食品殺菌技術及其前景的研究

                                                    2017-07-24 關注次數:

                                                    濕熱殺菌:熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式,而濕熱殺菌是其中 主要的方式之一。它是以蒸氣、熱水為熱介質,或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。利用熱能轉換器(如鍋爐)將燃燒的熱能轉變為熱水或蒸汽作為加熱介質,再以換熱器將熱水或蒸汽的熱能傳給食品,或將蒸汽直接噴入待加熱的食品。在食品熱處理中有一些常用的加熱介質,例如: 蒸汽、熱水、 空氣、煙道氣、煤氣、電。不同的加熱介質有不同的特點,例如:蒸汽易于用管道輸送,加熱均勻,溫度易控制,凝結潛熱大,但溫度不能太高;熱水易于用管道輸送,加熱均勻,但加熱溫度不高;空氣加熱溫度可達很高,但其密度小、造成傳熱系數低;煙道氣加熱溫度可達很高,但其密度小、傳熱系數低,可能污染食品;煤氣加熱溫度可達很高,成本較低,但可能污染食品;電加熱溫度可達很高,溫度易于控制,但成本高。各種不同的加熱劑有不同的特點,在食品工業生產中,廠家就必須按照自己工廠的需要選擇不同的加熱劑。


                                                    濕熱殺菌中 常用的兩種滅菌方式就是巴氏滅菌、高溫短時滅菌(HTST)和超高溫瞬時滅菌(UHT) 巴氏滅菌 滅菌條件為61 攝氏度——63 攝氏度/30 分鐘,或72 攝氏度——75攝氏度/15 分鐘——20 分鐘。巴氏滅菌技術是將食品充填并密封于包裝容器后,在一定時間內保持100 攝氏度以下的溫度,殺滅包裝容器內的細菌。巴氏滅菌可以殺滅多數致病菌,而對于非致病的腐敗菌及其芽孢的殺滅能力就顯得不足,如果巴氏滅菌與其他儲藏手段相結合,如冷藏、冷凍、脫氧、包裝配合,可達到一定的保存期的要求。巴氏滅菌技術主要用語柑橘、蘋果汁飲料食品的滅菌,因為果汁食品的pH 值在4.5 以下,沒有微生物生長,滅菌的對象是酵母、霉菌和乳酸桿菌等。此外,巴氏滅菌還用于果醬、糖水水果罐頭、啤酒、酸漬蔬菜類罐頭、醬菜等的滅菌。巴氏滅菌對于密封的酸性食品具有可靠的耐酸性,對于那些不耐高濕處理的低酸性食品,只要不影響消費習慣,常利用加酸或借助于微生物發酵產酸的手段,使pH 值降至酸性食品的范圍,可以利用低溫滅菌達到保存食品品質和耐貯藏的目的。此法所需時間較長,對熱敏性食品不宜采用。


                                                    高溫短時滅菌:滅菌條件為85 攝氏度——90 攝氏度/3 分鐘——5 分鐘,或95 攝氏度/12 分液料加熱到接近100 攝氏度,然后速冷至室溫。此方法需時較短,效果較好,有利于產品保質。主要可殺滅酵母菌、霉菌、乳酸菌等。這兩種方法具有滅菌效果穩定,操作簡單,設備投資小,應用歷史悠久等特點,如今還廣泛用于各類罐藏食品、飲料、酒類、藥品、乳品包裝的滅菌。


                                                    超高溫瞬時滅菌于1949 年隨著斯托克裝置的出現而問世,其后國際上出現了多種類型的超高溫滅菌裝置。超高溫短時滅菌是將食品在瞬間加熱到高溫(130 攝氏度以上)而達到滅菌目的,可分為直接加熱和間接加熱兩種方法。直接加熱法是用高壓蒸汽直接向食品噴射,使食品以 快速度升溫,幾秒鐘內達到140 攝氏度——160 攝氏度,維持數秒鐘,再在真空室內除去水分,然后用無菌冷卻機冷卻到室溫。間接加熱法是根據食品的粘度和顆粒大小,選用板式換熱器、管式換熱器、刮板式換熱器。板式換熱器適用于果肉含量不超過1%——3%的液體食品。管式換熱器對產品的適應范圍較廣,可加工果肉含量高的濃縮果蔬汁等液體食品。凡用板式換熱器會產生結焦或阻塞,而粘度又不足以用刮板式換熱器的產品,都可采用管式換熱器。刮板式換熱器裝有帶葉片的旋轉器,在加熱面上刮動而使高粘度食品向前推送,達到加熱滅菌之目的。超高溫瞬時滅菌的效果非常好,幾乎可達到或接近完全滅菌的要求,而且滅菌時間短,物料中營養物質破壞少,食品質量幾乎不變,營養成分保存率達92%以上,生產效率很高,比其他兩種熱力滅菌法效果更優異,配合食品無菌包裝技術的超高溫式滅菌裝置在國內外發展很快,如今已發展為一種高新食品滅菌技術。目前這種滅菌技術已廣泛用于牛奶、豆乳、酒、果汁及各種飲料等產品的滅菌,也可將食品裝袋后,浸漬于此溫度的熱水中滅菌。


                                                    干熱殺菌:細菌的繁殖體在干燥狀態下,80℃——100℃ 1小時可被殺死;芽孢需要加熱至160℃——170℃ 2小時才殺滅。


                                                    干熱滅菌的方法有①焚燒:用火焚燒是一種徹底的滅菌方法,破壞性大,僅適用于廢棄物品或動物尸體等;②燒灼:直接用火焰滅菌,適用于實驗室的金屬器械(鑷、剪、接種環等)、玻璃試管口和瓶口等的滅菌;③干烤:在干烤箱(hot air sterilizer)內進行,加熱至160℃——170℃維持2小時,可殺滅包括芽孢在內的所有微生物。適用于耐高溫的玻璃器皿、瓷器、玻質注射器等;④紅外線(infrared):是波長為770nm——1000μm的電磁波,以1μm——10μm波長的熱效應 強。紅外線的熱效應只能在照射到的表面產生,不能使物體均勻加熱,常用于碗、筷等食具的滅菌;⑤微波(microwave):波長為1mm——1000mm的電磁波統稱為微波,可穿透玻璃、塑料薄膜與陶瓷等物質,但不能穿透金屬表面。微波爐的熱效應分布不均勻,滅菌效果不可靠,用于非金屬器械及食具滅菌。


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