食品灭菌是针对食品原料及加工产品，通过灭菌和去除导致食品变质的主要因素微生物，以稳定食品质量，有效延长食品的保质期，从而减少食品中的有害菌。 在可行的数量下，避免摄入导致人类（通常是肠道）感染的活细菌或食物中预先产生的细菌毒素导致人类中毒。

1、食品灭菌与食品安全是一项系统工程，需要一一列举、分析。 即使种类繁多、复杂，但污染途径是相同的，主要是外部污染和自身污染。

食品安全（食品）是指食品无毒、无害，符合规定的营养要求，不对人体健康造成任何急性、亚急性或慢性危害。

本文仅列出当今世界上最先进、最常用的灭菌技术和解决方案。

2.外部污染 外部污染 食品在加工过程中受到自身原料和半成品以外的微生物污染，如水中的细菌污染、空气中的二次细菌污染、员工手、设备的二次交叉污染等、容器、工具、周转箱等感染、包装材料被污染等。

3、内在污染 内在污染是指食品原料和半成品中含有的细菌。 分为烘焙、饮料、水产、休闲食品、方便食品、啤酒、豆制品、营养品等，需要不同的灭菌设备和技术。

水的灭菌

紫外线消毒是利用波长260nm的紫外线照射微生物，使其分子内部发生化学反应，从而杀死微生物。 该技术不仅可用于各种食品容器的灭菌，还可用于畜禽肉类、软饮料、啤酒制造用水、蔬菜、鱼贝类及其制品、冷却水、冻鱼解冻水等的灭菌。

臭氧消毒 臭氧的分子量为48。它由三个以共振结构存在的氧原子组成。 它是一种强氧化剂和强力消毒剂。 其氧化能力在天然物质中仅次于氟。 臭氧在水中的溶解度比氧气强13倍，可在短时间内大量融入水中。 其杀菌力可达氯的3000倍，显着减少水中新生细菌数量，净化水质。 因此，臭氧可以用来净化水质。

杀死空气中的细菌

食品动态灭菌器是一种独立的空气净化消毒装置，有柜式、壁挂式、吊顶式等多种形式。 风量2000的空气动态消毒机在室内开启60分钟即可满足消毒要求。 这种消毒机本身无毒无害，有人的时候可以连续使用，有效避免空气中的细菌对食品的二次污染。

等离子扩散技术利用等离子体扩散到空气中，分解空气中的气态污染物、有害细菌、病毒等，对于处理异味也非常有效。 主要用于新风系统或层流净化管道，控制管道系统本身的二次污染，杀灭新回风中的微生物。

手部细菌消毒

手消毒过程，先打湿双手，滴肥皂，反复搓洗双手，然后在感应水龙头下冲洗； 将其放在自动干手器的出风口处，自动吹出热风，将双手吹干； 最后，在自动感应手部消毒器中加入75%醋酸，消毒液会自动喷出，对双手进行消毒，即可直接进入车间。

微波灭菌

这是一种微波混合系统，由带有相应电源的微型发生器、波导管理连接器和处理室组成，可以在极小的温差下处理巴氏杆菌。 利用这种混合系统，微波能量可以均匀地分布在正在加工的食品上，加热到72~85℃，保持几分钟，然后放入温度只有15℃的储藏室中。 该技术适用于包装面包、果酱、香肠、煎饼等食品，加工后的食品保质期可达6个月以上。

基因绝育

这是一种杀死铜绿假单胞菌的方法，它试图从细菌中分离出一种基因，该基因专门制造一种物质，负责在细菌中传递信息并防止它们形成生物膜。 体，使其毒性更小，更容易清洁。

电子束灭菌

电子射线源或白炽丝在真空下加热，阴极产生电子。 由于电子通过真空电场时速度加快，能量高，穿透力强，可以达到杀菌效果。 该技术具有灭菌效率高、灭菌速度快、无需额外设备等优点。

磁力灭菌

采用0.6特级磁力，将食品置于磁场南北极之间，通过摇晃不断改变磁力方向，可达到100%杀菌效果，且不破坏食品的风味和营养。食物。

电阻加热灭菌

采用电阻加热装置，使电流通过食品，电阻产生热量进行杀菌。 该技术适用于水果和大多数食品加工的灭菌。 灭菌后，食品可在室温下保存1年。

巴氏灭菌

灭菌条件为61摄氏度至63摄氏度/30分钟，或72摄氏度至75摄氏度/15分钟至20分钟。 巴氏杀菌技术是将食品充填并密封在包装容器中，并保持100摄氏度以下的温度一定时间，以杀灭包装容器内的细菌。 巴氏灭菌法可以杀灭大多数致病菌，但杀灭非致病性腐败菌及其孢子的能力不足。 如果巴氏灭菌与其他储存方法，如冷藏、冷冻、脱氧等相结合，可以协调包装以满足一定的保质期要求。

