摘要：低溫等離子體技術(shù)是一種新興的非熱加工技術(shù)，目前已在食品行業(yè)中的多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，該技術(shù)利用食品周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生光電子、離子和自由基等活性物質(zhì)，對(duì)食品中微生物的抑制和化學(xué)農(nóng)藥的降解具有獨(dú)特的作用。本文以新鮮果蔬、生鮮海鮮、肉及家禽制品等為研究分析對(duì)象，系統(tǒng)的論述了低溫等離子體的形成機(jī)理和技術(shù)特點(diǎn)，分析影響其殺菌效率的因素及提高殺菌效率的技術(shù)條件，并在此基礎(chǔ)上從抑制微生物生長(zhǎng)維持食品新鮮度的角度，歸納了低溫等離子體技術(shù)在新鮮果蔬、生鮮海鮮、肉及家禽制品等的應(yīng)用研究進(jìn)展，展望了低溫等離子體技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，為低溫等離子體技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究提供參考。

　　關(guān)鍵詞：低溫等離子體；殺菌；保鮮；食品；應(yīng)用

　　隨著人民生活水平的提高，消費(fèi)者不僅期望獲得值得信賴的安全食品，對(duì)食品新鮮度、風(fēng)味和質(zhì)地也提出了更高的要求。近年來(lái)，為了最大限度地保持食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，國(guó)內(nèi)外科研工作者利用一系列非熱加工技術(shù)與裝備，深入研究食品加工從傳統(tǒng)“熱加工”向“冷加工”的變革與創(chuàng)新。目前，新鮮果蔬、生鮮海鮮、肉及家禽制品等生鮮及熱敏性食品采用的傳統(tǒng)熱殺菌包裝技術(shù)，存在殺菌不徹底、破壞營(yíng)養(yǎng)成分、消耗大量的人力、物力、財(cái)力以及產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，很多研究人員提出采用冷鏈物流貯藏，但由于微生物傳播途徑廣泛，仍有大量微生物繁殖引起食品腐敗變質(zhì)。因此，食品工業(yè)正在尋求一種新型的冷殺菌技術(shù)來(lái)滿足消費(fèi)者對(duì)食品新鮮度和安全性的要求。

　　低溫等離子體技術(shù)作為國(guó)際上一種最新的食品冷殺菌技術(shù)，利用食品周?chē)橘|(zhì)產(chǎn)生光電子、離子和自由基等活性物質(zhì)，對(duì)食品中微生物的抑制和化學(xué)農(nóng)藥的降解具有獨(dú)特的作用。與目前廣泛采用的熱源等殺菌技術(shù)相比，低溫等離子體技術(shù)在殺菌過(guò)程中具有安全、高效、產(chǎn)生的活性物質(zhì)能高效殺菌且不易殘留等巨大優(yōu)勢(shì)，特別適用于生鮮及熱敏性食品的冷殺菌。因此，研究低溫等離子體技術(shù)對(duì)生鮮食品的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，具有關(guān)鍵的技術(shù)突破和巨大的開(kāi)發(fā)空間。本文以介紹低溫等離子體為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)的論述了低溫等離子體的形成機(jī)理和技術(shù)特點(diǎn)，分析影響其殺菌效率的因素及提高殺菌效率的技術(shù)條件，并在此基礎(chǔ)上著重從抑制微生物生長(zhǎng)維持食品新鮮度，歸納了該技術(shù)在食品（新鮮果蔬、生鮮海鮮、肉及家禽制品等）中的應(yīng)用，展望了該技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)提高低溫等離子體技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用具有重要的意義。

　　1  低溫等離子體的概述

　　等離子體（Plasma）是一種導(dǎo)電流體，它被稱(chēng)為是繼傳統(tǒng)固體、液體和氣體之外的第四種物質(zhì)狀態(tài)，理化性質(zhì)與其它三種物質(zhì)狀態(tài)截然不同，通常也稱(chēng)其為“等離子態(tài)”。等離子體可由任何中性氣體在外界高能量作用下電離為高能狀態(tài)的帶電粒子、中性粒子及各種自由基組成的高度電離的混合氣體，電離過(guò)程中，正負(fù)離子數(shù)值相等且總是以一種成對(duì)的方式出現(xiàn)，整體呈電中性狀態(tài)，故稱(chēng)為等離子體。

