物理滅菌是一種利用物理方法殺死微生物的技術(shù)。微波、高壓、高壓脈沖以及脈沖強(qiáng)光都是常見的物理滅菌手段。
微波殺菌
微波是一種高頻電磁波，能夠引起食物內(nèi)部的極性分子劇烈振動(dòng)，產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到殺菌的效果。微波殺菌具有處理時(shí)間短、易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)影響食物的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。此外，微波的穿透性能較好，可以在包裝狀態(tài)下進(jìn)行殺菌。已有研究表明，使用2450MHz的微波處理醬油，可以抑制霉菌生長(zhǎng)并殺滅腸道致病菌。對(duì)于啤酒的滅菌，微波處理取得了良好的效果，同時(shí)也保持了啤酒的良好風(fēng)味。微波還被應(yīng)用于蛋糕、月餅、切片面包和春卷皮的處理，顯著延長(zhǎng)了這些食品的保鮮期。與傳統(tǒng)的加熱滅菌法相比，微波殺菌在一定溫度下能夠縮短細(xì)菌和真菌的死亡時(shí)間。在國(guó)外，自60、70年代開始，微波技術(shù)就被廣泛應(yīng)用于牛奶、啤酒、餅干、面包、豬肉、牛肉等產(chǎn)品的加工中。到了90年代，微波滅菌的工藝參數(shù)和優(yōu)化成為了研究熱點(diǎn)。
高壓殺菌
高壓殺菌是將食品放入液體介質(zhì)中，施加100-1000MPa壓力的一種滅菌方法。這種方法被認(rèn)為可以使蛋白質(zhì)在高壓下失去活性，同時(shí)也會(huì)影響其他生物分子的結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致微生物失活。高壓滅菌的優(yōu)點(diǎn)在于能夠保持食品的原有風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)滅菌均勻，無污染，操作安全，能耗較低。勵(lì)建榮等人的研究表明，高壓處理后的果汁和蔬菜汁不僅達(dá)到了殺菌效果，而且維生素c損失較少，殘留酶活僅為4%。高壓滅菌技術(shù)已經(jīng)在外國(guó)有廣泛應(yīng)用，包括肉類、雞蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、礦泉水、啤酒等產(chǎn)品的加工。然而在中國(guó)，這一技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚未有大規(guī)模生產(chǎn)的報(bào)道。
高壓脈沖
高壓脈沖技術(shù)是另一種非加熱的殺菌方法，其原理是利用電場(chǎng)作用于微生物細(xì)胞膜，造成不可逆的損傷，從而達(dá)到滅菌的目的。在特定的脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖時(shí)間條件下，高壓脈沖技術(shù)能夠有效地對(duì)食品進(jìn)行滅菌。鄧元修等人的研究顯示，脈沖高壓能夠有效殺滅酵母和大腸桿菌，且能耗低，對(duì)試液溫升小于2℃，因此能夠保護(hù)食品的營(yíng)養(yǎng)成分和自然特征。脈沖電場(chǎng)處理大豆時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)滅酶脫腥，并保留大豆的香氣。盡管高壓脈沖技術(shù)在國(guó)際上仍處于實(shí)驗(yàn)室研究和發(fā)展階段，但它有可能成為一種新的殺菌技術(shù)，為液態(tài)食品工業(yè)帶來變革。
脈沖強(qiáng)光
脈沖強(qiáng)光殺菌技術(shù)是利用高強(qiáng)度白光照射來殺菌的方法。這種技術(shù)產(chǎn)生的光線僅持續(xù)幾百微秒，波長(zhǎng)范圍從紫外線到近紅外線，其光譜類似于太陽光，但強(qiáng)度更高。由于只處理食品表面，脈沖強(qiáng)光對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響較小。Joseph Dunn等人發(fā)現(xiàn)，脈沖強(qiáng)光對(duì)大多數(shù)微生物具有致命作用。周萬龍等人的研究表明，脈沖強(qiáng)光能夠有效殺滅枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、酵母，并顯著降低淀粉酶和Caspase-3的活性。脈沖強(qiáng)光殺菌對(duì)菌懸液的電導(dǎo)率影響不大，但會(huì)引起電勢(shì)變化，其具體機(jī)制及其對(duì)微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響仍有待進(jìn)一步研究。
參考資料 >
消毒滅菌的物理滅菌法是怎樣的?.愛問.2024-11-05
物理消毒與滅菌方法的介紹.東莞市衛(wèi)生健康局.2024-11-05
9種非熱物理殺菌技術(shù)匯總.微信公眾平臺(tái).2024-11-05