冷殺菌技術在食品生產中的應用

摘 要：食品中微生物的污染及其繁殖是引發食品變質的重要因素，因此殺菌成為了食品加工中關鍵的環節，冷殺菌技術是一種新型技術，和傳統的熱殺菌技術有較大差別，它不但能殺滅食品中的微生物，保護食品功能的生理活性，還能保持食品的新鮮度以及原有的風味和營養成分，本文對冷殺菌新技術在食品生產中的應用進行了探討。

隨著物質生活水平的不斷提高，人們對食品的質量要求也越來越高，要求食品加工企業在殺菌的同時保持食品的新鮮度以及營養成分，然而傳統的熱殺菌技術遠遠不能達到消費者的這些要求。為滿足消費者需求，食品生產商也不斷開發新的殺菌技術，近年來，國內外企業經過不斷努力研究出一系列新型冷殺菌技術[1]，此技術既能控制食品微生物數量，也能保持食品本身固有的品質，滿足消費者對食品的要求。

1. 幾種冷殺菌技術的對比分析
冷殺菌技術是一種的殺菌方法，它可以在殺菌過程中使得食品溫度不升高或升高很低，并且能夠保持食品的功能部分。主要有超高壓殺菌技術、高壓脈沖電場殺菌技術、脈沖強光殺菌技術、微波殺菌技術等。（1）超高壓殺菌技術：該技術主要是通過破壞微生物細胞膜，抑制酶的活性和DNA等遺傳物質的復制來實現。殺菌均勻、、低耗，還能保護原物質中的維生素、色素、營養成分等不發生變化，有效延長食品的儲藏時間。
（2）高壓脈沖電場殺菌技術： 此技術是流狀食品（比如啤酒、牛奶、飲料）常用的殺菌技術，采用高壓脈沖器產生的脈沖電場進行殺菌，用瞬時、高壓處理放置在兩極間的低溫冷卻食品。具有殺菌效果好、能耗低等特點，殺菌均勻，對食品的質量影響較小。
（3）脈沖強光殺菌技術：微生物主要的組成成分為水、蛋白質、脂肪等，而脈沖光具有一定的穿透力，當強光作用于活性結構時，蛋白質等發生變性，使得細胞失去生物活性，以達到殺菌的目的。此技術屬于一種安全、、節能的冷殺菌技術[2]，經過此技術處理后，微生物會明顯減少，但不會破壞掉食品的質量及營養成分，還具有投資少，無有害物質殘留，殺菌時間短等特點。
（4）微波殺菌技術：微波殺菌是利用電磁場效應和生物效應改變微生物細胞膜的通透性，阻礙其正常生長發育，達到殺菌的目的。具有節約能源、安全環保、加熱速度快等特點，殺菌效果理想。

2. 冷殺菌技術在食品生產中的應用
2.1 在果汁飲料生產中的應用
（1）超高壓殺菌技術在果汁飲料生產中的應用：超高壓殺菌生產果汁飲料的工藝流程：果實→榨汁→加入砂糖、果膠→配料混合→灌裝密封→加壓殺菌→成品。經過超高壓技術的處理的果汁，顏色、營養、風味幾乎與未處理過的新鮮果汁無異。
（2）高壓脈沖電場殺菌技術在果汁飲料生產中的應用：經過此技術處理后的果汁，在22～25℃下的保質期為4周[3]。為提高此技術的應用效果，有人建議，將此技術與中等程度的熱處理技術相結合或與溶菌酶、乳鏈球菌等天然抗微生物劑結合處理果汁，能減少果汁中的大腸桿菌，應用此方法處理后的果汁保質期得到延長，香味物質在脈沖前后無明顯差異，口感更好。
2.2 在肉制品中的應用
微波殺菌技術是實現肉制品安全、殺菌的重要方法之一。其殺菌機理主要包括熱效應和非熱效應兩方面。在微波的作用下，微生物細胞在微波場的作用下，產生熱效應，隨著溫度的升高，分子結構遭到破壞，從而失去了生物活性，菌體死亡或無法繼續繁殖，從而達到殺菌的目的[4]。微波殺菌加熱速度快，且受熱較熱力殺菌均勻，能夠解決軟包裝肉制品的殺菌問題，如對于醬牛肉的保鮮處理，微波加熱溫度達到50～60℃時，可殺死醬牛肉中的大部分腐敗菌，這樣就使醬牛肉的貨架期大大延長。與低溫長時殺菌相比，微波殺菌時間短，減小了對肉質的損傷，很大限度地保持肉制品的營養和風味。
2.3 在果蔬食品中的應用
脈沖強光殺菌技術是近年發展起來的一種非物理殺菌技術，它是通過光熱和光化學效應的共同作用來殺滅微生物。在紫外線的照射下，微生物體內的蛋白質和核酸受到影響，阻礙DNA的復制與轉錄從而造成細胞死亡。除此之外，微生物體內的酶類也會吸收UV-C和UV-B，對微生物造成明顯的傷害。如對大白菜、胡蘿卜等進行表面滅菌，脈沖強光輻照劑量為0.3J/ cm2，兩個脈沖處理后，蔬菜表面的微生物可下降1.6～2.6個數量級。用脈沖強光殺菌技術殺滅熟地瓜干表面染菌，經過20s的處理后，地瓜表面的大腸桿菌數量可以降低5個數量級，經過殺菌的地瓜干仍能保持原有的色澤和風味[5]。

3.小結
除以上介紹的幾種冷殺菌技術外，還有真空殺菌、紫外線殺菌、臭氧殺菌等非熱殺菌技術，與傳統的熱殺菌技術相比，更能滿足消費者對食品質量的要求，此技術不但能延長食品的保質期，還能避免熱殺菌技術出現的營養流失現象，符合人們對健康食品的要求，但此技術應用過程中也存在一些不足，如超高壓技術中處理食品只能用塑料等較軟的包裝，氣密性要好；在運輸食品中如果環境條件控制不當，很可能導致大量致命病菌的生長。另外冷殺菌技術的操作成本比傳統的熱殺菌技術要高很多，也從根本上抑制了冷殺菌技術的發展[6]。雖然此技術上存在一定的缺點，但是隨著冷殺菌機理的深入研究和技術的逐漸完善，人們會享受到品質更高、營養成分更高的食品，因此在未來食品發展中也將起到很大的推動作用，從而帶動整個食品行業的發展。
                                                   
文章來源公眾號：食品研究