殺菌（冷殺菌與熱殺菌）冷殺菌技術冷殺菌（物理殺菌）是當代一類嶄新的技術，物理殺菌條件易于控制，外界環(huán)境影響較小，由于殺菌過程中食品的溫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、味及營養(yǎng)成分，所以包裝與食品機械的設計與制造上采用冷殺菌技術是非常必要的。1.2超高壓脈沖電場殺菌超高壓脈沖電場殺菌是采用高壓脈沖器產(chǎn)生的脈沖電場進行殺菌的方法。其基本過程是用瞬時高壓處理放置在兩極間的低溫冷卻食品。其機理基于細胞膜穿孔效應、電磁機制模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應、臭氧效應等假設。其作用主要有2個：（1）場的作用。脈沖電場產(chǎn)生磁場，細胞膜在脈沖電場和磁場的交替作用下，通透性增加，振蕩加劇，膜強度減弱從而使膜破壞，膜內物質容易流出，膜外物質容易滲入，細胞膜的保護作用減弱甚至消失。（2）電離作用。電極附近物質電離產(chǎn)生的陰陽離子與膜內生命物質作用，阻礙了膜內正常生化反應和新陳代謝過程等的進行同時，液體介質電離產(chǎn)生臭氧的強烈氧化作用，使細胞內物質發(fā)生一系列的反應。通過場和電離的聯(lián)合作用，殺滅菌體［3］。超高壓脈沖電場殺菌已在實驗室水平上取得了顯著的成效。它可保持食品的新鮮及其風味，營養(yǎng)損失少。但因其殺菌系統(tǒng)造價高，制約了它在食品工業(yè)上的應用，且超高壓脈沖電場殺菌在黏性及固體顆粒食品中的應用還有待進一步的研究。1.3強磁場脈沖殺菌該技術采用強脈沖磁場的生物效應進行殺菌，在輸液管外面，套裝有螺旋興線圈，磁脈沖發(fā)生器在線圈內產(chǎn)生（2?10）T的磁場強度⑷。當液體物料通過該段輸液管時，其中的細菌即被殺死。該技術具有以下特點：殺菌時間短且效率高。殺菌效果好且溫升小，能做到既能殺菌，又能保持食品原有的風味、滋味、色香、品質和組分（維生素、氨基酸等）不變，不污染產(chǎn)品，無噪音，適用范圍廣泛［5］。1.4脈沖強光殺菌脈沖強光殺菌是采用脈沖的強烈白光閃照方法進行滅菌。通過惰性氣體發(fā)出與太陽光譜相反，但強度更強的紫外線至紅外線區(qū)進行殺菌。使用高強度白光的極短脈沖，殺死食品表面的微生物。該高強度的白光類似陽光，但僅以幾分之一秒鐘的速度反射出來，比陽光更強能迅速殺死細菌。脈沖強光下使微生物致死作用明顯，可進行徹底殺菌。在操作時對不同的食品、不同的菌種，需控制不同的光照強度與時間。可用于延長以透明物料包裝的食品的保鮮期［6］。1.5臭氧殺菌臭氧氧化力極強，僅次于氟，能迅速分解有害物質，殺菌能力是氯的600?3000倍，其分解后迅速的還原成氧氣。利用其性能的臭氧技術在歐美、日本等發(fā)達國家早就得到廣泛應用，是殺菌消毒、污水處理、水質凈化、食品貯存、醫(yī)療消毒等方面的首選技術。美國華盛頓大學醫(yī)學研究人員發(fā)現(xiàn)，臭氧可以抑制癌細胞的生長；日本石川島播麻種工業(yè)公司證明，臭氧水有望成為最佳的果樹殺菌劑，其殺菌效果明顯優(yōu)于次氯酸鈉；中國醫(yī)學科學院研究證明，臭氧可以有效地殺滅淋球菌，并且對水中的重金屬有分解作用［7］。試驗證明臭氧水是一種廣譜殺菌劑，它能在極短時間內有效地殺滅大腸桿菌、蠟桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、流腦雙球菌等一般病菌以及流感病菌、肝炎病毒等多種微生物?？蓺⑺篮脱趸~、肉、瓜果蔬菜、食品表面能產(chǎn)生異變的各種微生物和果蔬脫離母體后繼續(xù)進行生命活動的微生物，加速成熟乙烯氣體，延長保鮮期。1.6放射線殺菌放射線同位素放出的射線通常有a、B、Y3種射線，用于食品內部殺菌只有Y射線。Y射線是一種波長極短的電磁波，對物體有較強的穿透力，微生物的細胞質在一定強度Y射線下，沒有一種結構不受影響，因而產(chǎn)生變異或死亡。微生物代謝的核酸代謝環(huán)節(jié)能被射線抑制，蛋白質因照射作用而發(fā)生變性，其繁殖機能受到最大損害。射線照射不會引起溫度上升。一般抗熱力大的細菌，對放射線的抵抗力也較大［8］。