食品冷杀菌技术研究进展

食品冷杀菌技术是指不用热能杀死微生物，不影响食品营养、质构、色泽和风味的新兴杀菌技术。通过介绍超高压杀菌、射线杀菌、超高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、磁力杀菌、紫外线杀菌和二氧化钛光催化杀菌技术，详述其基本原理及其在食品工业中应用研究进展。     

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。     

脉冲强光杀菌技术在食品及包装材料中应用研究进展

脉冲强光是一种高效、环保的新型非热杀菌技术,在食品领域具有巨大的发展潜力。本文综述了脉冲强光技术的杀菌机理及其在果蔬、肉制品、乳制品、食品包装材料等领域中的应用,脉冲强光与其他保鲜技术的耦合效果,脉冲强光技术在食品工业中的应用实例以及脉冲强光使用的安全性。脉冲强光不仅能广泛杀灭多种致病菌而且基本不改变各类食品及食品包材的各项性质,在提高食品安全性和延长食品保质期方面有巨大的应用潜力,脉冲强光与其他保鲜技术的耦合与单一保鲜技术相比在杀菌效果、感官品质、营养素含量的保留等方面也都具有更好的效果。本文为研究者进一步了解脉冲强光杀菌技术、拓展其应用领域提供理论参考。     

高新杀菌技术在食品工业中的应用

介绍了当今世界食品工业领域内的微波杀菌技术、高压杀菌技术、高压脉冲电场杀菌技术、脉冲强光杀菌技术、辐射杀菌技术、远红外照射杀菌技术、脉冲磁场杀菌技术、超声波杀菌技术以及抗生酶杀菌技术等高新杀菌技术的发展及应用，旨在为我国现代化食品工业的发展提供一点借鉴。     

冷杀菌技术在水产品贮藏与加工中的应用

综述国内外冷杀菌技术在水产品贮藏加工中的应用进展,主要介绍超高压杀菌、臭氧杀菌、高压脉冲电场杀菌、辐照杀菌、脉冲强光杀菌、微波杀菌、生物杀菌等技术的作用原理、优缺点及其在水产品贮藏加工的应用,简要分析冷杀菌技术的发展趋势,旨在为冷杀菌在水产品贮藏加工中的推广应用及提高水产品安全和保持水产品营养的研究提供借鉴。     

冷杀菌技术及其在食品中应用

冷杀菌技术是一种新技术,既能杀灭食品中微生物、又能最大限度保持食品色泽、香味及营养成分。该文着重介绍超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、脉冲强光杀菌、臭氧杀菌、膜分离杀菌、紫外线杀菌等冷杀菌技术杀菌原理及其在食品中应用。     

食品物理冷杀菌技术研究进展

物理冷杀菌技术是一种新技术,既能杀灭食品中微生物、又能最大限度保持食品色泽、香味及营养成分。该文着重介绍超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、脉冲非热等离子体杀菌、脉冲强光杀菌、磁力杀菌、膜分离除菌、紫外线杀菌、辐照杀菌、微波杀菌、超声波杀菌、电阻杀菌、半导体光催化杀菌等技术的杀菌原理及其在食品中应用。     

脉冲强光杀菌技术对氨基酸饮料杀菌作用的研究

文章研究脉冲强光对氨基酸饮料中微生物杀灭效果,通过单因素实验方法优化脉冲强光对氨基酸饮料杀菌工艺。结果表明最佳杀菌参数为:闪照距离8cm,闪照时间25s,染菌浓度为104CFU.mL^-1。对脉冲强光杀菌处理和模拟常规热杀菌处理进行对比试验,分析2种杀菌处理技术对氨基酸饮料主要营养成分的变化情况,结果表明脉冲强光杀菌技术可以较好的保护饮料中的营养成分,为脉冲强光杀菌技术应用于饮料杀菌奠定理论基础。     

脉冲强光在食品杀菌中的应用研究进展

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。它利用瞬间产生的高能脉冲光达到杀菌效果,无化学物质残留且杀菌效果好,对食品中营养成分特别是抗氧化物质具有较好的保持作用。本文结合近10年的研究,综述脉冲强光处理对细菌、真菌、病毒等食品中常见微生物的杀菌效果,脉冲强光处理对色泽、硬度、风味、总酚、抗氧化物质等食品品质的影响以及包装材料和食品接触面对于脉冲强光处理效率的影响,为脉冲强光杀菌技术应用于食品的生产提供参考。     

