殺菌是食品生產加工過程中一個非常重要的環節,如不殺菌處理許多微生物能夠導致罐頭食品的敗壞,罐頭食品如殺菌不夠,殘存在罐頭內的微生物當條件轉變到適于其生長活動時,或由于密封不嚴而造成微生物重新侵入時,就能造成罐頭食品的敗壞。通過殺菌,可以有效地防止食品不受病蟲害及霉菌和細菌等微生物的危害,并破壞食品中的酶,使食品貯藏兩年以上而不變質。傳統的食品殺菌工藝,是采用蒸、煮、加熱的方法,利用傳導和對流換熱,熱源從食品的外表向內部傳遞進行加熱,在一定的溫度作用下,使食品中的微生物達到熱力致死。隨著科技的進步和人們生活及消費水平的提高,對各種食品的總體質量要求越來越高,要求食品不破壞或少破壞營養成分,保持原有的風味。這就對罐頭的殺菌工藝及設備提出了新的要求。近年來,國內外研制開發出了一系列食品殺菌的新技術。這些技術與傳統的巴斯德食品殺菌方法相比,不僅避免使用高溫而使食品質量受損害,而且還增強了殺菌效果,提高了食品的質量。我國目前常用的是微波殺菌設備,下面做簡單介紹。。
傳統的熱力殺菌是通過傳導、對流等傳熱方法將熱量傳遞給食品,使之溫度升高,達到預定殺菌溫度并保持一定的殺菌時間,從而達到殺菌目的。熱量是由表層逐步往中心傳遞,由于食品的傳熱性能較差,食品的中心達到殺菌溫度所需時間較長。另外,由于加熱裝置本身的熱容量引起能量損失而能耗高,同時高溫也會影響食品品質。微波技術是一種理想的殺菌途徑,相對熱力殺菌來說,微波殺菌具有加熱時間短、升溫速度快、殺菌均勻、食品營養成分和風味物質破壞和損失少等特點。與化學方法殺菌相比,微波殺菌無化學物質殘留而使安全性提高。因此,食品的微波殺菌保鮮技術已被食品廠家所采用。
在相同條件下,微波殺菌致死溫度比傳統加熱殺菌低,它不僅具有因生物體吸收微波能量而轉換的熱效應,而且還存在一種非熱效應。熱效應是指生物體吸收電磁波的能量后,體溫升高,從而發生各種生物功能變化。微波作用于食品,食品表面和中心同時吸收微波能,溫度升高。食品中的微生物在微波場作用下,溫度也升高,溫度的快速升高,使其蛋白質結構發生變化,從而失去生物活性,使菌體死亡嚴重干擾而無法繁殖。非熱效應是在電磁波的作用下,生物體內不產生明顯的升溫,卻可以產生強烈的生物響應,使生物體內發生各種生理、生化和功能的變化。微波的作用會使微生物在其生命化學過程中所產生的大量電子、離子和其它帶電粒子的生物性排列組合狀態和運動規律發生變化。同時,電場也會使細胞膜附近的電荷分布改變,導致膜功能障礙,使細胞的正常代謝功能受到干擾破壞,使微生物細胞的生長受到抑制,甚至停止生長或使之死亡。微波還能使微生物細胞賴以生存的水分活度降低,破壞微生物的生存環境。Desell等在食品中接種細菌,然后用2450MHZ微波殺菌,結果表明所需時間僅為傳統加熱方法的1/9至1/12。
微波殺菌設備由附有相應電源設備的微波發生器、波導管連接器及處理室三部分組成。該殺菌處理系統能夠以食品內極其微小的溫度差異,對在連續流動的食品進行快速的加熱處理,在處理室內,微波的能量可以均勻地分布于被處理的食品上,加熱到72~85℃菌溫度時間保持1~8分鐘,而后送入隧道至冷卻室,在貯藏之前將溫度降至15℃以下。
微波殺菌設備可以在包裝前進行,也可以在包裝好后進行。
綜上所述,可以看出,當代罐頭食品殺菌工藝正在逐步擺脫傳統的加熱殺菌方式,向著提向殺菌溫度、縮短加熱時間;或使加熱溫度低;或不對食品直接加熱的方向發展,以求zui大限度地減少食品中各種營養成分的損失,盡量保持食品的原風原味,完善食品的貯藏條件,延長食品的貨架期,以滿足廣大消費者日益增長的物質生活的需要。罐頭食品殺菌工藝中*的應用,也必將帶動殺菌設備擺脫傳統模式,而向與微波殺菌設備配套的方向發展。