杀菌技术在食品中的应用

常用灭菌法    

一些基本概念：    

无菌：物体或一定介质中无任何活的微生物。    

灭菌：应用物理或化学等方法将物体上或介质中所有微生物及其芽胞全部杀死。    

消毒：以物理或化学等方法杀灭物体上或介质中的病原微生物。    

防腐：用物理或化学等方法抑制微生物的生长，亦称抑菌。

一、物理灭菌法：

热力灭菌法：    

热灭菌法 利用高温使微生物细胞内的一切蛋白质变性，酶活性消失，致使细胞死亡。通常有干热、湿热和间歇加热灭菌等法。

干热灭菌 直接利用火焰将微生物烧死（如烧接种环、载玻片和试管口等）。不能用火焰灭菌的物品则利用热空气灭菌,将物品放在烘箱中加热到160～170℃,持续90分钟，此法适用于玻璃、金属和木质的器皿。

湿热灭菌 以沸水、蒸气和蒸气加压灭菌。巴氏灭菌法就是湿热灭菌，此法有两种方式，①低温长时间处理：在61.7～62.8℃下处理30分钟；②高温短时间处理：在71.6℃或略高温度下处理15分钟。在上述诸法中，以蒸气加压灭菌效果最好，可用常压蒸气灭菌，也可在高压蒸气锅中（一般使用1千克/厘米2）灭菌,其蒸气温度可达121℃,能将耐热的芽孢在30分钟内全部杀死。但对某些易被高压破坏的物质，如某些糖或有机含氮化合物，宜在0.6千克/厘米2压力下(110℃)灭菌15～30分钟   (1)热压灭菌法：用饱和水蒸汽排尽空气后，在一定温度和压力下进行灭菌。水蒸汽压力与温度对应如下：    

20.594(kpa)-105.7℃，34.3233-108.8℃，41.1879-110.3℃，68.6466-115.5℃，75.1121-116.8℃，96.1052-120.2℃......  

(2)流通蒸汽灭菌法和煮沸灭菌法：100℃，适用于不耐高温的药剂。

(3)低温间歇灭菌法：80℃加热1小时，20～25℃下放置24小时，连续操作三次以上，适用于不耐热药剂，灭菌效果差，须加防腐剂。灭菌设备的验证是通过有关参数对灭菌方法进行可靠性验证的。
　　

1、D值

D值是指在一定温度下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。在一定灭菌条件下，不同微生物具有不同的D值；同一微生物在不同灭菌条件下，D值亦不相同。因此D值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。

2、Z值

Z值是指灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或在相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。

3、F值

F值为在一定温度（T）下，给定Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（T0）下给定Z值所产生的灭菌效果相同时，所相当的灭菌时间，以min为单位。F值常用于干热灭菌。

4、F0值

F0值为一定灭菌温度（T）下，Z为10℃时所产生的灭菌效果与121℃，Z值为10℃所产生的灭菌效果相同时所相当的时间（min）。也就是说，不管温度如何变化，t分钟内的灭菌效果相当于在121℃下灭菌F0 分钟的效果。F0目前仅应用于湿热灭菌。滤灭菌法：     1、垂熔玻璃滤器：国际标准为P250～P2，滤过粒子由大到小。P2可滤除大肠杆菌及葡萄球菌。

2、微孔滤膜：我国为醋酸纤维素酯滤膜，或硝酸纤维素酯与醋酸纤维素酯的混合纤维素酯滤膜。特性：耐120℃30分钟灭菌；无脱屑；不耐碱；不耐有机溶剂；易燃。孔径 5.0mm用于注射液初滤，0.8mm用于精滤，0.45mm可滤去大多数细菌，0.15mm可滤去热原。紫外线灭菌法：波长200～300nm，易穿透洁净的水和空气，用于空气和物体表面灭菌。紫外线灯有效使用期一般为3000小时。紫外线照射时间对微生物杀灭率见表：微波灭菌法：为300～3000兆赫的电磁波。水可强烈吸收微波，使极性分子转动摩擦而产热。能穿透物质较深部，灭菌效果好。有望用于注射液的灭菌。射灭菌法：又称电离辐射，是用g-射线或b-射线照射杀菌。前者由钴-60或铯-137发出，穿透力强；后者由电子加速器产生，带电荷，穿透力弱，灭菌效果差。对于辐射，无芽胞菌比有芽胞菌敏感得多；无芽胞菌中革兰氏阴性菌比阳性菌敏感；而病毒敏感性很差。此外，辐射能引起一些药物pH值、含量、活性等改变，某些制品不宜选用。

渗透压灭菌利用高渗透压溶液进行灭菌的方法。在高浓度的食盐或糖溶液中细胞因脱水而发生质壁分离，不能进行正常的新陈代谢，结果导致微生物的死亡。

二、化学灭菌法：大多数化学药剂在低浓度下起抑菌作用,高浓度下起杀菌作用。常用5％石炭酸、70％乙醇和乙二醇等。化学灭菌剂必须有挥发性，以便清除灭菌后材料上残余的药物，一般以喷洒(雾)、蒸发等方法进行灭菌。    

(一)环氧乙烷：无色醚样臭味气体，沸点10.8℃，沸点以下为无色透明液体，比重0.882，溶于水。扩散穿透能力强，属广谱杀菌剂。用于对热敏感的药物、塑料、橡胶、皮革制品、皮料、纸张以及小型玻璃器皿等的灭菌。    

(二)过氧乙酸：无色透明液体，有刺激性醋酸臭和味，易挥发，有腐蚀性。易溶于水、乙醇、乙醚、醋酸。可缓慢分解，急剧分解时会爆炸。但40%以下的溶液则不会。本品广谱、高效、速效，毒性低，0.5%溶液用于空气（喷雾30ml/m3）、器械和皮肤消毒，临用前配制。    

(三)其它：    

1、苯酚(石炭酸)：3～5%地面、墙壁喷撒。
2、甲酚皂溶液(来苏尔)：5～100%地面、墙壁喷撒。
3、甲醛溶液(福尔马林)：20ml/m3加热蒸发,6～12小时。
4、乳酸：1ml/m3加热蒸发0.5～1小时。
5、苯扎溴铵：1/1000～1/2000溶液喷撒地面、墙壁。
6、丙二醇：1ml/m3加热蒸发。