　　1.2  等離子體的分類(lèi)

　　等離子體的發(fā)生過(guò)程伴隨能量傳遞，按照電離能力、離子和電子溫度的熱平衡狀態(tài)可分為高溫等離子體和低溫等離子體。熱平衡狀態(tài)下，電子和離子溫度達(dá)106～108K，稱(chēng)為高溫等離子體。非熱平衡狀態(tài)下，離子溫度低于電子溫度且整個(gè)體系宏觀上表現(xiàn)為常溫，稱(chēng)為低溫等離子體。目前，通過(guò)加熱、電場(chǎng)、高能射線等方式可以激發(fā)產(chǎn)生等離子體，根據(jù)其放電方式可分為常壓輝光放電（Atmospheric Glow Discharge, AGD）、電暈放電等離子體（Corona Discharge Plasma, CDP）、介質(zhì)阻擋放電（Dielectric Barrier Discharge, DBD）和滑動(dòng)電弧放電（Glide Arc Discharge, GAD）系統(tǒng)。目前食品領(lǐng)域中，DBD 為應(yīng)用最廣泛的等離子體產(chǎn)生方式。

　　2  低溫等離子體的形成機(jī)理及技術(shù)特點(diǎn)

　　低溫等離子體的形成機(jī)理可簡(jiǎn)單表述為：O2、N2、CO2等中性氣體被施加足夠高的能量后克服分子間作用力，電離產(chǎn)生自由電子，周?chē)脑踊蚍肿优c電子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生活性更高的激發(fā)態(tài)原子、離子以及自由電子。低溫等離子體形成機(jī)理圖見(jiàn)圖1所示。低溫等離子體技術(shù)作為一種新型的高級(jí)氧化技術(shù)，受外界電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響，伴隨著多種物理化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，主要產(chǎn)生高能電子輻射（高能電子轟擊水溶液，使水分子發(fā)生電離，激發(fā)生成游離氧、臭氧和自由基等反應(yīng)能力極強(qiáng)的物質(zhì)）、臭氧氧化（臭氧作為強(qiáng)氧化劑，溶于水后會(huì)使有機(jī)物徹底氧化為CO2、H2O和無(wú)機(jī)物）、紫外光解（紫外光不僅能單獨(dú)分解物質(zhì)，還可與臭氧聯(lián)用分解物質(zhì)）3方面的協(xié)同效應(yīng)。通常，多種效應(yīng)協(xié)同作用時(shí)其殺菌效果顯著優(yōu)于單獨(dú)殺菌效應(yīng)。

圖1  低溫等離子體形成機(jī)理

　　2.1  影響低溫等離子體技術(shù)殺菌效率的因素

　　低溫等離子體技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，殺菌效果受到多種因素的影響。本文主要對(duì)處理參數(shù)、微生物特性及環(huán)境因素三方面進(jìn)行分析。

　　2.1.1  處理參數(shù)

