食品加工目的之一是保護與保存食品,殺死微生物,鈍化酶類等。食品fubai變質(zhì)的主要原因是某些微生物和菌類的存在,每年因此而造成很大的損失,滅菌是食品加工的必經(jīng)工序。然而傳統(tǒng)的熱力滅菌不能將食品中的微生物全部殺滅,特別是一些耐熱的芽孢桿菌;同時加熱會不同程度破壞食品中的營養(yǎng)成分和食品的天然特性。為了更大限度保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分,滿足現(xiàn)代人的生活要求,新型的滅菌技術(shù)應運而生,本文主要介紹了當今世界食品領(lǐng)域的殺菌新技術(shù)及其在我國的發(fā)展應用現(xiàn)狀。
1、微波殺菌技術(shù)
微波是一種高頻電磁波,當它在介質(zhì)內(nèi)部起作用時,水、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等極性分子受到交變電場的作用而劇烈振蕩,引起強烈的摩擦而產(chǎn)生熱,這就是微波的介電感應加熱效應。這種熱效應也使得微生物內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等分子結(jié)構(gòu)改性或失活;高頻的電場也使其膜電位、極性分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變;這些都對微生物產(chǎn)生破壞作用從而起到殺菌作用。利用微波殺菌,處理時間短,容易實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),不影響原有的風味和營養(yǎng)成分;并由于其穿透性好的特點,可進行包裝后殺菌。
利用 2450 MHz的微波處理醬油,可以抑制霉菌的生長及殺滅腸道致病菌。用于啤酒的滅菌,取得良好的效果,且使啤酒風味保持良好。用于處理蛋糕、月餅、面包,結(jié)果表明,這些食品的保鮮期由原來3d-4d,延長到30d。微波殺菌與一般加熱滅菌法相比,在一定的溫度下,微波滅菌縮短了細菌和真菌的死亡時間;以枯草芽抱桿菌為材料,微波法的D100為0.65,而對照巴氏法的則為5.5。在相同條件下微波滅菌的致死溫度比常規(guī)加熱滅菌時的低。國外在60、70年代就開始考慮將微波技術(shù)應用到鮮奶、啤酒、餅干、面包、豬、牛肉的加工等實際生產(chǎn)中。到90年代,工藝參數(shù)和優(yōu)化已成為研究的熱門課題。
2、高壓殺菌技術(shù)
所謂高壓殺菌是指將食品放人液體介質(zhì)中,加100MPa-1000MPa的壓力作用一段時間后,如同加熱一樣,殺滅食品中的微生物的過程。高壓滅菌通常認為蛋白質(zhì)在高壓下立體結(jié)構(gòu)(四級結(jié)構(gòu))崩潰而發(fā)生變性而使細菌失活,但也有人認為凡是以較弱的結(jié)合構(gòu)成的生物體高分子物質(zhì)如核酸、多糖類、脂肪等物質(zhì)或細胞膜都會受到超高壓的影響,尤其通過剪切力而使生物體膜破裂,從而使生物體的生命活動受到影響甚至停止,這就可以達到滅菌、殺蟲和效果。高壓滅菌避免了熱處理而出現(xiàn)的影響食品品質(zhì)的各種弊端,保持了食品的原有風味、色澤和營養(yǎng)價值。由于是液體介質(zhì)的瞬間壓縮過程,滅菌均勻,操作安全,且較加熱法耗能低,減少環(huán)境污染??蒲腥藛T研究了經(jīng)高壓處理后的果汁和蔬菜汁,試驗證實了高壓處理后能達到殺菌效果,而且Vc損失很少,殘存酶活只有4%,色香味等感官指標不變,其綜合效果優(yōu)于熱力殺菌;動物食品也能達到殺菌效果。目前,國外已將其用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、礦泉水、啤酒等物品的加工中。
3、高壓脈沖電場殺菌技術(shù)
高壓脈沖技術(shù)用于食品滅酶滅菌,主要原理是基于細胞結(jié)構(gòu)和液態(tài)食品體系間的電學特性差異。當把液態(tài)食品作為電介質(zhì)置于電場中時,食品中微生物的細胞膜在強電場作用下被電擊穿,產(chǎn)生不可修復的穿孔或破裂,使細胞組織受損,導致微生物失活。證實在脈沖電場強度為 12-40 Kv/cm,脈沖時間為20μs-18μs的條件下,可有效地對食品進行滅菌,且以雙矩形波zui為有效。利用脈沖高壓殺滅酵母和大腸桿菌,取得良好的實驗結(jié)果,且能耗低,對試液溫升小于2℃,因而可有效保存食品的營養(yǎng)成分和天然特征。利用脈沖電場處理大豆,可實現(xiàn)滅酶脫腥,并有效的保留大豆的香氣。該技術(shù)是一種常溫下非加熱殺菌的新技術(shù),運用該技術(shù)應綜合考慮場強的大小,殺菌時間、食品的pH值、對細菌的種類等因素,以確定*佳方案。目前該技術(shù)在上正處于實驗室研究和發(fā)展階段,進一步成熟后很有可能彌補傳統(tǒng)殺菌法的不足,給液態(tài)食品工藝帶來一場變革。
4、脈沖強光殺菌技術(shù)
脈沖強光殺菌是利用強烈白光閃照的殺菌技術(shù),其系統(tǒng)主要包括動力單元和燈單元,動力單元為惰性氣體燈提供能量,燈便放出只持續(xù)數(shù)百微秒,其波長由紫外光區(qū)域至近紅外光區(qū)域的強光脈沖,其光譜與太陽光相似,但比陽光強幾千倍至數(shù)萬倍。由于只處理食品表面,從而對食品營養(yǎng)成分影響很小,研究表明,脈沖強光對多數(shù)微生物有致死作用。光脈沖輸人能量為700J,光脈沖寬度小于800us ,閃照30次后,對枯草芽泡桿菌、大腸桿菌、酵母都有較強的致死效果。對溶液中淀粉酶、蛋白酶的活性也有明顯的鈍化作用。脈沖寬度小于800μs,其波長由紫外光區(qū)域至紅外光區(qū),起殺菌作用的波段可能為紫外光區(qū),其它波段可能有協(xié)同作用;脈沖強光殺菌對菌懸液的電導率影響不大,引起電位的變化,其原因及對微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響尚待進一步研究。