手機版
一、食品熱處理
作為食品加工及保藏中用于改善食品品質、延長食品貯藏期的最重要的方法之一。其主要作用是殺滅致病菌和其它有害的微生物，鈍化酶類，破壞食品中不需要或有害的成分或因子，改善食品的品質與特性，以及提高食品中營養成分的可利用率、可消化性等。
當然，熱處理也存在一定的負面影響，如對熱敏性成分影響較大，也會使食品的品質和特性產生不良的變化，加工過程消耗的能量較大。
1、工業烹飪
常作為食品加工的一種前處理，主要是為了提高食品感官質量。烹飪通常有煮、燜（燉）、烘（焙）、炸（煎）、烤等幾種形式。
2、焙烤
焙（Baking）和烤（Roasting）基本上是相同的單元操作，它們都是以高溫熱來改變食品的食用特性。
兩者的區別在于烘焙主要用于面制品和水果，而燒烤主要針對肉類、堅果和蔬菜。
焙烤也可達到一定的殺菌和降低食品表面水分活性的作用，使制品有一定的保藏性，但焙烤食品的貯藏期一般較短，結合冷藏和包裝可適當地延長貯藏期。
3、油炸
主要是為了提高食品的食用品質而采用的一種熱處理手段。
通過油炸可以產生油炸食品特有的色香味和質感。油炸處理也有一定的殺菌、滅酶和降低食品水分活性的作用。
油炸食品的的貯藏性主要由油炸后食品的水分活性所決定。但是油炸食品在儲存期間容易發生油脂哈敗現象。
4、熱燙
又稱燙漂、殺青、預煮。主要應用于蔬菜和某些水果，保持原有色澤，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處理工序。
二、熱殺菌
是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式。
1、根據要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌和商業殺菌。
（1）巴氏殺菌，也叫低溫消毒法、冷殺菌法，利用較低的溫度既可殺死病菌又能保持物品中營養物質風味不變，常定義為需要殺死各種病原菌的熱處理方法，目前主要應用在牛奶加工中，既可殺死對健康有害的病原菌又可使乳質盡量少發生變化。
（2）商業殺菌，也叫商業無菌，所有病原菌和能形成毒素的微生物已受到破壞，在正常處理和貯藏條件下能在產品中生長和形成敗壞的其他微生物（如果存在的話）也同樣受到破壞。經過商業無菌的食品可含有極少量的細菌孢子，但這種孢子在食品中一般并不繁殖。然而，若把這種孢子從食品中離析出來，并賦予特殊的環境條件，它們仍可顯示出生命力，多應用在罐頭和瓶裝食品中。
2、殺菌的方法通常以壓力、溫度、時間、加熱介質和設備、以及殺菌和裝罐密封的關系等來劃分，以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌；殺菌的加熱介質可以是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等。
（1）濕熱殺菌
以蒸氣、熱水為熱介質，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。利用熱能轉換器（如鍋爐）將燃燒的熱能轉變為熱水或蒸汽作為加熱介質，再以換熱器將熱水或蒸汽的熱能傳給食品，或將蒸汽直接噴入待加熱的食品。
（2）常壓殺菌
通過熱蒸汽使蛋白質變性而殺滅微生物的方法。濕熱穿透力強，滅菌效果較干熱好。主要以水（也有用水蒸汽）為加熱介質，殺菌溫度在100℃或100℃以下，用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌。
殺菌時罐頭處于常壓下，適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭。殺菌設備有間歇式和連續式的。
①煮沸或流通蒸汽滅菌：常壓沸水和蒸汽的溫度是100℃，一般30-60min可殺死細菌繁殖體，但不能完全殺滅芽孢。
此法適用于不能高壓蒸汽滅菌的物品。
②低溫間隙滅菌（巴氏滅菌法）：先用60-80℃加熱1h，然后置20~25℃保存24h（或常溫過夜），使其中殘存的芽孢萌發成繁殖體，再用以上條件滅菌，如此反復三次。
本法適用于不耐高溫或高溫下易變質的物品，但很費時。
（3）高壓蒸汽殺菌
利用飽和水蒸汽作為加熱介質，殺菌時罐頭處于飽和蒸汽中，殺菌溫度高于100℃，用于低酸性食品的殺菌。
由于殺菌時殺菌設備中的空氣被排盡，有利于溫度保持一致。在較高殺菌溫度高于121℃時，冷卻時一般采用空氣反壓冷卻。
