除菌過(guò)濾設(shè)備損失多少
食品加工最常用的滅菌方式,目前還是熱加工
先說(shuō)HPP(超高壓滅菌技術(shù))吧,一般來(lái)說(shuō)的HPP是只用超高壓(100~1000mPa,介質(zhì)是水或者油)而不加熱,優(yōu)勢(shì)是速度快(加工時(shí)間短),滅菌效率高,沒(méi)有加熱造成的營(yíng)養(yǎng)和味道的破壞。
缺點(diǎn)嘛,首先是滅菌能力有限制,雖然對(duì)霉菌酵母和細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)體(vegetative cell,簡(jiǎn)而言之就是處于生長(zhǎng)活動(dòng)狀態(tài)的細(xì)菌細(xì)胞)的滅殺效果很好,但很難滅殺芽孢(就是不生長(zhǎng)不活動(dòng),專注于存活的細(xì)菌細(xì)胞,只有一部分細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生芽孢)。還有就是目前HPP只能用于能傳導(dǎo)壓力的包裝和食品,也就是要軟包裝,液態(tài)/半液態(tài)/凝膠狀食品,比如果汁果醬果凍。。。還有個(gè)缺點(diǎn)就是,貴。。。設(shè)備貴所以初期投資很大,要是產(chǎn)量銷量跟不上就很難回本。。。
所以目前HPP最常用于高酸性食品,既pH值在4.6以下的食品,因?yàn)樵谶@個(gè)pH值以下,芽孢不會(huì)生長(zhǎng)而能生長(zhǎng)的會(huì)被HPP殺掉,所以能達(dá)到shelf stable,也就是常溫下穩(wěn)定不會(huì)腐敗。也有用于低酸性食品的例子,比如椰子水(pH 5.0到5.5左右),但產(chǎn)品沒(méi)法穩(wěn)定在常溫保存,需要冷藏且保質(zhì)期較短,用HPP主要是為了避免加熱帶來(lái)的味道改變。
其他的滅菌方法嘛,之前已經(jīng)說(shuō)了,熱加工是最常用的,而熱加工又有很多不同種類,比如retort(就是高壓鍋,常用121攝氏度或者135攝氏度,這里的高壓遠(yuǎn)比HPP要低,只有數(shù)個(gè)大氣壓,主要是為了達(dá)到目標(biāo)溫度),巴氏殺菌(沸點(diǎn)之下的溫度),UHT(超高溫滅菌,說(shuō)是超高溫其實(shí)也不一定都超過(guò)沸點(diǎn),但確實(shí)比巴氏要高不少),干熱滅菌(說(shuō)白了就是烤箱),hot fill and hold(熱灌裝)等等,主要是根據(jù)食品的理化性質(zhì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)決定熱加工所需的溫度和時(shí)間。
pH值是決定食品風(fēng)險(xiǎn)以及加工方式的一個(gè)重要指標(biāo),一般以pH值4.6(有的企業(yè)會(huì)用4.5甚至更低,4.6是美國(guó)FDA定的分界線)來(lái)區(qū)分高酸性(小于4.6)和低酸性(大于4.6)食品,原因是肉毒桿菌(Clostridium botulinum,簡(jiǎn)稱C.bot)在高酸性環(huán)境下,芽孢不會(huì)生長(zhǎng),也就不會(huì)產(chǎn)毒素。所以高酸性食品的加工不需要考慮滅殺C.bot的芽孢,而低酸性則需要。
水含量以及水活度(自由水比例)是另一個(gè)重要指標(biāo),用來(lái)評(píng)估干熱滅菌(烤箱等等)所需的溫度及時(shí)間,一般來(lái)說(shuō)在干燥及低水活度的條件下,很難有微生物生長(zhǎng),一般細(xì)菌在水活度0.85以下就不生長(zhǎng)了,霉菌和酵母能在更低的水活度生長(zhǎng)但對(duì)水含量有要求,簡(jiǎn)而言之,脆餅干一般不會(huì)支持任何微生物活動(dòng)。但是,不生長(zhǎng)不代表就會(huì)死。。。有研究數(shù)據(jù)證明沙門氏菌能在極干燥環(huán)境存活數(shù)年,而在存活區(qū)間一旦環(huán)境達(dá)到適宜條件,就又會(huì)開(kāi)始生長(zhǎng)活動(dòng)。。。更坑爹的是,在無(wú)法生長(zhǎng)活動(dòng)的這種“求生狀態(tài)”下,沙門氏菌的熱抗性會(huì)提高到令人發(fā)指的程度,舉個(gè)例子就是,在牛奶中只需要50多攝氏度就能殺掉的沙門,在餅干中能扛100度,能扛10分鐘。。。
除了pH和水活度,對(duì)滅菌效率有影響的因素還有很多,蛋白質(zhì)含量啊,脂肪含量啊,加工中的熱傳導(dǎo)啊之類之類的。食品加工中的滅菌是非常復(fù)雜的,一般每個(gè)不同的食品配方都需要單獨(dú)分析,評(píng)估風(fēng)險(xiǎn),越是復(fù)雜的食品配方,越是需要實(shí)際對(duì)滅菌效率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。。。這么說(shuō)吧,用一個(gè)特定的復(fù)合食品配方針對(duì)一類特定細(xì)菌去實(shí)驗(yàn)一個(gè)特定的滅菌手段,這就能做一個(gè)碩士研究項(xiàng)目了,復(fù)雜程度再高一些,比如多幾種不同細(xì)菌或者滅菌手段嘗試更多的溫度/時(shí)間組合,作為博士研究項(xiàng)目都有可能。。。
除了熱加工,食品加工中還有不少別的滅菌方式,比如過(guò)濾滅菌(滅菌徹底但對(duì)產(chǎn)品本身要求極高),輻射滅菌等等,都是各有優(yōu)勢(shì)也各有限制,也不斷的在有更新的手段和設(shè)備,比如PATS(超高壓加熱),超高壓水流射之類的。
總之,食品加工和滅菌是一門(數(shù)門?)非常復(fù)雜的學(xué)科,我只能大概介紹一下,要想了解更多,恐怕需要相當(dāng)大的閱讀量呢。
嗯
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