郑州市质量技术监督检验测试中心 李杜娟

由于直接关系到国民的身体健康和生命安全，食品安全越来越受到全社会的重视，其中最重要的一环是对食品的杀菌，传统杀菌技术大都存在不易实现自动化生产，工艺处理时间长，杀灭细菌不彻底，同时，部分技术还会影响食品原有的风味和营养成分等弊端。本文，笔者介绍了几种新的杀菌技术及其在食品工业中的应用。

一、高密度二氧化碳杀菌技术

近年来，新型非热力加工杀菌技术发展较快，高密度二氧化碳杀菌技术即为其中之一，其英文名称为Dense Phase Carbon Dioxide，简称DPCD。

1.DPCD的原理。在高密度状态下，二氧化碳是一种性质较好的溶剂，因为高密度二氧化碳能萃取出微生物或细菌的细胞内、细胞膜和细胞壁上的功能性物质，使微生物或细菌的细胞受到破坏，从而使微生物或细菌失去活性而死亡。

在100 MPa 以下（一般是3 MPa～70 MPa）压力下，在常温或较低的温度环境中，通过机械作用、化学作用或其他未知原理的作用杀死微生物或细菌，使食品中的酶、蛋白质等生物大分子变性达到灭菌保鲜的目的。

2.高密度二氧化碳杀菌的优点。DPCD 具有很多以往杀菌技术所没有的优点，如杀菌温度低、无污染、营养损失少等，并且，食品的营养价值、风味和天然味道不受或很少受影响，另外还具有低能耗、无毒素产生、成本低的特点，同时，其节约能源、节省空间、连续生产、无噪声等优点更为明显。

3.技术展望。DPCD 的应用研究已经广泛开展，但由于对DPCD研究的时间较短，目前DPCD处理大部分只适用于液体食品，并非对所有的食品都适用，许多方面的积累还处于初级阶段，限制了该技术在食品工业中的应用，需要进行深层次的机理研究，以推动工业化应用。

二、微波杀菌技术

微波杀菌技术，实质就是利用微波对食品进行处理，使食品中的微生物死亡或丧失活力，以达到延长食品保存期的目的。这种杀菌方法具有节约能源、适用范围广、穿透力强、加热效率高的特点，并且由于微波杀菌便于控制、加热均匀，食品的营养成分及色、香、味在杀菌后仍与食品的原有的品质较接近，目前主要用于肉、鱼、豆制品、牛乳、水果及啤酒等的杀菌。

微波杀菌技术的原理是，首先，在一定强度微波场作用下，细菌细胞改变了它们的运动规律及生物性排列组合状态，并使食物吸收微波能升温，食物体内蛋白质在同时受到极性转动和无极性热运动两方面的作用下，食物体内蛋白质的空间结构发生破坏或变化最终导致蛋白质变性，使蛋白质失去生物活性。因此，微波能的非热效应能起到常规物理杀菌所没有的特殊效果。其次，当微波进入食品内部时，食品中的水分子等极性分子不断改变极性方向，使食品的温度急剧升高，从而达到杀死细菌的效果。总之，微波杀菌技术通过微波的非热效应和热效应，对微生物体内的蛋白质和生理活性物质产生作用，使其发生变异和破坏，最终致使细胞死亡。

三、两次变温三次杀菌法

两次变温三次杀菌法主要用于肉制品的杀菌，首先，为了达到高温灭菌的效果，将肉制品加热到90 ℃～100 ℃。在第一次灭菌后，在37 ℃环境中连续培养24小时，然后，第二次将食物加热到90 ℃～100 ℃，进行二次灭菌。在二次灭菌的肉制食品中，可能仍会存在部分尚未萌发的菌类孢子，可以在既定的37 ℃环境中再次进行24 h的连续培养，培养后，再次将食品加热到90 ℃～100 ℃，进行第三次灭菌。通常情况下，采用两次变温培养三次常压加热灭菌法（简称两次变温三次杀菌法），可基本全部有效杀灭食品中包括芽孢在内的所有微生物，基本达到无菌的效果，一般情况下，可以使肉制品在常温25 ℃以下、产品外包装无破损的情况下，保存6个月不变质。

本杀菌法的实施步骤为：首先，将密封好的真空肉制食品放入100 ℃水中加热，当中心温度加热到90 ℃～100 ℃，预煮55 min，进行第一次杀菌。其次，当肉制品冷却至30 ℃左右的时候，在28 ℃～30 ℃的环境中再培养24 h，然后第二次加热食品，使食品中心温度达到90 ℃～100 ℃，保持此温度45 min，进行二次灭菌。最后，将食品冷却，直至37 ℃，然后在37 ℃的环境中连续培养24 h，再将食品加热，使其中心温度到90 ℃～100 ℃，然后保持45 min，进行第三次灭菌。

