超高压处理对食品及其材料的影响
食品超高压加工技术

食品超高压加工技术在现代食品工业中,为了满足消费者对于食品安全、营养和品质的追求,各种创新的加工技术不断涌现。
其中,食品超高压加工技术作为一种非热加工技术,正逐渐引起人们的广泛关注。
什么是食品超高压加工技术呢?简单来说,就是将食品置于数千个大气压的高压环境中,在常温或低温下对食品进行处理。
这种技术与传统的热加工方法有着显著的区别。
传统的热加工,如高温杀菌,虽然能够有效地杀灭微生物、延长食品的保质期,但往往会导致食品的营养成分流失、风味改变。
而超高压加工技术则能在很大程度上避免这些问题。
超高压加工技术对食品的影响是多方面的。
首先,在微生物杀灭方面,高压能够破坏微生物的细胞结构,使细胞膜破裂、细胞器受损,从而抑制或杀灭微生物。
对于一些常见的致病菌,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,超高压处理都能起到很好的杀灭效果。
这为保障食品安全提供了有力的手段。
其次,超高压加工对食品的营养成分影响较小。
维生素、矿物质等营养物质在高压处理下能够较好地保留,与热加工相比,更能保持食品的营养价值。
再者,超高压加工还能改善食品的质构和口感。
例如,对于肉类食品,经过超高压处理后,肉质会变得更加鲜嫩多汁;对于果蔬类食品,能保持其脆嫩的口感,减少汁液的流失。
那么,食品超高压加工技术是如何实现的呢?通常,超高压加工设备包括压力产生系统、加压容器、控制系统等部分。
通过液压或水压等方式产生高压,将食品放入特制的加压容器中进行处理。
处理的时间、压力大小等参数会根据不同的食品和加工要求进行调整。
在实际应用中,超高压加工技术已经在多个领域取得了成果。
在果蔬加工方面,新鲜的水果和蔬菜经过超高压处理后,可以延长其保鲜期,同时保持其原有的色泽、风味和营养。
在肉类加工中,超高压处理能够改善肉的嫩度,提高肉制品的品质。
此外,在水产品加工、乳制品加工等领域,超高压技术也有着广阔的应用前景。
然而,食品超高压加工技术也并非完美无缺。
一方面,超高压设备的成本较高,限制了其在一些中小企业中的广泛应用。
超高压处理对生鲜果蔬质量和微生物的影响

超高压处理对生鲜果蔬质量和微生物的影响超高压处理是一种利用高压力来处理食品的技术,它可以对生鲜果蔬的质量和微生物产生重要影响。
本文将探讨超高压处理对生鲜果蔬的质量和微生物的影响,并分析其优点和局限性。
首先,超高压处理对生鲜果蔬的质量有显著影响。
在超高压处理下,果蔬的色泽、质地和口感都有所改善。
研究发现,超高压处理可以保持果蔬的鲜明色泽,延缓色泽变化的速度。
此外,超高压处理还可以增强果蔬的质地,使其更加脆嫩而不失口感,延长果蔬的货架期。
这些改善对于保持果蔬的食用品质以及减少食品浪费具有重要意义。
其次,超高压处理对果蔬中的微生物有杀灭作用。
由于其高压力的特性,超高压处理可以有效地杀灭果蔬中的细菌、病毒和真菌。
研究表明,超高压处理可以在短时间内杀灭大部分微生物,同时保留果蔬的营养价值和风味。
这对于减少食品中的致病微生物,保障食品安全至关重要。
然而,超高压处理也存在一些局限性。
首先,该技术对不同种类的果蔬有不同的处理效果。
有些果蔬对超高压处理较为敏感,可能会造成质量下降或营养成分损失。
因此,在应用超高压处理时,需要对不同类型的果蔬进行细致的研究和优化。
其次,超高压处理对一些耐高压的微生物如芽孢菌和酵母菌等的杀灭效果有限,因此需要与其他处理技术结合使用,以确保食品的安全性。
另外,超高压处理可能对果蔬中的一些营养成分产生影响。
研究发现,超高压处理可能会导致果蔬中维生素C和维生素D等水溶性维生素的损失。
然而,超高压处理对脂溶性维生素和多酚类物质的影响较小。
此外,超高压处理还可以使果蔬中的纤维素更容易被人体消化吸收。
因此,在超高压处理时,需要综合考虑营养成分的保持和微生物的杀灭效果,以满足消费者对于食品质量和安全的需求。
综上所述,超高压处理对生鲜果蔬的质量和微生物产生显著影响。
它可以改善果蔬的色泽、质地和口感,延长货架期,同时有效杀灭果蔬中的微生物。
然而,超高压处理也存在一些局限性,对不同果蔬的处理效果有差异,并可能对营养成分产生影响。
超高压灭菌技术在食品加工中的应用

超高压灭菌技术在食品加工中的应用随着现代生活水平的提高,对于食品的品质和安全性要求也越来越高。
而食品加工这一步骤中最关键的就是杀菌。
为了确保食品无菌无害,越来越多的企业开始采用超高压灭菌技术。
本文将从超高压灭菌技术的原理和应用,以及其在食品加工中的优势等方面讲述这项技术的重要性和应用。
