新疆大学：《食品技术原理》课程授课教案（讲义）第一篇物理技术对食品的处理第五章物理技术处理食品的新进展.doc_大学文库

要的一种杀菌技术。18O4年，法国人阿佩尔(Appert)发明了将食品装瓶放于沸水中煮一段时间，能较长时间保藏食品的方法，19世纪50年代，法国人巴斯德 (Pasteur)阐明了食品的微生物腐败机理，为杀菌技术的发展奠定了理论基础食品热力杀菌可分为低温杀菌法（巴氏杀菌）、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法。前两种方法，由于杀菌效果稳定，操作简单，设备投资小，已有悠久的应用历史，现今还广泛用在各类罐藏食品、饮料、酒类、药品、乳品的生产中。后一种方法，由于其独特的优点，已发展为一种高新食品杀菌技术。 1.2超高温瞬时杀菌技术(UHT) 超高温杀菌于1949年随着斯托克(Stok)装置的出现而问世，其后国际上出现了多种类型的超高温杀菌装置。超高温处理可分为间接加热和直接加热两大类型。它是使料液迅速升温至130℃以上，然后保持几秒钟，从而实现对料液瞬间的杀菌。超高温瞬时杀菌技术的杀菌效果特别好，几乎可达到或接近灭菌的要求，而且杀菌时间短，物料中营养物质破坏少，营养成分保存率达92%以上，大大优越于上述两种热力杀菌法。配合食品无菌包装技术的超高温式杀菌装置在国内外发展很快，目前这种杀菌技术已广泛用于杀菌乳、果汁及各种饮料、豆乳、酒等产品的生产中。 1.3电阻加热杀菌技术电阻加热杀菌也叫欧姆杀菌，是一种新型热杀菌方法，它借通入的电流使食品内部产生热量而达到杀茵的目的，是酸性和低酸性食品和带颗粒（粒径小于 )食品进行连续杀菌的一种新技术。电阻加热杀菌使用交流电的频率为50~60Hz,它利用电极将电流直接导入食品，由食品自身的介电性质产生热量，以达到杀菌的目的。电阻加热的适用性由食品物料的电导率来决定，大多数能用泵输送的、路解有盐类离子且含水量在 30%以上的食品都可用电阻加热来杀菌，且效果很好，而一些脂肪、糖、添加盐的处理水等非离子化的食品则不适用该技术。英APV食品加验表明，电阻加热已成功地用于各种包含大颗粒的食品和片状食品的杀菌，如马铃薯、胡萝下、簪菇、牛肉、鸡肉、片状苹果、被萝、桃等。 1.4臭氧杀菌技术氧在水中极不稳定，时划发牛不原反应，立生且有器列每化作用的单原子氧，在其产生与细菌细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质白质发生化学反应，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，使细菌失去活性。同时臭氧能迅速散进入细胞内，氧化细胞内的酶或RNA、DNA,从而致死菌原体。臭氧杀菌具有高效、快进 ,安全、便宜等优点自1785年发现以来，广泛应用于食品加工、运输与贮存及自米水、纯净水生产等领域。 3

3 要的一种杀菌技术。1804 年，法国人阿佩尔(Appert)发明了将食品装瓶放于沸水中煮一段时间，能较长时间保藏食品的方法，19 世纪 50 年代，法国人巴斯德 (Pasteur)阐明了食品的微生物腐败机理，为杀菌技术的发展奠定了理论基础。食品热力杀菌可分为低温杀菌法(巴氏杀菌)、高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法。前两种方法，由于杀菌效果稳定，操作简单，设备投资小，已有悠久的应用历史，现今还广泛用在各类罐藏食品、饮料、酒类、药品、乳品的生产中。后一种方法，由于其独特的优点，已发展为一种高新食品杀菌技术。 1.2 超高温瞬时杀菌技术(UHT) 超高温杀菌于 1949 年随着斯托克(Stork)装置的出现而问世，其后国际上出现了多种类型的超高温杀菌装置。超高温处理可分为间接加热和直接加热两大类型。它是使料液迅速升温至 130℃以上，然后保持几秒钟，从而实现对料液瞬间的杀菌。超高温瞬时杀菌技术的杀菌效果特别好，几乎可达到或接近灭菌的要求，而且杀菌时间短，物料中营养物质破坏少，营养成分保存率达 92%以上，大大优越于上述两种热力杀菌法。配合食品无菌包装技术的超高温式杀菌装置在国内外发展很快，目前这种杀菌技术已广泛用于杀菌乳、果汁及各种饮料、豆乳、酒等产品的生产中。 1.3 电阻加热杀菌技术电阻加热杀菌也叫欧姆杀菌，是一种新型热杀菌方法，它借通入的电流使食品内部产生热量而达到杀菌的目的，是酸性和低酸性食品和带颗粒(粒径小于 25mm)食品进行连续杀菌的一种新技术。电阻加热杀菌使用交流电的频率为 50～60Hz，它利用电极将电流直接导入食品，由食品自身的介电性质产生热量，以达到杀菌的目的。电阻加热的适用性由食品物料的电导率来决定，大多数能用泵输送的、溶解有盐类离子且含水量在 30%以上的食品都可用电阻加热来杀菌，且效果很好，而一些脂肪、糖、油、未添加盐的处理水等非离子化的食品则不适用该技术。英国 APV 食品加工中心的试验表明，电阻加热已成功地用于各种包含大颗粒的食品和片状食品的杀菌，如马铃薯、胡萝卜、蘑菇、牛肉、鸡肉、片状苹果、菠萝、桃等。 1.4 臭氧杀菌技术臭氧在水中极不稳定，时刻发生还原反应，产生具有强烈氧化作用的单原子氧，在其产生瞬时，与细菌细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、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，使细菌失去活性。同时臭氧能迅速扩散进入细胞内，氧化细胞内的酶或 RNA、DNA，从而致死菌原体。臭氧杀菌具有高效、快速、安全、便宜等优点，自 1785 年发现以来，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

