食品冷杀菌设备与技术综述摘要：传统的热力杀菌是在加热的环境下进行的，因此会不同程度地破坏食品中的营养成分和天然特性。

为了更大限度保持食品本身的固有品质，一些新型的灭菌技术——冷杀菌应运而生，如超高压杀菌、超高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、放射线杀菌等。

近年来，随着人们饮食观念的改变，原汁原味的食品逐渐成为时尚，因而冷杀菌技术也越来越受到食品科学研究工作者的高度重视。

[1]冷杀菌技术给食品工业带来了新的革命，就冷杀菌技术在食品领域的应用研究进行综述，展望冷杀菌技术的发展前景。

关键词：食品；冷杀菌；研究；进展Food cold sterilization equipment and technology reviewClass: 12 Food (2) Name: Zheng Yong student number: 1202062004 Abstract: The traditional thermal sterilization is carried out under a heated environment, thus varying degrees of damage to the natural characteristics of nutrients and food. To a greater extent maintain the inherent quality of the food itself, some new sterilization techniques - cold sterilization emerged, such as ultra-high pressure sterilization, high pressure pulsed electric fields, pulsed light sterilization, radiation sterilization. In recent years, with changes in diet concept, authentic food gradually become fashionable, so cold sterilization technology becomes more and more workers attach great importance to food science. Cold sterilization technology to the food industry has brought a new revolution, the application of cold sterilization technology in the food industry were reviewed, prospect prospects cold sterilization techniques.Keywords: food; cold sterilization; Research; Advances0 前言杀菌是食品加工过程中非常重要的环节之一，其目的是杀死微生物，钝化酶类等，使食品具有足够的保质期。

食品工业中采用的杀菌方法主要有加热杀菌和非加热杀菌。

冷杀菌（物理杀菌）是当代一类崭新的技术，物理杀菌条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，即有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分。

与传统的热杀菌法相比冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品固有的营养成分、质构、色泽和新鲜度，此技术虽然起步较晚，但能满足消费者对食品营养、原汁原味的要求，因此日益受到重视并且发展很快，成为近来国内外食品科学与工程领域研究的热点。

1臭氧杀菌臭氧是一种强氧化剂，能氧化分解细菌内部的酶，破坏细菌新陈代谢，还可透过细胞膜组织，侵人胞内，使菌体发生通透性畸变，导致细胞死亡。

试验证明臭氧水是一种广谱杀菌剂，可杀死和氧化鱼、肉、瓜果蔬菜、食品表面能产生异变的各种微生物和果蔬脱离母体后继续进行生命活动的微生物，加速成熟乙烯气体，延长保鲜期。

另外臭氧杀菌彻底无死角、无残留、无污染、杀菌广谱，已广泛用于水处理、空气净化、食品加工及保鲜、医疗医药等领域。

[2]1999年以来还推出臭氧控制温室病虫害装置，来满足温室蔬菜的无公害生产需求。

这些都为臭氧的发展应用起到极大的推动作用。

2 超高压杀菌超高压杀菌是将包装好的食品物料放入液体介质，在100～1000MPa压力下处理一段时间使之达到灭菌要求。

其原理是利用压力对微生物的致死作用，主要通过破坏细胞膜、抑制酶活性和影响DNA等遗传物质的复制来实现。

采用超高压技术，400MPa-600Mpa 的压力下，能杀死果汁中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。

现在日本市场上已有利用超高压杀菌的果汁果酱等产品出售[3]。

这种经超高压处理过的果制品避免了一般高温杀菌带来的不良变化，口感好，色泽天然，安全性高，保质期长。

但该技术不能连续生产，只能分批运用。

超高压杀菌可能引起果蔬在极限压力下变形或状态明显改变。

因此主要用于没有固定形状的果蔬制品。

3放射线杀菌射线在对食品照射过程中会产生直接和间接两种化学效应。

直接效应是微生物细胞间质受高能电子射线照射后发生电离和化学作用，使物质形成离子、激发态或分子碎片。

间接效应是水分经辐射和发生电离作用而产生各种游离基和过氧化氢再与细胞内其它物质作用，生成与原始物质不同的化合物。

这两种作用会阻碍微生物细胞内的一切活动，导致细胞死亡[4]。

食品在正常推荐的剂量辐照后其营养成分损失很少，但维生素和脂肪对辐照较为敏感，脂溶性维生素较水溶性维生素敏感;辐照处理对各种食品色素的影响不同，动物性色素较植物性色素敏感。

目前不少营养口服液及粉状全营养素制品均采用辐照灭菌，其它如水产品、肉制品蛋类、蜂花粉等经辐照完全杀菌后在常温下皆可贮藏较长时间，用10KGy左右的剂量辐照蛋类便可杀灭沙门氏菌。