殺菌設備有間歇式和連續式的，罐頭在殺菌設備中有靜止的也有回轉的。回轉式殺菌設備可以縮短殺菌時間。
（4）高壓水煮殺菌
利用空氣加壓下的水作為加熱介質，殺菌溫度高于100℃，主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌。
殺菌（包括冷卻）時罐頭浸沒于水中以使傳熱均勻，并防止由于罐內外壓差太大或溫度變化過劇而造成的容器破損。殺菌時需保持空氣和水的良好循環以使溫度均勻。
殺菌設備主要是間歇式的，但罐頭在殺菌時可保持回轉。軟罐頭殺菌時則需要特殊的托盤（架）放置軟罐頭以利于加熱介質的循環。
（5）空氣加壓蒸汽殺菌
是利用蒸汽為加熱介質，同時在殺菌設備內加入壓縮空氣以增加罐外壓力、減小罐內外壓差。
主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌溫度在100℃以上，殺菌設備為間歇式。其控制要求嚴格，否則易造成殺菌時殺菌設備內溫度分配不均。
（6）火焰殺菌
利用火焰直接加熱罐頭，是一種常壓下的高溫短時殺菌。殺菌時罐頭經預熱后在高溫火焰（溫度達1300℃以上）上滾過，短時間內達到高溫，維持一段較短時間后，經水噴淋冷卻。罐內食品可不需要湯汁作為對流傳熱的介質，內容物中固形物含量高。
但由于滅菌時罐內壓較高，一般只用于小型金屬罐。此法的殺菌溫度較難控制（一般以加入后測定罐頭輻射出的熱量確定）。
（7）熱裝罐密封殺菌
是對裝罐前的食品進行熱處理，然后趁熱立即將食品裝罐密封，利用食品的余熱完成對密封后罐頭的殺菌或進行二次殺菌，達到殺菌要求后再將罐頭冷卻。
主要用于汁醬類酸性食品的殺菌。殺菌設備多用管式或片式，對裝罐容器的清潔無菌程度要求較高，密封后多將罐頭倒置，以保證對罐蓋的殺菌。
（8）預殺菌無菌裝罐
是使食品在預殺菌過程中達到殺菌要求，然后冷卻至常溫，在無菌的狀態下裝入經滅菌處理的無菌容器中并進行密封（封罐）。
多用于液態和半液態食品的殺菌。預殺菌在熱交換器中完成，時間短。
無菌裝罐可在無菌包裝設備或系統中完成，是一種連續的高溫短時或超高溫瞬時殺菌方法。適用于軟性包裝材料和金屬、塑料容器。
三、非熱殺菌
殺菌過程中食品溫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、味及營養成分。
非熱殺菌技術主要包括物理殺菌和化學殺菌。非熱物理殺菌是采用物理手段（如電磁波、壓力、光照等）進行殺菌，化學殺菌則是通過化學試劑來達到殺菌的作用。
1、超高壓（UHP）殺菌技術
是指將密封于彈性容器內的食品置于水或其它液體作為傳壓介質的壓力系統中，經100MPa以上的壓力處理，以達到殺菌，滅酶和改善食品的功能特性等作用。
2、高壓脈沖電場（PEF）殺菌
是利用強電場脈沖的介電阻斷原理對食品微生物產生抑制作用，具有處理時間短、能耗低、傳遞快速、均勻等優點，因而有望廣泛地用于食品殺菌。
3、脈沖強光殺菌
是用連續的寬帶光譜短而強的脈沖，抑制食品和包裝材料表面、透明飲料、固體表面和氣體中的微生物。
4、磁力殺菌
是處于實驗開發階段的非熱殺菌技術。研究表明，采用6000的磁力強度，將食品放在N極與S極之間，經過連續擺動，不需加熱，即可達到100%的殺菌效果，對食品的成分和風味無任何影響。
可運用于飲料、調味品及各種包裝的固體食品。
5、感應電子殺菌
是以電為能源的線性感應電子加速器所產生的電離輻射導致微生物的DNA和細胞發生變化，進而鈍化和殺死有害微生物。
6、半導體光催化殺菌
半導體光催化技術應用到了殺菌領域，尤其是水的深度處理方面，開辟了殺菌領域新天地。
這種殺菌是通過生物生命活動過程中電子的得失而導致的結果。因而控制合適的光催化條件，就能達到良好的殺菌效果。
7、微波滅菌
用于食品殺菌的微波頻率常為2450兆赫茲。
微波對微生物致死效應有兩方面的因素，即熱效應和非熱效應。熱效應是指物料吸收微波能，溫度升高從而達到滅菌的效果。非熱效應是指微波形成的電磁場使生物體的極性分子產生強烈的旋轉效應，使微生物的營養細胞失去活性或破壞微生物細胞內的酶系統，造成微生物的死亡。
微波殺菌具有穿透力強、節約能源、加熱效率高、適用范圍廣等特點。而且微波殺菌便于控制，加熱均勻，食品的營養、成分及色、香、味經殺菌基本接近食品的天然品質。微波殺菌主要用于肉、魚、豆制品、牛乳、水果及啤酒等。
8、紫外線殺菌
是用紫外線照射物質，使物體表面的微生物細胞內核蛋白分子構造發生變化而引起死亡。
