微波殺菌技術(shù)的研究方向

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(Bacillus cereus)、空腸彎曲桿菌(Campylobacter jejuni)、氧氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens)、大腸桿菌(Escherichia Coli)、腸球菌(Enterococcus)、單核細胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙門氏菌(Salmonella)、糞鏈球菌(Sterptococcus faecalis)、小腸結(jié)腸炎菌(Yersima enterocolitica)等.Im-Sun Woo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(Clostridium sporogenes)芽孢,認為并不存在熱力效應(yīng).但是***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(Bacillus Subtilis)芽孢的效果進行比較,認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(dipicolinic acid,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.