摘要 介紹了當今世界食品工業(yè)領域內 的微波殺菌技術、高壓殺菌技術、高壓脈沖電場殺菌技術、脈沖強光殺菌技術、輻射殺菌技術、遠紅外照射殺菌技術、脈沖磁場殺菌技術、超聲波殺菌技術以及抗生酶殺菌技術等高新殺菌技術的發(fā)展及應用，旨在為我國現代 化食品工業(yè)的發(fā)展提供一點借鑒。
關鍵詞 殺菌技術 食品工業(yè) 發(fā)展應用
前言
食品加工目的之一是保護與保存食品、殺死微生物、鈍化酶類等。食品*變質的主要原因是某些微生物存在致使食品品質改變。食品工業(yè)中每年因微生物作用而造成的損失是巨大的，因此殺菌是食品加工貯藏的必經工序。傳統(tǒng)的熱力殺菌低溫加熱不能將食品中的微生物全部殺滅（特別是耐熱的芽孢桿菌），而高溫加熱又會不同程度地破壞食品中的營養(yǎng)成分和食品的天然特性。同時，食品加熱殺菌也消耗了大量的能量。為了更大限度保持食品的天然色、香、味和一些生理活性成分，滿足現代人的生活要求，上一些新型的殺菌技術便應運 而生。
1 微波殺菌技術
微波是指頻率從300MHz—300GMHz的電磁波。當它在介質內部起作用時，水、蛋白質、脂肪、碳水化合物等極性分子受到交變電場的作用而劇烈振蕩，引起強烈的摩擦而產生熱，這就是微波的介電感應加熱效應。這種熱效應可使得微生物內的蛋白質、核酸等分子結構改性或失活。同時，微波還有很強介電感應生物效應。高頻電場使生物的膜斷面的電位分布改變，影響細胞膜周圍電子和離子濃度，從而改變細胞膜的通透性能；高頻電場還引起核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)中的氫鍵松馳、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變或染色體畸變甚至斷裂。這些都對微生物產生破壞作用從而起到殺菌作用。利用微波殺菌，處理時間短，容易實現連續(xù)生產，不影響食物原有的風味和營養(yǎng)成分，并由于其穿透性好的特點，可進行 包裝后殺菌。利用2450MHz的微波處理醬油，可以抑制霉菌的生長及殺滅腸道致病菌；用于啤酒的連續(xù) 滅菌，取得良好的效果，且使啤酒風味保持良好；用于處理蛋糕、月餅、切片面包和春卷皮，結果表明，這些食品的保鮮期由原來的3～4d，會延長到30d。而且，在相同條件下微波殺菌的致死溫度比常規(guī)加熱滅菌時的要低。國外在60、70年代就開始考慮將微波技術應用到鮮奶、啤酒、餅干、面包、豬肉、牛肉的加工等實際食品生產中。該殺菌技術用于已經包裝的面包片、果醬、香腸和鍋餅等食品，保存期可達6個月以上。
2 高壓殺菌技術
所謂高壓殺菌是指將食品放人液體介質中，加100MPa～1 000MPa的壓力作用一段時間后， 如同加熱一樣，殺滅食品中的微生物的過程。高壓殺菌對微生物的致死作用主要是通過破壞其細胞膜和細胞壁，使蛋白質凝固（蛋白質結構改變），抑制酶的活性和遺傳物質的復制等實現的。高壓的殺菌效果，一般而言，壓力越高，效果越好。在相同壓力下延長受壓時間并不一定能提高滅菌效果。高壓殺菌避免了熱處理而出現的影響食品品質的各種弊端，保持了食品的原有風味、色澤和營養(yǎng)價值。由于是液體介質的瞬間壓縮過程，滅菌均勻，無污染，操作安全，且較加熱法耗能低，減少環(huán)境污染。經研究高壓處理后的果汁和蔬菜汁達到了殺菌效果，而且Vc損失很少，殘存酶活性只有4％，色香味等感官指標不變，其綜合效果優(yōu)于熱力殺菌。目前，國外已將其用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、
香料、牛奶、果汁、礦泉水、啤酒等食品的加工中。我國在該技術的開發(fā)應用方面僅僅處于實驗室研究階段，尚未有批 量生產。
3 高壓脈沖電場殺菌技術
高壓脈沖技術用于食品滅酶殺菌，主要原理是基于細胞結構和液態(tài)食品體系間的電學特性差異。當把液態(tài)食品作為電介質置于電場中時，食品中微生物的細胞膜在強電場作用下被電擊穿，產生不可修復的穿孔或破裂，使細胞組織受損，導致微生物失活。該技術可避免加熱法引起的蛋白質變性和維生素的破壞。利用脈沖電場處理大豆，可實現滅酶脫腥，并有效的保留大豆的香氣。該技術是一種常溫下非加熱殺菌的新技術，使用該技術應綜合考慮場強的大小、殺菌時間、食品的pH值、細菌的種類等因素，以確定*方案。目前該技術在上正處于實驗室研究和發(fā)展階段，進一步成熟后很有可能彌補傳統(tǒng)殺菌法的不足。