1.5辐照杀茵技术白从原子能和平利田以央经过40多的研究开发人1成功用原子辐射技术进行食品杀菌保鲜。辐照就是利用X射线 ]速电子射线（最为常见的是Co60和Cs137的Y射线)对食品的穿透力以达到杀死食品中微生物和虫害的一种冷灭菌消毒方法。受辐照的食品或生物体会形成离子、激发态分了或分子碎片，进而这些产物间又相互作用，生成与原始物质不同的化合物，在化学效应的基础上，受辐照物料或生物体还会发生一系列生物学效应，从而导致害虫、虫卵、微生物体内的蛋白质、核酸及促进生化反应的酶受到破坏、失去活力进而终止农产品、食品被侵蚀和生长老化的过程，维持品质稳定。 1980年联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO) 联合专家委员会，提出了“用10KGY以下剂量辐照的任何食品，都没有毒理学方面问题，没有必要进行毒理学试验”的建议，从而在世界范围内推进了辐照在食品生产中的商业化应用 1.6微波杀菌技术微波指波长在0.001~1m(频率300~300000MHz)的电磁波.它能以光速向前直进，遇到物体阻挡，能引起反射、穿透、吸收等现象，用于杀菌的微波频率为 2450Mz。研究结果普遍认为微波对微生物的致死效应有2个方面的因素，即热效应和非热效应。热效应是指物料吸收微波能，使温度升高从而达到灭菌的效而非热效应是指生物体内的极性分子在微波场内产生强烈的旋转效应，这种强烈的旋转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、味在杀菌后仍接近食物的天然品质。微波杀菌目前主要用于肉、鱼、豆制品、牛乳、水果及啤酒等的杀茵。 1.7远红外线杀菌技术对红外线的利用始千20世纪，1935年美国福特汽车公司的枚罗维尼之'Groveny)首先取得将红外线用于加热和干燥的专食品中的很多成分及微生工外区有强烈的收。远红外加执要传媒热直接由物体表面渗透到内部，因此不仅可用于一般的粉状和块状食品的杀菌，而且还可用于坚果类食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌与灭霉以及袋装食品的直接杀销日本三效公司首创的红外线无箱句转机，全机由-501型封装机和S-801型桶道式红外线热收缩机组成。该机可根据被包装物形状和大小的不同，选用相应厚度和颜色的热收缩薄膜，同时在热辐射中灭菌，其灭菌程序简便，包装质量大大超过手工包装，而且包装效率提高6一8倍。 1.8紫外线杀菌技术紫外线按其波长不同可分为3段：长波段(3200~ ,中波段(2750 3200),短波段(1800~2750）。处于2400~2800区段的紫外线杀菌力较强，而最强的波长为2500~2650，多以2537作为紫外线杀菌的波长。当微生物

4 1.5 辐照杀菌技术自从原子能和平利用以来，经过 40 多年的研究开发，人们成功地利用原子辐射技术进行食品杀菌保鲜。辐照就是利用 X 射线、γ 射线或加速电子射线(最为常见的是 Co60 和 Cs137 的 γ 射线)对食品的穿透力以达到杀死食品中微生物和虫害的一种冷灭菌消毒方法。受辐照的食品或生物体会形成离子、激发态分子或分子碎片，进而这些产物间又相互作用，生成与原始物质不同的化合物，在化学效应的基础上，受辐照物料或生物体还会发生一系列生物学效应，从而导致害虫、虫卵、微生物体内的蛋白质、核酸及促进生化反应的酶受到破坏、失去活力，进而终止农产品、食品被侵蚀和生长老化的过程，维持品质稳定。 1980 年联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO) 联合专家委员会，提出了“用 10KGY 以下剂量辐照的任何食品，都没有毒理学方面问题，没有必要进行毒理学试验”的建议，从而在世界范围内推进了辐照在食品生产中的商业化应用。 1.6 微波杀菌技术微波指波长在 0.001～1m(频率 300～300000MHz)的电磁波。它能以光速向前直进，遇到物体阻挡，能引起反射、穿透、吸收等现象，用于杀菌的微波频率为 2450MHz。研究结果普遍认为微波对微生物的致死效应有 2 个方面的因素，即热效应和非热效应。热效应是指物料吸收微波能，使温度升高从而达到灭菌的效果。而非热效应是指生物体内的极性分子在微波场内产生强烈的旋转效应，这种强烈的旋转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、味在杀菌后仍接近食物的天然品质。微波杀菌目前主要用于肉、鱼、豆制品、牛乳、水果及啤酒等的杀菌。 1.7 远红外线杀菌技术对红外线的利用始于 20 世纪，1935 年美国福特汽车公司的格罗维尼 (Groveny)首先取得将红外线用于加热和干燥的专利。食品中的很多成分及微生物在 3～10μm 的远红外区有强烈的吸收。远红外加热杀菌不需要传媒，热直接由物体表面渗透到内部，因此不仅可用于一般的粉状和块状食品的杀菌，而且还可用于坚果类食品如咖啡豆、花生和谷物的杀菌与灭霉以及袋装食品的直接杀菌。日本三兹公司首创的红外线无菌包装机，全机由 ML-501 型封装机和 MS-801 型通道式红外线热收缩机组成。该机可根据被包装物形状和大小的不同，选用相应厚度和颜色的热收缩薄膜，同时在热辐射中灭菌，其灭菌程序简便，包装质量大大超过手工包装，而且包装效率提高 6～8 倍。 1.8 紫外线杀菌技术紫外线按其波长不同可分为 3 段:长波段(3200～4000 )，中波段(2750～ 3200 )，短波段(1800～2750 )。处于 2400～2800 区段的紫外线杀菌力较强，而最强的波长为 2500～2650 ，多以 2537 作为紫外线杀菌的波长。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，引起细胞内成分，特别是核静、原将蛋白、酯的化学变化.使细胞质变性，从而导致微生物的死亡。紫外线进行直线传播，其强度与距离平方成比例地减弱，并可被不同的表面反射，穿透力弱，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、器具、工作台的火菌处理。 1.9磁力杀菌技术磁力杀菌是把需消毒杀菌的食品放于磁场中，在一定磁场强度作用下，使食品在常温下起到杀菌作用由于这种杀菌方式不需加 ”具有广谱杀菌作用，处理后的食品，其风味和品质不受影响，主要适用于各种饮料、流质食品、调味品及其他各种包装的固体食品。 1.10高压电场脉冲茶南技术高压脉冲电场的获得有2种方法。一种是利用LC振荡电路原理，先用高压电源对一组电容器进行充电，将电容器与一个电感线圈及处理室的电极相连，电容器放电时产生的高频指数脉冲衰减波即加在两个电极上形成高压脉冲电场。由于LC电路放电极快，在几十至几百个微秒内即可以将电场能量释放完毕，利用自动控制装置，对LC振荡器电路进行连续的充电与放电，可以在几十毫秒内完成杀菌过程。另一种是利用特定的高频高压变压器来得到持续的高压脉冲电场。杀菌用的高压脉冲电场强度一般为15~100kV/cm,脉冲频率为1~100klz,放电频率为1一20kHz 高压电场脉冲杀菌一般在常温下进行，处理时间为几十毫秒，这种方法有个特点：一是由于杀菌时间短，处理过程中的能量消耗远小于热处理法。二，是由于在常温、常压下进行，处理后的食品与新鲜食品相比在物理性质、化学性质、营养成分上改变很小，风味、滋味无感觉出来的差异。而且杀菌效果明显 (N/No<I0-9),可达到商业无菌的要求，特别适用于热敏性食品，具有广阔的应用前景。 1.11超声波杀菌技术超声波是频率大于10kz的声波。超声波同普通声波一样属于纵波。超声波与传声媒质相互作用蕴藏若巨大的能量，当遇到物料时就对其产生快速交替的压缩和膨胀作用，这种能量在极短的时间内足以起到杀灭和破坏微生物的作用，而且还能够催陈、裂解大分子物质多种作用 ”具有也物理灭菌方法难以取得的多重效果，从而能够更好地提高食品品质，保证食品安全朱绍华采用超声被发生仪作为灭菌设备，以酱油为灭菌对象，取得了良好的效果。 112脉冲强光杀第技术脉冲强光杀菌技术是采用强烈白光闪照的方法进行灭菌，它由一个动力单元和 7性气灯单元组成：动力单元是是供高电压高电流冲的件它为惰性气体灯提供能量，惰性气体灯能发出由紫外线至近红外区域的光线

