各种食品杀菌方式原理及优缺点详解

各种食品杀菌方式原理及优缺点详解
食品杀菌一来可以让食品的保质期和保鲜期延长，二来能让存在食品中的各类细菌，例如大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄球菌等能被杀死，从而保证食品食用的安全性。

在食品杀菌方面，目前常用的技术手段一般有：紫外、磁场、臭氧、微波、蒸汽和辐照等，今天就讲一讲常用的几种杀菌工艺。

一、超高压杀菌工艺
1、原理
食品超高压杀菌（高静水压杀菌）就是食品物料以某种方式包装完好后，放人液体介质(通常是食用油、甘油、油与水的乳液)中，100～1000 MPa压力下作用一定时间后，使之达到灭菌的要求。

超高压杀菌是影响氢键之类的弱结合力的变化，使分子空间结构变化而无损基本特性。

所以，超高压可以在保留食品原有生鲜风味和营养，不产生异味的情况下使蛋白质、淀粉之类的高分子物质形成不同于热法所产生的凝胶或凝固物。

2、优点
这种经过超高压处理过的产品，可以充分保持食品原料原有的色、香、味和营养成分，从而延长产品的保质期。

超高压处理过的果汁，其颜色、风味、营养与未经加压处理的新鲜果汁几乎无任何差别。

3、缺点
超高压杀菌技术由于处理过程压力很高，食品中压敏性成分会受到不同程度的破坏。

其过高的压力使得能耗增加，对设备要求过高；而且，超高压装置
初期投入成本比较高，一般食品工厂不利于工业化推广；超高压灭菌一般采用水作为为压力介质，当压力超过600MPa时，水会出现临界冰的现象，因而只能使用油等其他物质作为压力介质；超高压灭菌的效果受多种因素的影响，如微生物种类、细胞形态、温度、时间、压力大小等。

二、巴氏杀菌工艺
1、原理
巴氏杀菌是指温度比较低的热处理方式，一般在低于水沸点温度下进行。

现用的巴氏杀菌方法一般有两种：一是加热到61.1～65.6摄氏度之间，30分钟；二是加热到71.7摄氏度，至少保持15秒钟。

2、优点与缺点
优点：在规定时间内对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的，是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。

缺点：由于巴氏消毒法所达到的温度低，故达不到灭菌的程度。

三、超高温瞬间杀菌工艺
1、原理
超高温杀菌简称UHT杀菌。

一般加热温度为125～150 ℃，加热时间2～8 s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT杀菌。

超高温杀菌在奶瓶消毒机、洗碗机、消毒碗柜、洗衣机（带除菌功能）、蒸汽拖把等家电中被广泛应用。

比如一些洗衣机会提供高温洗涤的功能，达到除菌的目的。

2、优缺点
优点：杀菌时间短，使产品达到较长保质期，一般可以达到30天以上。

缺点：强烈的热处理对食品的外观、味道和营养价值会产生一定的不良影响。

四、紫外线杀菌工艺
1、原理
利用紫外线的辐射作用，用灯管直接照射细菌使其发生光化学反应，从而抑制DNA的复制而消灭细菌，另外，空气在紫外线照射下产生的臭氧（O3），臭氧也具有一定的杀菌作用。

2、优缺点介绍
优点：现在越来越多的家电也开始应用，比如一些洗碗机就加入了紫外线杀菌的功能，用来达到更好的餐具消毒目的。

缺点：紫外线对人体皮肤，尤其是眼睛有杀伤作用，以往只在专业的消毒设备中应用。

另外紫外线只能杀除2mm表面的细菌。

五、臭氧杀菌工艺
1、原理
臭氧在水中部分溶解，在常温下能自行降解产生大量的自由基，最显著的是氢氧根自由基，因而具有强氧化性的特点。

2、优缺点介绍
优点：杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。

缺点：对杀菌后的物质无保护性余量；臭氧是有毒气体过量会使人的呼吸系统出现障碍，这就要求密封使用人不能在臭氧过量的环境中停留过长时间。

六、辐照杀菌工艺
1、原理
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。

2、优缺点介绍
优点：辐射穿透力强，杀菌均匀彻底，能够照射密封包装的新产品，可连续操作。

适用于大型加工。

缺点：辐照技术的杀菌效果很好，但辐照照射如果把握不好，会改变食品的分子结构，从而影响食用者安全，一些含水量比较多的食品不适用，且易氧化和变色。

七、微波杀菌工艺
1、原理
微波杀菌就是将食品经微波处理后，使食品中的微生物丧失活力，从而达到延长保存期的目的。

2、微波杀菌的优点
（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，能在比较低的温度和较短的时间就能获得所需的消毒杀菌效果。

实践表明，一般杀菌温度在75-80℃就能达到效果，此外，微波处理食品能保留更多的营养成份和色、香、味、形等风味，且有膨化效果。

如常规热力处理的蔬菜保留的维生素C 是46-50%，而微波处理是60-90%，常规加热猪肝维生素A保持为58%，而微波加热为84%。

（3）节约能源
常规热力杀菌往往在环境及设备上存在热损失，而微波是直接对食品进行作用处理，因而没有额外的热能损耗。

此外，其电能到微波能的转换效率在70-80%，相比而言，一般可节电30-50%。

（4）表面和内部都同时进行
常规热力杀菌是从物料表面开始，然后通过热传导传至内部。

存在内外温差。

为了保持食品风味，缩短处理时间，往往食品内部没有达到足够温度而影响杀菌效果。

由于微波具有穿透作用，对食品进行整体处理时，表面和内部都同时受到作用，所以消毒杀菌均匀、彻底。

（5）便于控制
微波食品杀菌处理，设备能即开即用，没有常规热力杀菌的热惯性，操作灵活方便，微波功率能从零到额定功率连续可调、传输速度从零开始连续调整，便于控制。

（6）设备简单，工艺先进
与常规消毒杀菌相比，微波杀菌设备，不需要锅炉，复杂的管道系统，煤场和运输车辆等，只要具备水、电基本条件即可。

（7）改善劳动条件，节省占地面积
设备的工作环境温度低、噪音小，极大地改善了劳动条件。

整套微波设备的操作人员只需2-3人。

广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品的热化、干燥和杀菌。

肉制品经微波杀菌后，其鲜度、嫩度、风味均保持原样，卫生指标完全可低于国家食品卫生标准，货架贮存时间可达1-2个月，微波对肉制品杀菌、保鲜技术的成功应用，由原来保鲜期3天，延长到1-2个月，已将该项技术成果提高到崭新阶段。

3、微波杀菌的缺点：
杀菌不均匀；含水量多少影响微波灭菌效果，故不适用于含水量低的药材和药粉, 也不适于热敏类成分，对包材的杀菌也需要商榷。