非热杀菌技术杀灭食品中芽孢效能及机理研究进展

传统热杀菌会对食品品质产生不利影响,造成食品颜色变化、产生异味、营养损失等不良后果;非热杀菌技术是食品工业新型加工技术,处理过程中可以保持相对较低的温度,对食品的色、香、味以及营养成分影响较小;同时有利于保持食品中各种功能成分的生理活性,可以满足消费者对高品质食品的要求。芽孢在加工过程中抗性强,在食品中萌发和生长的潜力较大,因此,利用低热或非热灭菌技术对芽孢进行灭活是当前食品工业面临的严峻挑战和重要课题。本文综述现有非热杀菌技术（如高静压技术、高压CO2技术、低温等离子体技术、紫外辐射技术、高压脉冲电场技术等）独立处理或与其他处理技术相结合对芽孢灭活的效果及其机理,着重讨论其在食品行业中的应用以及芽孢灭活的分子机制,以期为生产安全食品、减少不同种类食品中微生物污染提供解决方案。     

低温等离子体技术灭活细菌芽孢的研究进展

芽孢是细菌的一类休眠结构,经常存在于食品当中,抗逆性强,难以灭活,给食品安全带来挑战。低温等离子体技术为近几年来逐渐发展起来的一种新型非热物理杀菌技术,通过激发气体产生多种活性成分对微生物进行灭活,杀菌效率高、作用时间短、环保无污染。本文综述了低温等离子体的产生原理、等离子体对芽孢内外结构的影响及影响芽孢灭活的因素等方面的相关内容,为处理食品中细菌芽孢提供了解决方案和技术支持,有利于推动低温等离子体在食品微生物杀菌领域的工程化应用。     

细菌芽孢的形成、萌发及控制手段研究进展

细菌芽孢因其特殊的结构和生理过程,对各种杀菌处理有极强的抗性,常导致热杀菌食品腐败变质。因此,在食品工业中控制芽孢萌发或灭活芽孢具有重要意义。本文综述了细菌芽孢的结构及形成过程和产孢调控机制,芽孢萌发过程及芽孢萌发影响因素,在芽孢的控制技术方面列举了部分物理控制技术（如热处理、超声处理、高压处理、等离子体处理等）、化学控制技术（如表面活性剂、化学防腐剂等）和生物控制技术单独处理芽孢或与其他处理技术相结合对芽孢的灭活效果及相关机制,以期为开发更安全、高效的芽孢控制技术提供参考。     

低温等离子体杀灭食源性致病菌的研究进展

低温等离子体技术是一种新型的食品非热杀菌技术,因在高效杀菌的同时可以较大限度保留食品品质而受到广泛关注。本文综合阐述了低温等离子体的基本概念、产生方式及杀菌机理,同时列举了该技术在不同食品中对几种常见的食源性致病菌的杀菌效果,着重从食品的状态和结构阐述了影响杀菌效果的因素,分析了紫外线（UV）、pH、电场对杀菌效果的影响,旨在为低温等离子体技术在食品灭菌领域中的应用提供参考。     

脉冲强光杀菌机制及其在肉类食品中作用效果的研究进展

脉冲强光作为一种新型的非热杀菌技术,它利用宽光谱、瞬时、高能量的脉冲光阻止细菌细胞DNA复制、破坏蛋白酶活性及其空间结构、造成细胞内溶物泄漏、以及细胞完整性丧失等,来实现杀菌的目的。本文综述了脉冲强光的杀菌机制及影响因素,分析了脉冲强光对肉类食品中常见的病源微生物（沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌等）的灭活效果,还对此技术在杀菌过程中对肉类色泽、风味和感官品质的影响进行了阐述,旨为脉冲强光杀菌技术在肉类食品加工中的应用提供建议和理论支持。     

脉冲强光技术及其在食品杀菌中的应用

脉冲强光杀菌技术是一种非热物理杀菌新技术,它利用瞬时、高强度的脉冲光能量短时间内杀灭固体食品和包装材料表面以及透明液体食品中各类微生物,能有效地保持食品的品质.目前的研究主要集中在脉冲强光技术在食品灭菌中的应用.本文综述了脉冲强光对微生物的灭活机制及其在食品应用中的现状,讨论了脉冲强光技术的优缺点,及其关键控制因素对杀菌效果的影响.     