一、超高压灭菌技术的原理和优势超高压灭菌技术是一种可以在常温下高效灭菌的技术。
其原理是通过电子泵将高压液体传递至灭菌仪器中,使菌落中的细胞体被击穿,达到灭菌的目的。
相比传统的高温、高压灭菌技术,超高压灭菌技术具有以下优势:1. 温度低:超高压灭菌技术可以在室温下完成灭菌,不需要加热,因此可保留食品中的营养物质和风味。
2. 灭菌时间短:相比传统灭菌技术,超高压灭菌技术只需要数分钟即可完成灭菌,不会造成过度处理,降低了能耗,同时提高了生产效率。
3. 原理清晰:基于高压会破坏细胞膜和DNA等细胞结构,从而灭绝微生物,使用超高压灭菌技术可以避免在食品中留下对人体有害的残留。
二、超高压灭菌技术在食品加工中的应用随着人们对生活质量和环境质量的要求越来越高,越来越多的企业开始应用超高压灭菌技术进行食品加工。
这里列举几类典型食品的加工实例。
1. 奶制品在奶制品加工原料的杀菌处理中,超高压灭菌技术可以被用于乳清和乳化剂的灭菌,从而提高生产效率,降低企业的运营成本和风险。
而且它可以保留乳制品中的风味和营养成分,不会破坏原有的蛋白质、脂肪和维生素等成分,同时不会在加工后对食品中留下残留物。
2. 肉类产品对于肉类加工配料的杀菌处理,超高压灭菌技术可以被用于肉末、香肠和腊肉等肉制品的生产过程中。
使用超高压灭菌技术可以有效降低加工中的细菌污染率,从而提高肉制品的质量和安全性。
3. 营养保健品在营养保健品的生产加工中,超高压灭菌技术可以被用于各种营养元素的添加过程中,例如奶粉、含有动物或植物油脂的营养补充剂等。
使用超高压灭菌技术可以保留食品中的营养成分,同时又可以确保产品的安全性和品质。
食品超高压技术

食品超高压均质技术摘要:食品工业中高压处理食品分静态超高压技术和动态超高压均质技术,本文介绍超高压均质技术的原理及其对食品的影响。
1.超高压均质技术简介超高压食品加工有两类,第一是超高压静态处理方式,压力一般400MPa一I000MPa。
常温或较低温度下将食品放置在以水或其他液体为介质的容器里,升压到设定值时压力,静态保持一定时间(10一30分钟),从而达到灭菌和改变食品某些理化特性的目的。
第二种是超高压动态,也就是超高压均质处理方式,压力在looMPa一36oMPa之间。
超高压均质就是液体食品高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力,液体被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等综合作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程[1]。
传统的均质机压力一般是20一50MPa,在食品工业中应用在破裂脂肪球,形成稳定的乳状液。
超高压均质处理的压力一般达到200MPa,可以用于破碎微生物细胞,物料受到强烈剪切,高速撞击,剧烈震荡,压力瞬间释放等动力作用,这样不仅有超高静压杀菌相同的效果,还有均质作用[2]。
2.均质及超高压均的原理2.1均质机理分析均质是分散相颗粒或分散液滴破碎分散到液体物料中,而其中直接原因是受到剪切力和压力的作用。
引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有层流效应、湍流效应和空穴效应。
层流效应是引起分散相颗粒或液滴的剪切和拉长;湍流效应是在压力波动作用下引起分散相颗粒或液滴的随意变形;空穴效应是使形成的小气泡瞬间破碎产生冲击波,而引起剧烈搅动[1]。
2.2超高压均质机理超高压均质是利用高超压使得液料高速流过狭窄的缝隙时而受到强大的剪切力、液料被冲击到金属环上而产生强大撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等等综合力的作用,把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程。
超高压处理对食品安全性的影响

超高压处理对食品安全性的影响超高压处理是一种新兴的食品处理技术,它通过将食品暴露在极高压力下,使细菌、酵母、霉菌和酶失活,从而延长食品的保质期和增加食品的安全性。
然而,超高压处理对食品安全性的影响究竟如何呢?首先,超高压处理能够有效地杀灭细菌。
细菌是导致食品变质和食源性疾病的主要原因之一。
而传统的杀菌方式,如高温和化学处理,不仅可能对食品的营养价值造成损失,还可能产生副产物,对人体健康造成潜在危害。
相比之下,超高压处理是一种物理杀菌方法,不使用任何化学药剂,不会对食品产生副产物,因此更加安全可靠。