巴氏灭菌技术主要用于柑橘和苹果汁饮料和食品的灭菌。 由于果汁食品的pH值在4.5以下，因此微生物不生长。 灭菌的对象有酵母菌、霉菌、乳酸杆菌等。此外，巴氏灭菌还用于果酱、糖浆水果罐头、啤酒、腌菜罐头、泡菜等的灭菌。巴氏灭菌对于密封的酸性食品具有可靠的耐酸性。 。 对于不耐高湿加工的低酸性食品，只要不影响消费习惯，常采用加酸或借助微生物发酵产酸来调节pH值。 对于酸性食品，可以采用低温灭菌来保持食品质量和保质期。 此方法耗时较长，不适合热敏性食品。

高温短时灭菌（HTST）

灭菌条件为85摄氏度至90摄氏度/3分钟至5分钟，或95摄氏度/12分钟。 将液体材料加热至接近100摄氏度，然后快速冷却至室温。 该方法耗时较短，效果较好，有利于产品质量。 主要可杀灭酵母菌、霉菌、乳酸菌等，这两种方法具有灭菌效果稳定、操作简单、设备投资小、应用历史长等特点。 目前广泛用于各类罐头食品、饮料、酒类、药品、乳品包装的灭菌。

超高温瞬时灭菌（UHT）

它于 1949 年随着 Stork 装置的出现而被引入。 此后，世界上出现了各种类型的超高温灭菌装置。 超高温短时灭菌是将食品瞬间加热到高温（130摄氏度以上）以达到灭菌目的。 可分为直接加热和间接加热两种方法。 直接加热方式是利用高压蒸汽直接喷入食物中，以最快的速度将食物加热，几秒钟内达到140摄氏度至160摄氏度，维持几秒钟，然后除去食物中的水分。真空室，然后用无菌冷却器冷却至室温。

间接加热方式根据食品的粘度和颗粒大小采用板式换热器、管式换热器、刮板式换热器等。 板式换热器适用于果肉含量不超过1%～3%的液体食品。 管式换热器产品适应性广泛，可加工果肉含量高的浓缩果蔬汁等液体食品。 对于使用板式换热器会引起结焦或堵塞，且粘度不足以使用刮板式换热器的产品，可采用管式换热器。 刮板式换热器装有带叶片的旋转体，在加热面上刮动，推动高粘度食品前进，达到加热、杀菌的目的。

超高温瞬间杀菌效果非常好。 几乎可以达到或接近完全灭菌的要求。 而且灭菌时间短，物料中的营养物质被破坏少，食品品质几乎不变，营养成分保存率达到92%以上。 生产效率非常高，比其他两种热力灭菌方法更有效。 超高温灭菌装置与食品无菌包装技术相结合，在国内外迅速发展，现已发展成为高新技术的食品灭菌技术。 目前，这种灭菌技术已广泛应用于牛奶、豆奶、酒、果汁以及各种饮料等产品的灭菌。 食品也可以装袋并浸入此温度的热水中进行灭菌。

过热蒸汽灭菌技术

又称干热灭菌。 它采用高温过热蒸汽进行灭菌，即将温度为130摄氏度至160摄氏度的过热蒸汽喷洒在需要灭菌的物品上，几秒钟即可完成灭菌操作。 目前，过热蒸汽灭菌技术仅适用于耐热物品。 食品包装容器（如金属制品、玻璃制品等）的灭菌。 金属罐是最早用于无菌包装的包装材料之一。 主要分为马口铁罐和铝罐两种。 目前，国际上金属罐无菌包装最先进的典型代表是美国都乐无菌罐装系统。 使用这种灭菌技术。

方法是空罐通过传送链上的灭菌室时，从上到下喷洒过热蒸汽，持续45秒。 此时罐头温度升至221摄氏度至224摄氏度，罐盖也用287摄氏度至316摄氏度的过热蒸汽消毒75秒。 90秒，这样的高温足以杀死所有耐热细菌。 由于所有容器和设备均采用过热蒸汽灭菌，无菌程度高。 罐内顶部空间残留的空气很少糊状食品技术参数，处于高真空状态。 产品质量安全可靠。

辐射灭菌技术

自和平利用原子能以来，经过40多年的研究和发展，人们成功地将原子辐射技术用于食品灭菌和保鲜。 辐照是利用χ、β、γ射线或加速电子射线（最常见的是Co60和Cs137γ射线）穿透食品，杀死食品中的微生物和害虫的冷灭菌方法。