声光动力非热杀菌技术的作用机制及应用研究进展

声光动力技术是在光动力技术的基础上衍生和发展起来的一种新型非热杀菌技术,对微生物的灭活效果具有协同增效作用。本文综述声光动力非热杀菌技术的作用机制、影响因素,以及在食品加工中的应用,并展望了声光动力非热杀菌技术发展及亟需解决的技术瓶颈,旨在为非热杀菌技术应用于健康食品的保鲜保质提供参考。     

高压脉冲电场对食品微生物、酶及成分的影响

高压脉冲电场加工是一种非热杀菌技术,是指在高电场强度、短脉冲和温和的温度下处理食品。与传统的热杀菌比较,它具有很多优点,不仅能杀死微生物钝化酶类,而且能保持食品的营养成分和新鲜度。本文综述了高压脉冲电场对食品的杀菌效果、杀菌机制、影响杀菌的因素以及对食品中酶类和成分的影响。     

非热杀菌技术在即食肉制品中的应用研究进展

即食肉制品在生产和消费环节极易受到微生物污染,严重影响其品质和安全。传统热杀菌技术虽然能有效灭活微生物,但会对即食肉制品的营养和感官品质产生不良影响。近年来,非热杀菌技术逐渐受到关注,该技术处理温度低,对食品的风味、色泽和营养成分影响较小,避免了传统热杀菌技术造成的食品品质劣变问题。目前,在即食肉制品中应用较为广泛的非热杀菌技术主要有超高压、辐照、紫外照射、脉冲光照射和冷等离子体。本文综述上述5 种非热杀菌技术对即食肉制品的杀菌作用及对其品质的影响,以期为非热杀菌技术在即食肉制品加工中的应用提供参考。     

UV-LEDs技术在食品杀菌保鲜领域中的应用研究进展

食品在生产和消费环节极易受到微生物污染,严重影响其安全性和品质.紫外发光二极管(Ultraviolet Light-emitting Diodes,UV-LEDs)作为传统紫外汞灯的替代光源,具有波长可调、绿色环保、安全高效等优点.对该技术在食品杀菌保鲜领域的应用、其对食品品质的影响及与其他非热杀菌技术协同杀菌的应用研...     

生鲜食品冷链过程中消毒杀菌技术的研究进展

本文旨在概述适用于新冠肺炎疫情阶段且可同时用于冷链过程中生鲜食品表面及外包装的消毒杀菌技术,并讨论其现存的问题,为研发更加安全高效的消毒杀菌技术,实现更有效的疫情防控提供参考。本文主要从臭氧杀菌技术和紫外线杀菌技术的工作机理、对新型冠状病毒的灭活作用、对冷链过程中生鲜食品保鲜效果的影响、食品外包装消毒的有效性及应用现状进行论述。臭氧杀菌技术和紫外线杀菌技术对新型冠状病毒的灭活、生鲜食品表面及外包消毒具有积极作用,在新冠疫情期间具有较大的应用前景。但由于臭氧和紫外线具有一定的物理化学特性限制,加快臭氧覆盖速度与挥发时间、避免紫外线对低温贮藏食物有机分子结构的破坏以及探究其他冷杀菌技术在疫情阶段的适用性是今后的研究方向。     

Advances in Ultraviolet Light Technology for Non-thermal Processing of Liquid Foods

A negative, public reaction is growing over the addition of chemical preservatives to liquid foods and beverages to extend their shelf life and to protect against foodborne pathogens. As a physical method, ultraviolet light (UV) irradiation has a positive consumer image and is of interest to the food industry as a low cost non-thermal method of preservation. Recent advances in the science and engineering of UV light irradiation have demonstrated that this technology holds considerable promise as an alternative to traditional thermal pasteurization for liquid foods and ingredients, fresh juices, soft drinks, and beverages. However, its use for treating foods is still limited due to low UV transmittance of liquid foods. The goal of this review is to provide a summary of the basic principles of UV light generation and propagation with emphasis on its applications for liquid food processing. The review includes information on critical product and process factors that affect UV light inactivation and consequently the delivery of a required scheduled process in liquids foods; measuring and modeling of UV inactivation, and the important effects of UV light on overall quality and nutritional value of liquid foods. The commercially available UV light sources and UV reactor designs that were used for liquid foods treatment are reviewed. The research priorities and challenges that need to be addressed for the successful development of UV technology for liquid foods treatment are discussed.     

