食品工業(yè)中采用的殺菌方法主要有熱殺菌和非熱殺菌兩大類。熱殺菌的主要目的是殺滅在食品正常保質(zhì)期內(nèi)可導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)的微生物。一般達(dá)到殺菌要求的熱處理強(qiáng)度足以鈍化食品中的酶活性。非熱力殺菌技術(shù)主要包括化學(xué)殺菌和物理殺菌兩種類型。熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式,主要分為巴氏殺菌(Pasteurisation)和商業(yè)殺菌(Sterilization)。殺菌的方法通常以壓力、溫度、時(shí)間、加熱介質(zhì)和設(shè)備等來劃分,以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌;殺菌的加熱介質(zhì)可以是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等。
1、常壓濕熱殺菌
主要以水(也有用水蒸汽)為加熱介質(zhì),殺菌溫度在100℃或100℃以下,用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌。殺菌時(shí)罐頭處于常壓下,適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的。
2、高壓蒸汽殺菌
利用飽和水蒸汽作為加熱介質(zhì),殺菌時(shí)罐頭處于飽和蒸汽中,殺菌溫度高于100℃,用于低酸性食品的殺菌。殺菌時(shí)殺菌設(shè)備中的空氣必須被排盡,有利于溫度保持一致。在較高殺菌溫度(罐直徑102mm以上,或罐直徑102mm以下溫度高于121.1℃)時(shí),冷卻時(shí)一般采用空氣反壓冷卻。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的,罐頭在殺菌設(shè)備中有靜止的也有回轉(zhuǎn)的。回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備可以縮短殺菌時(shí)間。
3、高壓水煮殺菌
利用空氣加壓下的水作為加熱介質(zhì),殺菌溫度高于100℃,主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌。殺菌(包括冷卻)時(shí)罐頭浸沒于水中以使傳熱均勻,并防止由于罐內(nèi)外壓差太大或溫度變化過劇而造成的容器破損。殺菌時(shí)需保持空氣和水的良好循環(huán)以使溫度均勻。殺菌設(shè)備主要是間歇式的,但罐頭在殺菌時(shí)可保持回轉(zhuǎn)。軟罐頭殺菌時(shí)則需要特殊的托盤(架)放置軟罐頭以利于加熱介質(zhì)的循環(huán)。
4、空氣加壓蒸汽殺菌
是利用蒸汽為加熱介質(zhì),同時(shí)在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓縮空氣以增加罐外壓力、減小罐內(nèi)外壓差。主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌溫度在100℃以上,殺菌設(shè)備為間歇式。其控制要求嚴(yán)格,否則易造成殺菌時(shí)殺菌設(shè)備內(nèi)溫度分配不均。
5、火焰殺菌
是利用火焰直接加熱罐頭,是一種常壓下的高溫短時(shí)殺菌。殺菌時(shí)罐頭經(jīng)預(yù)熱后在高溫火焰(溫度達(dá)1300℃以上)上滾過,短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫,維持一段較短時(shí)間后,經(jīng)水噴淋冷卻。罐內(nèi)食品可不需要湯汁作為對(duì)流傳熱的介質(zhì),內(nèi)容物中固形物含量高。但由于滅菌時(shí)罐內(nèi)壓較高,一般只用于小型金屬罐。此法的殺菌溫度較難控制(一般以加入后測(cè)定罐頭輻射出的熱量確定)。
6、熱裝罐密封殺菌
是對(duì)裝罐前的食品進(jìn)行熱處理,然后趁熱立即將食品裝罐密封,利用食品的余熱完成對(duì)密封后罐頭的殺菌或進(jìn)行二次殺菌,達(dá)到殺菌要求后再將罐頭冷卻。主要用于汁醬類酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備多用管式或片式,對(duì)裝罐容器的清潔無菌程度要求較高,密封后多將罐頭倒置,以保證對(duì)罐蓋的殺菌。
7、預(yù)殺菌無菌灌裝
