食品超高压技术的基本原理和应用
食品超高压灭菌技术(压力技术创新)
Wave 6000/300 串联型 为了更高的量产，NC Hyperbaric 公司开发了串联型灭菌设备。 300L 的双机共享增压器，由于减少了达到设备所需工作压力的时间， 实现了 15~20%的生产率提高。 Wave 6000/420 型 Wave 6000/420 型是我们的设备系列中最大和最具生产效率的机 型。该型号设备的一个重大创新是采用了容积为 420L 的工作仓。由 于拥有直径为 300mm 的工作仓和 8 台增压器，使得 Wave 6000/420 型成为市场上最具生产力的机器。
食品超高压灭菌技术的优点： 1）适用于新产品开发和差异化； 2）保持食品的原有品质和原有的感官和营养特性； 3）延长食品保质期； 4）改善食品安全，极大地减少食品腐败和致病性菌群感染； 5）降低或消除食品添加剂和防腐剂的使用； 6）消除了后道包装中再次污染的危险； 7）改善工艺和生产产量。
HPP 处理后，鳄梨调味酱中失活的多酚氧化酶和脂肪氧化酶的活动情况 干火腿中李斯特细菌的减少图（高压杀菌条件：600MPa，5℃
适合采用超高压杀菌技术的食品产品种类很多：通常来讲，只要 食品中含有较多水分的，均满足 HPP 技术的使用要求。这类食品包括 肉类、鱼、海鲜、乳制品、果汁和绝大多数的果蔬类食品。
超高压杀菌技术及其应用
超高压杀菌技术及其应用定义及原理超高压杀菌技术简称UHP，又称超高压技术，高静压技术，或高压食品加工技术，是在密闭的超高压容器内，用水作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以100～1000map的压力。
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。
超高压杀菌技术作为新兴技术应用于食品保藏，主要机理是能够使微生物细胞膜和细胞壁损伤、改变细胞形态、影响细胞内酶活力及细胞内营养物质和废弃物的运输，从而杀死食品中的腐败菌和致病菌；同时，HHP能够有效或部分钝化食品中的内源酶。
该技术的主要优点，首先是作为一种物理方法在不加热或不添加化学防腐剂的条件下杀死致病菌和腐败菌，从而保障食品的安全、延长食品的货架期；其次，HHP作为一种非热加工手段，在杀菌过程中没有温度的剧烈变化，不会破坏共价键，对小分子物质影响较小，能较好的保持食品原有的色、香、味以及功能与营养成份。
细菌结构不同微生物对HHP技术敏感性是不同的，酵母、霉菌容易在较低的压力下被杀灭，细菌营养体则需要较高的压力，而细菌胞子很难杀死。
目前HHP技术主要应用于高酸性食品。
由于高压高温协同效应能够杀死细菌胞子，近年来高压高温工艺研究引起了广泛关注。
最近，美国NCFST成功开发了PATS工艺， PATS工艺与传统高温杀菌工艺相比，大幅缩短杀菌时间，提高了低酸性食品品质。
因此，HHP技术在低酸性食品的应用会不断增加。
超高压技术不仅能杀灭微生物，而且能使淀粉成糊状、蛋白质成胶凝状，获得与加热处理不一样的食品风味。
超高压技术采用液态介质进行处理，易实现杀菌均匀、瞬时、高效。
但是，UHP技术对杀灭芽孢效果似乎不太理想，在绿茶茶汤中接种耐热细菌芽孢后，采用室温和400MPa静水高压处理，不能杀灭这些芽孢。
另一方面，由于糖和盐对微生物的保护作用，在粘度非常大的高浓度糖溶液中，超高压灭菌效果并不明显。
超高压食品加工技术的概念
超高压食品加工技术的概念
超高压食品加工技术是一种利用高压技术对食品进行加工和保鲜的方法。
它采用高压来处理食品，抑制和杀死食品中的微生物、酶和酵母等，从而达到延长食品保质期和改善食品品质的目的。
超高压食品加工技术利用高压力使食品内部的分子结构发生变化，从而改变其物理和化学性质。
高压力可以破坏食品中的细胞壁、蛋白质和脂肪等结构，从而改变食品的质地、口感和色泽。
同时，高压力还可以提高食品中的营养价值，保留更多的维生素、酶和天然色素等。
