食品保存中的微生物控制技术
作者: 赵琳娜在食品的生产和保存过程中,有很多因素都会直接影响食品的安全,其中微生物对食品安全的影响和危害是较大的。因此,微生物控制是保护食品安全的一个重要环节,控制微生物的过程就是利用各种方法和技术抑制微生物的生长或者直接杀掉微生物。本文将针对食品保存环节中微生物的来源进行分析,提供一些微生物控制技术以作参考。
1.微生物控制的重要性
在食品产业中,控制微生物是保证食品安全的一个重要环节,微生物控制的重要性主要体现在以下几个方面。
1.1 食品安全
食品中存在的微生物被人们食用以后,严重的情况下会危害人们的身体健康,引起食源性疾病。因此,控制微生物可以有效抑制或者祛除食品中存在的微生物,尽可能减少微生物对人们身体的危害,确保食品的安全性。
1.2 食品保鲜
食品中如果存在微生物,当微生物大量生长以后,有一些酸、毒素等会通过微生物的代谢活动产生,进而腐蚀食品,影响食品的新鲜度,导致食品无法保鲜。因此,对微生物实施控制可以保证食品的新鲜,确保食用安全。
1.3 食品质量
如果食品中存在有害的微生物,在这些微生物的生长、代谢过程中,产生的一些毒素或者气体还会影响食品的质量。因此,采取微生物控制措施可以有效抑制有害微生物的生长,减少对食品质量的不良影响。
2.食品中微生物的来源
2.1 原材料
制造食品所用到的原料可能已经被微生物污染。比如,在一些农作物原料在生长、运输的过程中,受土壤、空气等环境的影响,被这些环境中的微生物所污染;再比如一些动物原料在被食用之前,就已经被病原体所感染了,动物源性食品在养殖过程中可能受到病原体的感染。同时,生产食品的原料如果在较差的环境中进行储存,比如在潮湿的环境中储存,原材料容易产生霉菌,受到微生物的污染,进而影响原材料的质量和新鲜度。质量较差或储存不当的原料更容易滋生微生物。除此之外,部分原材料自身会携带部分微生物,这一类原材料被用作食品的生产以后,食品自然会受到微生物的污染。
2.2 加工环境
在加工食品环节,加工环境的好坏也会影响食品的质量,如果加工环境的清洁卫生较差,通风不好、潮湿等都会加剧微生物的繁殖。同时,如果加工食品的设备和加工食品的工具在使用完以后没有得到彻底的清洁,也可能使微生物附着在工具表面,污染食品的加工过程。此外,在食品加工的过程中,还易发生交叉污染的情况,微生物由一个食品传播到另一个食品。
2.3 加工人员
在加工食品时,工作人员的卫生情况也会直接影响食品的安全。如果工作人员的卫生较差,不注意加工过程中的卫生,也可能造成食品的微生物污染。同时,如果食品工作人员自身带有一些传染病,会将病原体传染给食品。此外,工作人员的卫生习惯对食品安全有着非常重要的影响,如果工作人员在加工食品时,有乱吐痰等行为,都会加剧食品的微生物污染。
2.4 包装材料
食品要进行售卖,除了加工,还需要对食品进行包装。因此,包装食品环节也容易受到微生物的污染。比如,包装食品的材料上存在微生物,可能会将微生物转移到食品上;再比如,包装食品的密封性较差,会导致微生物污染通过缝隙食品。同时,一些包装材料的材质是塑料,可能也会释放一些毒素影响食品的质量。
2.5 保存和运输
在食品的保存过程中,如果温度、湿度等条件不合适,且通风性较差,这些情况都会导致食品在保存过程中受到微生物的污染。同时,在运输食品的过程中,如果运输工具的清洁度差、没有控制好其他因素,都可能造成食品的微生物污染。此外,在食品的保存和运输过程中,食品会与其他物品或者其他食品相接触,这些如果没有控制好,都可能导致食品被微生物污染。
3.食品保存中微生物控制技术分析
3.1 低温保存技术
在控制食品中的微生物污染时,首先要做好微生物污染的预防工作。因此,在生产、加工、保存、运输食品的过程中,要严格注意卫生情况,对使用的工具进行加热杀菌。低温保存技术是通过降低食品的温度,以抑制微生物的生长和繁殖。这种方法常见于冷藏和冷冻技术,在食品工业中应用广泛。冷藏一般指0°C-4°C的温度范围,适合保存新鲜蔬菜、水果、肉类和乳制品等。冷冻则是在-18°C或更低的温度下进行处理,可有效延长食品的保质期。低温保存的原理在于大多数细菌和霉菌在过低的温度下生长缓慢甚至停止。此外,低温还可以减缓酶的活性,减缓食品的自然衰变。然而,低温保存并不能完全消灭微生物,尤其是某些耐冷菌种,如李斯特菌和冷冻霉菌。因此,在使用低温保存时,仍需结合其他方法,以确保食品的安全性。
3.2 杀菌技术
在食品保存中为了控制微生物,可以使用杀菌技术。简单来讲,就是将食品中存在的微生物杀死,确保食品的安全。目前最常用到的杀菌技术有以下几种。
第一种是光脉冲灭菌技术。这种灭菌技术是由美国研发的,这项技术主要是利用强度较高的日光短脉冲对食品表面存在的微生物进行杀灭,杀灭微生物的同时并不会破坏食品,因此可以很好地保护食品的质量和营养。光脉冲灭菌技术主要用于肉类、瓜果蔬菜类、熟食和生食类的食品杀菌。
