楊珺堯輔仁大學食品科學系助理教授
現代人對優質食品的需求越來越高，隨著食品微生物學的進步，許多食源性病原體已被確定，食品安全成為食品加工和消費的最重要考量。一些確保食品安全的傳統方法和策略正在被新穎和新興的微生物控制方法取代，這些方法有希望在提供更新鮮、更高品質的食品的同時，也努力實現永續發展。
傳統微生物控制係利用各種影響微生物生長的內在和外在因素的技術來達成，包括：
(1)利用低溫冷凍脫水和冷凍儲存來抑制食品中微生物的成長，但並不會殺死微生物；
(2)使用高溫熱處理食品來對微生物產生致命影響，這雖可確保足夠的食品安全，但高熱處理的食品品質難免有一些質地及不可避免的營養成分變化。
由於優質食品的需求從基本的安全食品轉變為安全的長保質期和高品質產品，這需要開發和利用新興的食品加工技術來因應。新興技術基於主要的抗菌作用分為「熱」和「非熱」方法，兩種類型的技術均引起了食品工業的極大興趣。
新興熱加工處理時間短，降低了長時間加熱對食品營養與品質的不良影響
新穎的熱方法主要聚焦於將熱量對食物新鮮度和營養品質的影響最小化，包括微波（MW）加熱和射頻（RF）波加熱。射頻波具有比紅外光更長的波長，其頻率在3 kHz至300 MHz的範圍內，微波頻率則高於射頻波，介於300 MHz和300 GHz之間；MW/RF加熱的優點是食物可快速加熱到所需溫度，由於處理時間短得多，因此對營養和感官品質的不良影響較小。
大多數工業使用微波的頻率為915 MHz，這與一般家庭用途的2.45 GHz微波不同。工業用微波穿透食物的深度超過2.45 GHz的家用微波，因此能源效率更高，915 MHz微波系統在廣泛的應用中提供卓越的加工和抗菌效率；但微波加工食品的主要挑戰之一是加熱的不均勻性，及高成本的工業微波加熱設備。而射頻波由於其頻率較低，因此具有比微波更強的穿透力，但目前尚沒有關於射頻波加熱抗菌方法的商業應用報導。
非熱的加工技術使食品更易保留新鮮度、營養價值
替代食品熱加工的非熱新方法包括脈衝電場（PEF）、超音波（US）、高壓處理（HPP）和冷電漿（CP）等的使用，可加工生產出高品質並保留最大新鮮度和營養價值的食品。
雖然這些新方法被稱為「非熱」，但熱量可能是次要效應而產生，這些方法的重要區別在於主要不是使用熱來抑制或殺死微生物。
脈衝電場具有經由電穿孔現象失活微生物的能力，冷電漿加工則是使用氣體冷電漿形態來失活食品表面或包裝材料上的汙染微生物，不過仍需更徹底瞭解脈衝電場及冷電漿加工食品在人類健康的影響。高壓處理涉及在高壓下處理食物加熱，其優點是食品可在環境溫度下加工，使加工過程中營養品質和感官特性的變化極小，但高壓處理對微生物的失活作用是與微生物的耐熱及耐壓性密切相關。
超音波（US）是到目前為止開發出最簡單、最安全的微生物控制的非熱加工方法之一，其迅速獲得食品生產商、研究人員和消費者的接受，無論是高強度低頻超音波（20～100 kHz）和高頻低強度超音波（2～10 MHz）已被應用於食品各種加工中，超音波在食品的抗菌作用受到微生物類型及食品原料的成分體積和數量等因素的影響。
有效利用新興加工技術將引導未來的食品更加安全、更高品質
現代的食物處理應用程序不依賴於任何單一方法來進行微生物控制，而是在不同階段以不同組合的方法來處理。食品加工的未來看起來由新興的技術主導，這些技術不僅生產高品質的食品，而且環保和節能。
編輯/林玉婷
參考資料
▶Michael, O.N., Mohsin, B.L., & Lamin, K. (2012). Emerging technologies for microbial control in food processing. In Green Technologies in Food Production and Processing, ed. J.I. Boye and Y. Arcand, New York, Springer.
▶Teixeira, A.A. (2005). Simulating thermal food processes using deterministic models. In Novel food processing technologies, ed. G.V. Barbosa-Cánovas, M.P. Cano, and M.S.Tapia. Boca Raton, FL, CRC.
▶Koutchma, T. (2009). Traditional and high-technology approaches to microbial safety in foods. In Microbiologically safe foods, ed. N. Heredia, I. Wesley, and S. García. Hoboken,Wiley.