食品冷杀菌技术研究汇总表(食品冷杀菌技术研究汇总报告)

 食品加工技术     |      2024-04-13

食品工业中使用的灭菌方法主要分为两类:加热灭菌和非加热灭菌。传统的热力灭菌虽然可以保证食品的微生物安全,但热能会破坏热敏性营养成分,影响食品的质地、色泽和风味。虽然冷杀菌技术起步较晚,但由于消费者对营养、正宗食品的需求不断增加,冷杀菌技术越来越受到重视并得到迅速发展。冷杀菌技术不仅能保证食品的微生物安全,还能更好地保持食品固有的营养成分、质地、色泽和新鲜度。冷杀菌技术近年来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点。本文综述了国内外冷灭菌技术的研究进展,主要介绍了超高压灭菌、辐射灭菌、超高压脉冲电场灭菌、脉冲强光灭菌、磁力灭菌、紫外线灭菌的基本原理和技术。杀菌和二氧化钛光催化杀菌。其在食品工业中的应用。

1.超高压灭菌技术食品超高压技术(Ul-tra-HighPressureProcessing,UHP)简称为高压技术(HighPressureProcessing,HPP)或高静水压技术(HighHydro-staticPressure,高压)。食品超高压灭菌是针对包装食品原料进行的。将其放入液体介质(一般为食用油、甘油、油与水的乳化液)中,在MPa的压力下处理一段时间,即可满足灭菌要求。其基本原理是利用压力来杀灭微生物,主要是通过破坏细胞膜、抑制酶活性、影响DNA等遗传物质的复制来杀灭微生物。2、辐射灭菌辐射(或辐照)灭菌是利用一定剂量的极短波长电离射线对食品进行灭菌。食品灭菌常用的射线有X射线、射线和电子射线。电子射线主要由电子加速器获得,射线由射线发生器产生,射线主要由放射性同位素获得。常用的放射性同位素包括60Co和137Cs。射线穿透力强,适用于整个食品和各种包装食品的内部灭菌。电子射线穿透力较弱,一般用于小包装食品或冷冻食品的灭菌,特别是食品。表面灭菌处理。

2.1辐射灭菌机理辐射对食品的影响分为原发性和继发性。主要是微生物细胞间质受到高能电子射线照射后发生的电离和化学作用。第二种是通过辐射和电离产生的水。然后各种自由基和过氧化氢与细胞中的其他物质相互作用。这两种作用会阻碍微生物细胞内的一切活动,导致微生物细胞死亡。食品辐射灭菌的目的不同,所使用的辐射剂量也不同。完全灭菌的辐射剂量为25-50kGy,其目的是杀灭除芽孢杆菌外的所有微生物。消毒灭菌的辐射剂量为110kGy。其目的是杀灭食品中不产生芽孢的病原体,减少微生物污染,延长储存期。总之,对于不同的微生物,需要控制不同的辐射剂量和电子能量。2.2辐射对食品营养成分的影响按正常推荐剂量辐照后,食品中的蛋白质、糖、微量元素和矿物质等营养成分损失很少,但维生素和脂肪对辐射敏感。辐照后维生素损失的程度与食物种类、辐射剂量、温度、含氧量和维生素种类有关。一般来说,脂溶性维生素比水溶性维生素对辐射更敏感。用杀菌剂量比较辐照和热处理食品中水溶性维生素的破坏作用,可以发现两者几乎没有区别,而脂溶性维生素的损失更大,特别是维生素E和K水溶性维生素中,维生素C损失最大,烟酸损失最小。脂肪受到高剂量辐照后,氧化反应产生的自由基及其衍生物会促进脂肪氧化,使其发生酸败、变性,导致脂肪的消化吸收率降低。2.3辐照处理对食品色、香、质的影响辐照处理对各种食品色素的影响不同。植物色素对辐射处理相对稳定,而动物色素对辐射敏感。辐照水解产物会导致肌红蛋白和脂肪氧化,导致变色。辐照可以加深冷冻家禽胸肉的稳定红色或粉红色。红色的加深取决于肉的类型、肌肉的类型、辐射剂量和包装材料。3、超高压脉冲电场灭菌3.1超高压脉冲电场灭菌机理超高压脉冲电场灭菌是利用高压脉冲发生器产生的脉冲电场进行灭菌的方法。其基本过程是利用瞬时高压来处理放置在两根极子之间的低温冷却食品。其机理基于以下假设:细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹性极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等。综上所述,超高压脉冲电场的杀菌效果主要表现在主要表现在两个方面:(1)场效应。脉冲电场产生磁场。在脉冲电场和磁场的交替作用下,细胞膜的渗透性增加,振荡加剧,膜强度减弱,从而导致细胞膜损伤。膜内物质易流出,膜外物质易渗透,细胞膜的保护作用减弱。甚至消失。(2)电离。电极附近物质电离产生的阴离子和阳离子与膜内的活性物质相互作用,从而阻碍膜内正常的生化反应和代谢过程。同时,液体介质电离产生臭氧的强烈氧化作用,引起细胞内物质发生一系列反应。通过场和电离的联合作用,细菌被杀死。3.2高压电场脉冲的处理效果国内外研究人员利用高压脉冲电场处理酵母菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、细菌芽孢以及苹果汁、香蕉汁、菠萝汁、橙汁和培养基中的橘子汁。桃子、牛奶、蛋清液等进行了研究。

研究结果表明,抗菌效果可达4至6个对数级别,且处理时间极短,最长不超过1秒。这种处理不影响食品的感官质量,其保质期一般可延长46周。1997年,陈健利用22.5kVcm的电场,脉冲50次,灭活了脱脂牛奶中99%的大肠杆菌。为了提高豆类的杀菌效果,Iu等人。指出,高压脉冲结合适度热处理或结合溶菌酶、乳酸链球菌素等天然抗菌剂处理苹果汁,可有效减少O157:H7大肠杆菌。霍金斯等人。使用低能量脉冲电场处理苹果汁。结果表明,采用80kV/cm电场、20个脉冲、pH3.5、44,添加100U/mL乳酸链球菌素,可使微生物减少106CFU/mL,保留维生素C97.5%,果胶甲酯酶活性为减少92.1%,延长了橙汁的保质期,气相色谱显示脉冲前后芳香物质无显着差异。明宇等人。在处理香蕉汁时也得出了类似的结论。高压脉冲电场对未过滤的苹果汁、高果肉含量的菠萝汁、橙汁和阿斯巴甜液体的感官特性没有影响。橙汁中的维生素C含量没有变化。经过处理的苹果汁比新鲜的苹果汁更好。苹果汁味道更好。当脉冲灭菌与臭氧、H2O2等低浓度杀菌剂结合使用时,灭菌效果将更加显着,有望在食品行业得到应用。

4、脉冲强光灭菌脉冲强光灭菌是利用脉冲强白光闪光,使惰性气体灯发出类似于太阳光谱但强度更强的紫外至红外区域的光线,对食品和包装材料的表面进行抑制、固体表面、气体和透明饮料中微生物的生长。

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