其次,超高压处理能够保持食品的原始风味和口感。
传统的加热处理方法往往会导致食品的质地、口感和风味发生明显变化。
而超高压处理通过在低温下施加高压,不仅能杀灭细菌,还可以保持食品的原始品质。
例如,用超高压处理的果汁可以保留更多的维生素和天然色素,口感更加浓郁,更加符合消费者的口味需求。
此外,超高压处理还可以延长食品的保质期。
由于细菌、酵母、霉菌和酶在超高压环境下会失活,食品在超高压处理后能够保持更长的新鲜度。
这一点对于新鲜水果、蔬菜和肉类来说尤为重要。
传统的保鲜方法,如低温冷藏和冷冻,虽然可以延长食品的保质期,但对食品的质量、味道和口感会产生不良影响。
而超高压处理能够在不影响食品品质的情况下,延长食品的保质期,为消费者提供更加新鲜和安全的食品选择。
然而,超高压处理也存在一些不足之处。
首先,超高压处理设备的成本较高,这也限制了其在食品生产中的应用。
其次,超高压处理的杀菌效果受到一些因素的制约,例如食品的成分和结构。
有些食品在高压处理下可能会导致质地变软、结构变形。
因此,针对不同食品的特性,需要进行一定的调整和优化,以确保杀菌效果和食品质量的平衡。
总的来说,超高压处理是一种很有潜力的食品处理技术,它能够杀灭细菌、保持食品的原始风味和口感,延长食品的保质期。
尽管存在一些限制和挑战,但随着技术的进步和成本的降低,相信超高压处理将会在食品安全性的提升方面发挥越来越重要的作用。
超高压处理对食品包装材料的影响研究进展

0 引 言
非热 加 工是 一 种新 兴 的食 品加 工技 术 ,而 超 高 压 杀菌 技术 是其 中最 具 潜力 的保 鲜 技术 之一 。超 高 压 杀菌 处理 对食 品品质 的影 响较 小 ,能较 好地 保持 食 品原来 的营养 和 风味 。因此 ,作 为一 种 新 型的食 品 保鲜 技术 ,超高 压杀 菌处 理 已 引起越 来 越多 的关 注 ,并得 到 了较 为广 泛 的应 用 。
tef o Th trl ainme h im dt efc o sa ed s rb d a dt eef c f i hp e s r e t n nme h nc l h 0 d. ese i z t c a s a a tr r e c e , n fe t g r su et ame t c a i a i o n n h i h oh r o pr p ris b rir r p ris mae a g aino o dp c a i gmae a r u o e t , are o e t , tr l e p e i mi r t nf o a k g n tr l es mmaie . s t d e eo me t o i a rz d At a thes yd v l p n l t u o ee fc fh g r s u ete t nt n f o c a i g i r p ce . ft fe to i h p e s r ame o dpa k g n sp os e t d h r o Ke r y wo ds:Ul ahghp e s ep o e sn ; a k g n tra ; c a ia r p ris b rirp o e is maei t i r s u r c s i g p c a i gmae l me h c l o e te ; a re r p r e ; tra r r i n p t l i rt n m ga o i
食品加工超高压技术在肉制品加工中的应用
食品加工超高压技术在肉制品加工中的应用食品加工技术一直在不断发展和创新,为了提高食品的安全性和品质,人们不断寻求新的方法和技术。
在肉制品加工领域,超高压技术逐渐受到了人们的关注和应用。
本文将介绍食品加工超高压技术在肉制品加工中的应用,并深入探讨其优势和局限性。
一、超高压技术的基本原理超高压技术是利用高压物理效应对食品进行处理的一种技术。
通过增加食品的压力,达到改变食品内部结构的目的,从而达到灭菌、杀菌、保鲜和改善食品质量的效果。
超高压技术的基本原理是通过施加高于常压的压力,使食品中的细菌、酵母、霉菌等微生物失去生长和繁殖的能力,从而达到杀灭微生物的效果。
二、超高压技术在肉制品加工中的应用1. 杀菌灭菌:超高压技术可以同时杀灭食品中的各种细菌,包括致病菌、腐败菌和变质菌等。
在肉制品加工中,尤其是肉类制品,经过超高压处理后,可以有效地杀灭各种致病菌,提高产品的安全性。
2. 去除细菌毒素:在肉制品加工过程中,容易产生一些细菌毒素,对人体健康有害。
