导读:杀菌是食品加工*的一步操作。常用的巴士杀菌并不能将食品中一些耐热的芽孢杆菌全部杀灭,同时加热会不同程度地破坏食品中的营养成分和食品的天然特性。微波杀菌是当代一类崭新的技术,它加热时间短、升温速度快、杀菌均匀,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、味及营养成分,而且无化学物质残留,安全性提高。
1、食品工业中常用杀菌设备
食品杀菌是利用理化因素杀灭食品中因污染而存在的致病菌、*菌及其他病原微生物,同时要求杀菌过程中尽可能地保留食品的营养成分和风味,以便加工后的相关产品在密封的包装容器内,有一定的保存期。
杀菌机械设备发展现状以及新技术
食品杀菌的方法有物理杀菌和化学杀菌两大类。化学杀菌法是使用过氧化氢、环氧乙烷、次氯酸钠等杀菌剂。由于化学杀菌存在的化学残留物对人体健康及环境会造成影响,当代食品的杀菌方法趋向于物理杀菌法,物理杀菌包括热杀菌和冷杀菌两类。热杀菌有巴氏杀菌法、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法之分。
1.1、杀菌设备种类:
(1)流体食品的杀菌设备(2)罐装食品的杀菌设备(3)利用电流进行杀菌的设备(4)利用电磁波的物理杀菌设备
1.2、具体杀菌设备
1.2.1、X射线杀菌填充包装机
一种利用X射线杀菌的密封连带式无菌食料填充包装机,由日本东洋自动机构公司和滕森工业公司联合研制开发成功。这种机器采用X射线对食品进行预杀菌。杀菌过程不像其他同类填充包装机那样先制袋,然后将袋一只只送到填充包装机前进行袋内杀菌,而是以复合膜为原料,经过杀菌制成袋,在密封状态下直接送到填充包装机前进行填充包装。从而简化普通包装机的工序,既快捷,又可避免破坏食品的风味。
1.2.2、感应电子杀菌设备
以电为能源的线性感应电子加速器所产生的电谱辐照技术,可导致微生物细胞发生变化,进而钝化和杀死有害微生物。这种新技术设备是将电子加速,去撞击重金属铅板。铅板产生具有宽带电子能量频谱的强射线,因此具有较高的杀菌能量,使用也较方便。另外,强光脉冲杀菌新方法是用连续的宽带谱短而强的脉冲,抑制食品和包装材料表面、透明饮料、固体表面和气体中的微生物。
1.2.3、板式杀菌设备
特点:板式杀菌设备的核心部件就是板式换热器,它由许多冲压成型的不锈钢薄板叠压组合而成,广泛应用于乳品、果汁饮料、清凉饮料以及啤酒、冰淇淋的生产中的高温短时(HTST)和超高温瞬时(UHT)杀菌。
1.2.4、高压电场杀菌设备
该技术是利用强电场脉冲的介电阻断原理,对微生物产生抑制作用。法国、美国一些厂家已将这种强电场杀灭细胞的新技术用于食品加工中。这种技术可避免加热法引起的蛋白质变性和维生素被破坏。该系统的工作原理是:当食物送入装有平行的两个碳极的脉冲管时,触头接通,电容器便开始充电;充电后,触头转向另一端,电容器通过一对碳极放电,并在几秒钟内完成。使用温度45——50℃、场强在30kV/cm2时,对微生物的杀灭效果尤佳。
1.2.5、微波与欧姆杀菌机械设备
在食品的杀菌上,对于高粘度的液体和固体食品,由于*不存在热对流现象,传热*依赖于热的传导方式。因此,食品中心部位的升温速度很慢,而色香味、营养成分和口感等质量指标却因受长时间的加热和受热过度而发生难以避免的变化,致使质量降低。为了解决长时间加热的问题,国外有的国家应用微波高温杀菌装置对高粘度液体食品和软罐头进行杀菌,取得了成功。欧姆杀菌的基本原理欧姆杀菌是采用通入电流使食品内部产生热量,达到杀菌的目的。采用欧姆加热,则使颗粒的加热速率与液体的加热速率相接近成为可能,并可获得比常规方法更快的颗粒加热速率(约1——2℃/s),因而可缩短加热时间,得到高品质产品。欧姆加热是利用电极,将50——60Hz的低频交流电流直接导入食品,由食品本身介电性质所产生的热量,而达到直接杀菌的目的。
