食品原料与加工：食品的非热杀菌与除菌.ppt

影响微生物对压力抵抗能力的其它因素
1、 微生物种类 2、 细胞形态 3、 食品介质种类和性状 4、 加压温度 5、 加压时间 6、 压力大小 7、 加压模式 8、 压力与其他杀菌技术的协同作用
高压下微生物灭活的动力学
微生物的死亡遵循一级反应动力学
超高静压杀菌效果
G(+)营养体对HHP的抵抗力强于G（－);
超高静压(HHP)发展
起源于19世纪末，Tameman 开启超高静压处理技术 之门；
1899～1929年，Hite发现HHP抑制微生物生长； 1974年方法，Wison提出（压力＋温度）保藏食品； 1986～，日本市场出现HHP处理的食品； 1992～欧盟实施HPP技术应用投资计划，相关产品上
脉冲电场（Pulsed Electric Field,PEF) 振荡磁场（Oscillating Magnetic Fields, OFM)
二、食品非热杀菌技术
（一）超高静压杀菌 食品的超高静压（UHP或HHP）处理技术是指将密封
于弹性容器内的食品置于水或其它液体作为传压介质的 压力系统中，经100MPa以上的压力处理，以达到杀菌、 灭酶和改善食品的功能特性等作用。 超高压处理通常在室温或较低的温度下进行，在一定高 压下食品蛋白质变性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活 动，细菌等微生物被杀死。
（二） 缺点 1、 高压导致蛋白质凝胶化，由于细胞壁破裂，酶活 力可能增加 2、 可引起蛋白质凝胶、注释及膨胀 3、 引起食物组织内变化 4、 设备的初装费高 5、 细菌的孢子、霉菌和酵母可能要求不同高压须消 灭时间长
超高静压杀菌特点
酸性食品（pH<4.6），HPP可以达到商业杀菌要求。 低酸性食品（pH>4.6），HPP可以作为巴氏杀菌辅
助手段 对芽孢菌，需结合其他处理方法
超高静压杀菌的特点
技术优势: 1、 能在常温或较低温度下达到杀菌，灭酶的作用， 与传统的热处理相比，减少了由于高热处理引起的食 品营养成分和色、香、味的损失或劣化 2、 由于传压速度快，均匀，不存在压力梯度，超高 压处理不受食品的大小和形状的影响，使得超高压处 理过程较为简单 3、 耗能较少，处理过程中只需要在升压阶段以液压 式高压泵加压，而恒压和降压阶段则不需要输入能量
细菌芽孢与热协同处理可降低杀灭芽孢所需的压力和 加热温度；
一般而言，为杀灭有害菌而选择的压力条件基本能满 足大多数人类病毒的要求；
寄生虫对压力的敏感性要高于细菌的芽孢和细胞。
影响超高静压(HHP)杀菌效果的因素
（1）微生物的种类和生长期条件； （2）压力大小和加压时间； （3）施压方式：对于芽孢，间歇式加压好于
抑制生化反应 影响DNA的复制
HPP对微生物的作用
蛋白质聚 集
DNA发 生变化
细胞膜 的完整 性发生 变化
膜的发 生变化 通透性
超高静压的杀菌效果
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。
细菌 酵母和霉菌 病毒 寄生虫
食品的非热杀菌与除菌
食品的非热杀菌技术：是指采用非加热的方法杀灭 食品中的致病菌和腐败菌，使产品达到无菌程度要 求的杀菌技术。
食品的非热杀菌
空气净化除菌
食品生产用水的净化除菌
第一节食品的非热杀菌定义及种类
非热杀菌 杀菌过程中食品温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、味及营养成分。
市；
1999～2000 美国市场也出现HPP巴氏杀菌食品 20世纪90年代，国内开展HPP技术研究，目前处于开
发应用阶段，
超高静压杀菌对微生物的作用机理
改变微生物的细胞形态结构
超高静压杀菌对微生物的作用机理
破坏微生物细胞膜
超高静压杀菌对微生物的作用机理
钝化酶的活性
超高静压杀菌对微生物的作用机理
4.酶因其分子量和分子结构不同，超高压下活性变化也不一 样，故需加压到所有酶失活为止。若允许残存酶时为防止流 通中质量下降需采用低温流通的方法
5.超高压装置必须采用耐高压的金属材料和结构，故装置笨 重，且基本建设费用高；
6.因反复加减压，高压密封体易损坏，加压容器易发生损伤， 故实用的超高压装置目前压力在500MPa左右；
7.虽然已经进行了蛋白质、淀粉等天然高分子物质及微生物 的基础Leabharlann Baidu究，但实际应用时仍需根据加工的食品设定处理条
超高静压(HHP)处理系统
加压系统、处理室、 密封系统和控制系统。
工艺特点
（一） 优点 1、 处理过程中不加热，食物保持新鲜 2、 处理过程能应用在最终包装的产品 3、 对液体食品过程能作为无菌过程的一部分被应用 4、 酶活力可以停止
存在问题
1.由于超高压是基于对食品主成分水的压缩效果，它是利用 了帕斯卡定律，因此对于不适合这一定律的干燥食品、粉状 或粒状食品，不能采用超高压处理技术；
2.由于高压下食物的体积会缩小，故只能用软材料包装；
3.一些产芽孢的细菌，特别是低酸性食品中的肉毒梭茵，需 在70℃以上加压到600MPa或加压到1000MMPa以上才能 杀死；
连续式加压 （4）温度 （5）pH值 （6）物料组成成分 （7）水分活度 ：低aw产生的细胞收缩作用和
对生长的抑制作用使细胞对压力产生抗性
超高静压的产生
直接加压产生
超高静压的产生
间接加压产生
超高静压杀菌的特点
用超高压技术处理食品，可达到高效杀菌的目 的，且对食品中的维生素、色素和风味物质等 低分子化合物的共价键无明显影响，从而使食 品能较好地保持原有的色、香、味、营养和保 健功能，这是超高压技术的突出优点，也是超 高压技术与其它常规食品杀菌技术的主要不同 之处。
优点： 热效应小，温度低； 高温引起的品质降低小； 维生素、风味及必需的营养素变化小； 能量消耗少。
食品非热杀菌技术种类
化学杀菌（杀菌剂、抑菌剂和防腐剂等） 物理杀菌（辐照、紫外线、脉冲电场、振荡磁场、超声波、
脉冲光、脉冲x射线等）
新型的食品非热杀菌技术
超高静压（Ultra High Hydrostatic Pressure,UHHP,HHP)