是使食品在預(yù)殺菌過程中達(dá)到殺菌要求,然后冷卻至常溫,在無菌的狀態(tài)下裝入經(jīng)滅菌處理的無菌容器中并進(jìn)行密封(封罐)。多用于液態(tài)和半液態(tài)食品的殺菌。預(yù)殺菌在熱交換器中完成,時(shí)間短。無菌裝罐可在無菌包裝設(shè)備或系統(tǒng)中完成,是一種連續(xù)的高溫短時(shí)或超高溫瞬時(shí)殺菌方法。適用于軟性包裝材料和金屬、塑料容器。
非熱殺菌
殺菌過程中食品溫度并不升高或升高很低,既有利于保持食品中功能成分的生理活性,又有利于保持色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分。非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌是采用物理手段(如電磁波、壓力、光照等)進(jìn)行殺菌,化學(xué)殺菌則是通過化學(xué)試劑來達(dá)到殺菌的作用。
1、超高壓殺菌技術(shù)
是指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水或其它液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中,經(jīng)100MPa以上的壓力處理,以達(dá)到殺菌,滅酶和改善食品的功能特性等作用。
2、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌
是利用強(qiáng)電場(chǎng)脈沖的介電阻斷原理對(duì)食品微生物產(chǎn)生抑制作用,具有處理時(shí)間短、能耗低、傳遞快速、均勻等優(yōu)點(diǎn),因而有望廣泛地用于食品殺菌。
3、脈沖強(qiáng)光殺菌
脈沖強(qiáng)光殺菌一種安全(無汞)、強(qiáng)效、節(jié)能的新型冷殺菌技術(shù)。為一種新加工工藝,采用寬一光譜“白光”的強(qiáng)烈閃光,以殺滅食品與包裝上的微生物。
4、磁力殺菌
是處于實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段的非熱殺菌技術(shù)。研究表明,采用6000的磁力強(qiáng)度,將食品放在N極與S極之間,經(jīng)過連續(xù)擺動(dòng),不需加熱,即可達(dá)到100%的殺菌效果,對(duì)食品的成分和風(fēng)味無任何影響。可運(yùn)用于飲料、調(diào)味品及各種包裝的固體食品。
5、感應(yīng)電子殺菌(輻照殺菌)
是以電為能源的線性感應(yīng)電子加速器所產(chǎn)生的電離輻射導(dǎo)致微生物的DNA和細(xì)胞發(fā)生變化,進(jìn)而鈍化和殺死有害微生物。
6、半導(dǎo)體光催化殺菌
半導(dǎo)體光催化技術(shù)應(yīng)用到了殺菌領(lǐng)域,尤其是水的深度處理方面,開辟了殺菌領(lǐng)域新天地。這種殺菌是通過生物生命活動(dòng)過程中電子的得失而導(dǎo)致的結(jié)果。因而控制合適的光催化條件,就能達(dá)到良好的殺菌效果。
7、超聲波滅菌
超聲波對(duì)傳聲媒質(zhì)的相互作用,蘊(yùn)藏著巨大的能量,這種能量能在極短的時(shí)間內(nèi)足以起到殺滅和破壞微生物的作用,而且能夠?qū)κ称樊a(chǎn)生諸如均質(zhì)、催陳、裂解大分子物質(zhì)等多種作用,具有其它物理滅菌方法難以取得的佳效果,從而提高品質(zhì),保持功能成分不受破壞。
8、微波滅菌
具有穿透力強(qiáng)、節(jié)約能源、加熱效率高、適用范圍廣等特點(diǎn),而且微波殺菌便于控制,加熱均勻,食品的營(yíng)養(yǎng)成分及色、香、味在殺菌后仍接近食物的天然品質(zhì)。微波殺菌目前主要用于肉、魚、豆制品、牛乳、水果及啤酒等的殺菌。
9、紫外線殺菌
是用紫外線照射物質(zhì),使物體表面的微生物細(xì)胞內(nèi)核蛋白分子構(gòu)造發(fā)生變化而引起死亡,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(shè)備、器具、工作臺(tái)的滅菌處理。
10、電阻殺菌
是利用電流通過食品時(shí),食品中的極性分子在電極極性的高頻變化下,不斷地旋轉(zhuǎn)摩擦而產(chǎn)生熱量,達(dá)到殺死活菌體的作用。
11、臭氧殺菌
具有高效、快速、安全、便宜等優(yōu)點(diǎn),自1785年發(fā)現(xiàn)以來,廣泛應(yīng)用于食品加工、運(yùn)輸與貯存及自來水、純凈水生產(chǎn)等領(lǐng)域。
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