Quelles sont les différences entre les divers types de techniques de stérilisation utilisées dans les usines alimentaires ?

Traitement thermique des aliments
Il s'agit de l'une des méthodes les plus importantes utilisées dans la transformation et la conservation des aliments pour en améliorer la qualité et en prolonger la durée de conservation. Son rôle principal est de tuer les bactéries pathogènes et autres micro-organismes nocifs, de neutraliser les enzymes, de détruire les composants ou facteurs indésirables ou nocifs dans les aliments, d'améliorer la qualité et les caractéristiques des aliments, ainsi que d'améliorer la disponibilité des nutriments dans les aliments, la digestibilité, etc. Bien entendu, le traitement thermique a certains effets négatifs, tels qu'un impact plus important sur les composants sensibles à la chaleur, mais aussi sur la qualité et les caractéristiques des denrées alimentaires, afin de produire des changements indésirables dans le processus qui consomme plus d'énergie.
Tout d'abord, la cuisson industrielle est souvent utilisée comme une sorte de prétraitement pour la transformation des aliments, principalement pour améliorer la qualité sensorielle des aliments. La cuisson se fait généralement par ébullition, ragoût, cuisson au four, friture, cuisson au four et autres formes.
Deuxièmement, la cuisson et le rôtissage (Baking) et la cuisson (Roasting) sont fondamentalement la même unité d'opération, il s'agit d'une chaleur à haute température pour modifier les propriétés comestibles des aliments. La différence entre les deux est que la cuisson est principalement utilisée pour les pâtes et les fruits, tandis que le grillage est principalement utilisé pour la viande, les noix et les légumes. La cuisson permet également d'obtenir une certaine stérilisation et de réduire le rôle de l'activité de l'humidité à la surface des aliments, de sorte que les produits ont un certain degré de conservation, mais la période de stockage des produits de boulangerie est généralement plus courte, et la combinaison avec la réfrigération et l'emballage peut être appropriée pour prolonger la période de stockage.
Troisièmement, la friture vise principalement à améliorer la qualité de la consommation alimentaire et l'utilisation d'un moyen de traitement thermique. La friture permet de produire des aliments frits d'une couleur, d'un arôme et d'une texture uniques. Le traitement par friture permet également une certaine stérilisation, la présence d'enzymes et la réduction de l'activité de l'humidité dans les aliments. La capacité de stockage des aliments frits est principalement déterminée par l'activité de l'eau des aliments après la friture. Mais les aliments frits pendant la période de stockage sont facilement exposés au phénomène de défaite de l'huile et de la graisse.
Quatrièmement, le blanchiment à chaud est également connu sous le nom d'échaudage, de blanchiment, de destruction, de précuisson. Principalement utilisé pour les légumes et certains fruits, afin de conserver la couleur d'origine, il s'agit généralement de légumes et de fruits congelés, séchés ou mis en conserve avant un processus de prétraitement.
Stérilisation thermique
Il s'agit de tuer les micro-organismes dans le but principal de la forme de traitement thermique.
1, selon les différents types de micro-organismes à tuer, on peut distinguer la pasteurisation et la stérilisation commerciale. (1) la pasteurisation, également connue sous le nom de désinfection à basse température, méthode de stérilisation à froid, l'utilisation de températures plus basses permet de tuer les germes et de conserver les éléments nutritifs dans la saveur reste inchangée, souvent définie comme la nécessité de tuer une variété de bactéries pathogènes dans la méthode de traitement thermique, est actuellement principalement utilisée dans le traitement du lait, non seulement pour tuer la santé des bactéries pathogènes qui peuvent être nocives pour la santé, mais aussi pour faire en sorte que la qualité du lait soit modifiée aussi peu que possible.