5 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，引起细胞内成分，特别是核酸、原浆蛋白、酯的化学变化，使细胞质变性，从而导致微生物的死亡。紫外线进行直线传播，其强度与距离平方成比例地减弱，并可被不同的表面反射，穿透力弱，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、器具、工作台的灭菌处理。 1.9 磁力杀菌技术磁力杀菌是把需消毒杀菌的食品放于磁场中，在一定磁场强度作用下，使食品在常温下起到杀菌作用。由于这种杀菌方式不需加热，具有广谱杀菌作用，经处理后的食品，其风味和品质不受影响，主要适用于各种饮料、流质食品、调味品及其他各种包装的固体食品。 1.10 高压电场脉冲杀菌技术高压电场脉冲杀菌是将食品置于两个电极间产生的瞬间高压电场中，由于高压电脉冲(HEEP)能破坏细菌的细胞膜，改变其通透性，从而杀死细胞。高压脉冲电场的获得有 2 种方法。一种是利用 LC 振荡电路原理，先用高压电源对一组电容器进行充电，将电容器与一个电感线圈及处理室的电极相连，电容器放电时产生的高频指数脉冲衰减波即加在两个电极上形成高压脉冲电场。由于 LC 电路放电极快，在几十至几百个微秒内即可以将电场能量释放完毕，利用自动控制装置，对 LC 振荡器电路进行连续的充电与放电，可以在几十毫秒内完成杀菌过程。另一种是利用特定的高频高压变压器来得到持续的高压脉冲电场。杀菌用的高压脉冲电场强度一般为 15～100kV/cm，脉冲频率为 1～100kHz，放电频率为 1～20kHz。高压电场脉冲杀菌一般在常温下进行，处理时间为几十毫秒，这种方法有 2 个特点:一是由于杀菌时间短，处理过程中的能量消耗远小于热处理法。二是由于在常温、常压下进行，处理后的食品与新鲜食品相比在物理性质、化学性质、营养成分上改变很小，风味、滋味无感觉出来的差异。而且杀菌效果明显 (N/No<10-9)，可达到商业无菌的要求，特别适用于热敏性食品，具有广阔的应用前景。 1.11 超声波杀菌技术超声波是频率大于 10kHz 的声波。超声波同普通声波一样属于纵波。超声波与传声媒质相互作用蕴藏着巨大的能量，当遇到物料时就对其产生快速交替的压缩和膨胀作用，这种能量在极短的时间内足以起到杀灭和破坏微生物的作用，而且还能够对食品产生诸如均质、催陈、裂解大分子物质等多种作用，具有其他物理灭菌方法难以取得的多重效果，从而能够更好地提高食品品质，保证食品安全。朱绍华采用超声波发生仪作为灭菌设备，以酱油为灭菌对象，取得了良好的效果。 1.12 脉冲强光杀菌技术脉冲强光杀菌技术是采用强烈白光闪照的方法进行灭菌，它由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。动力单元是一个能提供高电压高电流脉冲的部件，它为惰性气体灯提供能量，惰性气体灯能发出由紫外线至近红外区域的光线，其