　　低溫等離子體的誘導(dǎo)技術(shù)、放電時(shí)間、處理電壓、頻率、電極距離及處理方式都會(huì)對(duì)低溫等離子體的殺菌效率產(chǎn)生影響。適當(dāng)延長(zhǎng)放電時(shí)間、處理電壓和頻率能夠增加低溫等離子體中高能粒子的密度，提高殺菌率。Agun等以平菇為研究對(duì)象，在電壓6kV，時(shí)間0，5，10，15，20，25min，流量2L/min等參數(shù)下對(duì)其進(jìn)行殺菌處理，處理25min后菌落從9log CFU/mL（0 min）減少到8.2logCFU/mL。此外，對(duì)于低溫等離子體的誘導(dǎo)技術(shù)而言，殺菌過(guò)程中所產(chǎn)生的活性物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量還會(huì)受頻率、輸入電壓和所使用的激發(fā)氣體類(lèi)型的影響。Han等研究發(fā)現(xiàn)，高氧氣調(diào)包裝（78%-79%N2，20%-21%O2，0.03%CO2）提高了低溫等離子體中活性物質(zhì)的產(chǎn)生，高氧氣調(diào)包裝混合溶液經(jīng)低溫等離子體處理15s后未檢出單增李斯特菌。低溫等離子體的處理方式包括直接處理和采用接地金屬網(wǎng)屏蔽帶電粒子的間接處理，直接處理可以使帶電粒子減少向基體傳遞熱量，從而提高殺菌率。Fridman等研究發(fā)現(xiàn)，與間接處理相比，直接處理可使大腸桿菌的失活率提高約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　2.1.2  微生物特性

　　微生物特性，如細(xì)菌生長(zhǎng)期和細(xì)胞壁厚度也是影響低溫等離子體殺菌效率的重要因素。Lunov等研究發(fā)現(xiàn)，處于穩(wěn)定期的細(xì)菌比處于指數(shù)期的細(xì)菌對(duì)低溫等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì)更加敏感，殺菌效果也更加明顯。Yong等研究發(fā)現(xiàn)，革蘭氏陽(yáng)性菌由于其外部有較厚的脂多糖膜，阻礙活性物質(zhì)的穿透，因此革蘭氏陽(yáng)性菌比革蘭氏陰性菌對(duì)低溫等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì)更加具有抵抗力，敏感性更低。

　　2.1.3  環(huán)境因素

　　相對(duì)溫度、相對(duì)濕度及pH等環(huán)境因素對(duì)低溫等離子體的殺菌效果也有顯著影響。pH不同的食物對(duì)低溫等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì)的敏感性不同，殺菌效果也會(huì)有所差異。Muranyi等研究發(fā)現(xiàn)，蠟樣芽孢桿菌在pH為5的食物中，菌落數(shù)減少4.7logCFU/g，而在pH為7的食物中菌落數(shù)減少2.1log CFU/g。此外，相對(duì)溫度和相對(duì)濕度的提高會(huì)增加羥基自由基的行成，從而對(duì)低溫等離子體的殺菌效果產(chǎn)生影響。Yong 等利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)水果表面、奶酪切片以及瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理，研究發(fā)現(xiàn)，由于微生物以一定速度從外部組織向內(nèi)部組織遷移，瓊脂培養(yǎng)基上的微生物數(shù)量減少最為明顯。

　　2.2  提高低溫等離子體技術(shù)殺菌效率的技術(shù)條件

　　低溫等離子體技術(shù)作為一種新型的食品冷殺菌技術(shù)，可以應(yīng)對(duì)多種類(lèi)型的細(xì)菌、真菌、病毒以及各種芽孢。然而，當(dāng)大量微生物堆積在食物表面減少活性物質(zhì)之間的相互作用時(shí)，其殺菌效率會(huì)受到影響。因此，通常協(xié)同其他技術(shù)或條件來(lái)提高低溫等離子體的殺菌效率。

　　2.2.1  氣體組分

　　在食品工業(yè)中，為進(jìn)一步延長(zhǎng)新鮮農(nóng)產(chǎn)品貨架期，通常將低溫等離子體技術(shù)與不同氣體混合物（He/O2，N2/O2/CO2）進(jìn)行聯(lián)合使用，從而對(duì)新鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行更徹底的殺菌處理。Laroussi等對(duì)比純He和He/O2混合氣體的低溫等離子體技術(shù)的殺菌效果，結(jié)果顯示，He/O2混合氣體的殺菌效果優(yōu)于純He。Misra等將草莓密封在含有不同O2/N2/CO2組合的混合氣體包裝中，然后利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)草莓進(jìn)行誘導(dǎo)，研究發(fā)現(xiàn)5min后草莓上的微生物從最初的5lg CFU/g減少到3lgCFU/g。深入探究低溫等離子體技術(shù)與多種混合氣體進(jìn)行聯(lián)合使用時(shí)的殺菌機(jī)制，對(duì)提高低溫等離子體技術(shù)在食品中的應(yīng)用具有積極的意義。