受辐照的食品或生物体会形成离子、激发分子或分子碎片，然后这些产物会相互作用，形成与原始物质不同的化合物。 在化学效应的基础上，受辐照的物质或生物体还会发生一系列的生物效应，导致害虫、虫卵、微生物、促进生化反应的酶等体内促进生化反应的蛋白质、核酸和酶等受到破坏。并失去活力，从而结束农产品和食品的侵蚀生长和老化过程，保持稳定的质量。

辐照保鲜食品具有杀虫、杀菌等防腐作用。 它既不产生热量，也不损坏食品的外观。 不仅能保持食品原有的色、香、味和营养成分，而且能在常温下长期保存。 因此，它是一项快速发展的高科技食品技术，在发达国家得到广泛应用。 我国有辐照装置60多台（已装源10万居里以上）。 用于辐照包装的射线具有穿透力强、杀伤力高的特点。 通过这种射线的照射，可以杀死食品中寄生的病原菌、微生物和昆虫。 同时，食品的辐照还可以抑制食品自身的代谢过程，从而防止食品变质、发霉。

超高压灭菌技术

近年来，日本开发了一种新型食品加工保鲜技术，这就是超高压灭菌技术。 超高压处理具有热处理和其他加工方法所不具备的一些优点。 能保持食品（如肉类等）原有的风味成分、营养价值和色泽，并能杀灭食品中常见的酵母菌、大肠杆菌、葡萄等。 球菌等达到灭菌的目的。

所谓高静压技术（HHP）就是将食品密封在弹性容器中或置于无菌压力系统中（常采用水或其他流体介质作为传递压力的介质），并进行一段时间的加工处理。高静压下的时间（通常高于）。 一次达到加工保存的目的。 在高压下，蛋白质和酶会变性，微生物细胞的核膜会被压碎成许多小碎片，原生质会变成糊状。 这种不可逆转的变化会导致微生物死亡。 微生物的死亡遵循一级反应动力学。

对于大多数非芽孢微生物，在常温、常压下灭菌效果良好。 芽孢杆菌孢子具有耐压性，需要更高的压力才能灭菌，与加热等其他处理结合使用往往更有效。 温度、介质等对食品超高压灭菌的方式和效果影响很大。 间歇性重复高压处理是杀死耐压孢子的好方法。 日本最新研制的超高压灭菌器，工作压力为～。 超高压灭菌的最大优点是对食品中的风味物质、维生素C、色素等没有影响，营养成分损失很小。 特别适用于果汁、果酱、肉类等食品的灭菌。 另外，利用超高压对肉进行灭菌时，还可以使肌肉纤维断裂，提高肉的嫩度。

超声波灭菌技术

超声波是频率大于10kHz的声波。 超声波和普通声波一样，都是纵波。 超声波与声音传播介质的相互作用蕴藏着巨大的能量。 当遇到材料时，会产生快速交替的压缩和膨胀效应。 这种能量足以在极短的时间内杀死和消灭微生物。 它还可以对食品产生均质、老化、裂解大分子物质等多重作用。 具有其他物理灭菌方法难以达到的多重功效，从而更好地提高食品质量，保证食品安全。 技术人员采用超声波发生器作为杀菌设备，以酱油为杀菌对象，取得了良好的效果。

过氧化氢灭菌技术

双氧水是一种杀菌能力很强的杀菌剂，对微生物具有广谱杀菌作用。 其杀菌能力与过氧化氢的浓度和温度有关。 浓度越高、温度越高，杀菌效果越好。 室温下，过氧化氢的杀菌作用较弱。 过氧化氢通常用于包装容器和辅助设备的灭菌。 使用过氧化氢灭菌时，其浓度一般控制在25%～30%，温度为60℃～65℃。

使用方法有浸渍法（即将包装材料或容器浸入过氧化氢中）和喷雾法（即在包装物品上喷洒过氧化氢喷雾剂），使表面有一层均匀的过氧化氢液体。封装材料，然后对其施加热辐射。 彻底蒸发分解成无害的水蒸气和氧气，同时增强杀菌效果。 但过氧化氢很少单独用于灭菌，常常与其他灭菌技术结合使用。 例如，过氧化氢+加热是一种广泛使用的方法，几乎​​所有包装材料都可以用这种方法处理。

用热双氧水浸泡或喷洒，然后加热，使包装材料表面残留的双氧水挥发分解。 加热本身也具有抑菌作用。 不同的设备有不同的加热方式，但一般都是采用无菌热风加热。 典型的系统有瑞典利乐公司的利乐无菌灌装系统、国际纸业的无菌灌装系统、德国PKL公司的无菌灌装系统等，双氧水+紫外线，即采用低浓度过氧化氢（

