杀菌是香辛料加工过程中最重要的环节之一。许多香辛料需要经过相应的杀菌处理，才能获得稳定的货架期。香辛料的杀菌方法分为热杀菌和冷杀菌，热杀菌是借助于热力作用将微生物杀死的杀菌方法；除了热杀菌以外所有杀菌方法都可以归类为冷杀菌。尽管人们早就认识到，热杀菌同时也会对香辛料营养或风味成分造成一定的影响，并且也在冷杀菌方面进行了大量的研究，但到目前为止，热杀菌仍然是香辛料行业的主要杀菌方式。根据杀菌处理时香辛料包装的顺序，可以将热杀菌分为包装香辛料和未包装香辛料两类方式。冷杀菌可以分为物理法和化学法两类。物理冷杀菌技术包括电离辐射、超高压、高压脉冲电场等杀菌技术。

香辛料的粉末制品，由于在原料收获时，其表面黏附着大量的微生物。虽然在其干燥和加工的过程中，微生物的含量和种类会产生变化，但产品若不经杀菌，仍然会含有大量的微生物，将会导致产品质量下降，保质期短，甚至产生致病菌中毒的严重后果。

我国的粉末香辛料制品，主要靠减少制品中的含水量来抑制微生物的生长繁殖，另外大多香辛料本身具有一定的抑菌作用，所以产品就具有一定的保质期。但杀菌香辛料的工艺发展很快，已较为普及，所用的香辛料杀菌方法如表5-2所示。

表5-2　香辛料的杀菌方法

目前，蒸汽杀菌法应用最为广泛，安全性好，但也存在提高杀菌强度后挥发性风味物质容易损失的缺点。预计辐射杀菌不会导致产品质量变化，安全性好，能被广大消费者所接受，发展前景良好。

一、饱和蒸汽杀菌设备

饱和蒸汽杀菌设备的工作原理如图5-10所示。

图5-10　饱和蒸汽杀菌机

1—加压容器　2—回转加料器　3—回转卸料器　4—蒸汽5—螺旋输料器　6—旋转滚筒　7—刮板　8—输料转子

旋转滚筒6在加压容器1中转动，容器1中通入饱和蒸汽，粉末香辛料从回转加料器2加入，经螺旋输料器5送到杀菌区，杀菌后的物料从回转卸料器3排出。设备杀菌温度可以在100～145℃调节，并可调节产品水分含量，设备能够实现自动清洗。

另外，有的杀菌设备在杀菌时，还可以对物料进行搅拌。

二、过热水蒸气杀菌设备

采用过热水蒸气对粉体进行杀菌的设备有高速搅拌型杀菌机、气流式杀菌装置。其工作原理是：把饱和水蒸气用电热器加热成过热状态，让其直接与粉体接触，完成杀菌工作。这种装置被许多香辛料和制药厂使用，本来过热水蒸气可以干燥相同质量的低温物料，所以可以称为“干的水蒸气”。杀菌条件根据原料的种类、粒度、污染程度不同而异，一般压力0.1～0.3 MPa，温度140～180℃、时间5～15 s。

（一）高速搅拌型粉体杀菌机

高速搅拌型粉体杀菌机如图5-11所示，粉料从进料口入，经搅拌桨叶搅拌杀菌，然后由出料口排出。过热水蒸气从进口和轴上直接喷出，瞬间完成杀菌作业。

图5-11　高速搅拌型粉体杀菌机(www.daowen.com)

1—过热水蒸气入口　2—进料口　3—饱和水蒸气入口　4—出料口　5—冷凝水

（二）气流式杀菌装置

气流式杀菌装置示意图如图5-12所示，其工作原理：原料由定量加料器1和闭风器2连续地加到管道中，与20～30 m/s的过热水蒸气相遇后，粉体处于悬浮状态随气流运动，同时在管道的输送中完成杀菌，由分离器4分离粉料和过热水蒸气，过热水蒸气回收利用，粉料由排料口5排出，经2次热空气干燥后成为杀菌粉末香辛料制品，由排料阀7连续排出。

