简介

无菌原理，也叫无生机原理，是指使食品处于无生机状态，即商业无菌状态。商业无菌是指杀灭食品中的病原菌、产毒菌以及导致食品败坏的腐败菌，从而保证食品正常的货架寿命。商业无菌处理后，如热处理，仍可能存在少量的耐热芽孢，但经热处理后。这类细菌在贮存过程中不能正常繁殖。为了创造和保持果品加工产品的无生机环境，通常要采用密封和杀菌的手段。运用此原理保存的食品主要有罐头和果汁。

为创造商业无菌状态而采取的杀菌措施，通常有三种方式，即热杀菌、冷杀菌和化学杀菌。

冷杀菌技术

冷杀菌（物理杀菌）是当代一类崭新的技术，物理杀菌条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品的温度并不升高或升高很低，即有利于保持食品功能成分的生理活性，又有利于保持色、香、味及营养成分，所以包装与食品机械的设计与制造上采用冷杀菌技术是非常必要的。

超高压脉冲电场杀菌

超高压脉冲电场杀菌是采用高压脉冲器产生的脉冲电场进行杀菌的方法。其基本过程是用瞬时高压处理放置在两极间的低温冷却食品。其机理基于细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等假设。其作用主要有2个：（1）场的作用。脉冲电场产生磁场，细胞膜在脉冲电场和磁场的交替作用下，通透性增加，振荡加剧，膜强度减弱从而使膜破坏，膜内物质容易流出，膜外物质容易渗入，细胞膜的保护作用减弱甚至消失。（2）电离作用。电极附近物质电离产生的阴阳离子与膜内生命物质作用，阻碍了膜内正常生化反应和新陈代谢过程等的进行同时，液体介质电离产生臭氧的强烈氧化作用，使细胞内物质发生一系列的反应。通过场和电离的联合作用杀灭菌体，超高压脉冲电场杀菌已在实验室水平上取得了显著的成效。它可保持食品的新鲜及其风味，营养损失少。但因其杀菌系统造价高，制约了它在食品工业上的应用，且超高压脉冲电场杀菌在黏性及固体颗粒食品中的应用还有待进一步的研究。

强磁场脉冲杀菌

该技术采用强脉冲磁场的生物效应进行杀菌，在输液管外面，套装有螺旋兴线圈，磁脉冲发生器在线圈内产生2～10T的磁场强度。当液体物料通过该段输液管时，其中的细菌即被杀死。该技术具有以下特点：杀菌时间短且效率高。杀菌效果好且温升小，能做到既能杀菌，又能保持食品原有的风味、滋味、色香、品质和组分（维生素、氨基酸等）不变，不污染产品，无噪音，适用范围广泛。

脉冲强光杀菌

脉冲强光杀菌是采用脉冲的强烈白光闪照方法进行灭菌。通过惰性气体发出与太阳光谱相反，但强度更强的紫外线至红外线区进行杀菌。使用高强度白光的极短脉冲，杀死食品表面的微生物。该高强度的白光类似阳光，但仅以几分之一秒钟的速度反射出来，比阳光更强能迅速杀死细菌。脉冲强光下使微生物致死作用明显，可进行彻底杀菌。在操作时对不同的食品、不同的菌种，需控制不同的光照强度与时间。可用于延长以透明物料包装的食品的保鲜期。

臭氧杀菌

臭氧氧化力极强，仅次于氟，能迅速分解有害物质，杀菌能力是氯的600～3000倍，其分解后迅速的还原成氧气。利用其性能的臭氧技术在欧美、日本等发达国家早就得到广泛应用，是杀菌消毒、污水处理、水质净化、食品贮存、医疗消毒等方面的首选技术。美国华盛顿大学医学研究人员发现，臭氧可以抑制癌细胞的生长；日本石川岛播麻种工业公司证明，臭氧水有望成为最佳的果树杀菌剂，其杀菌效果明显优于次氯酸钠；中国医学科学院研究证明，臭氧可以有效地杀灭淋球菌，并且对水中的重金属有分解作用。试验证明臭氧水是一种广谱杀菌剂，它能在极短时间内有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌等一般病菌以及流感病菌、肝炎病毒等多种微生物。可杀死和氧化鱼、肉、瓜果蔬菜、食品表面能产生异变的各种微生物和果蔬脱离母体后继续进行生命活动的微生物，加速成熟乙烯气体，延长保鲜期。

放射线杀菌

放射线同位素放出的射线通常有α、β、γ 3种射线，用于食品内部杀菌只有γ射线。

γ射线是一种波长极短的电磁波，对物体有较强的穿透力，微生物的细胞质在一定强度γ射线下，没有一种结构不受影响，因而产生变异或死亡。微生物代谢的核酸代谢环节能被射线抑制，蛋白质因照射作用而发生变性，其繁殖机能受到最大损害。射线照射不会引起温度上升。一般抗热力大的细菌，对放射线的抵抗力也较大。

紫外线杀菌

日光能杀灭细菌，主要是紫外线的作用，杀菌原理是微生物分子受激发后处于不稳定的状态，从而破坏分子间特有的化学键导致细菌死亡。微生物对于不同波长的紫外线的敏感性不同，紫外线对不同微生物照射致死量也不同，革兰氏阴性无芽孢杆菌对紫外线最敏感。杀死革兰氏阳性球菌的紫外线照射量需增大5～10倍。但紫外线穿透力弱，所以比较适用于对空气、水、薄层流体制品及包装容器表面的杀菌。日本某公司研制开发了一种紫外线杀菌灯，使用时间可达到7000h，对活水鱼槽中进行灭菌，既保持水质的清净新鲜，又能延长活鱼寿命。

微波杀菌