，相比而言，一般可節(jié)電30-50%。

 

　�。ㄋ模┍砻婧蛢�(nèi)部都同時(shí)進(jìn)行

 

　　常規(guī)熱力殺菌是從物料表面開始，然后通過熱傳導(dǎo)傳至內(nèi)部。存在內(nèi)外溫差。為了保持食品風(fēng)味，縮短處理時(shí)間，往往食品內(nèi)部沒有達(dá)到足夠溫度而影響殺菌效果。

 

　　由于微波具有穿透作用，對(duì)食品進(jìn)行整體處理時(shí)，表面和內(nèi)部都同時(shí)受到作用，所以消毒殺菌均勻、徹底。

 

　　（五）便于控制

 

　　微波食品殺菌處理，設(shè)備能即開即用，沒有常規(guī)熱力殺菌的熱慣性，操作靈活方便，微波功率能從零到額定功率連續(xù)可調(diào)、傳輸速度從零開始連續(xù)調(diào)整，便于控制。

 

　�。�六）設(shè)備簡單，工藝先進(jìn)

 

　　與常規(guī)消毒殺菌相比，微波殺菌設(shè)備，不需要鍋爐，復(fù)雜的管道系統(tǒng)，煤場和運(yùn)輸車輛等，只要具備水、電基本條件即可。

 

　�。ㄆ撸└纳苿趧�(dòng)條件，節(jié)省占地面積

 

　　設(shè)備的工作環(huán)境溫度低、噪音小，極大地改善了勞動(dòng)條件。整套微波設(shè)備的操作人員只需2-3人。廣泛用于牛肉干、豬肉脯、魚片、醬囟肉、鴨肉、雞肉等制品的熱化、干燥和殺菌。肉制品經(jīng)微波殺菌后，其鮮度、嫩度、風(fēng)味均保持原樣，衛(wèi)生指標(biāo)完全可低于國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，貨架貯存時(shí)間可達(dá)1-2個(gè)月，微波對(duì)肉制品殺菌、保鮮技術(shù)的成功應(yīng)用，由原來保鮮期3天，延長到1-2個(gè)月，已將該項(xiàng)技術(shù)成果提高到嶄新階段。

 

　　微波殺菌技術(shù)應(yīng)用范圍極廣闊，微波殺菌技術(shù)在食品加工中應(yīng)用僅是其中的一小部分�？梢赃@樣說，人們?cè)谡J(rèn)識(shí)微波加熱特點(diǎn)的過程中，同時(shí)正在與現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合去開發(fā)出越來越多的新裝置和儀器。例如，微波爐和冰箱的組合冰箱；微波水壺和微波卷發(fā)器，微波加熱和洗衣機(jī)組合的微波烘干、洗衣機(jī)；微波熱水器，低溫水分測量儀等。微波加熱技術(shù)的發(fā)展與人們的認(rèn)識(shí)和掌握，以及市場需求是密切相關(guān)的。其中完善微波加熱設(shè)備和加工工藝尤為關(guān)鍵。