超高压技术可以破坏细菌产生毒素的结构,从而降低食品的毒性。
3. 保鲜延长保质期:超高压技术可以改变食品中的微生物、酶和食品组织的结构,抑制微生物的生长和食品的酸败,从而延长食品的保质期。
在肉制品加工中,超高压技术可以有效地保持肉制品的新鲜度和口感。
三、超高压技术的优势和局限性1. 优势(1) 快速高效:超高压技术处理时间短,处理效果好,能够在短时间内达到灭菌和去除细菌毒素的效果。
(2) 保留食品的营养成分:相较于传统的热处理方法,超高压技术能够更好地保留食品中的维生素、蛋白质和其他营养成分。
(3) 不改变食品的质地和口感:超高压技术在杀菌的同时,不会对食品的质地和口感产生明显影响。
2. 局限性(1) 适应性差:超高压技术对不同食品的适应性不一样,需要根据具体的食品类型和工艺参数进行优化。
(2) 能耗较高:相较于传统的食品加工方法,超高压技术需要消耗更多的能源。
超高压对食品的影响
超高压食品保藏2010-5-18 来源:安盛联合国际贸易有限公司一、超高压保藏技术的概念食品超高压技术是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中,以水和矿物油作为传递压力的介质,施加高静压(100~1000 MPa),在常温或较低温度(低于100℃)下维持一定时间后,达到杀菌、物料改性、产生新的组织结构、改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的一种加工方法二、超高压保藏技术的原理1.超高压保藏技术的基本原理液体(水)在超高压作用下被压缩,而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩,生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分(氢键、离子键和疏水键等相互作用),即物质结构发生变化,其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡,或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度,故可长期保存而不变质2.超高压杀菌的原理(1)改变细胞形态极高的流体静压会影响细胞的形态,包括细胞外形变长,胞壁脱离细胞质膜,无膜结构细胞壁变厚。
上述现象在一定压力下是可逆的,但当压力超过某一点时,便不可逆地使细胞的形态发生变化(2)影响细胞生物化学反应按照化学反应的基本原理,加压有利于促进反应朝向减小体积的方向进行,推迟了增大体积的化学反应,由于许多生物化学反应都会产生体积上的改变,所以加压将对生物化学过程产生影响(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通过影响微生物体内的酶,进而会对微生物基因机制产生影响,主要表现在由酶参与的DNA复制和转录步骤会因压力过高而中断(4)高压对细胞膜的影响在高压下,细胞膜磷脂分子的横切面减小,细胞膜双层结构的体积随之降低,细胞膜的通透性将被改变(5)高压对细胞壁的影响20~40 MPa的压力能使较大细胞的细胞壁因受应力机械断裂而松解,200MPa的压力下细胞壁遭到破坏。
超高压处理对果汁中维生素C保持的影响
超高压处理对果汁中维生素C保持的影响维生素C是一种重要的水溶性维生素,对人体具有重要的生理功能。
然而,由于其不稳定性,容易在食物加工和贮藏过程中被破坏,从而导致维生素C的损失。
超高压处理作为一种新兴的食品加工技术,被广泛应用于果汁的制备和保鲜过程中。
本文将探讨超高压处理对果汁中维生素C保持的影响和机制。
首先,超高压处理对果汁中维生素C的保持有着积极的影响。
研究表明,经过超高压处理后的果汁中维生素C的含量相对较高。
这是因为超高压处理能够有效地破坏果汁中的细胞壁结构,使得果汁中的维生素C与其他组分发生更有效的反应,从而提高了维生素C的稳定性和保持率。
其次,超高压处理对果汁中维生素C保持的影响机制主要有两个方面。
一方面,超高压处理能够使果汁中的细胞膜破裂,释放出细胞内的维生素C。
这样,果汁中的维生素C不再受到细胞膜的保护,更容易被食品加工过程中的外界因素所破坏。
另一方面,超高压处理还能够改变果汁中的酶活性。
果汁中的某些酶可能会分解维生素C,使其失去活性。
而超高压处理能够抑制这些酶的活性,从而减少对维生素C的破坏。
此外,超高压处理对果汁中维生素C的保持还与处理参数有关。
研究发现,超高压处理的压力和处理时间对果汁中维生素C的保持有着显著影响。
