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关于射流破碎冷杀菌技术的研究进展

杀菌是实现食品长期保藏必不可少的技术手段。尽管热杀菌可有效地杀灭食品中的有害微生物,但附带产生了对食品营养、风味、色泽的劣化。

出于对食品最小加工的追求,非热杀菌技术研究与日俱增。IFT(InstituteofFoodTechnology)于1998年成立专门的非热加工分会(NPD,Non-thermalProcessingDivision)以促进非热杀菌技术的研究和应用。目前,非热杀菌技术主要研究方向有:高静压杀菌技术(Cheftel,1995;Huang,1999;Patterson,2000)、脉冲电场杀菌技术(Góngora-Nieto,2002;Alvarez,2003)、脉冲磁场杀菌技术(Swanson,1995)、紫外杀菌技术(Bintsis,2000)、辐照杀菌技术(Dickson,2001)、强光闪照技术(Dunn,2002;Marquenie,2003)、超声波杀菌技术(Earnshaw,1995;Earnshaw,1998)以及以微滤或离心为主要手段的除菌技术(Wamsler,1996)等等。

射流破碎冷杀菌技术进展

超高压射流破碎技术作为一种潜在的可替代液态食品热杀菌的杀菌方法,从1990年开始受来研究人员的关注。目前的研究多集中于揭示现象、探讨应用方面的研究,分散于牛奶、果汁、微生物等领域。

超高压射流破碎杀菌是使液态食品在高压作用下,以高速射流形式瞬时通过阀孔狭隙,微生物受来挤压、摩擦、剪切、空穴、震荡以及膨爆等多复动力作用,导致细胞破碎或损伤从而失去活性。

Popper和Knorr(1990)第一尝试了高压射流钝化微生物的概念。试验中选用APVGaulinMicronLab40试验型高压均质机,以Escherichiacoli,Streptococcuslactis和Bacillussubtilis分别作为革兰氏阴性菌和两种不同胞壁酸残基结构革兰氏阳性菌的代表,发觉在100MPa时经多次处理即可使三种菌的初始菌数分别减少来0.1%、0.1%和10%。Toledo等人(2000)开发了一种高压喉释(High-PressureThrottling)设备,以Pseudomonasputida与Lactobacillussake分别作为牛奶腐败菌中革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌代表,实验发觉,最大压力310MPa的超高压动力可使液体培养基中的P.putida由初始菌数108cfu/ml下降来10-1倍稀释液中菌落数为0,L.sake则要比D85℃致死数值降低几个数量级。通过两种不同设计方式杀菌设备的比较,装备1(以HYDROPACP60-03CXS为增压装置)可以降低液体培养基中L.sake达4个对数单位,而装备2(以MicrofluidicsIP40-05SP为增压装置)则降低8个对数单位以上。子囊菌属酵母(Zygosaccharomycesbailii)具有坚硬的壳质细胞壁(BrockandMadigan,1991),摘用超高压动力处理可降低Z.bailii培养液中初始菌数2.6个对数单位(Toledoetal.2000)。杜军等人(2002)利用NCJJ-0.005/150射流破碎机,在微生物细胞破碎试验中,摘用150MPa压力2次处理,使Saccharomycescerevisiae悬液细胞(初始菌数108cfu/ml)全部破碎致死,动力作用对Bacillussubitlis的致死率可达5-7个对数单位。摘用200MPa的高压均质(含两个同步交迭增压装置),处理Lactobacilli磷酸盐缓冲悬液(初始菌数107cfu/ml),可以使其完全钝化(Lima,2004)。
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