(2) Stérilisation commerciale, également appelée asepsie commerciale, au cours de laquelle toutes les bactéries pathogènes et tous les micro-organismes toxinogènes ont été détruits, ainsi que d'autres micro-organismes (le cas échéant) susceptibles de se développer et d'altérer le produit dans des conditions normales de manipulation et d'entreposage. Les aliments commercialement aseptiques peuvent contenir de très petites quantités de spores bactériennes, mais ces spores ne se multiplient normalement pas dans l'aliment. Toutefois, si ces spores sont dissociées de l'aliment et soumises à des conditions environnementales particulières, elles peuvent encore faire preuve de vitalité, principalement dans les aliments en conserve et en bouteille.
2, les méthodes de stérilisation sont généralement divisées en pression, température, durée, moyen de chauffage et équipement, et relation de stérilisation et de fermeture de la boîte, etc., la pression peut être divisée en stérilisation atmosphérique et stérilisation sous pression ; la stérilisation du moyen de chauffage peut être de l'eau chaude, de la vapeur d'eau, des mélanges de vapeur d'eau et d'air et des flammes, etc.
(1) stérilisation hygrothermique à la vapeur, à l'eau chaude comme fluide calorifique, ou directement par jet de vapeur méthode de stérilisation. L'utilisation de convertisseurs de chaleur (tels que des chaudières) permet de brûler la chaleur en eau chaude ou en vapeur comme moyen de chauffage, puis l'échangeur de chaleur permet de transférer la chaleur de l'eau chaude ou de la vapeur vers les aliments, ou la vapeur directement dans les aliments à chauffer par pulvérisation.
(2) La stérilisation à pression atmosphérique est une méthode qui permet de tuer les micro-organismes en dénaturant les protéines à l'aide de vapeur chaude. La chaleur humide pénètre, l'effet de stérilisation est meilleur que la chaleur sèche. La température de stérilisation est de 100℃ ou inférieure à 100℃. Elle est utilisée pour la stérilisation des aliments acides ou peu acides qui ne nécessitent pas un haut degré de stérilisation. Les boîtes sont sous pression atmosphérique lors de la stérilisation, ce qui convient aux boîtes métalliques, aux bocaux en verre et aux boîtes avec des matériaux d'emballage souples en tant que conteneurs. Il existe des équipements de stérilisation intermittente et continue.
① Stérilisation par ébullition ou circulation de vapeur : la température de l'eau bouillante à pression atmosphérique et de la vapeur est de 100℃, en général 30-60min peuvent tuer les propagules bactériennes, mais pas complètement les spores. Cette méthode convient aux articles qui ne peuvent pas être stérilisés à l'autoclave.
② stérilisation à basse température (pasteurisation) : d'abord chauffage à 60-80°C pendant 1 heure, puis conservation à 20-25°C pendant 24 heures (ou toute la nuit à température ambiante), afin que les spores résiduelles se transforment en propagules, puis stérilisation dans les conditions susmentionnées, et ainsi de suite trois fois. Cette méthode convient aux articles qui ne tolèrent pas les températures élevées ou qui se détériorent facilement à des températures élevées, mais elle prend beaucoup de temps.
(3) la stérilisation à la vapeur à haute pression, qui utilise la vapeur d'eau saturée comme moyen de chauffage, les boîtes de stérilisation dans la vapeur saturée, la température de stérilisation est supérieure à 100 ℃, utilisée pour la stérilisation des aliments faiblement acides. Comme l'air dans l'équipement de stérilisation est évacué pendant la stérilisation, cela permet de maintenir une température constante. Dans les cas où la température de stérilisation est supérieure à 121 ℃, le refroidissement est généralement effectué par contre-pression d'air. L'équipement de stérilisation est intermittent et continu, les boîtes de l'équipement de stérilisation sont statiques et rotatives. L'équipement de stérilisation rotatif peut réduire le temps de stérilisation.
