超高压杀菌

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超高压杀菌

超高压杀菌
80年代末,日本首次制造了高压加工食品试验装置后,才开始利用该技术进行食品加工 。美国、日本 等国家在高压加工装置的研制、标准化、及批量生产等方面取得一些成就,如美国的FLOW公司、Wenger公司、日 本的明治屋食品公司等都拥有各自的特色产品。
超高压装置的主要部分是高压容器和加减压装置。高压容器是整个装置的核心。超高压装置的特点是承受的 压力高(100MPa-1000MPa),循环载荷次数多(2.5次/h) 。高压容器的设计必须要求容器及密封结构的材质 有足够的力学强度,高的断裂韧性,低的回火脆性和时效脆性,一定的抗应力腐蚀及抗腐蚀疲劳性能、高效率; 可快装快拆、密封效果好。
定义
定义
通常情况液体或气体压力在0.1mpa~1.6mpa称为低压,1.6mpa~10mpa称为中压,10~100MPa称为高压, 100MPa以上称为超高压.。
超高压技术(Ultra-high Pressure,UHP)或高静压技术(High Hydrostatic Pressure,HHP)是指在 室温或温和加热条件下利用100~1 000 MPa的压力处理食品,以达到杀菌、钝酶和加工食品的目的。
超高压杀菌
食品工业术语
01 定义
03 应用
目录
02 原理 04 设备
基本信息
超高压杀菌技术(ultra—high pressure processing )简称UHP,又称超高压技术(ultra-high pressure, UHP),高静压技术(high hydrostatic pressure, HHP),或高压食品加工技术(high pressure processing, HPP)。超高压杀菌技术应用广泛,已经深入到了我们食品工业的许多行业。
应用
应用

超高压杀菌技术

超高压杀菌技术

超高压杀菌技术近年来, 由日本率先研制出一种新型的食品加工保藏技术, 这就是超高压杀菌技术。

所谓高静压技术(High HydrostaticPressure简称HHP)就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中(常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物),在高静压(一般100MP以上)下处理一段时间,从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌,而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。

超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键,使蛋白质高级结构破坏,从而导致蛋白质凝固及酶失活。

超高压还可造成菌体细胞膜破裂,使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤,这些因素综合作用导致了微生物死亡。

微生物的死亡遵循一级反应动力学。

对于大多数非芽孢微生物, 在室温、450MPa压力下的杀菌效果良好;芽孢菌孢子耐压, 杀菌时需要更高的压力, 而且往往要结合加热等其他处理才更有效。

温度、介质等对食品超高压杀菌的模式和效果影响很大。

间歇性重复高压处理是杀死耐压芽孢的良好方法。

超高压灭菌一般采用水作为为压力介质,当压力超过600MPa时,水会出现临界冰的现象,因而只能使用油等其他物质作为压力介质。

超高压灭菌的效果受多种因素的影响,如微生物种类、细胞形态、温度、时间、压力大小等。

超高压杀菌技术的特点超高压技术可实现均匀、瞬时、高效杀菌。

一般而言,压力越高杀菌效果越好。

但在相同压力下延长受压时间并不一定能提高灭菌效果。

在400~600 MPa的压力下,可以杀死细菌、酵母菌、霉菌,避免了一般高温杀菌带来的不良变化,超高压冷杀菌技术的先进性是高压、常温灭菌,采用该项技术对食品进行处理后,不但具备高效杀菌性,而且能完好保留食品中的营养成分,食品口感佳,色泽天然,安全性高,保质期长,这是传统高温热力杀菌方法所不具有的优点。