脉冲强光对大肠杆菌的杀菌实验研究

脉冲强光杀菌是一种新兴的冷杀菌技术,自制脉冲强光杀菌装置,光脉冲的脉冲宽度为20μs,最大输入能量为644J.使用该装置对大肠杆菌进行杀菌实验,对脉冲强光的杀菌影响因素进行研究.结果表明,脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效果十分显著,输入电压2500V时,闪照4次能达到完全致死.各因素对脉冲强光杀菌效果影响的主次顺序是:闪照次数>输入电压>菌液透光率>菌液厚度.此外,杀菌菌液的物理性质对杀菌效果有较大影响.     

脉冲强光杀菌技术在食品保鲜领域的研究进展

近年来,细菌的耐药性逐年上升,食源性疾病爆发的频率也持续升高,为了提高食品的安全性并延长其货架期,非热杀菌技术在食品加工领域受到越来越多的关注。过去二十年中,人们对脉冲强光(Pulsed light,PL)进行了大量的研究,与热杀菌相比,脉冲强光具有安全、高效的特点,并能够更好地保留食品的色、香、味,特别是鲜切果蔬、肉类、鱼类等新鲜食品容易受到微生物的影响,但由于它们的敏感性,需要采取温和的杀菌措施。本综述主要总结近十年来脉冲强光杀菌技术在食品保鲜中一些新的研究发现,包括脉冲强光杀菌技术影响微生物灭活的因素和在食品保鲜领域的应用。     

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。     

脉冲强光对饮料瓶盖杀菌效果

目的：研究脉冲强光杀菌技术对饮料瓶盖上芽孢杆菌的杀灭效果,拓展其在PET无菌灌装中的应用前景。方法：以初始菌落数、脉冲照射距离、脉冲闪烁次数为影响因子,探究脉冲强光杀菌技术对38 mm及28 mm饮料瓶盖上芽孢杆菌的灭菌效果。结果：初始菌落数越高、照射距离越短、闪烁次数越多,杀菌效率越高,且对38 mm瓶盖的杀菌效率高于28 mm瓶盖的。脉冲照射距离为7 cm,闪烁次数5次时,脉冲强光对38 mm瓶盖的最高杀菌效率为4.87 log,对28 mm瓶盖的最高杀菌效率为4.71 log,最高可将初始菌落数为1×10² CFU的瓶盖上芽孢杆菌完全杀灭;照射距离为7 cm,闪烁次数为10次时,脉冲强光对38 mm瓶盖最高杀菌效率为5.34 log,对28 mm瓶盖的最高杀菌效率为5.28 log,最高可将初始菌落数1×10³ CFU的瓶盖上芽孢杆菌完全杀灭。结论：脉冲强光杀菌技术对饮料瓶盖上芽孢杆菌具有较强的杀灭作用,可用于饮料无菌灌装过程中HDPE瓶盖的杀菌。     

脉冲强光对大肠杆菌的灭活效果及其动力学模型的建立

为研究脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效应,试验以大肠杆菌ATCC 8739为对象,研究了不同生长期、pH和温度对脉冲强光杀菌效果的影响,并对其杀菌动力学进行Linear和Weibull模型拟合。结果表明:培养了6 h的对数期大肠杆菌对脉冲强光处理最为敏感,处理1 s能够降低(2.31±0.16)lg cfu/mL。pH和温度对脉冲强光杀菌效果有很大影响,介质温度在35~45 ℃,pH4.0~6.0或pH8.0都能促进脉冲强光的灭活作用。不同脉冲距离和时间下,Linear和Weibull模型都能够很好地拟合脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效果(R2>0.99),且Weibull模型更为精确,但杀菌效果最终取决于辐射通量(可通过调节脉冲距离和脉冲时间改变)。总之,脉冲强光技术可以作为一种有效杀灭大肠杆菌的非热杀菌技术,其杀菌过程符合Linear和Weibull模型,且Weibull更为精确,该模型可以为饮用水消毒提供参考。     

脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果、微观结构及动力学的影响

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。为研究和预测脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌作用,在强度2.86,1.60,1.08,0.93 W/cm2脉冲强光下对固体培养基中黄曲霉菌孢子处理1~60 s,并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linear模型、Weibull模型和Weibull+tail模型对杀菌致死曲线进行动力学分析。研究表明,随着照射强度增加和时间的延长,脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果增强。初始菌落数为5.15 lg(CFU/mL)的孢子在2.86 W/cm2下处理19 s可被全部杀死。电镜照片显示脉冲强光处理后孢子细胞结构崩溃。Weibull模型和Weibull+tail模型较Log-linear模型能更好地拟合脉冲强光处理黄曲霉菌孢子的杀菌曲线(R2>0.95)。其中Weibull+tail模型能更加精确地拟合杀菌动力学过程(R2=0.9727)。     

Relevant factors affecting microbial surface decontamination by pulsed light

Pulsed Light (PL) uses intense flashes of white light rich in ultraviolet (UV) light for decontamination. A log-reduction higher than 5 was obtained in one flash and at fluences lower than 1.8 J/cm² on spores of a range of spore-forming bacteria, of vegetative cells of non-spore-forming bacteria and on yeasts spread on agar media. Vegetative cells were more sensitive than spores. The inactivation by PL of Bacillus subtilis, B. atrophaeus, B. cereus, Geobacillus stearothermophilus, and Aspergillus niger spores sprayed on polystyrene was similar. The inactivation by PL of B. subtilis and A. niger spores sprayed on glass was slightly lower than on polystyrene. No alteration of the spore structures was detected by scanning electron microscopy for both PL treated B. subtilis and A. niger spores. The inactivation of spores of B. subtilis, B. atrophaeus, B. cereus and B. pumilus by PL or by continuous UV-C at identical fluences was not different, and was much higher by PL for A. niger spores. The increase in the input voltage of the lamps (which also increases the UV-C %) resulted in a higher inactivation. There was no correlation between the resistance to heat and the resistance to PL. The relative effect of UV-C radiations and light thermal energy on PL inactivation was discussed.     

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。     

Application of High Pressure with Homogenization,Temperature, Carbon Dioxide,and Cold Plasma for the Inactivation of Bacterial Spores: A Review

Formation of highly resistant spores is a concern for the safety of low‐acid foods as they are a perfect vehicle for food spoilage and/or human infection. For spore inactivation, the strategy usually applied in the food industry is the intensification of traditional preservation methods to sterilization levels, which is often accompanied by decreases of nutritional and sensory properties. In order to overcome these unwanted side effects in food products, novel and emerging sterilization technologies are being developed, such as pressure‐assisted thermal sterilization, high‐pressure carbon dioxide, high‐pressure homogenization, and cold plasma. In this review, the application of these emergent technologies is discussed, in order to understand the effects on bacterial spores and their inactivation and thus ensure food safety of low‐acid foods. In general, the application of these novel technologies for inactivating spores is showing promising results. However, it is important to note that each technique has specific features that can be more suitable for a particular type of product. Thus, the most appropriate sterilization method for each product (and target microorganisms) should be assessed and carefully selected.     

A numerical approach for predicting volumetric inactivation of food borne microorganisms in liquid substrates by pulsed light treatment

Pulsed light (PL) technology is able to effectively destroy a wide variety of food spoilage and pathogenic microorganisms. However, the effectiveness of PL treatment depends on direct exposure of the target microorganisms to the short, high energy pulses of light. The complex physical and chemical properties of foods affect the way light propagates through a given food substrate, and thus there is a real potential for insufficiently or non-uniformly treated products. The objective of this work was to develop a method for predicting levels and spatial distribution of microbial inactivation in PL treatment of liquid substrates, and to validate the predictions with experimental data. Three liquids with different composition and optical properties (BPB, TSB, apple juice) were inoculated with either Escherichia coli ATCC 25922 or Listeria innocua FSL C2-008 and treated with PL, in two different geometries. The Weibull model was used to describe the microbial inactivation kinetics for each organism. The kinetic equations were coupled with previously determined equations describing either the total fluence (F_total) or UV fluence (F_UV) distribution in each of the liquids, for either cylindrical or rectangular prismatic geometries. COMSOL simulation software was used to generate maps of spatial distribution of microbial inactivation and to predict the average volumetric inactivation for each substrate. The model that used F_total provided gross over-estimations for microbial inactivation, while using F_UV as the treatment dose yielded reasonably good predictions of microbial inactivation, especially for the more opaque and turbid substrates. This approach can help processors determine which substrates would be suitable for PL treatment, and to design highly effective and uniform PL treatments.