微生物控制的新技术

微生 物控制的新 技术

食品工业界在继 续发展现有控制微生物控制方法的同时， 正研究新技术以保证食品的 微 生物安全，同时也 为消费者提供稍需加工或不需加工的高质 量食品。这些年，辐照、高 强度 电子场、脉冲光 、紫外线、高压加工和臭氧已作为消灭微 生物的非加热方法。然而， 在商业 上运用这些技 术仅在最近几年。尽管这些新技术以及其 它方法看起来能达到预期结 果，但通 常也受到限 制而不能应用于实际生产。因此在现有食 品加工中采用上述新技术时， 必须理解 每个方法的 优点、缺点和由那些要求。

、辐 照 伽玛射线 加速电子 辐射消毒（灭菌） 针对性的辐射杀菌 •有选择的辐射杀菌

辐照是消灭微生 物的一种方法，通常是用来描述一个产品 暴露在离子射线下的常用术 语。

1．伽玛射线和加速电子射线

我们可能熟悉的 一些普通形式的离子射线有X-射线，微 食品中应用，但这 部分我们将集中讨论两种其它形式的射线 两种射线在消灭和 减少食品中的微生物方面有着实际应用实 例。

美国 FDA 已批准对猪肉、牛肉、禽肉、 羊肉、香料、调味品进行辐照，也可 以用于水 关食品辐照的要求在 21CFR PART179 可以查到。

每种技术都有自 已的术语，辐照也不例外。 KILOGRAY 是个用于食品加工业中描述辐

照量值的术语。

细菌的数量 细菌的类型 细菌的年龄 氧气的存在与否 食品的特征

数量是主要的， 存在的微生物越多，就需越多的射线消灭 它们。 一般而言： • 芽胞比繁殖体对辐照更有抵抗性。

• 革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对辐照更 有抵抗性。 • 酵母比霉菌对辐照更有抵抗性。 • 微生物在生长期时对辐照更敏感。 • 生物体对辐照的敏感性在无氧时更大。

• 高蛋白食物和干燥食品能对微生物抵抗 辐照提供更多的保护作用。 辐照过程必须科 学地设计以保证用最少量的射线最理想的 减少微生物。

2．辐射消毒（灭菌）

辐射消毒（灭菌）类似商业无菌。食品暴露在 30〜40千戈瑞之间的射线水平下被 认为

是商业无菌消毒。

暴露在 2.5〜 10 千戈瑞辐照水平将消除 大部分食物的所有病原菌的繁 殖体。这种辐照 水平称为针对性辐射 杀菌，类似于巴氏杀菌。

波和紫外线，这些射线都已 ，伽玛射线和加速电子射线。

果、蔬菜和谷物。有 影响微生物抵抗 辐照的一些因素包括：

暴露在0.75〜2.5千戈瑞辐照水平将消 灭大部分食物中的腐败性微生物。这个过程 称为 有选择

的辐射杀菌。

钴60或铯137

食品的商业辐射通常取决于伽玛射线和加速电子。伽玛射 线辐照是用钴60或铯137作

为射线源来进行的。

用钴60为辐照源的设备适合大批量产 品的辐照，提供伽玛射线的钴棒，约有 一支铅笔

大，贮存在深约 30英尺的去离子水的防护 池的中心。钴辐照用 10英尺厚的混凝土墙，且

和其他安全措施以保护员工们及防止其他 放射源料的固定位置。对暴露的食品射击 间而定。

用一个系统复杂的锁 食品，送到周围暴露 的单位部分的存放时 外界射线进来。自外运来的 线量值由对伽玛射线源暴露 用铯为伽玛源的 防护用钢作单元部分 设备可以是小型的，含自我保护装置，而 而组成的，这个单元被用来设计以处理一 闭的辐照源的房间里

，带有铯的板会从地下室移上来在要处理

不需要外部防护。伽玛源的 盘食品。当食品放在地上封 食品的周围。

伽玛射线的优点 在于伽玛射线事实上可以穿透所有材料并

且能完成对厚的食品的辐照。

认可的辐照机构 必须建立科学的伽玛射线辐照程序。

这是FDA 法规的要求，21CFR

PART139—食品生产、加工和处理的辐 照。应严格按照确定的程序进行，且应仔细

监控。

关键控制点包括辐照 定产品暴露时间必须 器具和剂量仪器，并

暴露的时间，辐照源的定位和产品装运方 计算这种辐照源衰变期。最后，必须正确 作为

公司质量保证计划的一部分。

式，钴60随时间衰变，要确 处理对射线敏感的可见指示

伽玛射线系统也 有不足之处。辐照不能直接用于存放在特 这些系统设计用作连

续操作且无法关掉辐照源。伽玛射线系统

定区域的已包装好的食品。 很贵且有辐照源的处理，安

全和有关环境的问题

3.电子束设备

用于电子束的设备通常不如伽玛射线设备应用广泛，他们

适合处理单个的或小批量产

品的辐照。电子束的 优点是辐照能直接射向食品的具体区域 ----象种X 射线仪-----以具体部

位为目标。这种方法 存在处理有关危害废

然而，象伽玛辐 关键处理参数并加以 要求与伽玛辐照相似

用电子束也有一 暴露在射线敏感区域的射线最少。当不用 物的问题。

照过程一样，认可的辐照机构也必须确定 控制。这包括发射速度，电子束特征和产

些不足之处，穿透厚的产品受限，使该过

时，可以关掉电子束，且不

电子束处理程序。必须确定 品装运方式。对关键控制的

程对许多类型的食品不适合。

一些食品由于会 电子束下。所需的营 能导致射线副产品的 估其是否安全。

改变风味、结构或其他质量特征，既不能 养成分的丢失也是个问题，尤其是维生素 产生，称为射线性化合物。这些副产品被 暴露在伽玛射线，也不能在

B1对射线非常敏感。辐照 认为

是食品添加剂，必须评

最后，食品使用辐照 要求被辐照的食品通过标签或其它适当地

标识说明经过辐照。

优点

对所有类型微生物都有效 可能

对一些热敏感食品损坏较少

辐照杀死微生物的优缺点 缺点 可能比其他现有技术更昂贵 可能引起

食品的变化且必须被认可在产品上作食品添 加剂