4 脈沖強光殺菌技術
脈沖強光殺菌技術是采用強烈白光閃照的方法進行滅菌，脈沖強光殺菌效果的主要因素是閃照次數、菌液原始濃度及輸入電壓，它由一個動力單元和一個惰性氣體燈單元組成。動力單元是一個能提供高電壓高電流脈沖的部件，為惰性氣體燈提供所需的能量，惰性氣體燈能發(fā)出由紫外至近紅外線區(qū)域的光線，其光譜與太陽光十分相近，但強度卻強數千倍至數萬倍。
該技術由于只處理食品的表面，從而對食品的風味和營養(yǎng)成分影響很小，可用于延長以透明物料包裝的食品及新鮮食品的貨架期，很有發(fā)展前途。Joseph Dunn等研究結果表明它能殺死大多數的微生物，比傳統(tǒng)的紫外燈有更高的效率，為此開展了該項技術的研究，結果表明脈沖強光閃照40次后，*活力降70％，蛋白酶活力下降90％，對食品的主要成分未造成 破壞，面包保存期提高1倍以上。
5 輻射殺菌技術
輻射殺菌是運用χ射線、γ射線或高速電子射線照射食品，引起食品中的生物體產生物理或化學反應，抑制或破壞其新陳代謝和生長發(fā)育，甚至使細胞組織死亡從而達到殺菌消毒，延長食品貯存銷售時間的目的。輻射殺菌幾乎不產生熱量，可保持食品在感官和品質方面的特性，并適合對冷凍狀態(tài)的食品進行殺菌處理。與傳統(tǒng)的加熱法相比更易于準確控制，且耗能低。輻射殺菌的射線具有很強的透穿性，可以在裝袋后殺菌。
世界衛(wèi)生組織已將輻射法納為安全有效的食品處理方法并制定了相應的標準。輻射殺菌已在許多國家得到政府的認可并批準使用推廣。在西歐國家運用輻射法對雞肉、對蝦和青蛙腿殺菌；同時輻射法也廣泛應用于各種調料的消毒。美國已用在草莓、葡萄、西紅柿、雞肉等方面，受到公眾的普遍接受。在我國已對谷物、蔬菜、水果、魚肉等食品的輻照保藏技術取得 成效，并日益顯示出廣闊的前景。
6 遠紅外照射殺菌技術
遠紅外射線與傳導加熱相比，在致死溫度以上時細菌的生存率顯著下降。在40℃以下（致死溫度以下）的條件下，熱能越高細菌的生存率越低。將細菌、酵母和霉菌懸浮液裝人塑料袋中進行遠紅外線殺菌，其對照功率分別為6KW、8KW、10KW和12KW。結果表明：照射10min能使不耐熱細菌全部殺死；對于酵母菌采用8KW以上的功率，就足以達到抑制的需求；對于霉菌，8KW以上的照射功率照射10min就可以將活菌*殺死。
7 脈沖磁場殺菌技術
日本秋田大學、秋田釀造試驗場共同合作，試驗交變磁力殺菌技術獲得成功。磁力殺菌采用6000高斯的磁力強度，將食品放在N極和S極之間，經過連續(xù)搖動，不需加熱，即可達 到100％的殺菌效果，并對食品的成分和風味無任何影響。
8 超聲波殺菌技術
頻率在9—20KHz以上的超聲波，對微生物有破壞作用。它能使微生物細胞內容物受到強烈的震蕩而使細胞破壞。一般認為在水溶液內，由于超聲波的作用，能產生過氧化氫，具有殺菌能力。也有人認為微生物細胞液受高頻聲波作用時，其中溶解的氣體變?yōu)樾馀?，小氣泡的沖擊可使細胞破裂，因此，超聲波對微生物有一定的殺滅效應。
9 抗生酶殺菌技術
抗微生物酶在食品中殺菌的開發(fā)應用，正在日本、美國受到重視。如帶有*的殼多糖酶 和葡萄糖酶，它們可抑殺革蘭氏陽性菌，其作用機理是破壞細胞的細胞膜。目前發(fā)現的抗微生物酶有四類：一是使細菌失去新陳代謝作用；二是對細菌產生有毒作用；三是破壞細胞的細胞膜成分；四是鈍化其它的酶。這幾種酶中，目前已使用第三類。
10 結束語
除了上述的幾種高新殺菌技術外，上還出現了電阻加熱、電離輻射以及在純凈水生產中應用的納濾膜殺菌技術，這些*都在食品工業(yè)的不同領域顯示出潛在的商業(yè)應用價值。在我國食品工業(yè)中大多數產品是利用傳統(tǒng)的熱力殺菌技術，由于生產技術的落后，致使一些產品，特別是一些保健產品的質量、檔次不高。因此，要加速我國食品生產技術的更新，
提高產品質量及檔次，使我國食品工業(yè)盡快與接軌，就必須盡快引進和推廣以上這些在 上較為*的高新殺菌技術
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