LED光照灭菌技术在果蔬保鲜加工中的

综述了可见光LED灯和紫外LED灯的特性、灭菌机理和灭菌效果,同时介绍了在几种不同光敏剂辅助灭菌情况下可见光LED灯和紫外LED灯的灭菌效果,及所使用光敏剂的剂量、效果和作用的菌种。最后提出了LED光照灭菌技术存在的问题,并展望未来发展方向。     

Biological Aspects in Food Preservation by Ultraviolet Light: a Review

The potential to commercialize nonthermal ultraviolet (UV) light technologies as new methods for preserving food products has caught the attention of a food industry that wishes to fulfill consumers' demands for fresh products. Numerous investigations have demonstrated UV light's ability to inactivate a wide range of microorganisms. However, the lack of UV sensitivity data from pathogenic and spoilage bacteria is evident. In addition, the main factors associated with UV light in terms of microbial lethality remain unclear. This review surveys critical factors (process, microbial, and environmental parameters) that determine UV microbial resistance and assess the effects of such factors on the inactivation mechanism and repair pathway efficiency. The effects of some of these factors, such as prior sublethal stresses and post-recovery conditions of UV treatments, may extensively improve the damage repair capacity and thus microbial survivability. Further research is needed to establish adequate control measures pre- and post-UV treatments. Furthermore, the possibility of combining UV light with conventional preservatives and other nonthermal technologies was assessed. The combination of UV light with mild heating or oxidant compounds could offer promising treatments to enhance the safety and stability of minimally processed foods.     

聚酰胺/聚丙烯蒸煮袋中2,4-二氨基甲苯和4,4’-二氨基二苯甲烷向酸性食品模拟物的迁移分析

采用液相色谱-三重四极杆串联质谱（liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry,LC-MS/MS）法,测定尼龙/聚丙烯（polyamide/cast polypropylene,PA/CPP）蒸煮袋中2 种初级芳香胺（primary aromatic amines,PAAs）物质2,4-二氨基甲苯（2,4-diaminotoluene,2,4-TDA）和4,4’-二氨基二苯甲烷（4,4’-diaminodiphenylmethane,4,4’-MDA）向4%乙酸食品模拟液的迁移量,并研究不同热处理及杀菌方式（巴氏杀菌、蒸、煮、高温灭菌、紫外杀菌）对蒸煮袋中这2 种物质向4%乙酸食品模拟物中迁移的影响。实验结果表明：LC-MS/MS检测2,4-TDA和4,4’-MDA迁移量的检出限均不大于0.02 μg/kg,定量限均不大于0.05 μg/kg,满足欧盟标准中对于PAAs限量的检测要求。在此基础上,研究发现除紫外杀菌对2,4-TDA和4,4’-MDA的迁移无显著影响外,巴氏杀菌、蒸、煮、高温灭菌均会促进PA/CPP蒸煮袋中2,4-TDA和4,4’-MDA向4%乙酸溶液的迁移,迁移量随着迁移温度的升高显著增加（P＜0.05）。根据迁移结果可知,在对蒸煮袋包装的食品进行杀菌处理时,紫外和巴氏杀菌是相对安全的处理方式;另外,在对蒸煮袋包装的食品进行加热时,相比煮,蒸是更为安全的一种加热方式。而在121 ℃高温灭菌15 min条件下,2 种PA/CPP样品袋中4,4’-MDA的迁移量分别达到2.733 μg/kg和3.113 μg/kg,均高于欧盟正在修订的对单个PAAs的迁移限量（0.002 mg/kg）,具有潜在的食品安全风险。可见,当利用PA/CPP蒸煮袋包装食品时,不同热处理方式对胶黏剂中PAAs的迁移量及食品安全的影响值得重点关注。     

Effects of ultraviolet-light emitting diodes (UV-LEDs) on microbial inactivation and quality attributes of mixed beverage made from blend of carrot,carob, ginger,grape and lemon juice

