华润怡宝饮料（中国）有限公司辽宁分公司 辽宁沈阳 110000
摘要：随着人们对食品安全要求的提高以及科学技术的发展，食品杀菌技术不断得到研究与应用。传统杀菌技术虽然能保证食品在微生物方面的安全，但会破坏食品的营养成分和天然特性。为了更大限度保持食品固有品质，一些新型杀菌技术应运而生，如超高压杀菌技术、低温等离子体杀菌技术、纳米颗粒杀菌技术、酸性电解水杀菌技术和噬菌体杀菌技术。本文详述了这些新技术的原理及其在食品工业中的应用，并对它们的发展前景进行了展望，以期为新型杀菌技术在食品工业中的推广应用和提高食品的质量安全提供参考。
关键词：新型杀菌技术；食品；应用
近年来，超高压、低温等离子体、纳米颗粒、酸性电解水以及噬菌体等杀菌技术以其独特的优势，得到开发和应用。这些新兴的杀菌技术一般在常温下进行，处理过程中热效应低，尤其适合对热敏感的物料和制品。这不仅能保证食品在微生物方面的安全，还使食品的营养成分、质构、色泽、风味得到较好的保持，符合了消费者对食品营养、安全等多方面的要求。本文重点阐述了上述五种新型杀菌技术的原理和在食品工业中的应用，并对其发展前景进行展望，旨在为新型杀菌技术在食品加工中的推广应用和提高食品的质量安全提供参考。
1超高压杀菌技术
1.1超高压杀菌技术的原理
超高压杀菌技术又称为高压技术或高静水压技术，是指将密封于柔性容器内的食品置于压力系统中，以水或其他液体作为传压介质，采用100MPa以上的压力处理食品，以达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性的目的。目前，国内外对超高压的杀菌机理尚未形成一个系统的理论。其基本原理是利用了压力对微生物的致死作用。现有研究表明，超高压对微生物的影响是多方面的。高压可导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁等方面发生变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能被破坏或者发生不可逆的变化，导致微生物死亡。
1.2超高压杀菌技术在食品工业中的应用
超高压技术在果蔬类产品中的主要用途是杀菌和钝酶。研究表明，超高压杀菌效果与果蔬的天然成分及微生物的类型有关，主要表现在处理压力、温度、保压时间和pH等杀菌参数的敏感性上的差异。李萌萌等全面的总结了不同果蔬汁超高压处理的最佳工艺，并指出建立超高压杀菌动力学模型可对果蔬汁杀菌过程进行合理的优化和控制，从而提高杀菌效果。此外，除了可对杀菌过程中果蔬汁的色泽、风味、营养成分等表征进行分析研究外，还可深入研究其功能性成分的活性变化情况。
在乳制品的生产中，超高压杀菌能杀灭乳品中绝大部分的常见微生物，保留乳品中的活性成分、矿物质、维生素，改善乳品的浊度，但对乳中蛋白质有一定影响，如酪蛋白胶粒直径减小，免疫球蛋白失活等。因此，超高压杀菌技术在乳制品生产上的应用，还有待进一步研究。
超高压杀菌技术在肉制品中的应用，可与添加剂、抑菌剂、优势性微生物及不同的包装方式相结合，探讨具有实用价值的综合超高压杀菌条件。肉制品是一个复杂的食品体系，只有积累大量可靠的抑制微生物活性的加工参数，才能实现该技术的商业化。同时杀菌过程引起的肉制品蛋白结构的改变、脂质氧化、色泽变化以及其对食品毒性、致敏性、消化性和营养成分的影响仍是需要研究的问题。
2低温等离子体杀菌技术
2.1低温等离子体杀菌技术的原理
一般认为，低温等离子体的杀菌机制与其含有的带电粒子、活性物质以及紫外线和其他射线有关。带电粒子轰击微生物，可直接破坏蛋白质、核酸等大分子物质，使微生物死亡。活性物质与微生物中的蛋白质和核酸反应，扰乱微生物的正常功能。紫外线可通过干扰细胞DNA中胸腺嘧啶的形成来抑制细菌的再繁殖，破坏蛋白质氨基酸的结构，使蛋白质失去生物活性。
2.2低温等离子体杀菌技术在食品工业中的应用