紫外線的只能沿直線傳播，燈管距離物體表面不得超過1米，且應達到足夠的照射劑量（殺細菌芽孢時應達到100000UW.s/cm2），用于空氣消毒時要求每㎡不少于1.5W，照射時間不少于30min，燈管距離地面小于2m。燈管一般壽命1000小時，每半年監測輻射強度一次，低于70uw/cm2時應更換。
但紫外線殺菌受相對濕度的影響較大，當潔凈室內相對濕度>60%時，其滅菌效果明顯減弱，相對濕度>80%時，不宜使用。
9、電阻殺菌技術
是利用電流通過食品時，食品中的極性分子在電極極性的高頻變化下，不斷地旋轉摩擦而產生熱量，達到殺死活菌體的作用。
10、臭氧殺菌
利用高壓放電的原理產生臭氧，破壞病毒和細菌的結構，從而達到消毒的目的。
其優點是氣體擴散均勻，通透性好，克服了紫外線殺菌存在的消毒死角問題，沒有消毒劑殘留。
臭氧作用緩慢，一般需要60-120min才能達到消毒目的，且臭氧會對人的呼吸道有刺激，造成不適。雖然對大多微生物效果理想，但對真菌作用效果不理想，比如，霉菌。
11、輻照殺菌技術
輻照就是利用X射線、γ射線或加速電子射線對食品的穿透力以達到殺死食品中的微生物和害蟲的一種冷滅菌消毒方法。
受輻照的食品或生物體會形成離子、激發態分子或分子碎片，進而這些產物間又相互作用，生成與原始物質不同的化合物。還會發生一系列生化效應，導致害蟲、蟲卵、微生物體內的蛋白質、核酸及促進生化反應的酶受到破壞、失去活力，進而終止食品被侵蝕和生長老化的過程，維持品質穩定。
12、高壓電場脈沖殺菌技術
高壓電場脈沖殺菌是在兩個電極間產生瞬間高壓，以脈沖電場作用于食品。高壓電脈沖處理能破壞細菌的細胞膜，改變其通透性，從而殺死細胞。
高壓電脈沖殺菌一般在常溫下進行，處理時間為幾十毫秒。所以用這種方法處理過的食品與新鮮食品相比在物理性質、化學性質、營養成分上改變很小，風味、滋味無感覺出來的差異。而且殺菌效果明顯，達到商業無菌的要求，特別適用于熱敏性食品，具有廣闊的應用前景。
13、膜過濾除菌技術
隨著材料科學的發展，各種可用于物料分離的膜相繼出現，膜分離技術已在食品、生物制藥等工業生產中得到廣泛應用，例如生化物質的提取、純水的制備、果汁的濃縮等。膜分離過程根據推動力的不同，大體分為兩種。
一類是以壓力為推動力的膜過程，如超濾、微空過濾、反滲透；
另一種是以電力為推動力的膜過程，稱為離子交換，如電滲析。
膜過濾除菌技術具有耗能少、在常溫下操作、適用于熱敏性物料、工藝適用性強等優點，其應用前景廣闊，現已廣泛用于食品、生化、制藥、乳品、果汁等的過濾除菌。食品工程中的殺菌技術還很多，如二氧化氯殺菌技術、氯氣殺菌技術、電子滅菌技術、加熱與加壓并用殺菌技術、加熱與化學藥劑并用殺菌技術、加熱與輻射并用殺菌技術、靜電殺菌技術等，這些技術正在得以研究和應用。
14、超聲波滅菌技術
超聲波是頻率大于10kHz 的聲波。超聲波同普通聲波一樣屬于縱波。超聲波與傳聲媒質相互作用蘊藏著巨大的能量，當遇到物料時就對其產生快速交替的壓縮和膨脹作用，這種能量在極短的時間內足以起到殺滅和破壞微生物的作用，而且還能夠對食品產生諸如均質、催陳、裂解大分子物質等多種作用，具有其他物理滅菌方法難以取得的多重效果，從而能夠更好地提高食品品質，保證食品安全。
15、低溫等離子體殺菌技術
低溫等離子體殺菌技術是一種新興于傳統加熱殺菌技術后的食品非加熱殺菌技術，該技術具有溫度低、時間短、損傷小、殘留物少及無污染等優點。
相較于傳統的熱殺菌技術，低溫等離子體技術在殺菌過程中具有安全、高效，以及產生的活性物質能高效殺菌且不易殘留等特點。
16、高靜水壓技術
高靜水壓技術（High Hydrostatic Pressure，HHP）是利用水作為媒介向產品傳遞壓力，作用于非共價鍵，破壞高分子物質的結構，引起物質改性，以達到滅活大多數致病菌和腐敗菌，使蛋白質、淀粉等大分子物質變性失活的目的，而對于小分子物質如多酚、維生素、氨基酸、風味物質等的影響較小。食品加工中施加的壓力通常在 300 ～ 600 MPa。
HPP 技術具有綠色、高效、環保、作用溫度低、作用部位均一的特點，已被應用于加工海鮮、乳化型肉制品以及各種果汁等，殺菌效率主要取決于壓力、時間、溫度和微生物的抗性。
非熱殺菌技術能夠在較低溫度下滅活微生物，但 這些過程需要較高的處理強度。為了在較低的工藝強 度下增強抗菌效果，可以將非熱技術與傳統的保存方 法、抗菌劑或其他非熱處理相結合。