1.2.6、X射线杀菌填充包装机
这种机器采用射线对食品进行预杀菌。杀菌过程是将以复合膜为原料、经过杀菌制成袋,在密封状态一直接送到填充包装机前进行填充包装,从而简化普通包装机采用的填充后再加热杀菌的工序,既快捷,又可避免破坏食品的风味。
2、食品工业中的杀菌新技术
食品*变质的主要原因,是某些微生物的存在致使食品品质改变。因此,食品杀菌就成为食品加工中的重要操作单元,即通过杀灭*菌和致病菌来延长产品的贮藏期,保证产品的安全。为了尽量减少杀菌过程对食品成分的破坏或避免杀菌引发不安全因素,近年来国内外正在探索各种*的杀菌方法。上还将这些*应用在食品工业的不同领域,显示出其潜在的商业应用价值。
2.1、高压电场杀菌技术
该技术是利用强电场脉冲的介电阻断原理,对微生物产生抑制作用。法国、美国一些厂家已将这种强电场杀灭细胞的新技术用于食品加工中。这种技术可避免加热法引起的蛋白质变性和维生素被破坏。该系统的工作原理是:当食物送入装有平行的两个碳极的脉冲管时,触头接通,电容器便开始充电;充电后,触头转向另一端,电容器通过一对碳极放电,并在几秒钟内完成。使用温度45——50℃、场强在30千伏/厘米时,对微生物的杀灭效果尤佳。
2.2、臭氧杀菌技术
臭氧是氧的同素异形体,在常温下是一种淡紫色气体,在水中很不稳定,时刻发生还原反应,产生十分活泼具有强烈氧化作用的单原子氧(O),在其产生的瞬间,与细胞壁中的蛋白质发生化学反应,从而使细菌的细胞壁和细胞膜受到破坏,细胞膜的通透性增加,细胞内物质外流,使细胞失去活性。同时臭氧能扩散进入细胞里,氧化细胞内的酶或RNA、DNA,从而致死菌原体。臭氧杀具有、快速、安全、便宜等优点,作为一种气体杀菌剂广泛应用于食品加工、运输与贮存及自来水、纯净水生产等领域。
2.3、红外线杀菌技术
日本三兹公司*的红外线无菌包装机,全机由封装机和通道式红外线收缩机组成。该机可根据被包装物的形状和大小,选用相应厚度和颜色的热收缩薄膜,同时在辐射中灭菌。其灭菌程序、包装率提高了6——8倍。
2.4、微波杀菌技术
用于食品杀菌的微波频率常为2450兆赫兹。微波对微生物致死效应有两方面的因素,即热效应和非热效应。热效应是指物料吸收微波能,温度升高从而达到灭菌的效果。非热效应是指微波形成的电磁场使生物体的极性分子产生强烈的旋转效应,使微生物的营养细胞失去活性或破坏微生物细胞内的酶系统,造成微生物的死亡。微波杀菌具有穿透力强、节约能源、加热效率高、适用范围广等特点。而且微波杀菌便于控制,加热均匀,食品的营养、成分及色、香、味经杀菌基本接近食品的天然品质。微波杀菌主要用于肉、鱼、豆制品、牛乳、水果及啤酒等。
2.5、紫外线杀菌技术
当微生物被紫外线照射时,其细胞的部分氨基酸和核酸吸收紫外线,产生光化学作用使细胞变质,从而导致微生物死亡。紫外线zui强的杀菌波长是2537A。紫外线杀菌广泛用于空气、水及食品表面、食品包装材料、食品加工车间、设备。
3、总结
目前食品杀菌技术多种多样,各种技术有着各自的特点和应用范围,人们不断探索新的杀菌方法,现代食品杀菌工艺正摆脱传统的加热杀菌方式,或采用低温冷杀菌;或采用各种除菌方法;或运用现代的各种包装技术与杀菌工艺密切配合等,以求zui大限度地减少食品中各种营养成分的损失,尽量保持食品的原有风味,尽量提高杀菌技术的经济性、方便性;完善食品的包装与贮藏条件,延长食品的货架期,以满足广大消费者日益增长的物质生活的需要,适应食品工业的现代化趋势。近年来,我国食品工业进入快速发展时期,这对我国相对落后的杀菌技术提出了严峻的挑战,迫切要求我们积极引进并吸收*技术,深入进行杀菌工程技术的研究与开发,尽快构架我国杀菌工程技术研究与推广体系。