欧姆加热杀菌技术在品工业中的应用.doc

欧姆加热杀菌技术在食品工业中的应用 姓名：马锦锦 学号：112133 专业：农产品加工与贮藏 摘 要：欧姆加热杀菌技术是食品工程中的一门新兴技术，本文阐述了欧姆加热技术的原理、特点及应用于食品加工中的研究进展。并对食品欧姆加热杀菌技术的开发及应用前景进行了展望。 关键字：欧姆加热杀菌；食品；应用 Application of ohmic heating in sterilization on food processing Abstract: The mechanism and distinguishing features of the ohmic heating in sterilization technology were introduced and the research progress in the food processing industry were described. The development of the food ohmic heating in sterilization technology and its future trend were predicted. Key words: ohmic heating in sterilization; food; application 引言 食品物料的加热杀菌处理在食品工程单元操作中占有非常重要的地位, 它不仅直接关系到最终产品的质量,而且还关系到加工过程中能源消耗及其制造成本的高低[1]。目前常用的杀菌方法为热杀菌,往往存在加热速度慢、传热面容易结垢、能量利用率低等问题。欧姆杀菌是一种新型加热杀菌方法,由于具有物料升温快, 加热均匀, 无污染, 易操作,热能利用率高, 加工食品质量好等优点[2],在食品工业中已经显示出独特的优势, 并逐渐引起国内外食品科学工作者的关注[3]。 1. 欧姆加热杀菌的原理 欧姆加热( Ohmic heating) 又叫电阻抗加热( Resistance heat ing) 、焦耳加热( Joule heating ) 、直接电阻加热( Direct resistance heathgming) 、纯电阻加热( Electro-pure processing) 、电力加热( Electro heating) 和通电加热等[4-6] 。 欧姆加热的原理： 是把物料作为电路中一段导体，利用导电时它本身所产生的热达到加热杀菌目的。其导电方式是离子的定向移动，如食品中的电解质溶液或熔融的电解质等。当溶液温度升高时，由于溶液的黏度降低，离子运动速度加快，水溶液中离子水化作用减弱等原因，其导电能力增强。由于大多数食品含有可电离的酸和盐，当在食品物料的两端施加电场时，电流通过食品物料在其内部产生热量而达到加热的目的。当物料不导电时，此方法不适用。对于极低水分、干燥状态的食品，这种方法也不适用。 欧姆加热杀菌的机理据初步探讨有两方面的原因：一方面由于通电加热致使温度升高而灭菌，另一方面是因为在通电的两电极间的菌体细胞由于受到所加电场的作用导致菌体细胞膜的破坏而灭菌。欧姆杀菌可将液状食品中的大肠杆菌、酵母菌、芽孢杆菌杀灭。对于一些难以杀死的微生物，可通过高压欧姆杀菌，即将欧姆加热装置置于一定压力的惰性气体中，来提高杀菌效果[7]。 2. 食品欧姆加热杀菌的特点 2.1 加热速度快 加热速度即单位时间内物料升高的温度，取决于单位时间内物料获得热量的多少。在传统加热方式中，由于需要热交换面来传递热量，在热表面与被加热物料内存在温度梯度，传热慢，而欧姆加热是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，故欧姆加热的加热速度远远大于传统加热方式的加热速度，Segars和Kapsalis用欧姆加热可以在20min内将一托盘食品由230C升高到800C[8]。食品加热杀菌处理的时间不宜过长，否则会造成蛋白质类食品营养成分破坏而变性。欧姆加热杀菌大大提高了加热速度，因此生产的食品质量更好。 2.2 加热均匀、杀菌效果好、产品品质高 按常规加热方式对含颗粒的食品加热杀菌时，当温度高于1300C时，液相必受到严重的过热处理[9]。但欧姆加热不存在这个问题，欧姆加热是由导电溶液中电流的通过而使物料在整个体积内自身产生热量，特别是对于含有较大颗粒的液态物料或含有细小颗粒的固液混合物，由于食物块加热不经受从容器外层到中心的温度梯度，可实现固体和液体的同时升温[10]，加热均匀，杀菌效果好，不必为了保证固体颗粒的杀菌而使液体过热，营养成分损失减少，产品质量高。Leize- rson S. [11, 12] 等以橙汁用欧姆加热与传统的加热方式相比，结果表明：利用欧姆加热的果汁