超高压处理过程是一个纯物理过程,瞬时压缩,作用均匀,操作安全.无化学添加剂,无需加热且在常温或低温下进行,工艺简化,节约能源,无“三废”污染。

超高压杀菌技术原理

超高压杀菌技术原理

超高压杀菌技术原理介绍随着食品安全和保鲜要求的提高,杀菌技术也在不断发展。

超高压杀菌技术,作为一种新兴的杀菌方法,具有独特的优势。

本文将详细介绍超高压杀菌技术的原理及其应用。

超高压杀菌技术的概念超高压杀菌技术是指利用高于100兆帕斯卡(MPa)的压力对食品和饮料中的微生物进行杀灭的一种处理方法。

相比传统的热处理和化学处理,超高压杀菌技术以其较低的温度处理、能够保持食品原有品质和营养成分的优势,受到越来越多的关注。

原理超高压杀菌技术的原理基于高压对微生物组织的影响。

高压作用下,微生物细胞内的蛋白质和核酸会发生结构变化,从而破坏微生物的代谢功能和生物活性,达到杀灭微生物的目的。

超高压杀菌技术主要有以下几个方面的作用机制:1. 细胞壁破裂高压作用下,细胞壁会受到拉伸力的作用,导致其破裂,使细胞内容物暴露在外部环境中。

这会破坏微生物的完整性,导致微生物无法生存和繁殖。

2. 蛋白质变性高压能够使蛋白质发生变性,破坏蛋白质的原有结构和功能。

这会影响微生物的代谢过程和重要酶的活性,导致微生物死亡。

3. 核酸损伤高压作用下,核酸链会发生断裂和结构变化,从而影响微生物的基因表达和遗传信息的传递。

这对微生物的存活和繁殖都是致命的。

超高压杀菌技术可以同时利用以上多种机制对微生物进行杀灭,提高杀菌效果和保持食品品质。

应用超高压杀菌技术在食品工业中具有广泛的应用前景。

1. 瓶装果汁和饮料瓶装果汁和饮料中常含有大量微生物,使用超高压杀菌技术可以高效杀除这些微生物,延长产品的保质期。

2. 肉类制品肉类制品常常易受微生物污染,超高压杀菌技术可以有效杀灭肉类中的病菌和腐败菌,保持产品的卫生和品质。

3. 海产品超高压杀菌技术对海产品的杀菌非常有效,可以减少海产品中的微生物数量,延长其保鲜期限。

4. 乳制品乳制品中的细菌常会导致产品变质,超高压杀菌技术能够安全高效地去除细菌,保持乳制品的新鲜度和口感。

总结超高压杀菌技术是一种创新的杀菌方法,利用高压对微生物进行杀灭。

食品杀菌新技术—超高压杀菌技术(食品高新技术课件)

食品杀菌新技术—超高压杀菌技术(食品高新技术课件)

(4)超高压对脂类的影响 高压对脂类的影响是可逆的 室温下,呈液态的脂肪在高压下(100~200 MPa)
研究报道,同持续静压处理相比,阶段性压力变化 处理杀菌效果较好
对于易受芽孢菌污染的食物用超高压多次重复 短时处理,杀灭芽孢效果好
3.微生物的种类 不同生长期的微生物对高压的反应不同 处于指数生长期的微生物比处于静止生长期的微
生物对压力反应更敏感 革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对压力更具抗性
孢子对压力的抵抗力则更强 革兰氏阳性菌中的芽孢杆菌属(Bacillus)和梭 状芽孢杆菌属(Clostridum)的芽孢最为耐压 芽孢壳的结构极其致密,使得芽孢类细菌具备了 抵抗高压的能力,杀灭芽孢需更高的压力并结合其 它处理方式
在200 MPa以上的压力作用下发生显著的变化 对二级结构的影响:
在很高压力下(>700 MPa)发生变化,导致 非可逆变性
超高压(<700 MPa)对蛋白质一级结构无影响, 有利于二级结构的稳定,但会破坏其三级结构和四 级结构
超高压迫使蛋白质的原始结构伸展,分子从有序 而紧密的构造转变为无序而松散的构造,或发生变 形,活性中心受到破坏,失去生物活性
同,细菌对压力的耐受能力也会各有不同 细菌耐压性的差异不仅在于种属的不同,而且还
与来源有关,同一种属的菌株之间也可能有较大差 异
革兰氏阳性菌超高压杀菌的指示菌: 非致病性的无害李斯特菌代替食源性致病菌单核
细胞增生李斯特菌 革兰氏阴性菌超高压杀菌的指示菌:
大肠杆菌科(Enterobacteriaceae)
(3)影响细胞内酶活力 高压还会引起主要酶系的失活,一般来讲压力超
过300MPa对蛋白质的变性将是不可逆的,酶的高 压失活的根本机制是:①改变分子内部结构;②活 性部位上构象发生变化