光谱与太阳光十分相近，但强度却强数千倍至数万倍，光脉冲宽度小于800μs 该技术由于只处理食品的表面，从而对食品的风味和营养成分影响很小，可用于延长以透明材料包装的食品及新鲜食品的货架期。周万龙等究表对枯草芽孢杆菌、酵母菌都有较强的致死效果，30余次闪照后，可使这些菌由 105个减少到0个：脉冲强光起杀南作用的波段可能为紫外线，但其他被段可能有协同作用。 1.13超高压杀菌技术近年来，由日本率先研制出一种新型的食品加工保藏技术，这就是超高压杀菌技术。所谓高静压技术(HighHydrostaticPressure简称HHP)就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中（常以水或其他流体介质作为传弟压力的媒介物)，在高静压（一般100NPa以上）下处理一段时间，以达到加工保藏的目的。在高压下，会使蛋白质和酶发生变性，微生物细胞核膜被压成许多小碎片和原生质等一起变这种不可逆的变化即可造成微生物死微物的死亡遵循级反应动力学。对于大多数非芽孢微生物，在室温、450MPa压力下的杀菌效果良好：芽孢菌孢子耐压，杀菌时需要更高的压力，而且往往要结合加热等其他处理才更有效。温度、介质等对食品超高压杀菌的模式和效果影响很大。间歇性重复高压处理是杀死耐压芽孢的良好方法。日本最新开发出的超高压杀菌机，操作压力达304~507MP。超高压杀菌的最大优越性在于它对食品中的风味物质、维生素C、色素等没有影响，营养成分损失很少，特别适用于果汁、果酱类食品的杀菌。 1.14膜过滤除菌技术随着材料科学的发展，各种可用于物料分离的膜相继出现，膜分离技术已在食品、生物制药等工业生产中得到广泛应用，例如生化物质的提取、纯水的制备果汁的浓缩等。膜分离过程根据推动力的不同，大体上可分为两种。一类是以因力为推动力的膜过程，如超滤：另一类是以电为推动力的膜过程，称为离子交换，如电渗析。以压力为推动力的膜过程，根据膜所用的孔径和截留能力可以分为微孔过滤、超滤和反渗透等。通常膜的孔径为0.0001一10μm,而物料中微生物粒子大小一般在0.5 2μm,若选用孔径小于微生物的膜，使料液通过膜过滤器进行过滤，则菌体粒子被截留，称之为过滤除菌。膜过滤除菌技术具有耗能少、在常温下操作干执件物强等优点，其应用前景广阔，现已广泛用于食品、生化、制药、用水及空气、乳品、果汁等的过滤除菌食品工程中的杀菌技术还很多，如：二氧化氯杀菊技术、氯气杀菌枝术、由子灭菌技术、加热与加压并用杀菌技术、加热与化学药剂并用杀菌技术、加热与辐射并用杀菌技术、静电杀菌技术等。这些技术正在得以研究和应用 2发展趋势与对策

6 光谱与太阳光十分相近，但强度却强数千倍至数万倍，光脉冲宽度小于 800μs。该技术由于只处理食品的表面，从而对食品的风味和营养成分影响很小，可用于延长以透明材料包装的食品及新鲜食品的货架期。周万龙等研究表明，脉冲强光对枯草芽孢杆菌、酵母菌都有较强的致死效果，30 余次闪照后，可使这些菌由 105 个减少到 0 个;脉冲强光起杀菌作用的波段可能为紫外线，但其他波段可能有协同作用。 1.13 超高压杀菌技术近年来，由日本率先研制出一种新型的食品加工保藏技术，这就是超高压杀菌技术。所谓高静压技术(HighHydrostaticPressure 简称 HHP)就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中(常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物)，在高静压(一般 100MPa 以上)下处理一段时间，以达到加工保藏的目的。在高压下，会使蛋白质和酶发生变性，微生物细胞核膜被压成许多小碎片和原生质等一起变成糊状，这种不可逆的变化即可造成微生物死亡。微生物的死亡遵循一级反应动力学。对于大多数非芽孢微生物，在室温、450MPa 压力下的杀菌效果良好;芽孢菌孢子耐压，杀菌时需要更高的压力，而且往往要结合加热等其他处理才更有效。温度、介质等对食品超高压杀菌的模式和效果影响很大。间歇性重复高压处理是杀死耐压芽孢的良好方法。日本最新开发出的超高压杀菌机，操作压力达 304～507MPa。超高压杀菌的最大优越性在于它对食品中的风味物质、维生素 C、色素等没有影响，营养成分损失很少，特别适用于果汁、果酱类食品的杀菌。 1.14 膜过滤除菌技术随着材料科学的发展，各种可用于物料分离的膜相继出现，膜分离技术已在食品、生物制药等工业生产中得到广泛应用，例如生化物质的提取、纯水的制备、果汁的浓缩等。膜分离过程根据推动力的不同，大体上可分为两种。一类是以压力为推动力的膜过程，如超滤;另一类是以电为推动力的膜过程，称为离子交换，如电渗析。以压力为推动力的膜过程，根据膜所用的孔径和截留能力可以分为微孔过滤、超滤和反渗透等。通常膜的孔径为 0.0001～10μm，而物料中微生物粒子大小一般在 0.5～ 2μm，若选用孔径小于微生物的膜，使料液通过膜过滤器进行过滤，则菌体粒子被截留，称之为过滤除菌。膜过滤除菌技术具有耗能少、在常温下操作、适于热敏性物料、工艺适应性强等优点，其应用前景广阔，现已广泛用于食品、生化、制药、用水及空气、乳品、果汁等的过滤除菌。食品工程中的杀菌技术还很多，如:二氧化氯杀菌技术、氯气杀菌技术、电子灭菌技术、加热与加压并用杀菌技术、加热与化学药剂并用杀菌技术、加热与辐射并用杀菌技术、静电杀菌技术等。这些技术正在得以研究和应用。 2 发展趋势与对策

当代食品杀菌技术名种多样，有各自的特占和应用节围，人们也在不斯探索新的杀方法。丽代品杀省正在步聪传的加执杀方式.或采用温冷杀菌，或采用各种除茵方法或运用现代的各种包装技术与杀菌工艺密切合，或运用现代的加工技术如冷冻干燥、真空浓缩、冷藏、冷冻、真空浸演以求最大限度地减少食品中各种营养成分的损失，尽可能保持食品的原有风味尽可能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。面临世界性的食品资源紧缺能源枯竭、环切要便捷的实用的多功能的高新食品杀菌技术得以大力研究，快速发展，以适应食品工业的现代化。近年来我国食品工业讲入快速发展时期，这对我国相对落后的杀菌技术研究提出了严峻的挑战，迫切要求我们积极引进并吸收国外先进技术，深入行程技术的研究与开发，深化科研体制改革，加大科研投入力度实施大兵团什战模式，机械、化工、生化、微生物、高级物理、电子等各学科科研人员团结致，密切合作，尽快构架我国杀菌工程技术研究与推广体系，促使我国杀菌工程技术在近年来得到快速提高，缩小与国际先进水平的差距，以促讲我国食品工业的进一步发展。食品杀菌高新技术（一）食品加工目的之一是保护与保存食品，杀死微牛物，钝化酶类等。食品腐败变质的主要原因是某些微生物和菌类的存在，每年因此而造成很大的损失，灭菌是食是的必会而传统的然力灭菌不能将食品中的微生物全部杀灭，特男些耐热的芽孢杆菌：同时加热会不同程度破坏食品中的营养成分和食品的天然特性。为了更大限度保特食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，满足现代人的生活要求，新型的灭菌技术应运而生，本文主要介绍了当今世界食品领域的杀菌新技术及其在我国的发展应用现状。 1微波杀菌技术种高频电磁波，当它在介质内部起作用时，水、蛋白质、脂肪碳水化合物等极性分子受到交变电场的作用而剧烈振荡，引起强烈的摩擦而产生热，这就是微波的介电感应加热效应。这种热效应也使得微生物内的蛋白质、核酸等分子结构改性或失活：高频的电场也使其膜电位、极性分子结构发生改变：这些都对微生物产生破坏作用从而起到杀菌作用。利用微波杀菌，处理时间短容易实现不影响原有的风味和营养成分：并由于其穿透性好的特点可进行包装后杀菌有报导利用2450MHz的微被处理酱油，可以抑削毒菌的生长及杀灭场道致病菌。用于啤酒的灭菌，取得良好的效果，且使啤酒风味保持良好。用于处理蛋糕、月饼、切片面包和春卷皮，结果表明，这些食品的保鲜期由原来3d一4d, 延长到30。吴晖报导微波杀菌与一般加热灭菌法相L 完的温下。尚灭菌缩短了细菌和真随的死亡时间：以枯芽抱杆菌为材料法的D100 0.65,而对照巴氏法的则为5.5。在相同条件下微波灭菌的致死温度比常规加热