(4) stérilisation par ébullition à haute pression utilisant de l'eau sous pression d'air comme moyen de chauffage, la température de stérilisation est supérieure à 100 ℃, principalement utilisée pour les bocaux en verre et les matériaux souples pour la stérilisation des boîtes de conserve à faible teneur en acide. La stérilisation (y compris le refroidissement) lorsque la boîte est immergée dans l'eau afin d'uniformiser le transfert de chaleur et d'éviter que le récipient ne se brise en raison d'une différence de pression trop importante entre l'intérieur et l'extérieur de la boîte ou d'un changement de température trop radical. Une bonne circulation de l'air et de l'eau doit être maintenue pendant la stérilisation afin d'uniformiser la température. L'équipement de stérilisation est principalement intermittent, mais les boîtes peuvent être maintenues en rotation pendant la stérilisation. Lors de la stérilisation des boîtes molles, il est nécessaire de placer les boîtes molles sur des plateaux spéciaux (racks) afin de faciliter la circulation du milieu chauffant.
(5) La stérilisation à la vapeur sous pression d'air consiste à utiliser la vapeur comme moyen de chauffage, tout en ajoutant de l'air comprimé à l'équipement de stérilisation pour augmenter la pression à l'extérieur du réservoir et réduire la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir. Principalement utilisé pour la stérilisation à haute température des bouteilles en verre et des boîtes souples. La température de stérilisation est supérieure à 100℃, et l'équipement de stérilisation est intermittent. Ses exigences de contrôle sont strictes, sinon il est facile de causer la stérilisation distribution de la température de l'équipement de stérilisation est inégale.
(6) La stérilisation à la flamme, qui utilise la flamme pour chauffer directement les boîtes de conserve, est une sorte de stérilisation à court terme à pression atmosphérique et à haute température. La stérilisation des boîtes de conserve après préchauffage dans la flamme à haute température (température de 1300 ℃ ou plus) se déroule, pendant une courte période, pour atteindre des températures élevées, maintenues pendant une courte période, puis refroidies par pulvérisation d'eau. Les aliments contenus dans la boîte peuvent ne pas avoir besoin de soupe comme moyen de transfert de chaleur par convection, la teneur en matières solides étant élevée. Cependant, en raison de la pression élevée dans la boîte lors de la stérilisation, cette méthode n'est généralement utilisée que pour les petites boîtes de conserve en métal. Cette méthode de stérilisation de la température est plus difficile à contrôler (il faut généralement joindre la détermination de la chaleur rayonnée par la boîte de conserve pour la déterminer).
(7) La stérilisation par scellage des conserves à chaud est un traitement thermique des aliments avant la mise en conserve, puis le scellage immédiat des aliments pendant la mise en conserve à chaud, l'utilisation de la chaleur résiduelle des aliments pour achever le scellage des conserves après la stérilisation ou la stérilisation secondaire pour répondre aux exigences de la stérilisation, puis le refroidissement des conserves. Il est principalement utilisé pour la stérilisation des aliments acides tels que les jus et les sauces. L'équipement de stérilisation est principalement utilisé sous forme de tube ou de feuille, le degré de propreté et de stérilité du récipient de mise en conserve doit être plus élevé, et les boîtes sont généralement inversées après le scellement afin de garantir la stérilisation du couvercle de la boîte.
(8) La mise en conserve aseptique par pré-stérilisation consiste à préparer les aliments dans le processus de pré-stérilisation pour répondre aux exigences de stérilisation, puis à les refroidir à température ambiante, à les placer en état aseptique dans des récipients aseptiques stérilisés et à les sceller (mise en conserve). Principalement utilisé pour la stérilisation des aliments liquides et semi-liquides. La pré-stérilisation est effectuée dans un échangeur de chaleur et prend peu de temps. La mise en conserve aseptique peut être effectuée dans un équipement ou un système d'emballage aseptique. Il s'agit d'une méthode de stérilisation instantanée continue à haute température et à courte durée ou à ultra-haute température. Elle convient aux matériaux d'emballage souples et aux conteneurs en métal et en plastique. Stérilisation non thermique
Le processus de stérilisation de la température des aliments n'augmente pas ou très peu, ce qui permet de maintenir l'activité physiologique des composants fonctionnels des aliments, mais aussi de préserver la couleur, l'arôme, le goût et les nutriments. La technologie de stérilisation non thermique comprend principalement la stérilisation physique et la stérilisation chimique. La stérilisation physique non thermique consiste à utiliser des moyens physiques (tels que les ondes électromagnétiques, la pression, la lumière, etc.) pour la stérilisation, tandis que la stérilisation chimique fait appel à des réactifs chimiques pour obtenir la stérilisation.