超高压杀菌技术

超高压杀菌技术

三 超高压杀菌对食品品质的影响
传统热加工技术丌仅会杀死食品中的微生物, 对食品中的营养成分及风味物质也有非常大的 破坏作用,破坏程度主要取决亍热处理的温度 高低及时间长短。人们研究、开发新的食品加 工技术,是为了在保证食品安全的前提下,尽 可能地改善加工后食品的品质。迄今为止,绝 大多数兲亍超高压对食品品质的研究都是在中 等温度条件下迚行的。
6 超高压对食品质构的影响
高压及高温会引起细胞壁破裂,仍而使得物料结构变得 松散、皱缩。但是Leadley 等的研究证明,超高压虽然会 导致四季豆发生软化,但不热加工相比,软化程度较低。 四季豆被事先预热至86℃,700MPa、86℃处理物料两 次,每次2min,期间温度最高可升至117℃,两次加压中 途间隔1min,压力为大气压;热处理样品在121℃下加热 3min。四季豆经超高压处理后,硬度约为热处理的2 倍, 贮藏7个月后硬度仌然比热处理组高。
针对超高压灭菌已经取得的成果及存在的问题,我认
为以后的超高压灭菌研究将有以下几个主要趋势:


完善已有的灭菌模型戒开发新模型。
研究微生物细胞以及芽孢耐压机理。

设计制造可以快速加压、降压,快速迚料、出料的
新型设备。


设计制造可用亍液态物料加工的连续式设备。
提高设备本身的易用性、稳定性。
Thank you!
2 超高压与传统化学处理食品的比较.
超高压不传统化学处理食品相比较,优点在亍以下几个方面: a 丌需向食品中加入化学物质,克服化学试剂不微生物细胞内 物质作用生成的产物对人体产生丌良影响,也避免食物中残留 化学试剂对人体负面作用,保证食用安全; 综上所述,超高压杀菌技术无需加热、无化学添 b 化学试剂使用频繁,会使菌体产生抗性,杀菌效果减弱,而 加剂;压力作用迅速均匀;且在常温或低温下进 超高压灭菌为一次性杀菌,对菌体作用效果明显; c 超高压杀菌条件易亍控制,对外界环境影响较小,而化学试 行,口味和风味能得以保持;营养损失小,工艺 剂杀菌易受水分、温度、pH、有机环境等影响,作用效果变 简化,节约能源,无“三废”污染。 化幅度较大; d 超高压杀菌能更好地保持食品自然风味,甚至改善食品高分 子物质构象,如可作用亍肉类和水产品,提高肉制品嫩度和风 味。