　　2.2.2  化學(xué)增強(qiáng)劑

　　化學(xué)增強(qiáng)劑是水和低溫等離子體相互作用產(chǎn)生的，即低溫等離子體活性水（Plasma-activated Water，PAW）。PAW 中富含活性氧（ROS）、活性氮（RNS）等活性成分，并具有低pH、高氧化還原電位和高電導(dǎo)率等特殊理化性質(zhì)，在有效殺滅微生物的基礎(chǔ)上，對(duì)食品原有的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)不會(huì)造成顯著影響。Xiang等用PAW清洗豆芽30min，豆芽上的總好氧菌、霉菌和總酵母菌的數(shù)量分別降低了2.84和2.32 logCFU/g，豆芽的總酚和黃酮含量、抗氧化能力及感官特征等均未發(fā)生顯著變化。Choi 等的研究中也提出一種連續(xù)組合清洗泡菜的方法，包括PAW、自來(lái)水和60℃溫和熱處理（MH）。單用PAW 清洗就可使泡菜中的好氧菌、乳酸菌、酵母和霉菌以及大腸菌群減少2.0、2.2、1.8、0.9log CFU/g。

　　2.2.3  電磁場(chǎng)

　　電磁場(chǎng)是提高低溫等離子體產(chǎn)生活性物質(zhì)的另一種方法。Ito等研究發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)協(xié)同低溫等離子體使羥基自由基的產(chǎn)生增加了1.5倍，而且對(duì)大腸桿菌的殺菌效率提高了2.4倍。目前，該方法已被用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為以后在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，馬躍等研究認(rèn)為單獨(dú)的電場(chǎng)作用并不能很好的殺滅食品中的微生物，當(dāng)電場(chǎng)協(xié)同低溫等離子體技術(shù)激發(fā)產(chǎn)生更多的高能活性物質(zhì)，提高低溫等離子體的殺菌效率。

　　新鮮果蔬、生鮮肉和海鮮等生鮮及熱敏性食品采用的傳統(tǒng)殺菌保鮮技術(shù)包括高溫殺菌和冷凍保鮮等，這些處理通常存在殺菌不徹底、產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，而且還會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地和顏色等方面產(chǎn)生不利影響，縮短貨架保鮮期的同時(shí)還會(huì)使食品的價(jià)值降低。目前，隨著社會(huì)科學(xué)的快速發(fā)展，低溫等離子體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于材料加工、電子學(xué)、生物材料、聚合物加工和生物醫(yī)療器械等領(lǐng)域。因?yàn)?，低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用在殺菌保鮮和農(nóng)藥降解等方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，能最大限度地保持食品原有的營(yíng)養(yǎng)及感官特性，且不會(huì)產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)品，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，所以低溫等離子體技術(shù)在食品領(lǐng)域也得到了極大的應(yīng)用，成為殺菌保鮮和農(nóng)藥降解的新型技術(shù)。

　　3.1  新鮮水果及水果制品

　　新鮮水果及水果制品是補(bǔ)充人體維生素、葡萄糖及能量的主要來(lái)源，但其質(zhì)軟且容易攜帶治病菌及化學(xué)農(nóng)藥，在流通和儲(chǔ)藏過(guò)程中難以長(zhǎng)時(shí)間貯藏。近年來(lái)，低溫等離子體技術(shù)被廣泛應(yīng)用到延長(zhǎng)水果及水果制品的保存時(shí)間和保持其新鮮程度，低溫等離子體技術(shù)運(yùn)用在水果和水制品中可分為殺菌保鮮及農(nóng)藥降解兩種作用效果（表1）。