Premièrement, la technologie de stérilisation à ultra-haute pression (UHP) consiste à sceller les aliments dans des conteneurs souples placés dans de l'eau ou d'autres liquides comme moyen de transfert de pression dans le système de pression, par un traitement sous pression de plus de 100MPa, afin de réaliser la stérilisation, l'inactivation des enzymes et d'améliorer les propriétés fonctionnelles des aliments et d'autres effets.
Deuxièmement, la stérilisation par champ électrique pulsé (PEF) à haute tension est l'utilisation d'impulsions de champ électrique puissant de résistance diélectrique qui rompent le principe de l'inhibition des micro-organismes alimentaires, avec un temps de traitement court, une faible consommation d'énergie, une livraison rapide, uniforme, etc.
Troisièmement, la stérilisation par lumière pulsée est un spectre continu à large bande d'impulsions courtes et fortes, qui inhibe les aliments et les surfaces des matériaux d'emballage, les boissons transparentes, les surfaces solides et les micro-organismes présents dans le gaz.
Quatrièmement, la stérilisation magnétique est au stade du développement expérimental de la technologie de stérilisation non thermique. Des études ont montré que l'utilisation d'une force magnétique de 6000, les aliments seront placés entre le pôle N et le pôle S, après une oscillation continue, sans chauffage, vous pouvez obtenir un effet de stérilisation de 100%, la composition des aliments et la saveur sans aucun impact. Il peut être utilisé pour les boissons, les condiments et divers aliments solides emballés.
Cinquièmement, la stérilisation électronique par induction est une pédale à gaz à induction linéaire avec l'électricité comme source d'énergie du rayonnement ionisant produit par l'ADN microbien et les changements cellulaires, puis la passivation et la destruction des micro-organismes nocifs.
Sixièmement, la stérilisation photocatalytique par semi-conducteurs La technologie photocatalytique par semi-conducteurs appliquée au domaine de la stérilisation, en particulier au traitement de l'eau en profondeur, a ouvert un nouveau monde dans le domaine de la stérilisation. Cette stérilisation passe par les activités biologiques dans le processus de gain et de perte d'électrons et le résultat. Ainsi, le contrôle des conditions photocatalytiques appropriées permet d'obtenir un bon effet de stérilisation.
Sept, la stérilisation par micro-ondes pour la stérilisation des aliments La fréquence des micro-ondes est souvent de 2450 mégahertz. L'effet létal des micro-ondes sur les micro-organismes est dû à deux facteurs, à savoir l'effet thermique et l'effet non thermique. L'effet thermique fait référence à l'absorption par le matériau de l'énergie des micro-ondes, la température augmente de manière à obtenir l'effet de stérilisation. L'effet non thermique fait référence au champ électromagnétique formé par les molécules polaires des organismes vivants produisant un fort effet de rotation, de sorte que les cellules nutritives microbiennes deviennent inactives ou détruisent les cellules microbiennes du système enzymatique, ce qui entraîne la mort des micro-organismes.
La stérilisation par micro-ondes se caractérise par une forte pénétration, une économie d'énergie, une grande efficacité de chauffage et un large éventail d'applications. La stérilisation par micro-ondes est facile à contrôler, le chauffage est uniforme, la nutrition, la composition, la couleur, l'arôme et le goût des aliments stérilisés sont proches de la qualité naturelle des aliments. La stérilisation par micro-ondes est principalement utilisée pour la viande, le poisson, les produits à base de soja, le lait, les fruits et la bière.