超高压食品加工技术在食品安全方面具有重要作用。
高压力可以有效杀灭食品中的病原菌和有毒微生物，包括大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌等。
同时，它可以降低食品中的添加物使用量，减少对食品质量的影响。
超高压食品加工技术还可以改善食品的贮存性和保鲜效果。
由于高压力的作用，食品中的氧气和水分会被压缩和冷凝，从而减缓食品中微生物的繁殖速度和酶的活性，延长食品的保质期。
总之，超高压食品加工技术通过利用高压力改变食品的结构和性质，达到保鲜、改善品质和提高安全性的目的。
它是一种创新的食品加工技术，对于提高食品加工工艺和品质水平具有重要意义。
食品加工高新技术 第四章 食品超高压技术
第四章食品超高压技术
工方法。
可长期保存而不变质。
敏感
热敏性成分的破坏较为有利
差异
食源性寄生虫超高压指示菌：非致病菌
非可逆变性
超高压可以提高各种淀粉的胶凝温度
这种方式通常为不连续式
实验
效果
0℃下不冻区
（2）在高压下不被破坏（3）能防止高压介质的渗入
洗消毒等处理心
处理后的物料应采用无菌包装
按超高压容器的放置方式分为立式和卧式两种
在简单筒体上缠绕数层钢丝或钢带
国产的33CrNi
MoV
3
加压系统还包括管路、接头、阀门和过滤器等加压装置
也需保持一定温度
超高压食品、超高压海产品/水
产品设备。
食品超高压加工技术
③20世纪初，美国一艘货船沉入1500m海底，一年后打捞 上来，船长室的苹果、三明治、肉汁都没有腐败。后研 究发现，海底压力15Mpa、2℃的条件微生物可以生存但 不能繁殖。
二、超高压食品加工技术的发展
UHP法具有如下优熔点点：：硬脂酸 18:0， 69.6℃； （（及12耐） ）机结 生械晶成性迅结。速晶，细甚密至 ，可 制瞬 品油反时 稳酸油结 定酸晶 性11， 提88::可 高11 △大 及△幅提99ct，，提高高其1433产可.～4量加4℃。工5；℃性
（3）可选择以前不能使用的原料油脂，可配合的原料油 脂更广泛，因此可选用符合健康要求的油脂—介绍传统氢 化植物油及反式脂肪酸的危害。
三、超高压加工的作用特点
3.超高压会改变液态物质的某些物理性质
① 水加压到200MPa时，其冰点降至-20℃ ② 超高压使水的体积变小，发生收缩，压力越大，压缩率越大。
1000MPa时，可达20%。不同温度下水的压缩率略有不同。
③ 超高压下水的压缩还将导致其温度的变化。升压会使水的温度 升高，降压使其温度降低；原始水的温度越高，高压下升温现 象越明显。
2.食品超高压技术：是将食品及食品原料包装后密封 于超高压容器中，以水或其他流体介质作为传递压力 的媒介物，在静高压下（一般100-1000 Mpa）和一定 的温度下加工适当的时间，引起食品成分非共价键 （氢键、离子键、疏水作用）的破环或形成，使食品 中的酶、蛋白质、淀粉等高分子物质失活、变性、糊 化，并杀死食品中的细菌等微生物，从而达到食品的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ灭菌、保藏、加工的目的。
5. 超高压会改变某些生化反应的速度及平衡。 （1） 根据化学反应热力学及动力学原理，超高压会使液体密
超高压食品灭菌技术
超高压食品灭菌技术根据杀菌时温度不同，杀菌可分为热杀菌和冷杀菌。
其中冷杀菌又根据使用手段不同分为物理杀菌和化学杀菌。
冷杀菌中的物理杀菌是目前杀菌技术发展的趋势。
物理杀菌克服了热杀菌和化学杀菌的不足之处，是运用物理方法，如高压、场(包括电尝磁场)、电子、光等的单一作用或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。
超高压技术是90年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，它是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中，经100Mpa(约为987个大气压)以上超高压处理一段时间，从而达到加工保藏食品的目的。
