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技術(shù)文章
微波殺菌技術(shù)的研究方向
閱讀：1630 發(fā)布時間：2011-10-17
對微生物對象菌的致死作用
微波對食品中的致病微生物殺滅作用的研究主要集中在兩個方面:一是利用微波殺菌技術(shù)處理不同的食品材料,對其殺菌效果和傳統(tǒng)的熱力殺菌進行對比.所見報道采用的食品包括肉類、乳制品、酒類、果汁類、水產(chǎn)品、方便食品、糕點類、調(diào)味品等等.這些研究的結(jié)論表明,微波殺菌具有與傳統(tǒng)熱力殺菌同樣的效果;另一方面則集中于微波對莫一特定對象菌的作用機理進行研究.已見報道的研究對象菌包括蠟狀芽孢桿菌（Bacilluscereus）、空腸彎曲桿菌（Campylobacterjejuni）、氧氣莢膜梭菌（Clostridiumperfringens）、大腸桿菌（EscherichiaColi）、腸球菌（Enterococcus）、單核細胞增生李斯特氏菌（Listeriamonocytogenes）、*（Staphylococcusaureus）、沙門氏菌（Salmonella）、糞鏈球菌（Sterptococcusfaecalis）、小腸結(jié)腸炎菌（Yersimaenterocolitica）等.Im-SunWoo等利用微波處理大腸桿菌和枯草芽孢桿菌,發(fā)現(xiàn)隨著升溫過程細胞釋放DNA和蛋白質(zhì),活菌數(shù)隨著DNA和蛋白質(zhì)釋放數(shù)量的增加而減少,但是細胞的密度無明顯變化,原因是微波處理的細菌的細胞并無出現(xiàn)滲漏顯現(xiàn),掃描電鏡觀察的結(jié)果顯示大部分大腸桿菌的細胞壁受到了嚴(yán)重的破壞,而枯草桿菌的細胞形態(tài)則無明顯變化.傅大放生物固體的微波殺菌及機理的研究指出,微波通過抑制或破壞細胞內(nèi)乳酸脫氫酶、輔酶Ⅱ與細胞色素氧化酶等與生物氧化、呼吸代謝及能量產(chǎn)生有關(guān)的酶的活性,導(dǎo)致細菌死亡。
微波殺菌還可以有效殺滅芽孢.Welt等人使用專門設(shè)計的微波裝置處理生芽孢梭狀芽孢桿菌（Clostridiumsporogenes）芽孢,認(rèn)為并不存在熱力效應(yīng).但是zui近F.Celandroni等使用專門的微波波導(dǎo)設(shè)備,對微波處理和傳統(tǒng)熱力方式作用于枯草芽孢桿菌（BacillusSubtilis）芽孢的效果進行比較,認(rèn)為微波殺菌可以達到與傳統(tǒng)熱力殺菌相同的效果,但是不同處理對芽孢的結(jié)構(gòu)有明顯不同的影響:傳統(tǒng)熱力殺菌使芽孢的皮層機構(gòu)松弛,其寬度是為經(jīng)處理的芽孢皮層的十倍;微波處理的芽孢結(jié)構(gòu)中皮層無明顯變化.此外,熱力殺菌處理后的芽孢會釋放出大量的砒啶二氧酸（dipicolinicacid,DPA）,而微波處理后的芽孢并沒有檢測到相應(yīng)的DPA釋放現(xiàn)象.其原因可能是與微波會有利于DPA與芽孢中的其他成分,如鈣離子等結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物.由于芽孢的耐熱機制主要包括三個方面:酸溶性芽孢蛋白、皮層和DPA-Ca之間的狀態(tài).而微波處理后的芽孢的皮層結(jié)構(gòu)和DPA釋放與傳統(tǒng)加熱處理后有所不同,因此該項研究的結(jié)果對于探討微波殺菌的機理有十分重要的意義。
目前很多微波研究采用家用微波爐作為微波發(fā)生器,所產(chǎn)生的電磁場分布并不均勻,并且難以對樣本進行準(zhǔn)確的在線溫度測量,為研究的深入帶來一定的困難,也使實驗中所獲得的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性無法得到保證,限制了對機理研究的深入進行。