紫外线杀菌

当有机污染物经过紫外线照射区域时，紫外线会穿透生物体的细胞膜和细胞核，破坏DNA的分子键，使其失去复制能力或变得不活跃。 结果，细胞无法复制，微生物很快就会死亡。

室内空气消毒机对经过其照射范围的微生物具有累积作用。 也就是说，第一次通过紫外线照射区域时未被杀死的微生物，将在后续循环中被杀死。 紫外线破坏生物体的再生能力，这一点非常重要。 因为一种细菌可以在24小时内繁殖成数百、数千甚至数百万个细菌，这意味着即使是最有效的空气过滤器也无法完全去除微生物，因此使用紫外线杀菌是根本解决方案。

紫外线杀死微生物所需的剂量取决于紫外线的强度和照射时间。 紫外线（UV）消毒是一种高效、安全、环保、经济的技术，可以有效灭活致病病毒、细菌和原虫，同时几乎不产生消毒副产物。 因此，紫外线逐渐发展成为纯净水、污水、再生水和工业水处理消毒中最有效的消毒技术。 由于紫外线具有高效杀灭隐孢子虫且无副产物的特点，在给水处理中显示出良好的市场潜力。

紫外线辐射会对人体皮肤、眼睛和免疫系统造成损害。 紫外线会破坏人体皮肤细胞，导致皮肤过早老化。 严重的情况下，可能会出现日光性皮炎，即皮肤和粘膜晒伤或光化性角化病，从而导致癌症。 眼睛是对紫外线最敏感的部位。 紫外线会对晶状体造成损害，是老年性白内障的致病因素之一。

臭氧杀灭病毒

臭氧在室温下是一种爆炸​​性气体，有特殊气味，是已知最强的氧化剂。 臭氧在水中的溶解度很低（3%）。 臭氧稳定性差，常温下可自行分解为氧气。 因此，臭氧不能储存在瓶子里，只能现场生产并立即使用。 臭氧的杀菌原理主要依靠强氧化作用使酶失活，导致微生物死亡。 臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。

臭氧对空气中的微生物有显着的杀灭作用。 使用浓度30毫克/立方米的臭氧，作用15分钟，对天然细菌的杀灭率可达90%以上。 使用臭氧对空气进行消毒时，必须在无人的情况下进行，消毒后至少等待30分钟才能进入。 可用于手术室、病房、无菌室等场所的空气消毒。 臭氧对表面受污染的微生物有杀灭作用，但作用缓慢。 一般要求60毫克/立方米，相对湿度≥70%，需要60-120分钟才能达到消毒效果。 臭氧对人体有毒，国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3，因此消毒必须进行无人值守。 臭氧是一种强氧化剂，会对多种物品造成损坏。 浓度越高，对物品的损害越严重。 会导致铜片出现绿色锈斑，橡胶老化变色，弹性降低，导致脆断、织物漂白、褪色。 使用时要注意。

用臭氧进行水消毒时，0℃最佳。 温度越高，越有利于臭氧的分解，因此杀菌效果越差。 加湿有利于臭氧的杀菌效果。 要求的湿度>60%。 湿度越高，杀菌效果越好。 臭氧对人体呼吸道粘膜有刺激作用。 当空气中臭氧浓度达到1mg/L时，就能闻到臭味。 当达到2.5～5mg/L时，可引起脉搏加速、疲劳、头痛等。 如果一个人停留超过1小时，就有可能患上肺部疾病。 肺气肿，导致死亡。

因此，消毒是在无人条件下进行的，停车30-50分钟后再进入不会有影响。 臭氧消毒后30-60分钟自行分解成氧气，在其分解时间内仍具有杀菌作用。 因此，消毒后糊状食品技术参数，如果房间密封，仍可维持30-60分钟。 臭氧可与食品直接接触，用于食品消毒和保鲜，不会对食品造成残留污染或影响营养成分。 高浓度的臭氧会使橡胶老化并腐蚀铜板。 但臭氧用于空气消毒时，并不是使用纯臭氧，而且很容易分解。 而且一般是间歇使用，不易对环境设备造成损害。 同时，臭氧还可以去除异味，净化环境，使空气清新。

灭菌技术（动态灭菌技术）

源自希腊语，原意为“胜利者”。 现在指的是人与机器在同一场地同时工作的消毒方法：对空气进行消毒时，人不需要离开消毒场所，消毒灭菌也不会对人体造成任何伤害。 ，这种消毒方法称为“动态消毒”； 由于它是人类通过科学技术战胜自然生物的成功实践，因此也被称为“灭菌技术”。