7 当代食品杀菌技术多种多样，有各自的特点和应用范围，人们也在不断探索新的杀菌方法。现代食品杀菌工艺正在逐步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，或运用现代的加工技术如冷冻干燥、真空浓缩、冷藏、冷冻、真空浸渍等，以求最大限度地减少食品中各种营养成分的损失，尽可能保持食品的原有风味，尽可能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。面临世界性的食品资源紧缺、能源枯竭、环境污染、人口爆炸等诸多问题，迫切要求经济的、便捷的、实用的、多功能的高新食品杀菌技术得以大力研究，快速发展，以适应食品工业的现代化。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研究提出了严峻的挑战，迫切要求我们积极引进并吸收国外先进技术，深入进行杀菌工程技术的研究与开发，深化科研体制改革，加大科研投入力度，实施大兵团作战模式，机械、化工、生化、微生物、高级物理、电子等各学科科研人员团结一致，密切合作，尽快构架我国杀菌工程技术研究与推广体系，促使我国杀菌工程技术在近年来得到快速提高，缩小与国际先进水平的差距，以促进我国食品工业的进一步发展。食品杀菌高新技术（一）食品加工目的之一是保护与保存食品，杀死微生物，钝化酶类等。食品腐败变质的主要原因是某些微生物和菌类的存在，每年因此而造成很大的损失，灭菌是食品加工的必经工序。然而传统的热力灭菌不能将食品中的微生物全部杀灭，特别是一些耐热的芽孢杆菌；同时加热会不同程度破坏食品中的营养成分和食品的天然特性。为了更大限度保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，满足现代人的生活要求，新型的灭菌技术应运而生，本文主要介绍了当今世界食品领域的杀菌新技术及其在我国的发展应用现状。 1 微波杀菌技术微波是一种高频电磁波，当它在介质内部起作用时，水、蛋白质、脂肪、碳水化合物等极性分子受到交变电场的作用而剧烈振荡，引起强烈的摩擦而产生热，这就是微波的介电感应加热效应。这种热效应也使得微生物内的蛋白质、核酸等分子结构改性或失活；高频的电场也使其膜电位、极性分子结构发生改变；这些都对微生物产生破坏作用从而起到杀菌作用。利用微波杀菌，处理时间短，容易实现连续生产，不影响原有的风味和营养成分；并由于其穿透性好的特点，可进行包装后杀菌。有报导利用 2450 MHz 的微波处理酱油，可以抑制霉菌的生长及杀灭肠道致病菌。用于啤酒的灭菌，取得良好的效果，且使啤酒风味保持良好。用于处理蛋糕、月饼、切片面包和春卷皮，结果表明，这些食品的保鲜期由原来 3d－4d，延长到 30d。吴晖报导微波杀菌与一般加热灭菌法相比，在一定的温度下，微波灭菌缩短了细菌和真菌的死亡时间；以枯草芽抱杆菌为材料，微波法的 D100 为 0.65，而对照巴氏法的则为 5.5。在相同条件下微波灭菌的致死温度比常规加热

灭菌时的低。因外在60、70年代就开始考虑将微波技术应用到鲜奶、啤酒、饼干、面包、猪、牛肉的加工等实际生产中。到90年代，工艺参数和优化己成为研究的热门课题 2高压杀菌技术所渭高压杀菌是指将食品放人液体介质中，加100Pa一1000Pa的压力作用一段时间后，如同加热一样，杀灭食品中的微生物的过程。高压灭菌通常认为蛋白质在高压下立体结构（四级结构）崩遗而发生变性而使细菌失活，但也有人认为凡是以较弱的结合构成的生物体高分子物质如核酸、多糖类、脂肪等物质或细胞膜都会受到超高压的影响，尤其通过剪切力而使生物体膜破裂，从而使生物体的生命活动受到影响甚至停止，这就可以达到灭菌、杀虫和效果。高压灭菌避免了热处理而出现的影响食品品质的各种弊端，保持了食品的原有风味、色泽和营养价值。由于是液体个质的瞬间压宿过程，灭南均匀，无污染，操作安全，且较加热法耗能低，减少环境污染。励建荣等研究了经高压处理后的果汁和蔬菜汁，高压处理后能达到方而且损失很少盛验味感宜拍标不变，其综合效果优子热力杀痛动物合露只有49 到杀菌效果目前，国外己将其用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、矿泉水、啤酒等物品的加工中。我国在该技术的开发应用方面仅仅处于实验室研究阶段，尚未有批量生产的报首 ?高压脉冲由场杀销技术高压脉冲技术用于食品灭酶灭菌，主要原理是基于细胞结构和液态食品体系间的电学特性差异。当把液态食品作为电介质置于电场中时，食品中微生物的细胞膜在强电场作用下被电击穿，产生不可修复的穿孔或破裂，使细胞组织受损，导致微生物失活。证实在脉冲电场强度为12一40Kv/cm,脉冲时间为20μs 18μs的条件下，可有效地对食品进行灭菌，且以双矩形波最为有效。邓元修等利用脉冲高压杀灭酵母和大肠杆菌，取得良好的实验结果且能耗低，对试液温升小于2C,因而可有效果存食品的宫养成分和天然特征利用脉冲电场处理豆，可实现灭酶脱腥，并有效的保留大豆的香气。该技术是一种常温下非加热杀菌的新技术，运用该技术应综合考虑场强的大小，杀菌时间、食品的pH值、对细菌的种类等因素，以确定最佳方案。目前该技术在国际上正处于实哈室研究和发阶段进一步成熟后很有可能弥补传统杀菌法的不足，给液态食品工艺带来场变 4脉冲强光杀菌技术脉冲强光杀菌是利用强烈白光闪照的杀菌技术，其系统主要包括动力单元和灯单元，动力单元为情性气体灯提供能量，灯便放出只特续数百微抄，其被长由紫外光区域至近红外光区域的强光脉冲，其光谱与太阳光相似，但比阳光强几千倍至数万倍于只处理食品表面从而品营差成分影向 sephDunn等人研究表明，脉冲强光对多数微生物有致死作用。周万龙等研究表明：光脉冲输人能量为700J,光脉冲宽度小于800us,闪照30次后，对枯草芽泡杆菌、大肠杆菌、酵母都有较强的致死效果。对溶液中淀粉酶、蛋白酶的活性也有明显的冲化作用。脉神宽度小于800s,其波长由紫外光区域至红外光区，起杀菌作用的波段可能为紫外光区，其它波段可能有协同作用：脉冲液的电5 率影响不大，引起电位的变化，其原因及对微生物形态步研究。食品杀菌高新技术（二）