微波對食品中的致病微生物殺滅作用的研究主要集中在兩個方面:一是利用微波殺菌技術(shù)處理不同的食品材料,對其殺菌效果和傳統(tǒng)的熱力殺菌進行對比.所見報道采用的食品包括肉類、乳制品、酒類、果汁類、水產(chǎn)品、方便食品、糕點類、調(diào)味品等等.這些研究的結(jié)論表明,微波殺菌具有與傳統(tǒng)熱力殺菌同樣的效果;另一方面則集中于微波對莫一特定對象菌的作用機理進行研究.已見報道的研究對象菌包括蠟狀芽孢桿菌（Bacilluscereus）、空腸彎曲桿菌（Campylobacterjejuni）、氧氣莢膜梭菌（Clostridiumperfringens）、大腸桿菌（EscherichiaColi）、腸球菌（Enterococcus）、單核細胞增生李斯特氏菌（Listeriamonocytogenes）、*（Staphylococcusaureus）、沙門氏菌（Salmonella）、糞鏈球菌（Sterptococcusfaecalis）、小腸結(jié)腸炎菌（Yersimaenterocolitica）等.Im-SunWoo等利用微波處理大腸桿菌和枯草芽孢桿菌,發(fā)現(xiàn)隨著升溫過程細胞釋放DNA和蛋白質(zhì),活菌數(shù)隨著DNA和蛋白質(zhì)釋放數(shù)量的增加而減少,但是細胞的密度無明顯變化,原因是微波處理的細菌的細胞并無出現(xiàn)滲漏顯現(xiàn),掃描電鏡觀察的結(jié)果顯示大部分大腸桿菌的細胞壁受到了嚴(yán)重的破壞,而枯草桿菌的細胞形態(tài)則無明顯變化.傅大放生物固體的微波殺菌及機理的研究指出,微波通過抑制或破壞細胞內(nèi)乳酸脫氫酶、輔酶Ⅱ與細胞色素氧化酶等與生物氧化、呼吸代謝及能量產(chǎn)生有關(guān)的酶的活性,導(dǎo)致細菌死亡。
微波殺菌還可以有效殺滅芽孢.Welt等人使用專門設(shè)計的微波裝置處理生芽孢梭狀芽孢桿菌（Clostridiumsporogenes）芽孢,認(rèn)為并不存在熱力效應(yīng).但是zui近F.Celandroni等使用專門的微波波導(dǎo)設(shè)備,對微波處理和傳統(tǒng)熱力方式作用于枯草芽孢桿菌（BacillusSubtilis）芽孢的效果進行比較,認(rèn)為微波殺菌可以達到與傳統(tǒng)熱力殺菌相同的效果,但是不同處理對芽孢的結(jié)構(gòu)有明顯不同的影響:傳統(tǒng)熱力殺菌使芽孢的皮層機構(gòu)松弛,其寬度是為經(jīng)處理的芽孢皮層的十倍;微波處理的芽孢結(jié)構(gòu)中皮層無明顯變化.此外,熱力殺菌處理后的芽孢會釋放出大量的砒啶二氧酸（dipicolinicacid,DPA）,而微波處理后的芽孢并沒有檢測到相應(yīng)的DPA釋放現(xiàn)象.其原因可能是與微波會有利于DPA與芽孢中的其他成分,如鈣離子等結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合物.由于芽孢的耐熱機制主要包括三個方面:酸溶性芽孢蛋白、皮層和DPA-Ca之間的狀態(tài).而微波處理后的芽孢的皮層結(jié)構(gòu)和DPA釋放與傳統(tǒng)加熱處理后有所不同,因此該項研究的結(jié)果對于探討微波殺菌的機理有十分重要的意義。
目前很多微波研究采用家用微波爐作為微波發(fā)生器,所產(chǎn)生的電磁場分布并不均勻,并且難以對樣本進行準(zhǔn)確的在線溫度測量,為研究的深入帶來一定的困難,也使實驗中所獲得的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性無法得到保證,限制了對機理研究的深入進行。