超高压食品加工技术杀菌技术安全操作及保养规程

超高压食品加工技术杀菌技术安全操作及保养规程

超高压食品加工技术杀菌技术安全操作及保养规程前言随着人们对食品安全要求不断提高,超高压食品加工技术越来越受到关注。

超高压技术是一种新型的杀菌技术,其杀菌效果显著,且不会破坏食品的营养成分和口感。

但是,超高压技术也存在一些潜在的安全隐患和操作风险,必须进行严格的操作规范和保养管理。

本文将对超高压食品加工技术进行详细介绍,并提供安全操作和保养规程,以确保工作人员的安全和产品的质量。

超高压食品加工技术超高压杀菌技术的原理超高压杀菌技术是利用高压力、高温度和高速度来破坏微生物的细胞壁和细胞膜,使细胞死亡的一种加工技术。

该技术采用高压力,通常在100-800兆帕(Mpa)之间,时间一般为几分钟到1小时,可以杀灭几乎所有的细菌、病毒、酵母和真菌,特别是挑战性较高的芽孢和厌氧菌。

超高压杀菌技术的优点与传统技术相比,超高压杀菌技术具有以下优点:1.杀菌效果显著。

可以杀灭几乎所有的微生物,可以保持食品的天然风味和色泽。

2.不会产生致癌物和致畸物。

3.不会破坏食品的营养成分和口感。

4.可以提高食品的保质期,延长货架寿命。

超高压杀菌技术的应用范围超高压杀菌技术目前主要应用于液态和半固态产品的加工,如果汁、酸奶、米糊等。

同时,该技术也被应用于肉制品、海鲜、蔬菜等食品的杀菌处理。

安全操作规程虽然超高压杀菌技术具有很好的杀菌效果,但过高的压力也会带来一定的危险。

因此,为了确保工作人员的安全和产品的质量,操作人员必须遵守以下安全操作规程。

个人防护1.在操作前,操作人员必须穿戴符合标准的个人防护用品,包括防护服、防静电鞋、手套等。

2.操作过程中,工作人员必须佩戴耳塞、口罩、护目镜等,避免超高压带来的噪音和压力伤害。

3.防止重复使用的材料或器材进行混用,避免交叉感染。

4.不要在裸露的皮肤上涂抹任何液体化学制品。

设备操作1.在操作前,必须严格按照设备操作手册的要求进行操作,以保证设备正常运行。

2.在操作过程中,必须严格按照操作步骤进行操作,不得擅自更改或调整设备。

超高压杀菌技术论文

超高压杀菌技术论文

山东理工大学论文课题:超高压灭菌技术学院:农业工程与食品科学学院班级:食品1202姓名:冯兆晨学号:12110302040指导老师:李艳杰摘要:超高压灭菌技术是食品加工业中的一种高新技术,具有广泛的应用前景。

本文介绍了超高压杀菌的机理,杀菌的影响因素,超高压杀菌技术对食品营养成分的影响以及与传统工艺灭菌相比较的优点。

关键词:超高压、食品、杀菌摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第一章超高压杀菌、灭酶机理 (2)1.1 超高压灭菌的机理 (2)1.2 超高压灭酶机理 (2)第二章超高压杀菌因素的影响 (3)2.1压力对超高压杀菌的影响 (3)2.2温度对超高压灭菌的效果影响 (3)2.3加压时间对超高压灭菌效果的影响 (4)2.4 pH对超高压灭菌效果的影响 (4)2.5 抑菌剂对超高压杀菌效果的影响 (5)2.6 食品成分对超高压杀菌的影响 (5)2.7 微生物的种类对超高压杀菌效果的影响 (6)2.8 微生物生长阶段对超高压杀菌效果的影响 (6)2.9 水分活度对超高压杀菌效果的影响 (7)第三章超高压灭菌对食品中营养成分的影响 (8)3.1 与传统工艺的比较 (8)3.2 对蛋白质的影响 (8)3.3 对淀粉和多糖的影响 (8)3.4 对油脂的影响 (9)3.5对食品中其他成分的影响 (9)第四章超高压灭菌技术与传统工艺的比较 (10)4.1 与传统加热处理食品比较 (10)4.2与传统化学处理食品比较 (10)第五章建议 (12)结束语 (13)参考文献 (14)食品超高压灭菌技术,就是指在密闭的超高压容器内,以水为介质对软包装食品等物料施以400 ~600MPa的压力或用高级液压油施加100~1000MPa的压力。

以达到杀菌,灭酶和改善食品功能特性的目的[1]。

而且不会造成像高温杀菌那样造成食品营养成分破坏和风味变化。

但目前存在的最大难题是超高压设备设计困难,以及超高压设备和大流量的高压泵系统制造费用非常昂贵。

各种食品杀菌方式原理及优缺点详解

各种食品杀菌方式原理及优缺点详解

各种食品杀菌方式原理及优缺点详解食品杀菌一来可以让食品的保质期和保鲜期延长,二来能让存在食品中的各类细菌,例如大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄球菌等能被杀死,从而保证食品食用的安全性。

在食品杀菌方面,目前常用的技术手段一般有:紫外、磁场、臭氧、微波、蒸汽和辐照等,今天就讲一讲常用的几种杀菌工艺。

一、超高压杀菌工艺1、原理食品超高压杀菌(高静水压杀菌)就是食品物料以某种方式包装完好后,放人液体介质(通常是食用油、甘油、油与水的乳液)中,100~1000 MPa压力下作用一定时间后,使之达到灭菌的要求。