　　表1  低溫等離子體技術(shù)在新鮮水果及水果制品中的應(yīng)用研究

　　新鮮水果及水果制品在種植、采摘、運(yùn)輸以及后期加工等流通過(guò)程中，因與外界接觸，表面經(jīng)常附著具有傳染性的病原微生物，對(duì)人類(lèi)的健康造成了嚴(yán)重的威脅，故對(duì)其進(jìn)行殺菌處理尤為重要。任翠榮等利用常壓低溫等離子體技術(shù)在氣體流速為1L/h，處理距離10mm，放電時(shí)間1min，電壓140V對(duì)新鮮草莓進(jìn)行處理，結(jié)果顯示，新鮮草莓在此參數(shù)下殺菌保鮮效果最好，草莓的維生素C含量要明顯高于對(duì)照組，而果實(shí)失重率卻比對(duì)照組低，保鮮期（常溫）是傳統(tǒng)常溫保鮮期的2倍。Critzer等利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)新鮮哈密瓜和蘋(píng)果進(jìn)行殺菌處理不同時(shí)間后大腸埃希菌、沙門(mén)氏菌以及單增李斯特菌種群減少，減少量因菌株的不同而不同。Matan等利用低溫等離子體技術(shù)在功率40W的條件下對(duì)新鮮火龍果進(jìn)行殺菌處理，處理后的火龍果表面微生物生長(zhǎng)抑制效果比未經(jīng)處理的火龍果表面微生物的生長(zhǎng)抑制效果增加5.0%，延長(zhǎng)火龍果的貨架保鮮期。Dasan以橙汁、番茄汁為原料，研究低溫等離子體技術(shù)處理120s時(shí)的殺菌效果，研究發(fā)現(xiàn)，橙汁（1.59 lg CFU/mL）、番茄汁（1.43lgCFU/mL），由此可見(jiàn)，透明澄清溶液對(duì)低溫等離子體技術(shù)更加敏感。Perni利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)芒果殺菌處理0.5min，結(jié)果顯示，芒果表面的單增李斯特菌和大腸桿菌O157:H7濃度下降2.5logCFU/g。Kovaevi等以新鮮石榴汁為原料，利用低溫等離子體在時(shí)間3min，樣品容量5cm3，氣體流速0.75 dm3/min參數(shù)條件下，對(duì)石榴汁進(jìn)行誘導(dǎo)后，石榴汁中花青素含量增加21%～35%。低溫等離子體技術(shù)作為一種冷殺菌技術(shù)，用于新鮮水果及水果制品殺菌及降解農(nóng)殘時(shí)，它克服現(xiàn)有滅菌方法的一些不足之處，具有作用時(shí)間短、殺菌溫度低以及在處理過(guò)程中對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官性能破壞較小等許多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。但該技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，滅菌的工藝參數(shù)、食品種類(lèi)和低溫等離子體的激發(fā)裝置等都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較、歸納和優(yōu)化帶來(lái)困難。因此，研發(fā)適用于生鮮及熱敏性食品殺菌保鮮的低溫等離子體發(fā)生裝置和設(shè)備，探究最適宜的等離子體滅菌工藝參數(shù)，分析不同種類(lèi)食品、不同環(huán)境和不同暴露條件等對(duì)食品保鮮效果的影響，對(duì)提高低溫等離子體技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用具有重要的意義。

　　3.2  新鮮蔬菜

　　新鮮蔬菜種植、加工、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^(guò)程中致病菌可通過(guò)不同途徑傳播，且致病菌在整個(gè)貨架期內(nèi)都能活躍生長(zhǎng)，使得新鮮蔬菜極易腐爛不易貯藏。近幾年中，低溫等離子體技術(shù)在新鮮蔬菜中的應(yīng)用已有大量研究（表2）。

