欧姆加热：食品工业杀菌保鲜新利器

随着食品工业的发展，如何更高效地杀灭有害微生物、保障食品安全成为关键问题。欧姆加热（Ohmic Heating，OH）技术作为一种新兴的物理杀菌方式，在食品加工领域展现出独特优势，为解决这一问题带来新的可能。

研究方法

研究人员选用多种食品介质，包括牛奶、橙汁、肉汤、米汤等，同时设置不同的欧姆加热参数，如电压梯度（0 - 16V/cm）、频率（45 - 500Hz），并以油浴加热作为对照。通过总平板计数法测定蜡样芽孢杆菌孢子的灭活效率，利用荧光微孔板读数仪检测二吡啶甲酸（DPA）释放情况，借助共聚焦激光扫描显微镜观察孢子结构变化，综合评估欧姆加热对蜡样芽孢杆菌孢子的影响。

欧姆加热对芽孢灭活效果显著

实验结果显示，在多种食品介质中，欧姆加热都能有效灭活蜡样芽孢杆菌孢子，且所需时间比油浴加热更短。在相同温度下，降低 NaCl 含量有助于提高芽孢灭活效果，在 80 - 85°C 且呈酸性环境时，芽孢对欧姆加热更为敏感。例如，在牛奶中，采用特定参数的欧姆加热，能在短时间内实现较高的芽孢灭活率，有效减少食品中的微生物数量，保障食品安全。

对芽孢结构和特性的影响

经欧姆加热处理后，芽孢的结构和特性发生明显变化。从结构上看，通过 SYTO 16/PI 双染色结合显微镜观察发现，芽孢的皮层和内膜受到损伤，如图一所示，且处理温度越高，损伤越明显。在特性方面，芽孢的热、酸、盐抗性下降，疏水性先升后降，同时出现聚集现象，但特定参数（10V/cm，50Hz）的欧姆加热能抑制芽孢疏水性增加和聚集，降低芽孢抗性 

图一  蜡样芽孢杆菌孢子的共聚焦激光扫描显微镜图像。未处理的孢子 （A），高压灭菌的孢子 （B），用 OB 处理至 80 ℃（C） 和 98 ℃（D） 的孢子，用 10 V/cm 和 500 Hz 的 OH 处理至 80 ◦C （E） 和 98 ◦C （F） 的孢子，用 10 V/cm 和 50 Hz 的 OH 处理至 80 ℃ （G） 和 98 ℃ （H）^[1]

欧姆加热优势突显

与传统加热方式相比，欧姆加热优势明显。一方面，它能实现快速、均匀加热，避免食品局部过热，减少营养成分损失和风味改变。另一方面，欧姆加热存在非热效应，在灭活芽孢时，相同灭活效果下所需温度更低、时间更短，这为食品加工提供了更高效、更温和的杀菌方式。

关键发现

（1）欧姆加热对蜡样芽孢杆菌孢子灭活效果显著，且受食品介质、成分及 pH 值影响，在特定条件下灭活效果更佳。

（2）该技术能破坏芽孢结构，影响其生物学特性，降低芽孢抗性，抑制其聚集和疏水性增加。

（3）欧姆加热在芽孢灭活上比传统油浴加热更具优势，且存在非热效应，提高了杀菌效率。

结论

此项研究充分证实了欧姆加热技术在灭活蜡样芽孢杆菌孢子方面的卓越效果，为食品工业提供了一种高效的杀菌新方法。该技术不仅能有效提升食品安全性、延长保质期，还能更好地保持食品品质。未来，需进一步探究欧姆加热对其他食品病原体的灭活效果，以及在不同食品加工工艺中的最佳应用参数，推动其在食品工业中的广泛应用。

参考来源：[1]Sun Y, Shao L, Liu Y, et al. Inactivation of Bacillus cereus spores by ohmic heating: Efficiency and changes of spore biological properties[J]. International Journal of Food Microbiology, 2024, 421: 110784.