超高压杀菌是影响氢键之类的弱结合力的变化,使分子空间结构变化而无损基本特性。

所以,超高压可以在保留食品原有生鲜风味和营养,不产生异味的情况下使蛋白质、淀粉之类的高分子物质形成不同于热法所产生的凝胶或凝固物。

2、优点这种经过超高压处理过的产品,可以充分保持食品原料原有的色、香、味和营养成分,从而延长产品的保质期。

超高压处理过的果汁,其颜色、风味、营养与未经加压处理的新鲜果汁几乎无任何差别。

3、缺点超高压杀菌技术由于处理过程压力很高,食品中压敏性成分会受到不同程度的破坏。

其过高的压力使得能耗增加,对设备要求过高;而且,超高压装置初期投入成本比较高,一般食品工厂不利于工业化推广;超高压灭菌一般采用水作为为压力介质,当压力超过600MPa时,水会出现临界冰的现象,因而只能使用油等其他物质作为压力介质;超高压灭菌的效果受多种因素的影响,如微生物种类、细胞形态、温度、时间、压力大小等。

二、巴氏杀菌工艺1、原理巴氏杀菌是指温度比较低的热处理方式,一般在低于水沸点温度下进行。

现用的巴氏杀菌方法一般有两种:一是加热到61.1~65.6摄氏度之间,30分钟;二是加热到71.7摄氏度,至少保持15秒钟。

2、优点与缺点优点:在规定时间内对食品进行加热处理,达到杀死微生物营养体的目的,是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。

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在超高压下,食品中的小分子(如 水分子)之间的距离要缩小而蛋白质等 大分子组成的物质还仍保持球状,这时 ,水分子等小分子就要产生渗透和填充 效果,进入并黏附在蛋白质等大分子基 团内的氨基酸周围,使蛋白质等的食品 中生物大分子链在加工压力下,由超高 压降为常压后被拉长,而导致其全部或 部分立体结构被破坏,这样便改变了蛋 白质的性质。
1. 对水的作用 高压下水的冰点会发生一些 改变,200MPa压力水的冰点为20℃左右。通过这种原理,即可 以将超高技术用于食品速冻,形 成很好的冰晶体结构。
2、对蛋白质的影响
蛋白质一般具有四级结构。一 级结构是由多肽链中的氨基酸顺序 决定。二级结构是由肽链内和肽链 间的氢键维持,一般高压有利于这 一结构的稳定。三级结构是由于二 级结构间相互作用而包接在一起形 成球形,高压对三级结构有较大影 响。一些三级结构的球状蛋白体结 合在一起形成四级结构,这一结构 靠非共价键间的相互作用来维持, 对压力非常敏感。
二、超高压杀菌的原理
高压处理食 品是先将食品原 料充填到塑料等 柔软的容器中, 密封后再投入到 有数百兆帕静水 压的高压装置中 加压处理。
食品领域利用高压处理和加工 主要是基于食品的主成分水的压 缩效果,即高压对液体的压缩作 用,导致微生物的形态结构、生 物化学反应、基因机制以及细胞 壁膜发生多方面的变化,从而影 响微生物原有的生理活动机能, 甚至使原有功能破坏或发生不可 逆变化。
7. 胶体和凝胶 胶体及凝胶一般由蛋白质或多 糖形成,因此高压对胶体及凝胶亦 具有较大影响。Okamota等报道, 在高压状态下,鸡蛋的蛋白可形成 一个强度较高但柔软的蛋白胶体。 迄今为止,还罕见关于高压下胶体 分子间的相互作用的报道。
8. 对维生素的影响 对果蔬原料在预定的压力时间条件下处理后发 现,还原型维生素C含量与其中所含的Fe3+和Cu2+ 有关: Fe3+对于维生素C的降解起着重要作用,在高压下 会更加明显;Cu2+的存在,在高压下会激活铜酶, 铜酶是维生素C降解的重要酶类之一。 此外,在高压作用下,氧化型维生素C可能会转 变为还原性维生素C;总体来说,高压处理对维生 素C的影响很小。
第二节
超高压杀菌
meet
目录
背景介绍 超高压杀菌原理


