食品气调杀菌抑菌工艺

文‖杜德春焙烤食品工艺技术体系

气调杀菌抑菌消毒是有臭氧消毒，二氧化碳，一氧化碳等惰性气体杀菌；主要有臭氧消毒；利乐枕包装；真空包装；氮气真空包装等。

对于食品加工者而言——保鲜防腐是系统工程：防腐剂使用与匹配；自由水减少结合水增多；杜绝二次交叉污染源；场景体系链浸泡杀菌（二氧化硫/二氧化氯；乳酸/乳酸钠；臭氧5ppm）；包装材质及其包装方式。

‌食品气调保鲜防腐的原理‌是通过调节密封包装中氧气、二氧化碳、氮气等气体的比例，抑制微生物的生长和食品的氧化反应，从而延长食品的保质期。具体原理如下：

‌抑制微生物生长‌：通过降低氧气浓度和增加二氧化碳浓度，可以有效抑制需氧微生物和厌氧微生物的生长，减少食品的腐败和变质‌。

二氧化碳对许多引起食品变质的微生物有直接抑制作用，而较低的氧气浓度则能减少微生物的活动‌。

‌延缓食品新陈代谢‌：气调保鲜技术通过抑制食品的呼吸作用，降低呼吸强度，推迟呼吸高峰的出现时间，从而延缓食品的新陈代谢速度，延长其保质期‌。

‌防止氧化变质‌：氮气作为一种惰性气体，不与食品发生化学反应，可以降低包装内的氧气浓度，从而防止食品的氧化变质‌。

‌保持食品质量‌：适宜的低氧气浓度和高二氧化碳浓度还能抑制乙烯的生物合成，减少乙烯对食品的生理作用，有利于保持食品原有的色、香、味和质地特性‌。

此外，适宜的气体环境还能抑制某些生理性病害和病理性病害的发生，减少食品在贮藏过程中的腐烂损失‌。

什么是食品防腐保鲜气调包装

根据微生物生长需氧特性可分需氧、厌氧微生物及兼性厌氧。焙烤食品防止二次污染包装时以抑制需氧类微生物为主。

气调包装国外称MAP或CAP、国内称气调包装或置换气体包装、充气包装。
常用的气体有N2，CO2、复合气体O2+N2或CO2+N2+O2(即 MAP)。气调包装技术可用于各类食品的保鲜，延长食品货架期，提升食品价值。

高浓度的 CO2能阻碍需氧细菌与霉菌等微生物的繁殖，40-80%含量就可明显抑制真菌繁殖，90%含量在28°C条件下可控制黄曲霉产毒素。延长微生物增长的停滞期及指数增长期，起防腐防霉作用。焙烤食品中含脂肪和水分会吸收CO2导致产品口感变差，因此糕饼食品不选用此作为包装气体。

氮气(N2)是理想的惰性气体，在食品包装中有特有功效:不与食品起化学反应与不被食品吸收，能减少包装内的含氧量，极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖，减缓食品的氧化变质及腐变，从而使食品保鲜。

充氮包装食品还能很好地防止食品的挤压破碎、食品粘结或缩成一团，保持食品的几何形状、干、脆、色、香味等优点。目前充氮包装正快速取代传统的真空包装。
复合气调保鲜包装国际上统称为MAP包装，所用的气调保鲜气体一般由 CO2、N2、O2及少量特种气体组成。

CO2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;O₂抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖;N2可作充填气。

复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。

‌真空包装保鲜杀菌的原理主要包括以下几个方面‌：

‌隔绝氧气‌：真空包装通过去除包装内的氧气，创造一个无氧环境。大多数微生物（如霉菌和酵母菌）需要氧气来生存和繁殖。在无氧环境下，这些微生物无法生存，从而延长食品的保质期‌。

‌抑制微生物生长‌：由于微生物的生长需要氧气，真空包装通过去除包装内的氧气，抑制了微生物的生长和繁殖，从而延缓食品的腐败过程‌。

‌高温蒸汽杀菌‌：在真空包装的基础上，可以结合高温蒸汽杀菌来进一步延长食品的保质期。高温蒸汽能够穿透食品内部，杀死细菌、霉菌和其他微生物，确保食品的安全性‌。

‌真空包装的应用场景和效果‌：

‌应用场景‌：真空包装适用于各种食品，包括蔬菜、肉制品、干果、海鲜等。它不仅可以延长食品的保质期，还能保持食品的新鲜度和口感‌。

‌效果‌：在真空包装的基础上，结合高温蒸汽杀菌，可以将食品的保质期延长至几个月甚至更长时间。这种处理方法不仅能有效延长食品的保质期，还能保持食品的营养成分和口感‌。

氧（O3）是氧的同素异形体，具有极强的氧化能力，能够通过氧化作用破坏微生物的细胞结构，从而达到杀菌消毒的效果。臭氧在杀菌过程中，会分解产生初生态的原子氧，这些原子氧能够与细菌、病毒等微生物的细胞膜发生反应，破坏其结构，导致微生物溶解、死亡‌。

杀菌消毒原理
臭氧通过氧化作用破坏微生物膜的结构，实现消毒杀菌。具体来说，臭氧能够渗透生物膜，破坏膜内的脂蛋白和脂多糖，导致微生物溶解、死亡‌。

此外，臭氧还能氧化分解水中的有机物和无机物，净化水质，改善水的口感和观感‌。

保鲜原理
在蔬菜水果保鲜中，臭氧的主要作用是氧化分解果蔬呼吸产生的乙烯气体。乙烯是一种催熟剂，其氧化分解可以减缓果蔬的新陈代谢，推迟后熟、老化和腐烂过程。此外，乙烯的中间产物也具有抑制微生物生长的作用，进一步延长果蔬的保鲜期‌。

应用场景
臭氧在冷库中的应用非常广泛，主要用于杀菌防霉、保鲜和除臭。具体应用包括：

‌空库杀菌、消毒‌：在冷库空置时使用臭氧发生器进行消毒，保持臭氧浓度在2-10ppm之间。

‌入库前预冷杀菌‌：在果蔬入库前使用臭氧进行预冷杀菌。

‌日常防霉‌：通过调节补充空气时通入臭氧，保持果蔬包装有利于臭氧接触和扩散‌。

环保性和安全性
臭氧杀菌后还原成氧气，无任何残留和二次污染，被称为绿色环保元素。这使得臭氧在食品加工、医疗消毒等领域得到广泛应用‌。

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