脉冲强光杀菌技术摘要：随着现在食品工业的高速发展，人们对新型的杀菌技术的开发越来越重视，尤其是非热杀菌技术的出现，使杀菌技术向安全、节能、无污染发展。而脉冲强光杀菌技术对食品的营养和风味影响很小。而且能快速的杀灭大多数的细菌，杀菌率高。但是由于各方面研究还较少，技术还不够完善，大规模应用还需要一断时间的发展。关键字：脉冲强光杀菌食品品质食品是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件，食品安全状况直接关系到国民的身体健康和生命安全。如果食品不安全不卫生，其中的各种有害因素就会损害人体健康，甚至危及生命和子孙后代，影响民族的兴旺发达、社会稳定和全面进步[1]。所以由于食品的重要性也影响到了杀菌技术的重要性。由但由于消费者要求营养、原汁原味的食品的呼声日益高涨，冷杀菌技术受到日益重视并进展很快。冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度，冷杀菌技术近些年来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点[2]。脉冲强光杀菌技术是一种非热物理杀菌新技术，脉冲光技术是一种能在极短时间内（数十至数百微秒），以光辐射形式释放出高能量，由此产生极高峰值功率（最高可达兆瓦级，是到达地面的太阳光强度的十万倍）的光能，脉冲强光能量的大小由每单位照射面积上光的流量或入射光能量来衡量,单位为J/cm2[3]，而瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭食品和包装上各类微生物，它能有效的保持食品质量，延长食品货架期而对食品的营养成份以及口感影响很小。脉冲强光在照射物料时不会产生有害的副产物，工作时间短，高效节能。这些优点正是现在食品工业发展的方向。1脉冲强光杀菌的机理1.1强光对微生物有致死作用，当每cm2面积上的峰值功率达到103W以上时，在物体表面或水中的微生物将被加热到>100℃,因时间极短，微生物无法正常降温，将导致细胞壁破裂、融解而死亡。1.2微生物细胞壁的破裂在一定程度上是因短时间受到强烈冲击引起的，同时脉冲光对微生物的蛋白质也能产生破坏作用，抑制或破坏酶的活性[4]。有学者在有脉冲强光杀菌对酶的钝化作用研究的实验中发现脉冲强光闪照能使液体状态的淀粉酶和蛋白酶钝化，酶活力均随闪照次数的增加而明显降低[5]。1.3强光照射微生物时，核酸物质(DNA、RNA)中的胸腺嘧啶、胞嘧啶之间将会发生以下光化学反应，生成CPD或PP二聚物，使微生物核酸物质受损。2脉冲强光的装置脉冲强光杀菌装置主要是有控制单元、动力单元、触发单元和处理单元组成[6]。动力单元为氙气灯提供高压高电流的能量，触发氙气电离；通过储能电容在相对较长时间(百ms级)的充电后，在极短的时间内(数十到数百μs级)放电，放电电压V，引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放，这个放电过程即是一个光脉冲[7]。3脉冲强光杀菌的特点3.1目前在食品和包装上较成熟的杀菌技术有加热杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等，但都有不尽人意的地方。不会引起食品色、香、昧及营养成分有较大损失。也不会像紫外线照射易使食品中的脂肪氧化，产生臭味，蛋白质也容易变质产生变色等现象，而且一些食品的有益成分如维生素、叶绿素也易保留下来[8]。3.2脉冲强光杀菌技术具有杀菌处理时间短，一般处理时间是几秒到几十秒，同时具有残留少、对环境污染小，不用与物料和器械直接接触，操作容易控制等特点。脉冲强光技术可有效减少食品表面的微生物数量；脉冲强光能使食品中的酶钝化。3.3脉冲光技术以其绿色、节能、高效的特点，与当今社会日益强调的工业化发展潮流相一致。4脉冲强光杀菌在食品中的应用4.1脉冲强光杀菌技术在水处理中的应用杀菌效果好,投资少,能耗低，而且没有加入其他化学物质，无有害物质残留。也不会产生臭味。能够提高各饮用水生产厂家控制产品质量的水平,让人们放心地用水、喝水[9]。而且研究表明应用脉冲光处理水时。其流量为0.5J/cm2的脉冲光,闪光两次能使浓度为10*107个/ml的陆逊克氏杆菌完全失活,含有的隐孢子藻卵囊溶液经过1J/cm2的脉冲光处理一次,即可失活[10]。4.2脉冲强光杀菌在烤鳗中的应用脉冲强光对烤鳗贮藏品质影响也较小,脉冲强光可以有效的杀灭烤鳗表面染菌,闪照15s,烤鳗表面大肠杆菌的杀菌率为99.99%;经25s的处理,烤鳗的感官品质(颜色、气味、质地、味道)没有显著变化;过氧化值、酸价变化率都不超过0.35%。脉冲强光对烤鳗贮藏品质影响也较小,经过30s的闪照,贮藏期间烤鳗感官品质没有显著影响,过氧化值、酸价变化率不超过0.80%,变化幅度均低于0.50%。杀菌的工艺因素中,闪照时间对烤鳗杀菌效果和过氧化值、酸价变化率的影响最显著[11]。脉冲强光可以快速的杀死烤鳗表面的微生物，而且在杀菌后和储藏一段时间后烤鳗的