Huit, la stérilisation aux ultraviolets est l'utilisation d'un matériel d'irradiation à la lumière ultraviolette, de sorte que la surface des cellules microbiennes à l'intérieur de la structure moléculaire de la nucléoprotéine change et provoque la mort. La lumière ultraviolette ne peut être transmise qu'en ligne droite, la lampe ne doit pas dépasser 1 m de la surface de l'objet et doit atteindre une dose d'irradiation suffisante (les spores bactériennes doivent être tuées à raison de 100 000 UW.s/cm²) ; pour la désinfection de l'air, il faut au moins 1,5 W par mètre carré, et la dose d'irradiation doit être de 1,5 W par mètre carré.Les lampes ont généralement une durée de vie de 1 000 heures et il convient de contrôler l'intensité du rayonnement tous les six mois pour vérifier que l'intensité du rayonnement est inférieure à 70 uw/cm². Toutefois, la stérilisation par ultraviolets dépend de l'humidité relative. Lorsque l'humidité relative dans la salle blanche est supérieure à 60%, l'effet de stérilisation est considérablement affaibli ; lorsque l'humidité relative est supérieure à 80%, il ne faut pas l'utiliser.
Neuf, la technologie de stérilisation par résistance est l'utilisation d'un courant électrique à travers les aliments, les aliments dans les molécules polaires dans la polarité de l'électrode des changements de haute fréquence, la friction en rotation constante et la génération de chaleur, pour tuer le rôle des organismes vivants.
X. La stérilisation à l'ozone utilise le principe de la décharge à haute tension pour produire de l'ozone, qui détruit la structure des virus et des bactéries, atteignant ainsi l'objectif de la désinfection. L'avantage est que la diffusion du gaz est uniforme, la perméabilité est bonne, ce qui permet de surmonter le problème de la stérilisation par ultraviolets qui existe dans la zone morte de la désinfection, il n'y a pas de résidu de désinfectant. L'ozone agit lentement, il faut généralement 60 à 120 minutes pour atteindre l'objectif de désinfection, et l'ozone irrite les voies respiratoires de l'homme, provoquant une gêne. Bien que la plupart des effets microbiens soient idéaux, l'effet des champignons n'est pas idéal, par exemple les moisissures.
Onze, technologie de stérilisation par irradiation L'irradiation est l'utilisation de rayons X, de rayons γ ou de rayons électroniques accélérés sur la pénétration des aliments afin d'obtenir la mort des micro-organismes alimentaires et des parasites dans une méthode de désinfection par stérilisation à froid. Les aliments ou organismes irradiés formeront des ions, des molécules à l'état excité ou des fragments moléculaires, puis ces produits interagiront les uns avec les autres pour générer des composés différents de la substance d'origine. Il se produit également une série d'effets biochimiques, qui se traduisent par des parasites, des œufs d'insectes, des micro-organismes, des protéines, des acides nucléiques et favorisent les réactions biochimiques dans l'organisme de l'enzyme est endommagé, inactivé, puis met fin à l'érosion alimentaire et à la croissance du processus de vieillissement, afin de maintenir la qualité et la stabilité.
Douze, technologie de stérilisation par impulsions de champ électrique à haute tension La stérilisation par impulsions de champ électrique à haute tension est générée entre les deux électrodes par un champ électrique instantané à haute tension et à impulsions sur les aliments. Le traitement par impulsions électriques à haute tension peut détruire la membrane cellulaire des bactéries, modifier sa perméabilité et donc tuer les cellules. La stérilisation par impulsion électrique à haute tension est généralement effectuée à température ambiante et le temps de traitement est de quelques dizaines de millisecondes. Par conséquent, par rapport aux aliments frais, les aliments traités de cette manière présentent peu de changements au niveau des propriétés physiques, des propriétés chimiques et des nutriments, et aucune différence au niveau de la saveur et du goût. L'effet de stérilisation est évident et permet de répondre aux exigences de stérilité commerciale, en particulier pour les aliments sensibles à la chaleur, ce qui ouvre de vastes perspectives d'application.