表2  低溫等離子體技術(shù)在新鮮蔬菜中的應(yīng)用研究

　　新鮮蔬菜保藏的目的是在不顯著改變產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)、感官特性的基礎(chǔ)上使微生物和酶失活，從而延長(zhǎng)保藏期。孫艷等以鮮切黃瓜為原料利用低溫等離子體技術(shù)在電壓170V，時(shí)間5min，電極距離2.5cm對(duì)其進(jìn)行殺菌處理，結(jié)果顯示，黃瓜表面的大腸桿菌致死率高達(dá)99.65%，提高了黃瓜的食用安全系數(shù)，且處理前后黃瓜的理化性質(zhì)變化均不顯著，有效地保護(hù)了黃瓜的水分、糖度、酸度和顏色。Ziuzina等利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)新鮮菠菜殺菌處理2.5min后，菠菜上單增李斯特菌減少1.7lgCFU/樣本，大腸桿菌減少2.2lgCFU/樣本，與對(duì)照組相比菠菜的顏色、水分、pH和可溶性固形物含量變化均不顯著。利用該技術(shù)對(duì)新鮮蔬菜進(jìn)行殺菌處理時(shí)，耗時(shí)短、安全高效，并且不會(huì)對(duì)新鮮蔬菜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和感官特性產(chǎn)生負(fù)面影響。但該技術(shù)應(yīng)用到不規(guī)則形狀的食品相關(guān)領(lǐng)域時(shí)，無(wú)法保證其產(chǎn)生的活性物質(zhì)與不規(guī)則食品充分、均勻接觸，因此研發(fā)適合于不規(guī)則食品的低溫等離子體源，并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)食品工業(yè)的發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用。

　　3.3  肉及肉制品

　　肉及肉制品富含豐富的蛋白質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，其組成較其它食品更接近人體需求，頗受人們喜愛(ài)。但肉及肉制品在屠宰、加工、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^(guò)程中致病菌可通過(guò)不同途徑傳播，易造成污染而導(dǎo)致其腐敗變質(zhì)，保質(zhì)期縮短。研究證實(shí)，低溫等離子體技術(shù)能夠殺滅肉及肉制品在加工、儲(chǔ)藏等流通過(guò)程中所附著對(duì)人體有害的微生物，保證食品的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)及顏色等品質(zhì)指標(biāo)不發(fā)生顯著變化，延長(zhǎng)食品的貨架期，達(dá)到食品長(zhǎng)期儲(chǔ)存和保持食品品質(zhì)的目的（表3）。

表3  低溫等離子體技術(shù)在肉及肉制品中的應(yīng)用研究

　　生鮮豬肉利用He和Ar等離子體在低壓(20kPa)下高壓放電120，300，600s介質(zhì)阻擋放電殺菌保鮮He等離子體處理后抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的效果顯著，豬肉中的嗜冷微生物、酵母及霉菌和微生物總數(shù)分別減少了約1.60、1.14、1.90（lgCFU/g），抑菌效果隨處理時(shí)間的增加而增強(qiáng)禽畜屠宰過(guò)程中，胴體容易受到禽畜尸體上的細(xì)菌污染。針對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外科研工作者提出了危害分析及關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）系統(tǒng)，但仍然無(wú)法完全有效預(yù)防。研究發(fā)現(xiàn)，低溫等離子體技術(shù)在保持食品風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)及顏色等品質(zhì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上能有效殺滅細(xì)菌。Kim等利用該技術(shù)在電壓75W、100W、125W，時(shí)間60s、90s等參數(shù)下，使用He、He/O2的混合氣體作為激發(fā)介質(zhì)對(duì)切片培根進(jìn)處理，結(jié)果顯示He等離子體處理后微生物種群數(shù)降低1～2log CFU/g，He/O2等離子體處理后微生物種群數(shù)降低2～3log CFU/g。Choi等利用該技術(shù)對(duì)生鮮豬肉處理120s后，大腸桿菌和單增李斯特菌分別減少1.5和＞1.0lgCFU/g，并且處理后的生鮮豬肉顏色、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)等品質(zhì)指標(biāo)并沒(méi)有發(fā)生顯著變化，很好的保持了食品的價(jià)值。利用該冷殺菌技術(shù)對(duì)肉及肉制品進(jìn)行處理時(shí)，具有安全無(wú)污染、低耗能以及對(duì)滅菌環(huán)境溫度要求低等優(yōu)勢(shì)，所以在肉及肉制品殺菌保鮮方面的作用較為顯著，能夠較好的對(duì)其進(jìn)行殺菌保鮮，延長(zhǎng)貨架保鮮期，并且不改變其相應(yīng)的性質(zhì)，如味道、營(yíng)養(yǎng)及顏色等品質(zhì)指標(biāo)。但目前該技術(shù)仍處于基礎(chǔ)研究階段，還存在著一些問(wèn)題，如穿透能力不強(qiáng)，對(duì)食品表面的微生物能產(chǎn)生較大影響，而對(duì)于深入肉品組織內(nèi)部的細(xì)菌，其滅菌效果還不夠好。因此，可以將該技術(shù)與其它非熱處理技術(shù)聯(lián)合使用以提高其殺菌效果，進(jìn)而更有效地提高肉及肉制品的安全性和貨架期。