1.7紫外線殺菌日光能殺滅細菌，主要是紫外線的作用，殺菌原理是微生物分子受激發(fā)后處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而破壞分子間特有的化學鍵導致細菌死亡［9］。微生物對于不同波長的紫外線的敏感性不同，紫外線對不同微生物照射致死量也不同，革蘭氏陰性無芽孢桿菌對紫外線最敏感。殺死革蘭氏陽性球菌的紫外線照射量需增大5?10倍。但紫外線穿透力弱，所以比較適用于對空氣、水、薄層流體制品及包裝容器表面的殺菌。日本某公司研制開發(fā)了一種紫外線殺菌燈，使用時間可達到7000h，對活水魚槽中進行滅菌，既保持水質的清凈新鮮，又能延長活魚壽命［10］。1.8微波殺菌微波是頻率從300MHz?300GMHz的電磁波。微波與物料直接相互作用，將超高頻電磁波轉化為熱能的過程。微波殺菌是微波熱效應和生物效應共同作用的結果。微波對細菌膜斷面的電位分布影響細胞周圍電子和離子濃度，從而改變細胞膜的通透性能，細菌因此營養(yǎng)不良，不能正常新陳代謝，生長發(fā)育受阻礙死亡。從生化角度分析，細菌正常生長和繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸①NA）是若干氫鍵緊密連接而成的卷曲大分子，微波導致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因或染色體畸變，甚至斷裂。微波殺菌正是利用電磁場效應和生物效應起到對微生物的殺滅作用。采用微波裝置在殺菌溫度、殺菌時間、產(chǎn)品品質保持、產(chǎn)品保質期及節(jié)能方面都有明顯的優(yōu)勢。德國內斯公司研制的微波室系統(tǒng)，加熱溫度為72?85°C,時間為1~8min、殺菌效果十分理想，特別適用于已包裝的面包、果醬、香腸、鍋餅、點心以及貯藏中殺滅蟲、卵等。微波處理的食品保質期達6個月以上［11］。1.9超聲殺菌超聲殺菌是利用超聲空穴現(xiàn)象產(chǎn)生的剪應力能機械地破碎細胞壁和加快物質轉移的原理進行殺菌，所以超聲頻率一般為20KHz-100KHz,能量為104kw/cm2,波長為3.0cm-7.5cm,是一種有效的非熱處理殺菌方法。Villamiel等對奶制品采用超聲殺菌和傳統(tǒng)殺菌進行對比研究，結果發(fā)現(xiàn)在相同的試驗條件下，超聲殺菌效果優(yōu)于傳統(tǒng)殺菌，初步表明超聲殺菌可用于奶制品工作［12］。熱殺菌技術濕熱滅菌法是指用飽和水蒸氣、沸水或流通蒸汽進行滅菌的方法，由于蒸汽潛熱大，穿透力強，容易使蛋白質變性或凝固，所以該法的滅菌效率比干熱滅菌法高，是藥物制劑生產(chǎn)過程中最常用的滅菌方法。濕熱滅菌法可分為：煮沸滅菌法、巴氏消毒法、高壓蒸汽滅菌法、流通蒸汽滅菌法、和間歇蒸汽滅菌法。影響濕熱滅菌的主要因素有：微生物的種類與數(shù)量、蒸汽的性質、藥品性質和滅菌時間等。（1）煮沸滅菌法：將水煮沸至100攝氏度，保持5-10分鐘可殺死細菌繁殖體，保持1-3小時可殺死芽胞。在水中加入百分之一至百分之二的碳酸氫鈉時沸點可達105攝氏度，能增強殺菌作用，還可去污防銹。此法適用于食具、刀箭、載玻片及注射器等。（2）巴氏消毒法：一種低溫消毒法，因巴斯德首創(chuàng)而得名。有兩種具體方法，一是低溫維持法：62攝氏度維持30分鐘；二是高溫瞬時法：75攝氏度作用15-30秒。該法適用于食品的消毒。（3）流通蒸氣滅菌法：利用常壓下的流通蒸汽進行滅菌。（4）間歇蒸汽滅菌法（5）高壓蒸汽滅菌法：103.4千帕蒸汽壓溫度達121.3攝氏度，維持15-20分鐘。濕熱滅菌法濕熱法可在較低的溫度下達到與干熱法相同的滅菌效果，因為：①濕熱中蛋白吸收水份，更易凝固變性；②水分子的穿透力比空氣大，更易均勻傳遞熱能；③蒸汽有潛熱存在，每1克水由氣態(tài)變成液態(tài)可釋放出529卡熱能，可迅速提高物體的溫度。濕熱滅菌法一般采用121攝氏度，滅菌20-30min,如果是產(chǎn)抱子的微生物則應采用滅菌后適宜溫度下培養(yǎng)幾小時，再滅菌一次，以用于殺死剛剛萌發(fā)的孢子。區(qū)別：與傳統(tǒng)的食