本发明涉及杀菌保鲜技术领域，具体为提高预制菜保鲜期的等离子体气流式冷杀菌装置及杀菌方法，包括：杀菌箱，以及固定在杀菌箱上的风扇以及等离子体气流发生器；风向引导机构，设置在杀菌箱内且与等离子体气流发生器配合，风向引导机构上连接有多个呈圆周等距分布的导风管，风向引导机构能够将等离子体气流发生器产生的等离子体气流通过导风管输送至杀菌箱内；双向平移机构，设置在杀菌箱内且与风向引导机构连接；夹持翻面机构，设置在双向平移机构上，夹持翻面机构上连接有呈对称设置的夹持板，夹持翻面机构上设置有抬升组件，本申请能够增加导风管的出风角度，并对包装箱进行夹持翻面处理，以确保包装箱的各个面都能得到消杀处理。