La technologie de séparation par membrane a été largement utilisée dans l'alimentation, la biopharmacie et d'autres productions industrielles, telles que l'extraction de substances biochimiques, la préparation d'eau pure, la concentration de jus. Le processus de séparation membranaire se divise grosso modo en deux types en fonction des différentes forces motrices.
L'une consiste à utiliser la pression comme force motrice du processus membranaire, comme l'ultrafiltration, la filtration sous micro-vide, l'osmose inverse ; l'autre consiste à utiliser l'énergie comme force motrice du processus membranaire, appelé échange d'ions, comme l'électrodialyse. La technologie de stérilisation par filtration membranaire présente les avantages suivants : consommation d'énergie réduite, fonctionnement à température ambiante, adaptation aux matériaux sensibles à la chaleur, applicabilité des procédés, etc. Ses perspectives d'application sont vastes et elle est aujourd'hui largement utilisée pour la filtration et la stérilisation des aliments, des produits biochimiques, des produits pharmaceutiques, des produits laitiers, des jus de fruits, etc. La technologie de stérilisation de l'ingénierie alimentaire est également très développée, notamment la technologie de stérilisation au dioxyde de chlore, la technologie de stérilisation au chlore, la technologie de stérilisation électronique, la technologie de stérilisation par chauffage et pressurisation, la technologie de stérilisation par chauffage et produits chimiques, la technologie de stérilisation par chauffage et radiation, la technologie de stérilisation électrostatique... Ces technologies sont actuellement étudiées et appliquées.
Quatorze, la technologie de stérilisation par ultrasons Les ultrasons sont des ondes sonores d'une fréquence supérieure à 10 kHz. Les ondes ultrasoniques sont des ondes longitudinales comme les ondes sonores ordinaires. L'interaction entre les ultrasons et le moyen de transmission du son contient une énorme quantité d'énergie, lorsqu'elle est rencontrée avec le matériau pour produire une alternance rapide de compression et d'expansion, cette énergie dans une période de temps très courte est suffisante pour jouer un rôle dans la mort et la destruction des micro-organismes, mais aussi capable de produire comme l'homogénéisation des aliments, le vieillissement catalytique, le clivage des substances macromoléculaires et d'autres rôles, avec d'autres méthodes de stérilisation physique sont difficiles à obtenir l'effet de multiples, de sorte qu'il peut mieux Améliorer la qualité des aliments et assurer la sécurité des aliments.
Quinze, la technologie de stérilisation par plasma à basse température La technologie de stérilisation par plasma à basse température est une nouvelle technologie de stérilisation par chauffage après la technologie de stérilisation par non-chauffage des denrées alimentaires. Par rapport à la technologie traditionnelle de stérilisation par la chaleur, la technologie du plasma à basse température dans le processus de stérilisation est sûre et efficace, de même que la génération de substances actives peut être une stérilisation très efficace et n'est pas susceptible de produire des résidus et d'autres caractéristiques.
Seizièmement, la technologie de la haute pression hydrostatique La technologie de la haute pression hydrostatique (HHP) est l'utilisation de l'eau comme moyen de transfert de la pression au produit, le rôle des liaisons non covalentes, la destruction de la structure du matériau polymère, la modification du matériau, afin d'inactiver la plupart des bactéries pathogènes et des bactéries d'altération, de sorte que les protéines, l'amidon et d'autres grandes molécules du matériau se dénaturent et s'inactivent, et que les petites molécules du matériau telles que les polyphénols, les vitamines, les acides aminés et d'autres substances ont moins d'effet. Les substances telles que les polyphénols, les vitamines, les acides aminés, les substances aromatiques, etc. ont moins d'effet. Transformation des aliments