一超高压技术处理食品的特点：超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较校在食品加工过程中，新鲜食品或发酵食品由于自身酶的存在，产生变色变味变质使其品质受到很大影响，这些酶为食品品质酶如过氧化氢酶、多酚氧化酶、果胶甲基质酶、脂肪氧化酶、纤维素酶等，通过超高压处理能够激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。
超高压处理可防止微生物对食品的污染，延长食品的保藏时间，延长食品味道鲜美的时间。
二超高压技术与传统的加热处理食品比较优点在于：1.超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分，例如，经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸，在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。
2.超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品。
3.超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食品可简单加热后食用，从而扩大半成品食品的市常4.超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器杀菌，啤酒液经高压处理可将99.99%大肠杆菌杀死。
三超高压技术与传统的化学处理食品(即添加防腐剂)比较优点在于：1.不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负面作用，保证了食用的安全。
超高压技术在食品加工中的应用
原 有功 能破坏 或 发 生不 可 逆变 化 ，所 以超 高压 在 常 温下 具有 杀死微 生物 的作 用 。不 同 的微 生物对压 力 具有 不 同的抗 性， 生物 细胞 的存 活率与 所采 用 的压 微 力 大 小有 直接 关 系 。通 常 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 ，而 芽
Ｐ Ｄ Ｐ ０ Ｌ Ｘ 残 留 活 力 分 别 为 ８ 、 ８ ０ 和 Ｏ、 Ｐ和 ０ 的 １ ．６
ｌｍ ｎ ‘ Ｏ ｌ ￣ 有效减 少微生物 的数量 ，产品粘 度适 中，析水
性弱 ，ｖ 保持 率高 ，产 品质量符 合 国家 标准 “ 。纵伟 ｃ 等“ 研究发现， 高压 技术是一种很好 的先切 哈密瓜 的 超 处理方法 ，将先切 哈密瓜在６ ０ Ｐ 压力处 理ｌｍ ｎ ０Ｍａ Ｏ ｉ 后， 与褐 变 相 关 的Ｐ ０ 性 显 著 降 低 ， 生物 数 量 明显减 Ｐ活 微
显影 响，从而使食 品较 好地保持 了原有 的营养 价值 、
色 泽 和天 然风 味 。
２超高压技术杀菌机理
超高压处理被 认为是一种新 型 的冷杀菌 方式，可 以应 用 于食 品的贮 藏 保 鲜 。超 高压 通 过导 致 微 生物 的 形态 结构 ，基 因机 制 及细 胞壁 膜 等 多方 面 发 生变 化 ，从 而影 响 微 生物 原 有 的生 理活 动 机 能 ，甚 至使
收稿 日期 ：２ ０ — ４ ２ ０９ ０ —７ 作 者简 介：刘文聪 （ ９ ６ ），男 ，福 建德化人 ，工程师 ，研 究方 向：食品工程。 １７ －
福建轻纺 ２ １第０ 期 ００ ５
６％ ０ 以上 活 性 。在 ６ ０ Ｍ ａ 时 处 理 １ ｉ ， 可 有 效 抑 制 ０ Ｐ ０ｍｎ
超高压技术及其在食品加工业中的应用