高压对食品的影响
对流变性影响 对天然风味影响 对蛋白质影响 酶控制调节 对淀粉影响 对脂类影响 胶体和凝胶
蛋白质的高压变性 高压对微生物的影响 高压对酶的影响 高压处理影响因素
高压杀菌设备介绍
UHP对生成蛋白质凝胶的影响
蛋白质加热变性时,在高温条件下,蛋白质分 子混乱形成团状结构,造成凝胶网状 结构不致密 ,不均匀,还可能使网络结构受到破坏,形成大的 空洞,从而形成粗糙的网络结构,进而影响其凝胶 强度。 UHP条件产生的凝胶强度比热凝胶要高,并且 浓稠,柔滑,致密精细, 弹性好,且能保持天然的 色泽及香味。但蛋白质溶 液需达到一定的质量分数 才能形成凝胶,且随温度 、压力增高而增高。
1992年 在法国召开高压食品的专 题研讨会。 1993年 法国、英国政府也开始资 助高压食品加工的研究,推出高压杀 菌鹅肝小面饼、橘子汁、切片火腿、 牡蛎等。 我国也开展了食品高压技术的研究 ,并取得不少的成果。中国兵器工业 集团公司五二研究所利用超高压技术 研制成功了高压西瓜、果肉汁、高压 菜花等果蔬新产品,使产品在常温下 的包装有效期达6个月以上。
10. 对化学反应的影响 高压使化学反 应向体积减小的方 向移动,改变某些 生化反应的速度和 平衡,使系统一些 组分发生量变以致 质变,从而影响食 品的品质。
5. 对淀粉的影响 在常温下把淀粉加压到 400-600MPa,并保持一 定的作用时间后,淀粉 颗粒将会: a) 溶胀分裂; b) 晶体结构遭到某种程 度的破坏淀粉。
与热处理相比,超高压对淀粉的作用特点为: a) 高压使淀粉粒膨胀却不破裂; b) 超高压所致完全糊化的淀粉无老化现象 ,而热处理所致的未完全糊化的淀粉有 老化现象; c) 高压处理可提高淀粉对淀粉酶的敏感性 及凝胶温度,从而 提高淀粉的消化率; d) 低于700MPa的压力时,淀 粉不会产生类似热加工的 变色。
4、对酶的影响 UHP对酶活性的影响主要是通过酶与底物 的构象和性质而起作用,对酶促反应可产生两 种结果: 抑制:UHP对维持酶蛋白质空间结构的次级 键(盐键,氢键,疏水键等)的破坏,导致 酶活中心改变或丧失,从而失活。 促进:在较低压力下酶活性的上升被认为是 压力产生的凝聚作用, 完整的组织中酶与 底物常常被隔离, 而较高的压力可破 坏这种隔离,使酶 与底物相接触,加 速酶促反应。
4. 酶控制调节 压力与热同样的皆为影响酶反应速率的 因子,高压能使酶失去活性,有助于生鲜食 品的保藏。 以嗜热菌蛋白酶作用不同的蛋白质为例 ,于2000MPa时酪蛋白和大豆蛋白不受压力 作用所影响,无论于常压和高压状态下均可 强烈分解,而四聚体蛋白之乙醇脱氢酶;血 红蛋白;乳球蛋白只有在压力作用下分解, 球蛋白因具有许多双硫键,故不易 受压力作用而分解。
5、高压处理影响因素
• 压力的大小和受压时间 在一定的范围内,压力越高, 灭菌效果越好。在相同压力下,灭 菌时间延长并不一定能提高灭菌效 果。 ① 对于非芽孢菌,压力达到 300~600MPa就可以全部致死。 ② 对于芽孢菌,并非压力越高越好 ,杀灭的有效途径是促使孢子发 芽(300MPa以下),然后配合高 温杀菌或其他协同杀菌作用。
生物,从而达到食品灭菌、保 藏和加工的目的。 通常情况液体或气体压力在 0.1mpa~1.6mpa称为低压, 1.6mpa~10mpa称为中压,10~ 100MPa称为高压,100MPa以上 称为超高压。 超高压杀菌是一个物理过程 ,在食品加工过程中主要是利 用Le Chace-lier 原理和帕斯卡 原理。
产生蛋白质的压力凝固及酶的失活,使 菌体内成分产生泄露和细胞膜破裂等多 种菌体损伤。其属于冷杀菌。 其中细胞膜的主要成分是磷脂和蛋 白质,其结构靠氢键和疏水键来保持。 在压力作用下,蛋白质在细胞膜内发生 变性,抑制了细胞生长所必需的氨基酸 。高压增加了细胞膜的通透性,使细胞 成分流出,破坏了细胞的功能。
3、对微生物的影响