本技术的优点为：常压下加热灭菌，不破坏食品中的营养成分，可节约能源和生产设备的投资，对食品的质量无影响。

四、超高压杀菌技术

所谓超高压杀菌技术，是指食品经在以某种方式包装完好后，放入食用油、甘油、油与水的乳液等之类的乳液液体介质中，加压至100～1 000 MPa，并在该压力下作用一定时间后，达到灭菌的效果。该灭菌方法的基本原理是，为了抑制微生物中酶的活性和影响DNA等遗传物质的复制，利用高压破坏微生物的细胞膜，从而将微生物杀死，以达到杀菌的效果。在400～600 MPa的压力下，研究表明，可以杀灭诸如酵母菌、细菌、霉菌等之类的病菌，同时，还可以避免普通高温杀菌给食品带来的一些不良变化。因此，超高压杀菌对食品中的风味物质、维生素、色素等不产生或产生较小的影响，是其区别于其他杀菌方法的最大特点。由于使用该种杀菌方法能使食品的营养成分损失比较少，并能较好地保持食品固有的色、香、味，延长食品的保存期，所以，尤其适用于果酱、果汁类食品的杀菌。

五、脉冲强光杀菌技术

研究表明，脉冲强光对酵母菌、枯草芽孢杆菌等菌类有较好的杀灭效果。当利用脉冲强光对食品进行30余次闪照后，可将这些食品中的细菌由105 个减少至0 个，几乎完全杀死，杀菌效果较好。

脉冲强光杀菌技术，实质就是采用脉冲白光对食品进行闪照，利用强光杀灭食品中的细菌。闪照次数、输入电压及菌液原始浓度等因素，对该技术实施的效果起着决定性影响。一般而言，多利用该技术处理食品的表面，对食品的营养成分和风味几乎没有影响，所以，多用于延长以透明材料包装等新鲜食品的货架期。

六、辐照杀菌技术

辐照杀菌一般是利用常见的是60 Co 和137 Cs 的γ射线、X射线或加速电子射线对食品的穿透力，照射食品，达到杀死食品或农产品中细菌或微生物的一种冷灭菌方法。经射线照射后的食品或农产品内能够形成离子、分子碎片或激发态分子，同时，这些离子、分子碎片或激发态分子间又互相作用，进而生成与原始物质不同的化合物。在这些离子、分子碎片或激发态分子产生化学效应的基础上，受辐照的食品体内还可能发生一连串的生物学效应，从而导致食品或农产品内的微生物体内的蛋白质、核酸、促进生化反应的酶以及食品或农产品内的其他害虫、虫卵受到破坏，失去活力，进而终止食品或农产品的生长老化或被侵蚀，达到维持食品或农产品品质稳定的目的。

辐照杀菌技术在保持食品和农产品在品质和感官方面有较好的特性，这是因为辐照杀菌几乎不产生热量，所以，利用此杀菌技术对冷冻状态食品进行杀菌处理，也较为适合。该杀菌方法，与微波灭菌、静电杀菌、超高压杀菌、高压电场杀菌等其他传统的加热法相比，易于精确控制，且耗能低，同时辐照杀菌技术操作方便，工艺简单，效率高，可以实现高度自动化连续作业。目前，辐照杀菌技术已经被世卫（世界卫生组织）列为安全有效食品处理方法，并制定了相应的技术标准。

七、超高温瞬间杀菌技术

UHT杀菌技术，即超高温杀菌技术，是指利用超高温杀灭食品中的细菌的技术，一般加热温度为125 ℃～150 ℃，加热时间2～8 s，可以实现对料液瞬间杀菌，使食品达到商业无菌的要求。UHT 杀菌技术的关键是对食品进行超高温处理，超高温处理可以通过对食品进行间接加热和直接加热两种方式进行处理。

超高温瞬时杀菌技术杀菌时间短，几乎能在瞬间、瞬时杀菌，杀菌效果特别好，可接近或基本达到灭菌的要求，并且引起的化学变化很小，食品中的营养物质也破坏较少，营养成分保存率一般都在95%以上，与传统的热力杀菌法相比，营养成分保存率较高。近年来，超高温式杀菌装置，与食品无菌包装技术配合使用，在国内外发展很快，该装置具有提高处理能力、节约能源、缩小设备体积、稳定产品质量，并可实行设备原地无拆卸循环清洗。随着设备和技术的不断发展，这种技术目前已得到较为广泛的应用，多用于饮料、豆乳、果汁及酒等液体食品的生产。