低温等离子体杀菌技术可以杀死多种类型的抗性细菌、真菌类病原菌、芽孢、病毒和酵母菌等。然而不同方法(激发源、基础气体、放电方法等因素)产生的低温等离子体成分不一，同种成分的浓度也可能不一，杀菌效果就会有所差别。目前国内外已将这一技术应用于食品加工和医疗卫生在内的诸多领域，尤其是食品表面、液体食品和包装食品的杀菌消毒。Bermúdez-Aguirre等将生菜、土豆和西红柿分别接种大肠杆菌，采用低温等离子体技术杀菌，研究表明高电压和延长处理时间能使杀菌效果更佳。通过直接处理染有寄生曲霉的坚果(榛子、花生和开心果)，等离子体杀菌技术可以有效杀灭霉菌，为粮食处理中真菌毒素的清除提供了新的有力手段。马虹兵等发现，低温等离子体可以在常温和极短的时间内杀死液体食品中的病原菌包括大肠埃希氏菌和沙门氏菌，实验中低温等离子体可使接种在橙汁和牛奶中的细菌总数明显降低，且对橙汁中的VC含量和牛奶的氧化值影响甚微。可见，低温等离子体对液体食品进行杀菌消毒，对食品中的活性养分不会构成大的损伤，保证了食品的新鲜度和营养性。低温等离子体灭菌还在食品及食品包装过程中的消毒方面具有广泛的应用前景。尽管对于等离子体活性粒子能否透过包装材料的问题尚有异议，但相继有工作者开发了杀灭密封包装袋内微生物的等离子体灭菌方法，用于食品的先包装后灭菌。
3纳米颗粒杀菌技术
3.1纳米颗粒杀菌技术的原理
纳米颗粒可能的毒性机制包括:沉积到细胞表面的纳米颗粒干扰细胞膜的功能;纳米颗粒产生的活性氧自由基氧化菌体外膜，造成菌体的损伤;纳米颗粒的穿膜效应引起膜的通透性改变，使得与调节和代谢相关的离子和信号物质泄漏到膜外，导致菌体代谢紊乱;纳米颗粒进入胞内干扰或破坏蛋白质和核酸等生命分子的功能;此外，纳米颗粒还可以通过抑制呼吸链活性，致使细菌难以获得生命活动所需的能量。
3.2纳米颗粒杀菌技术在食品工业中的应用
纳米颗粒作为一种新型的抗菌剂已逐渐在食品保鲜、杀菌及食品包装中得到应用，但由于人们对纳米材料生物毒性知识的匮乏，纳米技术的研究开发将是一个长久持续的过程。Akbar等以海藻酸钙为活性膜载体，附以纳米氧化锌颗粒，对即食家禽肉中的鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌进行抗菌测试，结果发现处理后的细菌细胞形态发生变化，细胞膜上出现小孔，致使细菌死亡。研究表明，将纳米粒子与抗生素结合使用，会显著增强抗菌效果，有助于新型联合抗菌剂的开发，为应对多重耐药菌提供了可能。在食品包装中，出现了以纳米增强型食品包装材料、“智能”和“活性”包装材料为基础的新型包装材料。纳米复合增强型包装产品的开发主要利用了纳米粒子尺寸小，表面活性高和无机材料惰性强的特点。除了在原有基础上进行功能增强外，纳米粒子还可以带来新的功能，如抗菌活性。其中应用最多的是纳米银粒子。
纳米粒子的抗菌活性取决于两个主要因素:一是纳米粒子本身的物理化学性质，如纳米颗粒自身的粒径、形状、浓度和表面修饰物等。这些因素均能影响纳米颗粒和菌体的接触及侵入，造成的杀伤作用强弱也不同;二是微生物的种类，不同类型的细菌在细胞壁结构上存在很大的差异，革兰氏阳性菌因有厚的肽聚糖而不容易被纳米颗粒侵入，因而纳米颗粒对其杀伤作用明显弱于革兰氏阴性菌[40]。在今后的研究中，全面系统地认识纳米颗粒抗菌机理，设计出更高效更安全的纳米颗粒，评估和规避纳米颗粒所产生的负面效应，将使其在食品安全控制中具有更好的应用前景。
4结语
与传统杀菌技术相比，以上新型杀菌技术不仅能够杀灭腐败菌和致病菌，保证食品的质量安全，还能够有效保持食品原有的色香味，减少对食品营养成分的破坏。为了更好的将这些杀菌技术应用到食品工业中，研究重点主要体现在以下几个方面:新型杀菌技术的杀菌机理、影响因素和应用范围;将两种或两种以上的杀菌方式相结合替代单一的杀菌方式;深入研究新型杀菌技术对食品品质和食品安全的影响;设计和研制可用于工业生产的设备以及探究杀菌的相关工艺参数，以尽快应用于实践平台。随着食品工业的现代化和杀菌技术研究的深入，新型杀菌技术的理论将不断被完善，这些杀菌技术在食品加工中必将发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]李卫华.安全食品微生物学[M].北京:中国轻工业出版社,2006.
[2]张志强.冷杀菌技术在食品工业中应用的研究进展[J].食品研究与开发,2011(01).