食品加工新艺作业-超高压

超高压加工工艺
摘要：超高压作为一种新兴的食品加工技术，近年来受到越来越多的关注。

超高压作为一种冷加工技术，作用于食品时，在不破坏食品营养成分的前提下，能够降低酶活，杀灭一些微生物，改变食品中的各组分的微观结构。

本文介绍了超高压加工技术的应用现状，并且联系自己的研究方向做一些简要的介绍。

关键词：超高压技术；食品领域；研究现状；课题研究方向
前言
一般认为压强大于100MPa就指的是超高压，超高压处理通常是指通过液体介质（包括水，油等），使处于液体介质的食品在高压作用下使得酶失活，蛋白质高级结构被破坏，淀粉颗粒结构变化，微生物被杀灭等一些物理化学变化，这些变化使得食品的性质在一定程度上发生改变，达到改性和杀菌的作用。

美国物理学家珀西·威廉斯·布里奇曼1946年由于发明了超高压装置和在高压物理学领域的突出贡献获得了诺贝尔物理学奖。

可以看出超高压加工技术面世的时间并不长，在食品领域应用时间则只有二十几年，国内目前仍处于研究开发阶段，还没有大规模的产品或产业化生产；国外，如日本、韩国等，超高技术则运用较广，已经可以工业化生产超高压食品。

加工技术的优缺点
优点:
1.超高压加工使用范围较广，适用于各种固态或者液体食品的加工、保鲜、杀菌等
2.由于超高压作用时属于静压，因此用于处理食品时，食品中各部位受到的压力是均匀的；
3.处理过程中大多是常温，当然也可以根据自己所需要的温度进行调整，因此避免了高温
对于食品品质的不良影响；
4.超高压处理一般都避免或者减少对食品添加剂的依赖性，处理过程中依赖的是高压作用
使得食品的物理化学性质发生变化从而达到改善风味，杀菌等功能；
5.使用方便，可以根据所需要的条件自行调整各项参数，如压力，温度，时间等；
6.超高压装置附属设备较少，使用过程中耗能较低，适合用于大批量生产。

缺点：
1.国内目前的应用仍处于理论研究阶段，对于产品开发相对较少；
2.设备由于需要承受高压作用，设备造价较高，同时由于设备长时间处于高压中，如果损
坏维修成本也较高，同时需要考虑安全问题；
3.超高压处理有时候会对食品品质带来一些不良的影响。

研究现状
1.超高压肉制品
高压作用能够一定程度上促进脂肪的氧化，保持肉类外表鲜红，不易产生酸败味。

郭向莹在超高压对低温鸡肉早餐肠脂肪氧化问题的研究过程中，超高压压力为400MPa以上时会使得TBA值快速增大，600MPa增长最快，高压处理会促进脂肪的氧化，28d贮藏结果较未处理组变化值小[1]。

这与孙艳辉等人在铁盐与超高压协同调控肉制品中脂质氧化度的结果基本一致，高压能够促进肉制品中脂肪的氧化，但不会产生酸败味[2]。

马瑞芬在超高压处理对生鲜调理鸡肉品质的影响[3]中发现，高压（100~500MPa）能够促进脂肪氧化，但感官评分却呈现先增后减的结果。

孙新生等人在超高压处理对烟熏火腿色泽、游离脂肪酸及脂肪氧化指标的影响中发现随贮藏期延长,高压处理组样品TBARS值比未处理组略有上升,但TBARS 最大值小于0.5mg/100g肉样[4]，高压能保持火腿的色泽，但却不会产生酸败味。

肉制品中大多都是蛋白质，超高压对能够作用于蛋白质的高级结构（非共价键），使得蛋白质的微观结构发生一定的变化，在一定程度上能够改变肉制品的质构特性。

李珂昕在超高压与微生物多糖对猪肉凝胶品质的影响的研究中发现100~400MPa高压处理能够提高猪肉凝胶的硬度和咀嚼性，而500~600MPa压力则有相反的结果，200~300MPa压力能够提高猪肉凝胶的弹性，300~400MPa则可以提高凝胶的粘结性[5]。

曹莹莹在超高压结合热处理对肌球蛋白的影响中，发现不同超高压处理对肌球蛋白凝胶硬度的影响不显著,对凝胶保水性影响显著,随着压力升高,凝胶保水性逐渐下降[6]。

陈发庆在超高压结合热处理对黑猪肉品质的影响研究中发现在室温下进行压力处理，样品的硬度、弹性和咀嚼性随着压力的上升而增加，在压力升高到400MPa时肉块的组织结构变化最显著。

当压力在400MPa以上时肉块的组织结构又有所下降[7]。

超高压技术在肉制品上的应用较广，同时协同其他技术能够在发挥超高压技术优越性的同时，避免其本身的一些缺点，扬长避短。

2.超高压饮料
与传统热杀菌饮料相比，超高压鲜榨饮料能够保证在杀灭大部分微生物的前提下，在尽可能减少对其中营养物质的损伤，保证饮料原有的风味。

许文文在超高压对草莓果肉饮料的杀菌效果与品质影响发现600MPa下保压4min可以杀死草莓果饮料中细菌、酵母和霉菌，处理前后可溶性固形物、pH值、可滴定酸、颜色、总酚
含量及抗氧化性均无显著性差异，但VC以及花青素都部分损失[8]。