Efficacy of ultraviolet light-emitting diodes (UV-LEDs) with peak and coupled emissions at 280, 365 and 280/365 nm on inactivation of E. coli K12 in mixed beverage (MB) was investigated. MB comprised of 31.6% carrot, 44.3% carob, 8.7% grape, 10.2% ginger, and 5.2% lemon juice. The impact of UV-LEDs on some physicochemical and phytochemical properties of MB was compared to that of heat treatment (70 °C, 120 s). While, UV-LED irradiation using coupled 280/365 nm for 40 min resulted in the highest inactivation of E. coli K12 (>4 log) out of tested wavelengths, the number of mesophilic bacteria (TAC), and yeast and molds (YM) in mixed beverage were reduced by 2.59 log CFU/mL (from 5.69 log CFU/mL of initial load), and 0.17 log CFU/mL (from 3.28 log CFU/mL of the initial load), respectively. Although, the color parameters slightly changed after irradiation, the color of MB did not show visual difference (ΔE = 0.94) compared to untreated samples. UV-LED treatment caused a significant increase in total phenolic compound (1.75-fold) and antioxidant capacity (4.60 fold) compared to heat-treated samples (p < 0.05). UV-LED treatment caused a decrease in carotenoid content (71.3%) lower than that of heat-treated samples (88.9%), indicating that UV-LED irradiation preserved the total carotenoid content better than the heat treatment.Industrial relevanceLight-emitting diodes (LEDs) are new sources of ultraviolet light utilized for non-thermal processing of foods. In this study, a static bench top unit was designed to investigate the efficacy of UV-LEDs with different treatment times and peak emissions by considering the inactivation of E. coli K12 in newly formulated mixed drink (MB). UV-LED irradiation of MB using coupled 280/365 nm for 40 min provided the highest microbial inactivation and preserved bioactive compounds better than the heat treatment. It can be proposed as an effective method for the processing of fruit juices which is rich in bioactive constituents.     

脉冲电场在固体食品加工中的应用

脉冲电场(PEF)技术被视为21世纪食品非热加工技术发展史上的里程碑之一。迄今为止,PEF已广泛应用于果汁、牛奶和液态蛋等液体食品的杀菌和钝酶,并朝着商业化道路前进。然而,与PEF在液体食品中的应用相比,其在固体食品中的应用还处于起步阶段。固体食品的表面虽然也富含微生物,但PEF处理这类食品对微生物的影响较小,因此不能将其应用于固体食品的杀菌保鲜。仅管如此,PEF诱导的细胞电穿孔使其可作为一种预处理方法,通过增加质量和能量传递效率的方式来进行辅助固体食品的干燥、冻融、烹饪等。因此,本文重点介绍基于PEF细胞响应的高品质食品加工应用,总结PEF处理室的特点及PEF预处理固体食品的相关机理。最后,本文探讨了PEF在固体食品加工中的主要障碍和前景,为PEF未来在食品行业的发展拓宽研究方向。     

基于电磁波和等离子体的固态食品新兴物理杀菌技术研究现状与展望

固态食品的杀菌是食品行业一直以来面临的关键技术难题。为保证杀菌过程的节能、高效、安全,近年来,围绕电磁波和等离子体等太空极端环境中的两大物理学现象涌现出一系列新兴物理杀菌技术,其中包括以催化式红外、微波、射频等为代表的热物理杀菌技术和以光动力、脉冲强光、低温等离子体活化水/冰、包装内低温等离子体等为代表的非热物理杀菌技术。这些新兴技术可适应不同形态、不同组分特征的固态食品的表面或整体杀菌。重点梳理了相关技术的核心问题和最新应用研究,并从4个方面提出了未来固态食品物理杀菌技术的主要研究任务:1)深化物理杀菌技术的机制研究。以不同的固态食品基质环境为基础,探明不同的食源性微生物在不同物理场胁迫下的响应机制。2)推动多物理场耦合的杀菌关键技术攻关。根据不同的固态食品物料特征,协同多种各具特色的新兴物理杀菌技术,在杀菌有效性和食品品质减损之间建立平衡。3)突破物理杀菌关键装备的制造瓶颈。在学科交叉的基础上,攻克物理杀菌关键装备研发的卡脖子技术,最大限度降低制造成本。4)促进包装内物理杀菌技术的开发与应用。根据固态食品生产的真实场景,促进包装内物理杀菌技术装备的研发,避免杀菌后的二次污染。     

叶绿素镁钠盐对液态食品中Staphylococcus aureus的光动力杀菌研究

以叶绿素镁钠盐为光敏剂,研究了其对几种液体食品中金黄色葡萄球菌的光动力杀菌效果。结果表明,叶绿素镁钠盐对几种液态食品中的金黄色葡萄球菌具有很强的杀菌效果,其中以10-5mol/L的叶绿素镁钠盐杀菌效果最佳,10 min金黄色葡萄球菌减少了4.5个对数;随着光照时间的延长,液态食品中的金黄色葡萄球菌的致死率明显增加,特别是在起始10 min内;一般透光性好的食品包装材料对液态食品中金黄色葡萄球菌光动力杀菌效率没有影响,但液态食品的pH对其杀菌效率有一定的影响。对于不同的液态食品,在澄清或酸性的食品中叶绿色镁钠盐的光动力杀菌效果较好,但当食品中含固体颗粒或较浑浊时,其杀菌效率显著降低。