　　3.4  海鮮及海鮮制品

　　海鮮及海鮮制品營(yíng)養(yǎng)豐富且容易受到微生物的侵襲，即使在冷鏈運(yùn)輸或冷藏條件下，表面依然有嗜冷菌生長(zhǎng)繁殖，從而導(dǎo)致其腐敗變質(zhì)。為了延緩海鮮及海鮮制品的腐敗，延長(zhǎng)保鮮時(shí)間，近年來(lái)低溫等離子體技術(shù)在海鮮及海鮮制品領(lǐng)域的應(yīng)用已有大量研究（表4）。

　　表4  低溫等離子體技術(shù)在海鮮及海鮮制品中的應(yīng)用研究

　　目前，我國(guó)各大中超市海鮮及海鮮制品仍以裸露或覆蓋保鮮膜置于冷柜銷(xiāo)售為主，容易使得致病菌通過(guò)不同途徑傳播，為保證海鮮及海鮮制品的新鮮度，保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，抑制微生物的生長(zhǎng)是海鮮及海鮮制品在銷(xiāo)售及流通等過(guò)程中的首要任務(wù)。焦湞等以三文魚(yú)為原料研究等離子體活化水冰（PAW-ice）對(duì)純培養(yǎng)以及人工接種于三文魚(yú)片表面單增李斯特菌的殺菌效果，結(jié)果顯示，與無(wú)菌水冰（sterile water-ice，SW-ice）相比，PAW-ice對(duì)單增李斯特菌純培養(yǎng)殺菌效果顯著，可以使細(xì)菌降低1～3lg CFU/mL 值，殺菌效率取決于PAW 制備時(shí)間、制備體積以及PAW-ice處理時(shí)間。劉品等利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行處理（50kV、60s），結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)處理之后能顯著減緩對(duì)蝦黑變及品質(zhì)下降速度，一定程度延長(zhǎng)對(duì)蝦的貨架期。石蕓潔等以生食蟹糊為研究對(duì)象，探究低溫等離子體技術(shù)在不同電壓、不同時(shí)間對(duì)生食蟹糊滅菌效果及品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，殺菌率達(dá)97.3%，且經(jīng)過(guò)低溫等離子體技術(shù)處理對(duì)生食蟹糊的營(yíng)養(yǎng)影響不明顯。斯興開(kāi)等研究低溫等離子體技術(shù)對(duì)草魚(yú)魚(yú)肉品質(zhì)的影響，將草魚(yú)肉分別在不同電壓（20、30、40kV）條件下常溫處理不同時(shí)間（1、2、3min），研究結(jié)果表明，可有效殺菌，并對(duì)草魚(yú)魚(yú)肉的新鮮程度無(wú)明顯負(fù)面影響，既可以保持魚(yú)肉獨(dú)有的生鮮風(fēng)味，又可有效降低生食水產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。低溫等離子體技術(shù)作為一種非熱殺菌技術(shù)，對(duì)海鮮及海鮮制品進(jìn)行殺菌處理前后溫度無(wú)明顯變化，較好的保持了海鮮及海鮮制品獨(dú)特的生鮮風(fēng)味以及有效避免其結(jié)構(gòu)和質(zhì)地發(fā)生變化，產(chǎn)生的活性物質(zhì)能對(duì)其進(jìn)行高效殺菌，顯著提高生鮮海產(chǎn)品的食用安全性。但該技術(shù)也存在一定的局限性，如成本較高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。此外，低溫等離子體產(chǎn)生的高活性ROS會(huì)促進(jìn)海鮮及海鮮制品中脂肪的氧化，從而對(duì)其風(fēng)味產(chǎn)生不良影響，因此可采用添加天然抗氧化劑等方法延遲或抑制脂肪氧化以預(yù)防低溫等離子體技術(shù)處理對(duì)海鮮及海鮮制品品質(zhì)的影響。