图5-12　气流式杀菌装置

1—定量加料器　2—闭风器　3—气流管　4—旋风分离器　5—排料口6—分离器　7—排料阀　8—除尘器　9—涡轮鼓风机　10—空气过滤器11—加热器　12—蒸汽循环泵　13—加热器

三、电离辐射杀菌

电离辐射杀菌是指利用γ射线或高能电子束（阴极射线）进行杀菌，是一种适用于热敏性物品的常温杀菌方法，属于“冷杀菌”。香辛料电离辐射杀菌设备系统通常称为辐照装置、辐射装置和照射装置等，主要由以下几部分组成：辐射源、产品传输系统、安全系统（包括联锁装置、屏蔽等）、控制系统、辐照室及其他相关的辅助设施（如菌检实验室、剂量实验室、安全防护实验室、产品性能测试实验室，以及通风系统、水处理系统、仓库等）。大型辐射装置，受辐射的产品一般采用机械方式传输，传输系统包括：a.过源机械系统：产品辐照箱在辐照室内围绕辐射源运行的传输机械设备。通常采用有气缸推动转运箱的辊道输送系统、单轨悬挂输送系统及积放式悬挂输送系统。b.迷道输送系统：将产品辐照箱从操作间（装卸料间）向辐照室转运时通过迷道的输送机械。c.装卸料操作机械：在操作间将需要辐照的产品装至辐照箱上，并将已辐照过的产品从迷道输送机送出的辐照箱上卸下的机械设备。

辐照装置的核心是处于辐照室内的辐射源及产品传输系统。目前用于香辛料电离辐射处理的辐射源有产生γ射线的人工放射性同位素源和产生电子束或X射线的电子加速器2种。辐射装置可以根据辐射源的类型（放射性同位素、加速器）和传输系统（静止、间歇，单道连续、多道连续）等进行分类。

（一）γ射线辐照装置

γ射线的穿透能力较强，可以采用大包装形式对物料进行照射。但γ射线源活度会以对数规律衰减。如60Co源活度的半衰期为5.27年。典型的γ射线辐照装置主体是带有很厚水泥墙的辐照室，主要由辐射源升降系统和产品传输系统组成，按工艺规范进行产品辐照。通过迷道把辐照室和产品装卸大厅相沟通。辐照室中间有一个深水井，安装了可升降的辐射源架，在停止辐照时，辐射源降至安全的贮源位置。辐照时装载产品的辐照箱围绕源架移动，得到均匀的辐照。辐照室水泥屏蔽墙的厚度取决于放射性核素类型、设计预定的最大活度和屏蔽材料的密度。目前主要使用的γ射线同位素放射源主要是60Co，通常做成用双层不锈钢壳密封的棒状（称为钴棒）。单根钴棒称为线源，放射强度有限。实际应用的辐射源通常由众多根钴棒平行排列成板状源，一般的板状钴源强度可在数十至上百万居里。

（二）电子束辐照装置

电子束辐照装置是指用电子加速器产生的电子束进行辐照、加工产品的装置。电子束辐照装置包括电子加速器、产品传输系统、辐射安全系统；产品装卸和贮存区域；供电、冷却、通风等辅助设备；控制室、剂量测量和产品质量检验实验室等。优点是辐射功率大、剂量率高及装置（电能）能源利用可控制等。缺点是与γ射线相比，电子射线的穿透力较低，此外装置系统复杂。电子加速器是利用电磁场使电子获得加速，提高能量，将电能转变为辐射能的装置。电子加速器系统包括辐射源、电子束扫描装置和有关设备（如真空系统、绝缘气体系统、电源等）。电子加速器有多种类型，目前加工用电子加速器主要有直流高压型和脉冲调制型加速器。它们都能产生能量高于150 keV的电子束。

（三）X射线辐照装置

对X射线辐照装置的理论和实验研究已有多年的历史，过去由于电子加速器成本较高及X射线能量转换效率偏低，实用化应用不多，但近年来随着加速器和靶工艺学的进展，以及60Co价格的上升，对X射线辐照装置的开发利用又引起了人们的重视。X射线辐照装置既可以采用可使产品翻身的带式双通道传输送系统，也可以采用悬挂式产品传输系统。由于X射线是利用加速器产生的，因此可以实现电子束射和X射线两用辐射照装置。