过高的压力和过长的处理时间可能会导致果汁中的维生素C流失。
因此,在超高压处理果汁时,应根据不同的果汁类型和维生素C含量的需求来选择适宜的处理参数,以保证维生素C的最大保持。
总之,超高压处理作为一种新兴的食品加工技术,对果汁中维生素C的保持具有积极的影响。
其能够破坏果汁中的细胞壁结构,释放出细胞内的维生素C,同时抑制果汁中的酶活性,减少维生素C的分解。
然而,超高压处理的参数选择也至关重要,不当的处理参数可能会导致维生素C的损失。
因此,在果汁加工和贮藏过程中,应合理应用超高压处理技术,以最大程度地保持果汁中的维生素C。
这将为人们提供更为健康和营养的果汁产品。
超高压均质和热处理对豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影响
超高压均质和热处理对豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影响一、本文概述随着食品科技的不断发展,超高压均质和热处理等技术在食品加工中的应用越来越广泛。
作为中国传统食品的重要组成部分,豆乳、豆腐和豆腐皮在食品市场上占有重要地位。
本文将重点探讨超高压均质和热处理对豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影响,以期为提高这些食品的品质和安全性提供理论依据。
本文将对超高压均质和热处理技术进行简要介绍,阐述其原理及其在食品加工中的应用现状。
随后,通过对豆乳、豆腐和豆腐皮在超高压均质和热处理过程中的变化进行深入研究,分析这些变化对食品口感、营养成分、微生物安全性等方面的影响。
在豆乳方面,本文将重点研究超高压均质和热处理对豆乳稳定性、营养成分保留和消化吸收等方面的影响。
在豆腐方面,将关注超高压均质和热处理对豆腐质地、口感和保水性等特性的影响。
对于豆腐皮,将探讨超高压均质和热处理对其组织结构、韧性和色泽等特性的影响。
本文将对超高压均质和热处理技术在豆乳、豆腐和豆腐皮加工中的应用前景进行展望,以期为提高这些食品的品质和安全性提供新的思路和方法。
通过本文的研究,将为食品加工行业提供有益的参考,推动中国传统食品产业的健康发展。
二、超高压均质对豆乳特性的影响超高压均质处理作为一种非热加工技术,对豆乳的特性产生了显著的影响。
在物理性质方面,经过超高压均质处理的豆乳,其粒径分布明显减小,豆乳的均一性和稳定性得到了显著提高。
这是因为超高压均质处理能够有效地破碎豆乳中的大颗粒,使其分散成更小的颗粒,从而提高了豆乳的细腻度和口感。
在化学性质方面,超高压均质处理对豆乳中的蛋白质、脂肪等营养成分的影响较小,这些营养成分得以较好地保留。
同时,由于超高压均质处理是在较低的温度下进行的,因此能够有效地避免热处理可能导致的营养成分损失和变性。
超高压均质处理还对豆乳的微生物安全性具有积极的影响。
高压处理能够有效地杀死豆乳中的微生物,包括一些耐热性较强的微生物,从而提高了豆乳的卫生质量和安全性。
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论高压处理对食品及其包装材料的影响机械工程学院包装工程陈丽君0403080113【关键词】:超高压处理超高压食品包装材料阻隔性能机械性能【Keyword】:High pressure processing, Pressure food, Packaging materials, Barrier properties, Mechanical properties【摘要】:超高压杀菌处理对食品品质的影响较小,能较好地保持食品原来的营养和风味。
本文阐述了食品超高压技术的工艺,杀菌机理及影响因素,论述了超高压处理对食品质量的影响,以及对包装材料的机械性能、阻隔性能、物质迁移等的影响,展望了超高压处理对食品包装材料和食品本身的影响。
【Abstract】:Ultra-high pressure sterilization process has less impact on food quality, so it can better maintain the original nutrition and flavor. This paper describes the ultra-high pressure technology, sterilization mechanism and influencing factors, and it also discusses high pressure processing effects on food quality, as well as packaging materials, mechanical properties, barrier properties, the material impact of migration and the end of this paper looks forward to the high pressure treatment on the food packaging materials and food themselves.