導讀:殺菌是食品加工*的一步操作。常用的巴士殺菌并不能將食品中一些耐熱的芽孢桿菌全部殺滅,同時加熱會不同程度地破壞食品中的營養成分和食品的天然特性。微波殺菌是當代一類嶄新的技術,它加熱時間短、升溫速度快、殺菌均勻,既有利于保持食品功能成分的生理活性,又有利于保持原料的色、香、味及營養成分,而且無化學物質殘留,安全性提高。
1、食品工業中常用殺菌設備
食品殺菌是利用理化因素殺滅食品中因污染而存在的致病菌、*菌及其他病原微生物,同時要求殺菌過程中盡可能地保留食品的營養成分和風味,以便加工后的相關產品在密封的包裝容器內,有一定的保存期。
殺菌機械設備發展現狀以及新技術
食品殺菌的方法有物理殺菌和化學殺菌兩大類?;瘜W殺菌法是使用過氧化氫、環氧乙烷、次氯酸鈉等殺菌劑。由于化學殺菌存在的化學殘留物對人體健康及環境會造成影響,當代食品的殺菌方法趨向于物理殺菌法,物理殺菌包括熱殺菌和冷殺菌兩類。熱殺菌有巴氏殺菌法、高溫短時殺菌法和超高溫瞬時殺菌法之分。
1.1、殺菌設備種類:
?。?)流體食品的殺菌設備(2)罐裝食品的殺菌設備(3)利用電流進行殺菌的設備(4)利用電磁波的物理殺菌設備
1.2、具體殺菌設備
1.2.1、X射線殺菌填充包裝機
一種利用X射線殺菌的密封連帶式無菌食料填充包裝機,由日本東洋自動機構公司和滕森工業公司聯合研制開發成功。這種機器采用X射線對食品進行預殺菌。殺菌過程不像其他同類填充包裝機那樣先制袋,然后將袋一只只送到填充包裝機前進行袋內殺菌,而是以復合膜為原料,經過殺菌制成袋,在密封狀態下直接送到填充包裝機前進行填充包裝。從而簡化普通包裝機的工序,既快捷,又可避免破壞食品的風味。
1.2.2、感應電子殺菌設備
以電為能源的線性感應電子加速器所產生的電譜輻照技術,可導致微生物細胞發生變化,進而鈍化和殺死有害微生物。這種新技術設備是將電子加速,去撞擊重金屬鉛板。鉛板產生具有寬帶電子能量頻譜的強射線,因此具有較高的殺菌能量,使用也較方便。另外,強光脈沖殺菌新方法是用連續的寬帶譜短而強的脈沖,抑制食品和包裝材料表面、透明飲料、固體表面和氣體中的微生物。
1.2.3、板式殺菌設備
特點:板式殺菌設備的核心部件就是板式換熱器,它由許多沖壓成型的不銹鋼薄板疊壓組合而成,廣泛應用于乳品、果汁飲料、清涼飲料以及啤酒、冰淇淋的生產中的高溫短時(HTST)和超高溫瞬時(UHT)殺菌。
1.2.4、高壓電場殺菌設備
該技術是利用強電場脈沖的介電阻斷原理,對微生物產生抑制作用。法國、美國一些廠家已將這種強電場殺滅細胞的新技術用于食品加工中。這種技術可避免加熱法引起的蛋白質變性和維生素被破壞。該系統的工作原理是:當食物送入裝有平行的兩個碳極的脈沖管時,觸頭接通,電容器便開始充電;充電后,觸頭轉向另一端,電容器通過一對碳極放電,并在幾秒鐘內完成。使用溫度45——50℃、場強在30kV/cm2時,對微生物的殺滅效果尤佳。
1.2.5、微波與歐姆殺菌機械設備
在食品的殺菌上,對于高粘度的液體和固體食品,由于*不存在熱對流現象,傳熱*依賴于熱的傳導方式。因此,食品中心部位的升溫速度很慢,而色香味、營養成分和口感等質量指標卻因受長時間的加熱和受熱過度而發生難以避免的變化,致使質量降低。為了解決長時間加熱的問題,國外有的國家應用微波高溫殺菌裝置對高粘度液體食品和軟罐頭進行殺菌,取得了成功。歐姆殺菌的基本原理歐姆殺菌是采用通入電流使食品內部產生熱量,達到殺菌的目的。采用歐姆加熱,則使顆粒的加熱速率與液體的加熱速率相接近成為可能,并可獲得比常規方法更快的顆粒加熱速率(約1——2℃/s),因而可縮短加熱時間,得到高品質產品。歐姆加熱是利用電極,將50——60Hz的低頻交流電流直接導入食品,由食品本身介電性質所產生的熱量,而達到直接殺菌的目的。