　　3.5  家禽制品

　　家禽制品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且口感較好。目前，常用冷藏、真空包裝和腌制等方法來(lái)保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感，但在加工、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^(guò)程中仍然無(wú)法完全避免受到致病菌的污染。利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)家禽制品進(jìn)行滅菌處理，能有效延長(zhǎng)其貨架期，且色澤、風(fēng)味、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)等不發(fā)生顯著變化（表5）。

　　表5  低溫等離子體技術(shù)在家禽制品中的應(yīng)用研究

　　低溫等離子體既高效地殺滅家禽制品表面的治病微生物，又保持了食品原有的品質(zhì)。Patil等利用低溫等離子體技術(shù)對(duì)禽肉表皮上的空腸彎曲桿菌和沙門(mén)氏菌進(jìn)行滅菌處理，結(jié)果顯示，菌落數(shù)均減少，且禽肉的色澤、風(fēng)味、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)等不發(fā)生顯著變化。Dirks等利用該技術(shù)處理生鮮雞皮上的空腸彎曲桿菌和沙門(mén)氏菌，也取得了相同的結(jié)果。喬維維等以生鮮牛肉為研究對(duì)象，利用低溫等離子體技術(shù)在72kV的電壓下對(duì)其進(jìn)行殺菌處理86s，在此條件下殺菌率為93.75%，并且牛肉仍能保持較好的顏色和風(fēng)味。相對(duì)于傳統(tǒng)的殺菌保鮮技術(shù)，低溫等離子體技術(shù)高效、安全無(wú)破壞性，能有效地殺滅家禽制品表面的治病微生物，且不會(huì)對(duì)家禽制品的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)及顏色等品質(zhì)指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)面影響。但利用該技術(shù)對(duì)家禽制品進(jìn)行殺菌處理時(shí)，由于等離子體、微生物和食品種類(lèi)的復(fù)雜性，導(dǎo)致具體的殺菌機(jī)制仍然缺乏深入的探討，需要進(jìn)行更深入地研究，而且該技術(shù)目前還無(wú)法適應(yīng)工業(yè)化、機(jī)械化生產(chǎn)的需要，因此，還需進(jìn)一步探索低溫等離子體系統(tǒng)批量或連續(xù)處理大量食品的可行性。

　　4  結(jié)語(yǔ)及展望

　　作為食品領(lǐng)域的一種新型非熱加工技術(shù)，低溫等離子體技術(shù)憑借其安全、綠色、成本低、快速和方便等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于食品安全控制及食品加工等領(lǐng)域。在今后的研究過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)低溫等離子體技術(shù)的工作原理、殺菌機(jī)制以及該技術(shù)對(duì)食品結(jié)構(gòu)和品質(zhì)指標(biāo)的影響等方面進(jìn)行機(jī)理研究，并對(duì)該技術(shù)所處理過(guò)的食品進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)及安全性評(píng)價(jià)。此外，還應(yīng)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為基礎(chǔ)，加強(qiáng)低溫等離子體技術(shù)在食品加工過(guò)程中的技術(shù)規(guī)范、監(jiān)管法規(guī)以及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，從而不斷推動(dòng)低溫等離子體技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用。