8 灭菌时的低。国外在 60、70 年代就开始考虑将微波技术应用到鲜奶、啤酒、饼干、面包、猪、牛肉的加工等实际生产中。到 90 年代，工艺参数和优化已成为研究的热门课题。 2 高压杀菌技术所谓高压杀菌是指将食品放人液体介质中，加 100MPa－1000MPa 的压力作用一段时间后，如同加热一样，杀灭食品中的微生物的过程。高压灭菌通常认为蛋白质在高压下立体结构（四级结构）崩溃而发生变性而使细菌失活，但也有人认为凡是以较弱的结合构成的生物体高分子物质如核酸、多糖类、脂肪等物质或细胞膜都会受到超高压的影响，尤其通过剪切力而使生物体膜破裂，从而使生物体的生命活动受到影响甚至停止，这就可以达到灭菌、杀虫和效果。高压灭菌避免了热处理而出现的影响食品品质的各种弊端，保持了食品的原有风味、色泽和营养价值。由于是液体介质的瞬间压缩过程，灭菌均匀，无污染，操作安全，且较加热法耗能低，减少环境污染。励建荣等研究了经高压处理后的果汁和蔬菜汁，试验证实了高压处理后能达到杀菌效果，而且 Vc 损失很少，残存酶活只有 4％，色香味等感官指标不变，其综合效果优于热力杀菌；动物食品也能达到杀菌效果。目前，国外已将其用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、矿泉水、啤酒等物品的加工中。我国在该技术的开发应用方面仅仅处于实验室研究阶段，尚未有批量生产的报道。 3 高压脉冲电场杀菌技术高压脉冲技术用于食品灭酶灭菌，主要原理是基于细胞结构和液态食品体系间的电学特性差异。当把液态食品作为电介质置于电场中时，食品中微生物的细胞膜在强电场作用下被电击穿，产生不可修复的穿孔或破裂，使细胞组织受损，导致微生物失活。证实在脉冲电场强度为 12－40 Kv／cm，脉冲时间为 20μs－ 18μs 的条件下，可有效地对食品进行灭菌，且以双矩形波最为有效。邓元修等利用脉冲高压杀灭酵母和大肠杆菌，取得良好的实验结果，且能耗低，对试液温升小于 2℃，因而可有效保存食品的营养成分和天然特征。利用脉冲电场处理大豆，可实现灭酶脱腥，并有效的保留大豆的香气。该技术是一种常温下非加热杀菌的新技术，运用该技术应综合考虑场强的大小，杀菌时间、食品的 pH 值、对细菌的种类等因素，以确定最佳方案。目前该技术在国际上正处于实验室研究和发展阶段，进一步成熟后很有可能弥补传统杀菌法的不足，给液态食品工艺带来一场变革］。 4 脉冲强光杀菌技术脉冲强光杀菌是利用强烈白光闪照的杀菌技术，其系统主要包括动力单元和灯单元，动力单元为惰性气体灯提供能量，灯便放出只持续数百微秒，其波长由紫外光区域至近红外光区域的强光脉冲，其光谱与太阳光相似，但比阳光强几千倍至数万倍。由于只处理食品表面，从而对食品营养成分影响很小， JosephDunn 等人研究表明，脉冲强光对多数微生物有致死作用。周万龙等研究表明：光脉冲输人能量为 700J，光脉冲宽度小于 800us ，闪照 30 次后，对枯草芽泡杆菌、大肠杆菌、酵母都有较强的致死效果。对溶液中淀粉酶、蛋白酶的活性也有明显的钝化作用。脉冲宽度小于 800μs，其波长由紫外光区域至红外光区，起杀菌作用的波段可能为紫外光区，其它波段可能有协同作用；脉冲强光杀菌对菌悬液的电导率影响不大，引起电位的变化，其原因及对微生物形态结构的影响尚待进一步研究。食品杀菌高新技术（二）