【引言】:食品贮存技术越来越受到人们的重视,一些行之有效的方法,如风干法、冷冻法、罐头封装法等,都会使食品的鲜味受到不同程度的损害。
现在出现了一种具有划时代意义的食品保存技术,就是超高压加工法,加工的食品为超高压食品。
食品超高压技术是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中,以水和矿物油作为传递压力的介质,施加高静压(100~1000 MPa),在常温或较低温度(低于100℃)下维持一定时间后,达到杀菌、物料改性、产生新的组织结构、改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的一种加工方法。
超高压处理跟传统的食品加热处理相比,在食品的性能和质量上有着独特的优势。
这也是该技术近些年越来越被人们重视和广泛应用的原因之一。
但是,对于超高压杀菌处理对食品包装材料的影响研究却不多见。
食品包装材料性能及结构的改变会影响食品的质量安全以及货架期。
为改善包装材料的性能,生产商往往会添加一些添加剂,如塑料包装材料中可能添加了各种功能型助剂,他们经过一定的加工程序如辐射、高压处理等之后,必然会对食品包装的性能产生一定的影响,有些食品包装甚至会发生化学成分的迁移。
因此,对经超高压处理的食品包装材料进行安全性能评价,即超高压处理对食品包装材料安全性能的影响研究,是超高压杀菌技术应用的前提保障。
一、概念食品超高压技术是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中,以水和矿物油作为传递压力的介质,施加高静压(100~1000 MPa),在常温或较低温度(低于100℃)下维持一定时间后,达到杀菌、物料改性、产生新的组织结构、改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的一种加工方法。
超高压食品就是用超高压加工法加工的食品。
这种技术就是把食品置于数千个大气压之中,在不损害食品材料本质的情况下对其进行调合、加工、杀菌。
虽然淀粉和蛋白质失去了本来的面目,变得表面发光、质地细腻,但色香味都不失原有风味。
用这种技术加工的超高压食品不但无菌,保鲜时间长,而且还能使食品增添附加价值,成为人们理想的食品。
二、超高压保藏技术的原理1.超高压保藏技术的基本原理液体(水)在超高压作用下被压缩,而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩,生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分(氢键、离子键和疏水键等相互作用),即物质结构发生变化,其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡,或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度,故可长期保存而不变质。
2.超高压杀菌的原理(1)改变细胞形态极高的流体静压会影响细胞的形态,包括细胞外形变长,胞壁脱离细胞质膜,无膜结构细胞壁变厚。
上述现象在一定压力下是可逆的,但当压力超过某一点时,便不可逆地使细胞的形态发生变化。
(2)影响细胞生物化学反应按照化学反应的基本原理,加压有利于促进反应朝向减小体积的方向进行,推迟了增大体积的化学反应,由于许多生物化学反应都会产生体积上的改变,所以加压将对生物化学过程产生影响。
(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通过影响微生物体内的酶,进而会对微生物基因机制产生影响,主要表现在由酶参与的DNA复制和转录步骤会因压力过高而中断。
(4)高压对细胞膜的影响。
在高压下,细胞膜磷脂分子的横切面减小,细胞膜双层结构的体积随之降低,细胞膜的通透性将被改变。
