脉冲强光在食品杀菌中的应用研究进展
总酚,1脉冲强光处理对食品中微生物的影响,1细菌,2真菌,3病毒,2脉冲强光处理对食品品质的影响,1色泽,2硬度,3风味,4多酚,5抗氧化能力,6其它成分,3包装材料和食品接触面对脉冲强光处理效率的影响,4结论
王 龑,郑 勇,杨 开(浙江工业大学食品科学与工程学院 杭州310014)
自1996年脉冲光技术被美国食品与药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准用于食品工业以来,脉冲强光(Pulsed Light,PL)作为一种新兴的非热杀菌技术受到越来越多的关注。PL 是表面杀菌技术,在食品杀菌保鲜方面有大量研究。目前在无菌包装和卫生包装工艺中,普遍采用过氧乙酸和过氧化氢等消毒剂消毒,和这些非热杀菌技术相比,PL 具有成本低、效率高、安全性高等优点[1]。在过去的几十年里,研究人员开展了大量PL 应用研究,证实PL 在果蔬、肉类、蛋类、奶类等食品中的杀菌保鲜作用[2-6]。此外,PL 对复杂食品基质的体内实验也有大量报道。然而,由于缺乏统一标准,且实验重现性不高,因此限制了其在食品工业中的发展[7]。
PL 具有和太阳相似的波长光谱200~1 100 nm,包括紫外光区200~400 nm,可见光区400~700 nm,红外光区700~1 100 nm[8]。其中70%为紫外光区,是PL 中的主要光谱区[6]。脉冲强光以交流电为电源,主要包括动力单元、氙灯单元和冷却系统。动力单元主要提供高压直流电流,交流电经过变压器升压,对电容器充电,产生高压直流电流,直流电流通过强光发生器产生直流高压,经过系统触发器产生高压脉冲。两端氙灯电离产生PL,放电后,电压下降,等待下一次放电。PL 能量高,放电时间短,产生的能量为太阳光到海平面强度的2×104倍[9-10]。
脉冲强光频率通常采用1~20 次闪光数/s,表面能量密度为0.01~50 J/cm2[11]。其对食品表面微生物有较好的杀灭效果,符合巴氏杀菌的基本要求。不同微生物对脉冲强光的敏感性有所不同。研究表明,不同微生物对PL 敏感性排序为革兰氏阴性菌>革兰氏阳性菌>细菌芽孢>真菌孢子[8,12-13]。PL 处理参数主要是样品和脉冲灯之间距离、脉冲数和总能量,优化这些参数可以达到最佳的杀菌效果。
本文总结脉冲强光处理对一些常见食品中微生物的杀菌效果以及对食品品质、营养指标保持等方面的影响,分析包装材料和食品接触面对脉冲强光处理效率的影响因素,为脉冲强光非热杀菌技术应用于食品杀菌保鲜提供参考。
1 脉冲强光处理对食品中微生物的影响
脉冲强光具有非常宽的光谱,主要起作用的是紫外光,对于细菌、真菌、孢子、病毒等都具有较好的杀灭效果。脉冲强光的抗菌作用机理主要是光化学效应和光热效应共同发挥作用,导致DNA 损伤、细胞膜和细胞壁破裂等 ......
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