5.辐射杀菌技术辐射杀菌是运用x射线、y射线或电子高速射线照射食品，引起食品中的生物体产生物理或化学反应，抑制或破坏其新陈代谢和生长发育，甚至使细胞纠织死亡从而达到灭菌消毒，延长食品贮存销售时间的目的。辐射杀菌几乎不产热量，可保持食品在感官和品质方面的特性，并适合对冷冻状态的食品进行杀菌处理。与传统的加热法相比更易干准确制，日耗能低。世界卫生组织已将幅射法纳为安全有效的食品处理方法并制定了相应的标准】辐射杀菌己在许多国家得到政府的认可并批准使用。在西欧国家运用辐射法对鸡肉、对虾和青蛙腿灭菌：同时辐射法也广泛应用于各种调料的消毒。美国已用在草莓、葡萄、西红柿、鸡肉等方面，受到公众的普遍接受。在我国已对稻谷小麦、玉米、蔬菜、水果、鱼肉辐照保藏技术取得成效，日益显示出阔的前景，但总的来说辐照法在我国食品工业的运用起步时间较晚，人们对它的作用和优点认识还不深，应加大这方面投入和研究，使之赶上国际先进水平臭氧杀菌技术臭氧是氧的同素异形体，具有极强的氧化能力，在水中的氧还原电位为 2.07V,仅次于氟电位2.87V,居第二位，它的氧化能力高于氯(1.36V)、化氯(1.5V)。正因为臭氧具有强烈的氧化性，所以对细菌、霉菌、病毒具有强烈的杀灭性而且在食品的脱臭、脱色等方面也展示了广阔的前景。其杀菌机理般认为：臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、蛋白质发生化学反应，从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏（即所谓的溶菌作用）细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使其失去活性，臭氧破坏或分解细胞壁，迅速扩散到细胞里，氧化了细胞内的酶或DNA、RNA,从而致死病原体。所以食品在采用气体智换句转，直空句装、封人脱氧包转和封人粉末酒精句转，填充了臭氧以杀灭酵母菌可以解决这些包装的食品的变质问题臭氧在矿泉水 ,汽水汁等生产过程中，对盛装容器、管路、设备、车间环境的消毒也取得令人满意的效果。 7,远红外照射杀菌技术元红外射线与传导加热相比，在致死温度以上时菌的牛存率显著下降。在 40℃以下（致死温度以下）的条件下，热能越高菌的生存率越低。杨瑞金报道将细菌、酵母和霉菌悬浮液装人塑料袋中进行远红外线杀菌，其对照功率分别为 6KW、8KW、1OKW和12KW。结果表明：照射1OMin能使不耐热细菌全部杀死。（能使耐热细菌的数量降低105一108以上：对于酵母菌采用8KW以上的功率，就足以达到抑制的需求：对于霉菌，8KW以上的照射功率照射1Oi就可以将活菌完全杀死) 除了上述的几种技术，在国际上还出现了脉冲磁场杀菌、电阻加热杀菌电离辐射以及在纯净水生产中应用的纳滤膜技术，都在食品工业的不同领域显示出潜在的研究和应用价值。在我国食品工业中大多数产品是利用传统的热力杀菌，由于生产技术的落后，致使一些产品，特别是一些保健产品的质量、档次不高，因此，要加速我国的食品生产技术的更新，来提高产品的档次及在国际市场的竞争力。微波能在肉类制品杀菌保鲜的应用

9 5. 辐射杀菌技术辐射杀菌是运用χ射线、у射线或电子高速射线照射食品，引起食品中的生物体产生物理或化学反应，抑制或破坏其新陈代谢和生长发育，甚至使细胞组织死亡从而达到灭菌消毒，延长食品贮存销售时间的目的。辐射杀菌几乎不产生热量，可保持食品在感官和品质方面的特性，并适合对冷冻状态的食品进行杀菌处理。与传统的加热法相比更易于准确控制，且耗能低。世界卫生组织已将辐射法纳为安全有效的食品处理方法并制定了相应的标准。辐射杀菌已在许多国家得到政府的认可并批准使用。在西欧国家运用辐射法对鸡肉、对虾和青蛙腿灭菌；同时辐射法也广泛应用于各种调料的消毒。美国已用在草莓、葡萄、西红柿、鸡肉等方面，受到公众的普遍接受。在我国已对稻谷小麦、玉米、蔬菜、水果、鱼肉辐照保藏技术取得成效，日益显示出广阔的前景，但总的来说辐照法在我国食品工业的运用起步时间较晚，人们对它的作用和优点认识还不深，应加大这方面投入和研究，使之赶上国际先进水平。 6 .臭氧杀菌技术臭氧是氧的同素异形体，具有极强的氧化能力，在水中的氧还原电位为 2.07V，仅次于氟电位 2.87V，居第二位，它的氧化能力高于氯（1.36 V）、二氧化氯（1.5V）。正因为臭氧具有强烈的氧化性，所以对细菌、霉菌、病毒具有强烈的杀灭性而且在食品的脱臭、脱色等方面也展示了广阔的前景。其杀菌机理一般认为：臭氧很容易同细菌的细胞壁中的脂蛋白或细胞膜中的磷脂质、蛋白质发生化学反应，从而使细菌的细胞壁和细胞受到破坏（即所谓的溶菌作用）细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使其失去活性，臭氧破坏或分解细胞壁，迅速扩散到细胞里，氧化了细胞内的酶或 DNA、RNA，从而致死病原体。所以食品在采用气体置换包装，真空包装、封人脱氧包装和封人粉末酒精包装时，填充了臭氧以杀灭酵母菌可以解决这些包装的食品的变质问题。臭氧在矿泉水、汽水、果汁等生产过程中，对盛装容器、管路、设备、车间环境的消毒也取得令人满意的效果。 7 .远红外照射杀菌技术远红外射线与传导加热相比，在致死温度以上时菌的生存率显著下降。在 40℃以下（致死温度以下）的条件下，热能越高菌的生存率越低。杨瑞金报道将细菌、酵母和霉菌悬浮液装人塑料袋中进行远红外线杀菌，其对照功率分别为 6KW、8KW、10KW 和 12KW。结果表明：照射 10Min 能使不耐热细菌全部杀死。（能使耐热细菌的数量降低 1O5－108 以上；对于酵母菌采用 8KW 以上的功率，就足以达到抑制的需求；对于霉菌，8KW 以上的照射功率照射 10Min 就可以将活菌完全杀死）除了上述的几种技术，在国际上还出现了脉冲磁场杀菌、电阻加热杀菌、电离辐射以及在纯净水生产中应用的纳滤膜技术，都在食品工业的不同领域显示出潜在的研究和应用价值。在我国食品工业中大多数产品是利用传统的热力杀菌，由于生产技术的落后，致使一些产品，特别是一些保健产品的质量、档次不高，因此，要加速我国的食品生产技术的更新，来提高产品的档次及在国际市场的竞争力。微波能在肉类制品杀菌保鲜的应用