(5)高压对细胞壁的影响20~40 MPa的压力能使较大细胞的细胞壁因受应力机械断裂而松解,200MPa的压力下细胞壁遭到破坏。
真核微生物一般比原核微生物对压力较为敏感。
三、影响超高压杀菌的主要因素1.压力大小和受压时间在一定范围内,压力越高,灭菌效果越好。
在相同压力下,灭菌时间延长,灭菌效果也有一定程度的提高。
超高压灭菌方式有连续式、半连续式、间歇式。
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4.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下处理更好的杀菌效果大多数微生物在低温下耐压程度降低的原因:①压力使得低温下细胞因冰晶析出而破裂程度加剧②蛋白质在低温下高压敏感性提高,致使此条件下蛋白质更易变性,菌体细胞膜的结构也更易损伤针对芽孢菌的高耐压性,就现阶段研究来看,结合温度处理则是一种十分有效的杀菌手段。
5.pHpH是影响微生物在受压条件下生长的主要因素之一,在受压条件下,培养基的pH有可能发生变化,细菌的最适pH范围也变得较为狭窄。
酸性条件下微生物的耐压性较差,对酵母菌类而言,采用超高压处理时pH值并不是重要的因素。
四、超高压对食品成分和品质的影响超高压处理的范围只对生物高分子物质立体结构中非共价键结合产生影响,因此对食品中维生素等营养成分和风味物质没有任何影响,最大限度地保持了其原有的营养成分,并容易被人体消化吸收。
它可改变食品物质性质,改善食品高分子物质的构象,获得新型物性的食品。
会消除传统的热加工引起共价键的形成或破坏所致的变色、发黄及加热过程出现的不愉快异味,如热臭等弊端。
超高压处理过程是一个纯物理过程,瞬间压缩,作用均匀,操作安全卫生,无工业“三废”,耗能低,有利于生态环境的保护和可持续发展战略的推进。
超高压对食品基本成分的影响(1) 超高压对蛋白质的影响对四级结构的影响:适当的压力(<150 MPa)能促进低聚蛋白质结构的解离,接着可能就是亚单位的聚合或沉淀(>150~200MPa)。
对三级结构的影响: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。
高压破坏蛋白质胶体溶液,使蛋白质凝集,形成凝胶。
蛋白质经过超高压处理,不论在色泽、光泽、风味、透明度上都取得了良好特性,同时在硬度、弹性上也具有很好的特性。
(2) 超高压对食品中酶的影响酶受到高压作用后,维持其空间结构的盐键、氢键、疏水键等遭到破坏,从而使肽键子伸展成不规则的线形多肽,使其活性部位不复存在,导致了酶的失活在100~200 MPa的压力下酶的失活是可逆的,压力达到350 MPa以上时,会使酶产生永久性的不可逆失活。
超高压对酶的作用效果可分为两方面:一方面较低的压力能激活一些酶;另一方面非常高的压力可导致酶失活。
利用高压处理可使果蔬中一些酶被激活或失活,对于食品的色泽、香味及品质都有很大的提高每种酶都存在最低失活压力,低于这个压力酶就不会失活,当超过这个压力时(在特定时间内)酶的失活速度会加速,直到完全失活。
对于一些酶又存在一个最高压力,高于此压力并不会导致酶的额外失活。
在相等的处理时间下,应用循环脉冲压力处理可以改善酶的失活。
(3) 超高压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:①溶胀分裂;②晶体结构遭到某种程度的破坏;③内部有序态分子间的氢键断裂,分散成无序的状态,即淀粉糊化为α-淀粉。
高压处理可提高淀粉对淀粉酶的敏感性,从而提高淀粉的消化率超高压可以提高各种淀粉的胶凝温度与热处理相比,超高压对淀粉的作用特点为:高压使淀粉粒膨胀却不破裂;超高压所致完全糊化的淀粉无老化现象,而超高压所致的未完全糊化的淀粉有老化现象;低于700 MPa的压力时淀粉不会产生类似热加工的变色超高压可改善陈米的品质:陈米在20℃吸水润湿后在50~300MPa处理10min,再按常规煮制成饭,其硬度下降、黏度上升、平衡值提高到新米范围,同时光泽和香气也得到改良。
还可缩短煮制时间(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)基本可固化,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(5)超高压对维生素的影响一般情况下,还原型维生素C含量经高压处理后出现了下降和上升两种情况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。