第二种是超声波灭菌。这种灭菌技术主要使用高频率的超声波进行杀菌,具有较强的穿透力。利用高频率的超声波杀菌时,由于压力的改变会发生空穴现象,进而产生微小气泡核,然后通过微小气泡核的爆炸杀死食品中存在的微生物,但是这类技术同时也会破坏食品中的一些其他有益微生物,因此适用范围较为局限。
第三种是超高压杀菌技术。这项杀菌技术的作用原理就是利用高强度的压力破坏微生物的活性、细胞膜等,进而杀死食品中存在的微生物。因此,在科学合理的范围内,压力强度越大,微生物的杀害效果越好。如果压力强度有限,可以适当延长灭菌的时间,微生物的杀害效果也会有所提高
第四种是微波杀菌技术。该技术的杀菌过程主要是利用电磁场的热效应和生物效应,两者共同进行作用。在热效应的作用过程中,微生物中的蛋白质受到影响会发生变化,进而使微生物丧失影响,无法繁殖和存活,进而杀死微生物;在生物效应的作用过程中,会对微生物的细胞膜造成影响,降低微生物的营养,导致微生物营养不良、功能紊乱,不能正常生长,进而死亡。这项杀菌技术主要具有效率高、易控制、使用设备简单、节约能源等特点。
3.3 抑菌技术
在食品保存中使用抑菌技术,简言之就是抑制食品中微生物的生长,阻止微生物的繁殖,利于食品的保存。利用能抑制细菌生长的物质来抑制细菌的生长,主要可以通过以下几个方面来抑制食品中微生物的生长繁殖。
首先,在食品保存中使用防腐方法。常用到的防腐方法有物理层面的或者化学层面的。在化学防腐方法中,主要是利用一些化学物质来实现对微生物生长的抑制作用,如目前食品中常用到防腐剂,就属于化学类的防腐。在防腐剂的应用过程中,防腐剂可以通过影响微生物中的蛋白质,干扰抑制蛋白质的活性进而抑制微生物;或者通过对微生物中细胞膜的渗透性进行改变,进而影响微生物的活性;也可以通过对微生物中的酶进行干扰,进而影响微生物的代谢,最终抑制食品中微生物的生长和繁殖,实现食品微生物控制的目的。除了使用防腐剂以外,还可以使用精油来抑制微生物的生长和繁殖,精油种类的选择要根据食品中的微生物情况进行选择。同时,精油的作用效果较好,一般情况下使用少量的精油就可以达到较好的微生物抑制效果。因此,在食品微生物控制中,添加精油是食品安全的保障,满足消费者的需求。
其次,除了使用防腐剂和精油抑制食品中的微生物以外,还可以使用食品防腐保质剂栅栏技术。在栅栏技术中有合成多项技术,使用该技术以后可以减少微生物对食品的危害,保证食品的保存质量,确保食品品质。在使用此技术时,需要根据食品的加工情况选择最合适的栅栏因子。
3.4 干燥与脱水技术
干燥技术是通过去除食品中的水分来抑制微生物生长的一种有效方法。水分是微生物生长的必要条件之一,因此,降低食品的水活性可以显著延长其保质期。干燥可以分为热风干燥、真空干燥和冷冻干燥等不同形式。热风干燥是利用热空气将食品表面的水分蒸发,适用于果干、肉干等产品。真空干燥则通过降低环境压力,使水分在较低温度下蒸发,能更好地保持食品的营养成分和风味。冷冻干燥结合了冷冻和真空的原理,适合于高度敏感的食品,例如药品和高档咖啡。尽管干燥能够有效减少微生物的生长,但它可能会导致食品的质地变化和营养成分的损失。因此,合理选择干燥技术和控制干燥条件十分重要。
3.5 气调包装及辐照技术
气调包装技术是通过改变食品包装内气体的成分,来抑制微生物的生长。这种技术通常涉及将大气中的氧气减少,增加二氧化碳或氮气的浓度,以延长食品的保质期。在低氧环境下,许多好氧微生物的生长会受到抑制,而一些厌氧微生物则可能繁殖。气调包装适用于各种食品,包括肉类、乳制品和新鲜水果等。它不仅能够有效延长食品的保质期,还能保持其色泽、风味和营养成分。然而,气调包装也存在一定的局限性,例如,气体的选择需要根据不同类型的食品制定,有时可能导致某些微生物的繁殖。因此,气调包装技术需要结合其他食品保护措施,以确保食品的安全性和质量。
辐照技术是利用射线(如伽马射线、电子束或X射线)对食品进行处理,以杀死或抑制微生物的生长。这种技术近年来在全球范围内受到越来越多的重视,因其能够有效延长食品的保质期,同时不影响食品的感官特性和营养价值。辐照通过破坏微生物的DNA和细胞结构,从而达到灭活目的。它适用于各类食品,包括干货、冷冻食品和即食食品等。虽然辐照技术在微生物控制方面的有效性显著,但由于消费者对辐照食品的接受度和认知度仍有所顾虑。因此,必须加强对这一技术的科普宣传,提升公众对其安全性和益处的理解。
结语
综上所述,在食品的保存过程中,采用微生物控制方法和技术能够有效降低微生物对食品质量的影响,保证食品的安全,减少微生物对人体的危害。同时,还可以减少食品的浪费,增加食品企业的经济效益,推动社会经济的发展。
作者简介
赵琳娜(1989-)女,汉族,辽宁鞍山人,硕士,讲师;研究方向:食品加工、果蔬加工、食品营养、食品安全等。