4 强磁场脉冲杀菌在高强度交变磁场的作用下，可以杀灭细菌和抑制细菌的增长。

该技术具有以下特点：杀菌时间短且效率高。

杀菌效果好且温升小，能做到既能杀菌，又能保持食品原有的风味、滋味、色香、品质和组分（维生素、氨基酸等）不变，不污染产品，无噪音，适用范围广泛[5]。

5 超高压脉冲电场杀菌高压脉冲电场杀菌就是采用高压脉冲器产生的脉冲电场进行杀菌。

其机理解释主要有电崩解和电穿孔。

电崩解认为微生物细胞膜可看作一个注满电解质的容器，在外加电场作用下膜电位差V会随电压的增大而增大，导致细胞膜厚度减小，当V达到临界崩解电位差时，细胞膜上形成孔产生瞬间放电，使膜分解。

电穿孔认为外加电场下细胞膜压缩形成小孔，通透性增强，小分子进入细胞内，使细胞体积膨胀，导致膜破裂，内容物外漏，细胞死亡[6]。

超高压脉冲电场杀菌已在实验室水平上取得了显著的成效。

它可保持食品的新鲜及其风味，营养损失少。

但因其杀菌系统造价高，制约了它在食品工业上的应用，且超高压脉冲电场杀菌在黏性及固体颗粒食品中的应用还有待进一步的研究。

6 微波杀菌[7]微波与生物体的相互作用是一个很复杂的过程，分为热效应和非热效应两种。

它是当生物体受到微波辐射时，微波透射生物体被吸收后所产生的综合生物效应结果。

而且在相同条件下，微波杀菌致死温度比传统加热杀菌低。

但是微波杀菌技术能够很大程度的保持食品的营养成分，杀菌效果明显，可以使食品不添加各种有害人们身心健康的防腐剂并且延长保质期。

它的应用十分广泛，应用领域主要有粮油制品、豆制品、奶制品、调味品、果树杀菌保鲜、水产品以及医疗器械的杀菌等方面。

微波加热杀菌设备以结构划分的话，有很多种形式。

如：平板式、曲折波导式、箱型隧道式、圆柱型直立式或卧式、管道式和传送带式等等。

这其中每一种设备都有它们特有的特点及优势。

7 脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌是一种新型冷杀菌技术，有一定穿透性，闪照时脉冲强光作用于微生物蛋白质和核酸活性结构上，使其变性，细胞失去生物活性，抑制其生长繁殖，达到杀菌目的。

有关其杀菌机理还有待实验进一步解释。

[8]脉冲强光下使微生物致死作用明显，可进行彻底杀菌。

在操作时对不同的食品、不同的菌种，需控制不同的光照强度与时间。

可用于延长以透明物料包装的食品的保鲜期。

8超声杀菌[9]超声杀菌是利用超声空穴现象产生的剪应力能机械地破碎细胞壁和加快物质转移的原理进行杀菌，所以超声频率一般为20KHz-100KHz，能量为104kw/cm2，波长为3.0cm-7.5cm，是一种有效的非热处理杀菌方法。

科学家对奶制品采用超声杀菌和传统杀菌进行对比研究，结果发现在相同的试验条件下，超声杀菌效果优于传统杀菌，初步表明超声杀菌可用于奶制品工作。

结语冷杀菌是在食品温度不升高或升高很低的条件下进行杀菌，弥补了热杀菌的不足，可最大限度地保持食品功能成分的生理活性及原有的色香味及营养成分，是一种安全高效的杀菌方法作为新型杀菌技术，近年来冷杀菌受到了国内外食品行业的极大关注，使之成为21世纪食品工业研究和推广的重要高新技术之一，在食品加工过程中采用冷杀菌技术成为必然的趋势。

但是，人们对于冷杀菌技术中的不确定安全因素的担忧，大大的制约了冷杀菌技术的发展。

除此之外冷杀菌技术高昂的设备及维护费用也限制了该技术在食品方面的应用。

令人庆幸的是随着科学技术的发展冷杀菌技术中的许多问题已经被逐渐解决，相信在不久的将来它将是最有应用前景的杀菌技术。

参考文献：[1]陈斌主编.食品加工机械与设备.—北京：机械工业出版社，2008.7[2]方敏，沈月新.臭氧及其在水产品保鲜中的应用[J].水产科学，2003（4）：35-37[3]孙美琴，郝慧英.冷杀菌技术及其在果汁生产中的应用[J].饮料工业，2003（1）：6-9[4]许学勤主编。

食品工厂机械与设备.—北京：中国轻工业出版社，2005.1[5]骆新峥，马海乐，高梦祥.脉冲磁场杀菌机理分析[J].食品科技，2004（4）：11-13[6]杜存臣，颜惠庚.高压脉冲电场非热杀菌技术研究进展[J]。

现代食品科技2005，21（85）151-153[7]殷涌光主编等.食品机械与设备.—北京：化学工业出版社，2006.9[8]吴海霞，韩学梦.食品冷杀菌技术研究进展[J].食品科学，2010（2）45-48[9]陈从贵，张国志主编.食品机械与设备.—南京：东南大学出版社，2009.6。