一、概述若人民生活水平的不斯提高和消费视念的化时食品了业的立品结构、质量品质等提出米越高的要求，特别是各类传统、方便的袋包装食品，更是成为当今食品市场的一个消费热点。但是在这些食品的、保存、运输和销售过程中极易污染变质，从而失去商业价值。虽然国家食品卫生法对各类食品的卫生指标都作了严格规定，但在一般情况下，是很难符合标准的。这不仅大大影响了商品的货架期，而且对保障人民身体健康也是极为不利的。尽管通常可以采用高温干燥、烫漂、巴氏灭菌、冷冻以及防腐剂等常规技术来实现对食品的杀虫灭菌与保鲜。但这些设备大都庞大，处理时间长，灭菌不彻底或不易实现自动化生产，同时往往影响食品的原有风味和营养成份。而微波杀虫灭菌是使食品中的虫菌等微生物，同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活动物质发生变异，而导致微生物体生长发有延缓和死亡，达到食品杀虫、灭菌、保鲜的目的。皮杀菌保鲜的机到微波杀菌、保鲜就是希望将食品经微波能处理后使食品中的菌体、虫菌等微生物丧失活力或死亡，保证食品在一定保存期内含菊量仍不铝过食品卫生法所规定的允许范用，从而延长其货架期。以下简述微被杀菌保鲜的可能机制：众所周知，细菌、成虫与任何生物细胞一样，是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚介质。其中水是生物细胞的主要成份含量在75-85%，因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行，而细菌的生长繁殖过程，对各种营养物的吸收是通过细跑膜质的敬、参透吸收作用来完成的。在一定强度微波场的作用下，食品中的虫类和菌体也会因分子极化驰豫，同时吸收微波能升温。由于它们是凝聚态介质，分子间的强作用力加剧了微波能向热能的能态转化。从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用，使其空间结构变化或破坏而使其蛋白质变性。蛋白质变性后，其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显变化，而失去生物活性。另一方面，微波能的非热效应在灭菌中起到了常抑物理灭菌所沿有的特殊作用，刑是赞成细菌死亡原因之微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用：而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，而丧失活力或死亡。因此，微波杀菌温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要120℃-130℃，时间约1小时，而微波杀菌温度仅要70℃-105℃，时间约90-180秒」、微波杀菌保鲜的特点 1、时间短、谏度快常规热力杀菊是通过热传导，对流或辐射竿方式将热量从食品表面传至内部。要达到杀菌温度，往往需要较长时间。微波杀菌是微波能与食品及其细菌等微生物直接相互作用，热》立与非热效应共同作用，达到快速升温杀菌作用，处理时间大大缩短，各种物料的杀菌作用一般在3-5分钟。 2、低温杀菌保持营养成份和传统风味微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌，与常规热力杀菌比较，能在比较低的温 a

10 一、概述随着人民生活水平的不断提高和消费观念的变化，对食品工业的产品结构、质量品质、安全卫生等提出了越来越高的要求，特别是各类传统、方便的袋包装食品，更是成为当今食品市场的一个消费热点。但是在这些食品的生产、保存、运输和销售过程中极易污染变质，从而失去商业价值。虽然国家食品卫生法对各类食品的卫生指标都作了严格规定，但在一般情况下，是很难符合标准的。这不仅大大影响了商品的货架期，而且对保障人民身体健康也是极为不利的。尽管通常可以采用高温干燥、烫漂、巴氏灭菌、冷冻以及防腐剂等常规技术来实现对食品的杀虫灭菌与保鲜。但这些设备大都庞大，处理时间长，灭菌不彻底或不易实现自动化生产，同时往往影响食品的原有风味和营养成份。而微波杀虫灭菌是使食品中的虫菌等微生物，同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活动物质发生变异，而导致微生物体生长发育延缓和死亡，达到食品杀虫、灭菌、保鲜的目的。二、微波杀菌保鲜的机理微波杀菌、保鲜就是希望将食品经微波能处理后使食品中的菌体、虫菌等微生物丧失活力或死亡，保证食品在一定保存期内含菌量仍不超过食品卫生法所规定的允许范围，从而延长其货架期。以下简述微波杀菌保鲜的可能机制：众所周知，细菌、成虫与任何生物细胞一样，是由水、蛋白质、碳水化合物、脂肪和无机物等复杂化合物构成的一种凝聚介质。其中水是生物细胞的主要成份，含量在 75-85%，因为细菌的各种生理活动都必须有水参与才能进行，而细菌的生长繁殖过程，对各种营养物的吸收是通过细胞膜质的扩散、渗透吸收作用来完成的。在一定强度微波场的作用下，食品中的虫类和菌体也会因分子极化驰豫，同时吸收微波能升温。由于它们是凝聚态介质，分子间的强作用力加剧了微波能向热能的能态转化。从而使体内蛋白质同时受到无极性热运动和极性转动两方面的作用，使其空间结构变化或破坏而使其蛋白质变性。蛋白质变性后，其溶解度、粘度、膨胀性、渗透性、稳定性都会发生明显变化，而失去生物活性。另一方面，微波能的非热效应在灭菌中起到了常规物理灭菌所没有的特殊作用，也是赞成细菌死亡原因之一。微波杀菌、保鲜是微波热效应和非热效应共同作用的结果。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用；而非热效应则使用微生物体内蛋白质和生理活性物质发生变异，而丧失活力或死亡。因此，微波杀菌温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要 120℃-130℃,时间约 1 小时，而微波杀菌温度仅要 70℃-105℃, 时间约 90-180 秒。三、微波杀菌保鲜的特点 1、时间短、速度快常规热力杀菌是通过热传导，对流或辐射等方式将热量从食品表面传至内部。要达到杀菌温度，往往需要较长时间。微波杀菌是微波能与食品及其细菌等微生物直接相互作用，热效应与非热效应共同作用，达到快速升温杀菌作用，处理时间大大缩短，各种物料的杀菌作用一般在 3-5 分钟。 2、低温杀菌保持营养成份和传统风味微波杀菌是通过特殊热和非热效应杀菌，与常规热力杀菌比较，能在比较低的温

新疆大学：《食品技术原理》课程授课教案（讲义）第一篇 物理技术对食品的处理 第五章 物理技术处理食品的新进展

新疆大学：《食品技术原理》课程授课教案（讲义）第一篇物理技术对食品的处理第五章物理技术处理食品的新进展