几种非热杀菌技术介绍.doc

《几种非热杀菌技术介绍.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、果蔬汁的非热杀菌技术研究进展引言:杀菌是食品加工过程中的一个重要单元操作，通过本操作可以钝化食品中的酶并杀死食品中存在的致病菌、腐败菌和产毒菌，以保证食品的安全性，延长产品的保藏期。根据食品是否被加热，将食品杀菌技术分为热力杀菌和非热力杀菌。加热处理包括短时高温、微波或电加热后封装等。加热杀灭了微生物，同时也改变了食品的天然性质,如口感、色泽、香味和营养特性等。非热处理法是指低温或室温下，依赖化学、生物的方法（如溶菌酶、氢过氧化物、生物酸）或物理的方法（高静压力、电离辐射、脉冲电场、脉冲磁场、强白光或紫外线照射和大功率超声波等）来杀灭食品中的微生物，但不破坏食品的天然性质。通常具

2、有节省能源，不需要加热，不会污染环境；对产品的色、香、味和营养成分没有破坏，能保持产品的新鲜度等特点。果蔬汁一般均为热敏性食品，加工工艺中，杀菌及钝化酶是生产的关键。传统方法在杀灭果蔬汁中的微生物以及钝化酶的同时，也在一定程度上改变了食品的天然风味，如口感、色泽、香味及营养特性等，本文将对几种常用的非热杀菌技术在果蔬汁加工过程中的研究进展进行综述。1•高压脉冲电场杀菌机理研究高压脉冲电场（PuIsedEIectricField,简称PEF）:是对两电极间的流态物料反复施加高电压的短脉冲（典型为20-80KV/cm）进行处理的过程。其作用机理还不明确，关于PEF造成细胞膜破损的机制

3、有很多理论假说，如膜的介电击穿理论电穿孔理论电机械压缩及不稳定理论渗透不平衡理论，粘弹性模型亲脂亲水性孔转化理论构形转化理论等，其中，介电击穿电穿孔理论是目前普遍认同的[6]本文就电穿孔理论来阐述PEF技术在果蔬汁生产方面的应用。其具体工作原理为：高压脉冲电场作用于细胞时，在细胞膜脂双层上形成瞬时微孔，细胞膜的通透性和膜电导率瞬时增大，使正常情况下不易通过细胞膜的亲水分子病毒颗粒DNA蛋白质以及染料颗粒等能通过细胞膜而进出细胞，造成细胞死亡有些细胞膜微孔可以修复，但细胞内膜和细胞质内各器官的膜仍会被破坏，细胞内核酸蛋白质等在细胞内游离，导致细胞活性降低或致死电场强度越大，细胞被破

4、坏的程度越大。这一原理是PEF技术能够应用于辅助提取生物活性物质提高果蔬出汁率灭菌钝酶的重要依据。1.2工作过程PEF处理系统是个简单的电路系统，包括一个高压发生器电容器组合开关盒处理室（见图1）,其中脉冲电场发生器是由一个或几个电源（最高达60kV）,交换器（放电管、晶闸管、四极管、火花隙、半导体）、电容器（0.1T0»F）电感（30uH）电阻（2Q-10MQ）构成。高压脉冲电场发生裾电脑控制系统图1PEF液态食晶加工系统流程图Fig.1FlowchartofaPEFliquidfoodprocessingsystem影响PEF杀菌效果因素较多，主要有脉冲电场强度、脉冲数、脉冲

5、波形（见附图2）、液态食品温度、微生物细胞大小。一般来说，脉冲电场强度是最主要影响因素，随着强度增加，微生物存活率迅速降低。其次是微生物细胞大小，体积越大细胞对PEF越敏感，这是因为细胞尺寸与电厂在膜上诱导电场强度成比例，对于脉冲数影响来说，在同样脉冲强度下，脉冲数越多杀菌效果越好。具体见附图。2.超高压杀菌技术2.1工作原理超高压杀菌是只将包装好的食品物料放入液体介质中，在100-1000Mpa压力下处理一段时间使之达到灭菌要求。其基本原理就是利用压力对微生物致死作用，主要是通过破坏微生物细胞膜、抑制酶活性和影响遗传物质复制来实现。从细胞水平讲，超高压对微生物的抑制和致死机制与

6、影响细胞结构的细胞膜和细胞壁有关细胞膜在细胞运输渗透性和呼吸方面起着重要作用，过超高压破坏细胞膜中的磷脂分子，使蛋白质变性并改变渗透性此外，超高压处理还会损伤细菌细胞内的酶系与遗传物质DNA分子，导致其遗传及代谢功能发生紊乱，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化这种不可逆的变化也会直接导致微生物死亡[2]从分子角度讲，超高压处理过程中，形成生物高分子立体结构的氢键离子键和疏水键等非共价键易发生变化，改变其空间结构，使之发生某些不可逆的变化，以达到杀菌的目的[3]2.2设备主要介绍立式间接加压式设备，如附1所示，这种装置的特点是：结构紧凑，占地面积小

7、，但物料的装卸需专门设备；加压气缸与高压容器都在同一框架内，主体结构庞大；升压或减压时温度变化不大；适用范围广；不需高压配管；保养性能好；若压力介质有泄漏,则当活塞推到气缸顶端时方可达到加压及保压效果。超高压杀菌装置由高强度不锈钢圆筒的超高压容器以及辅助装置构成。装卸搬运装置二材料凋整计量检査图3立式超高压处理装置示意图Fig.3DiagramofVerticalUltra-highpressureprocessingunit图4超高床处理装置系统11'的有关辅助装置Fig.4A