灭菌技术根据生产车间高湿度、高温、高气味的实际特点，采用最新的三级双向等离子静电场工作原理。 灭菌过程为：利用高压直流脉冲使等离子体静电场产生反向电效应，产生大量等离子体。 在负压风机的作用下，污染空气通过等离子静电场时，带负电的细菌被杀死、分解，使受控环境保持在“无菌无尘”的标准。 由于对车间进行消毒时可以同时有人在车间内工作，因此这种消毒机被称为“动态消毒机”。 本机是一种先进的消毒设备，对人体无任何伤害。 主要用于有人工作时同步动态灭菌消毒。 近年来，该设备也被广泛应用于一些大型食品、制药、化妆品等企业。 包装、冷却、灌装环节。

灭菌误区

细菌超标是影响食品安全的主要因素之一。 几乎所有企业都采取了严格的控制措施，制定了标准化的流程和消毒制度。 然而，产品抽样过程中仍然出现细菌超标的情况。 基于这种情况，专业从事食品灭菌技术研发和设备制造的上海康久环保科技有限公司的周立发先生表示，可能是该公司的质量控制主管受到了传统灭菌方式的影响。微生物控制方法已进入惯性管理误区。

所谓惯性管理，是指企业主始终认为，要保证食品不被微生物污染，必须：1.原辅料的控制，2.加工过程的控制，3.工艺设计，4.原材料仓库、辅料仓库、成品仓库 三仓管控，5.人员卫生控制，6.硬件环境改造。 但因此，微生物超标的现象依然存在。 问题在于：除了惯性管理，还需要学习更专业的灭菌技术。 大多数企业忽视了生产过程中动态、持续的空气消毒。 传统灭菌方法分析如下：

常用方法一

紫外线灯照射灭菌：

其杀菌效果强，安装简单，使用方便，广泛应用于食品行业。 由于紫外线灯对人体有害，只能在静态（无人）的情况下使用，在实际生产过程中为细菌二次污染食品提供了机会。 紫外线灯还有另一个缺点。 有效照射距离1.5米。 开启时，空气中的大部分细菌、病毒只是暂时被击晕（隐藏在0.6M以下或照射距离外），并没有被彻底杀灭； 当关闭时，人员和材料移动后被击倒的细菌和病毒会反弹，使空气中细菌的数量更高。

常用方法二

药物喷雾灭菌：

如过氧乙酸、次氯酸钠等，对微生物有较强的杀灭作用，且成本低廉。 由于汽化作用较强，刺激性很大，只能在静态（无人）条件下使用。 大多数出口食品企业不再采用喷雾方式进行灭菌，主要是因为它容易造成二次污染。 化学试剂容易残留在食品中，还会对工人的皮肤、神经系统、胃肠道和呼吸道产生影响，长期下去容易患有毒职业病。

常用方法三

臭氧：

对杀灭有害细菌有特效，可减少车间异味。 它被广泛使用。 其杀菌效果取决于车间的湿度和臭氧浓度。 如果在静态（无人）状态下使用，会对器具和设备造成氧化和腐蚀。 由于臭氧会引起神经中毒、支气管炎、肺气肿等危害，建议消毒后保持门窗打开2-3小时。 待臭氧消散后，人员即可进入车间。 在生产过程中，也没有正在运行的灭菌设备。

常用方法四

干净的房间使用初级高效三阶段过滤，同时过滤灰尘和补充新鲜空气。 但是，高效率过滤和通风系统本身没有灭菌功能，因此灭菌需要臭氧装置。 目前，由于以下原因，清洁室不能在食品行业中普及（健康食品除外）：1。洁净室的建造昂贵，消耗大量功率，经常替代消耗品并具有高昂的运营成本； 2.大多数现有食品公司都是老式的工厂。 翻新成本很高，在搬迁或重建时将废除它们。 因此，无尘的清洁室已成为许多公司的装饰和图像项目，只有在上级检查时才可以打开。

通过比较上述常见方法，得出以下结论：传统的灭菌方法无法在人类状态下实现连续的动态消毒，从而导致消毒的中断。 为了确保食物不会被微生物污染，人类和机器需要动态空气。 消毒方法，即人和消毒设备在同一研讨会中，使用消毒设备用于在工人运营的同时同时消毒空间。 传统的生产过程完全依赖于人员避免，尤其是在易受微生物感染的散热室和包装区域，而没有任何有效的动态灭菌保障。 许多公司可能已经意识到动态同步灭菌的重要性，但从技术上讲，它们无法实现。

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