ＭＰａ， 提 取 时 间 ２ ｍｉｎ， 人 参 皂 苷 得 率 高 达 ７．７６％， 较传统乙醇回流提取方法增长 ２５％。用超高压提 取山楂叶中黄酮类化合物的最佳工艺： 提取溶剂 ５０％乙醇， 提取压力 ４００ ＭＰａ， 提取温度 ６００ ℃， 提 取时间 ３ ｍｉｎ［８］。 ５．５ 在酒类催陈中的应用
论
坛
中的应用
薛 靖， 张子德， 孙兰芳
（ 河北农业大学食品科技学院， 保定 ０７１０００）
摘 要： 阐述了超高压技术的作用机理及特点， 介绍了超高压杀菌的作用机理及影响杀菌效果的 因素， 分析了超高压处理对食品品质， 如脂类、风味物质、蛋白质、淀粉的影响及其在食品加工中 的应用。 关键词： 超高压； 食品杀菌； 品质； 应用
５ 超高压技术在食品加工中的应用
５．１ 在肉制品加工中的应用 许多研究人员采用超高压技术对肉类制品进
行加工处理， 与常规加工方法比较发现， 经高压处 理 后 的 肉 制 品 在 柔 嫩 度 、风 味 、色 泽 及 成 熟 度 方 面 均得到明显的改善， 同时也增加了可贮藏性。例
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热 点 论 坛
２００８ 年第 ４ 期 （ 总第 ４７ 期）
压力作为一种能量提21超高压处理的作用机理超高压处理过程中物料体积在液体介质中被压缩超高压产生的极高静压不仅会影响细胞的形态还能使形成生物高分子立体结构的氢键离子键和疏水键等非共价键发生变化从而使蛋白质凝固淀粉等变性酶失活或激活细菌等微生物被杀死也可用来改善食品的组织结构或生成新型食品
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超高压技术及其在食品加工业
一 般 超 高 压 食 品 加 工 过 程 被 称 为“ 冷 等 静 压 ” 的加压过程 ， 即室温 、容 器 内 处 处 压 力 相 等 ， 压 力 变化缓慢的过程。
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食品超高压技术的基本原理和应用
1. 超高压技术的定义和发展背景
•超高压技术是一种利用高压力来处理食品的技术。
•近年来，随着人们对食品质量和安全性要求的提高，超高压技术越来越被广泛应用。
2. 超高压技术的基本原理
•超高压技术利用高压力来改变食品的物理、化学和生物学特性。
•高压力可以改变食品中的蛋白质结构、酶活性和微生物生长等特性。
3. 超高压技术的应用领域
• 3.1 保鲜和延长食品的货架寿命
–超高压技术可以通过抑制食品中的微生物生长来延长食品的保质期。
–高压处理还可以改变食品中的酶活性，从而延缓食品的自然变化过程。
• 3.2 杀灭食品中的病菌和寄生虫
–高压力可以杀灭食品中的细菌、病毒和寄生虫等有害微生物。
–超高压技术常被用于杀灭食品中的沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌。
• 3.3 改善食品的口感和营养价值
–高压处理可以改变食品中的蛋白质和碳水化合物的结构，从而改善食品的口感。
–超高压技术还可以保留食品中的营养成分，使其更加健康和营养。
• 3.4 提高食品加工效率
–超高压技术可以替代传统加工方法，缩短食品加工的时间和过程。
–使用高压力处理食品还可以减少食品中的添加剂和保鲜剂的使用。
4. 超高压技术的优点和不足
• 4.1 优点
–超高压技术可以保留食品的营养成分和口感。
–高压处理可以杀灭食品中的有害微生物，提高食品的安全性。
–超高压技术不需要化学添加剂和保鲜剂，对环境友好。
• 4.2 不足
–超高压技术的设备成本较高。
–高压处理需要一定的时间，不适用于一些快速食品加工。
–高压处理对食品的营养成分和口感会产生一定的影响。
5. 结论
•食品超高压技术是一种具有广泛应用前景的新兴技术。
•超高压技术不仅可以提高食品的质量和安全性，还可以改善食品的口感和营养价值。
•尽管超高压技术在一些方面还存在不足，但随着技术的进一步发展，相信其在食品加工领域的应用会越来越广泛。