1.2.6、X射線殺菌填充包裝機
這種機器采用射線對食品進行預殺菌。殺菌過程是將以復合膜為原料、經過殺菌制成袋,在密封狀態一直接送到填充包裝機前進行填充包裝,從而簡化普通包裝機采用的填充后再加熱殺菌的工序,既快捷,又可避免破壞食品的風味。
2、食品工業中的殺菌新技術
食品*變質的主要原因,是某些微生物的存在致使食品品質改變。因此,食品殺菌就成為食品加工中的重要操作單元,即通過殺滅*菌和致病菌來延長產品的貯藏期,保證產品的安全。為了盡量減少殺菌過程對食品成分的破壞或避免殺菌引發不安全因素,近年來國內外正在探索各種*的殺菌方法。上還將這些*應用在食品工業的不同領域,顯示出其潛在的商業應用價值。
2.1、高壓電場殺菌技術
該技術是利用強電場脈沖的介電阻斷原理,對微生物產生抑制作用。法國、美國一些廠家已將這種強電場殺滅細胞的新技術用于食品加工中。這種技術可避免加熱法引起的蛋白質變性和維生素被破壞。該系統的工作原理是:當食物送入裝有平行的兩個碳極的脈沖管時,觸頭接通,電容器便開始充電;充電后,觸頭轉向另一端,電容器通過一對碳極放電,并在幾秒鐘內完成。使用溫度45——50℃、場強在30千伏/厘米時,對微生物的殺滅效果尤佳。
2.2、臭氧殺菌技術
臭氧是氧的同素異形體,在常溫下是一種淡紫色氣體,在水中很不穩定,時刻發生還原反應,產生十分活潑具有強烈氧化作用的單原子氧(O),在其產生的瞬間,與細胞壁中的蛋白質發生化學反應,從而使細菌的細胞壁和細胞膜受到破壞,細胞膜的通透性增加,細胞內物質外流,使細胞失去活性。同時臭氧能擴散進入細胞里,氧化細胞內的酶或RNA、DNA,從而致死菌原體。臭氧殺具有、快速、安全、便宜等優點,作為一種氣體殺菌劑廣泛應用于食品加工、運輸與貯存及自來水、純凈水生產等領域。
2.3、紅外線殺菌技術
日本三茲公司*的紅外線無菌包裝機,全機由封裝機和通道式紅外線收縮機組成。該機可根據被包裝物的形狀和大小,選用相應厚度和顏色的熱收縮薄膜,同時在輻射中滅菌。其滅菌程序、包裝率提高了6——8倍。
2.4、微波殺菌技術
用于食品殺菌的微波頻率常為2450兆赫茲。微波對微生物致死效應有兩方面的因素,即熱效應和非熱效應。熱效應是指物料吸收微波能,溫度升高從而達到滅菌的效果。非熱效應是指微波形成的電磁場使生物體的極性分子產生強烈的旋轉效應,使微生物的營養細胞失去活性或破壞微生物細胞內的酶系統,造成微生物的死亡。微波殺菌具有穿透力強、節約能源、加熱效率高、適用范圍廣等特點。而且微波殺菌便于控制,加熱均勻,食品的營養、成分及色、香、味經殺菌基本接近食品的天然品質。微波殺菌主要用于肉、魚、豆制品、牛乳、水果及啤酒等。
2.5、紫外線殺菌技術
當微生物被紫外線照射時,其細胞的部分氨基酸和核酸吸收紫外線,產生光化學作用使細胞變質,從而導致微生物死亡。紫外線zui強的殺菌波長是2537A。紫外線殺菌廣泛用于空氣、水及食品表面、食品包裝材料、食品加工車間、設備。
3、總結
目前食品殺菌技術多種多樣,各種技術有著各自的特點和應用范圍,人們不斷探索新的殺菌方法,現代食品殺菌工藝正擺脫傳統的加熱殺菌方式,或采用低溫冷殺菌;或采用各種除菌方法;或運用現代的各種包裝技術與殺菌工藝密切配合等,以求zui大限度地減少食品中各種營養成分的損失,盡量保持食品的原有風味,盡量提高殺菌技術的經濟性、方便性;完善食品的包裝與貯藏條件,延長食品的貨架期,以滿足廣大消費者日益增長的物質生活的需要,適應食品工業的現代化趨勢。近年來,我國食品工業進入快速發展時期,這對我國相對落后的殺菌技術提出了嚴峻的挑戰,迫切要求我們積極引進并吸收*技術,深入進行殺菌工程技術的研究與開發,盡快構架我國殺菌工程技術研究與推廣體系。