草莓乳饮料的贮藏实验中，考察了4℃7个月贮藏期品质变化情况，无酵母、细菌、霉菌检出，颜色逐渐变暗，可溶性固形物含量，可滴定酸，pH变化不大，VC，花青素含量逐渐减少，草莓风味逐渐消失[9]。

张波波等人在超高压及超高温瞬时灭菌对西瓜饮料品质的影响的研究中，通过对比高压作用和超高温瞬时杀菌对西瓜饮料的影响，结果表明400MPa下，加压时间越长,对菌落总数抑制、多酚氧化酶及果胶甲酯酶钝化作用越强;西瓜汁假塑性越明显;且风味与对照组差异越明显;400 MPa、20 min超高压处理与UHT处理对调配西瓜饮料部分品质影响相似,但在保持西瓜饮料风味及色泽等方面优于UHT处理[10]。

超高压加工对鲜榨果汁较传统热杀菌的饮料，在保证饮料安全卫生的前提下，可以将果汁原本的风味完美的呈现出来。

当然高压处理后果汁稳定性还需要进一步研究。

3.超高压方便米饭
国内方便米饭产业并不发达，一方面由于国内生产技术相对落后，一方面可能是国人对于方便米饭需求相对较少。

但不可否认，超高压处理在改善米制品的口感，减缓淀粉老化有着重要的作用。

高嘉琪在超高压处理对燕麦方便米饭原料特性的影响中发现，在淀粉改性方面,600MPa 下加压处理5min,可以使大米糊化速率增加75.40%,糊化度达到85%所需的时间缩短46.15%,糊化过程中吸热量降低36.08%,燕麦糊化速率增加67.60%,糊化度达到85%所需的时间缩短45.87%,糊化过程中吸热量降低42.76%，并且高压处理后米饭的感官品质优良明显的提升[11]。

詹耀，在超高压处理对糙米物性品质的影响研究中发现，超高压能够破坏糙米表面的微观结构[12]，使得糙米能够更好的与水接触，使得米饭更容易糊化，可以降低蒸煮时间较少营养损失。

刘莉等人在超高压协同β-环糊精渗入对米饭回生的抑制的研究中发现在粳米浸泡液中添加2%β-环糊精/羟丙基-β-环糊精,在60℃常压浸泡30 min,接着在40℃,500 MPa下浸泡20 min,最后蒸煮并焖饭制成米饭，新工艺米饭在4℃贮藏35d,其回生焓值比常压对照组降低了3.10 J/g,结晶度降低了7%[13]。

超高压对于米制品，主要是其中的淀粉有较好的改性作用，能够破坏淀粉颗粒的微观结构，使得一定程度上能够抑制米饭的回生，同时对于米饭来讲，能够改善米饭的适口性，在一定程度上降低米饭的硬度，增加其粘性。

参考文献
[1]郭向莹,李伟群,孙仪,徐幸莲,周光宏. 超高压处理对低温鸡肉早餐肠在冷藏期间脂肪氧
化的影响[J]. 食品科学,2013,16:316-320.
[2]孙艳辉,孙高军,潘见. 铁盐与超高压协同调控肉制品中脂质氧化度[J]. 安徽农业科
学,2014,01:231-233.
[3]马瑞芬. 超高压处理对生鲜调理鸡肉品质的影响[D].河南科技学院,2013.
[4]孙新生,韩衍青,徐幸莲,畅阳,张维益,周光宏. 超高压处理对烟熏火腿色泽、游离脂肪酸及
脂肪氧化指标的影响[J]. 食品工业科技,2011,07:122-125.
[5]李珂昕. 超高压与微生物多糖对猪肉凝胶品质的影响[D].合肥工业大学,2007.
[6]曹莹莹. 超高压结合热处理对肌球蛋白凝胶特性的影响研究[D].南京农业大学,2012.
[7]陈发庆. 超高压结合热处理对黑猪肉品质的影响[D].齐鲁工业大学,2013.
[8]许文文,曹霞敏,胡小松,廖小军. 超高压对草莓果肉饮料的杀菌效果与品质影响[J]. 食品
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[9]许文文,曹霞敏,刘凤霞,廖小军. 超高压处理的草莓果肉饮料在贮藏过程中的品质变化
[J]. 高压物理学报,2013,01:137-146.
[10]张波波,马越,王丹,张超,霍乃蕊,赵晓燕. 超高压及超高温瞬时灭菌对西瓜饮料品质的影
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[11]高嘉琦. 超高压处理对燕麦方便米饭原料特性的影响[D].内蒙古农业大学,2012.
[12]詹耀. 超高压处理对糙米物性品质的影响研究[D].浙江大学,2014.
[13]刘莉,赵建伟,焦爱权,田耀旗,周星,徐学明,金征宇. 超高压协同β-环糊精渗入对米饭回
生的抑制[J]. 食品与发酵工业,2013,01:16-20.。