食品中的微生物是食品加工过程中主 要考虑对象之一,也是衡量食品贮藏期的 关键指标。大量实验证明,高压具有良好 的灭菌效果,高压导致微生物的形态结构 、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜 的结构和功能发生多方面的变化,从而影 响微生物原有的生理活动机能,甚至使原 有功能破坏或发生不可逆转的变化。 大多数细菌能够在20~30MPa下生长, 能够在高于40~50MPa压力下生长的微生 物称为耐压微生物。超高压产生的极高的 静压不仅会影响细胞的形态,还能破坏氢 键之类弱结合键,使基本生物活性变异,
6. 对脂类的影响 高压对脂类的影响是可逆的,室温下呈液态的脂 肪在高压下(100-200MPa)基本可以固化,发生 相变结晶,促使更稠、更稳定的脂类晶体形成, 不过解压后仍会复原,只是对油脂的氧化有一定 的影响。 Aw在0.40-0.55范围时, UHP使油脂氧化速度加快 。金属离子可能有促进作 用,温度也会有一定的影 响。
③ 对蛋白质影响 超高压(〈700MPa)对蛋白质 一级结构无影响,有利于二级结 构的稳定,但也会破坏三级结构 和四级结构。 超高压迫使蛋白质的原始结 构伸展,分子从有序而紧密的构 造转变为无序而松散的构造,或 发生变性,活性中心受到破坏, 失去生物活性; 高压破坏蛋白质胶体溶液, 使蛋白质凝集,形成凝胶。
• 杀菌效果种间差异 不同微生物的耐压性有差别 ,一般来说,各种微生物的耐压 性强弱依次为:革兰氏阳性菌> 革兰氏阴性菌>真菌。 处于指数生长期的微生物比 处于静止生长期的微生物对压力 反应更为敏感。
研究发现,芽孢菌与 金黄色葡萄球菌在100400MPa下,其-20℃的高压 • 杀菌效果较20℃时好。 温度 由于微生物对温度有敏感性, 在低温或高温下,高压对微生物的 影响加剧,因此,在低温或高温下 对食品进行高压处理具有较常温处 理更好的杀菌效果。
研究表明,在一般的加热处理或热力杀菌 后,食品中维生素C的保留率不到40%,即使挤 压过程也只是有大约70%的维生素C被保留,而 超高压食品加工是在常温或较低温度下进行的 ,它对维生素C的保留率高达96%以上,从而将 营养成分的损失程度降到了最低。
9. 对感官的影响 经高压处理后果汁果酱的风味与营养物质均保持 较好。
生产果酱中,采用高压杀菌,不仅使果酱中的 微生物致死,还可简化生产工艺,提高产品品质。 这方面最成功的例子是日本明治屋食品公司,该公 司采用高压杀菌技术生产果酱,如草莓、猕猴桃和 苹果酱。他们采用在室温下以400-600MPa的压力对 软包装密封果酱处理10-30min,所得产品保持了新 鲜水果的口味、颜色和风味。
三、高压对食品的影响
1. 对流变性影响 高压能够以高温相似 的方法在食品工业中得到 应用,并有很多优点。压 力所引起之变性乃由于疏 水键和离子键的破坏,蛋 白质的伸展不盘结所致。 热引起之变性乃由于共价 键形成或破坏,而此改变 可能为香气改变之原因。
② 对天然风味的影响 利用压力处理柑橘果汁 可以产生接近新鲜果汁香味 、Vc保存及品质保存17个月 以上不变质。果汁pH低,经 过高压处理后可以使耐压细 菌芽孢被抑制,使得它们最 适合以高压杀菌处理达到爆 仓的目的。此基于耐压性的 细菌孢子生长受到抑制所致 。
• 食品成分 营养丰富的环境中微生物的耐 压性较强,蛋白质、碳水化合物、 脂类和盐分对微生物具有缓冲保护 作用,而且这些营养物质加速了微 生物的繁殖和自我修复功能。 食品基质含有的添加剂组分对 超高压灭菌影响很大,如添加脂肪 酸脂、蔗糖酯或乙醇等添加剂,将 提高加压杀菌的效果。
• 水分活度(Aw) 水分活度(Aw)对灭菌效果影响 也很大。低Aw产生细胞收缩和对生长 的抑制作用,控制Aw无疑对高压杀菌 ,尤其是固态和半固态食品的保藏加 工有重要的意义。
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