高压技术及其在食品加工中的应用

廖凯 沈选举

摘 要：超高压技术是对现代食品进行加工的一项高新技术，其在速冻食品、乳制品、果蔬以及蛋白质有关食品加工当中拥有广泛应用。因为超高压这项技术能够杀灭食品当中的致病菌，对污染因素进行消除，所以其在食品加工当中得到广泛运用。我国在一些珍贵的中药材以及用冷加工替代热加工处理食品方面进行研究。如今，借助超高压这项技术进行药材加工也许属于最佳处理方法。而加快对这项技术的研究，能够提升我国在国际食品市场当中的竞争优势以及实力。

关键词：食品化工;超高压技术

引言

随着物质水平和安全意识的提高，人们对食品的需求不再仅仅是用来果腹，还要求健康和营养，传统的高温杀菌的加工方式因其严重破坏了食品的营养和品质，已逐渐地不被广大消费者接受，一些尽可能少地破坏食品营养成分的杀菌工艺正越来越受到青睐。目前最常用的方法是巴氏杀菌法与辐照灭菌。巴氏杀菌又分为低温长时间巴氏杀菌和短时高温巴氏杀菌，工艺参数分别为63℃左右处理30min和72～75℃处理15s。由于低温长时间巴氏杀菌耗时耗能，而短时高温巴氏杀菌工艺较难控制，另外，巴氏杀菌会对食品的色泽、组织结构、风味造成不良影响，还会降低食品的营养价值。辐照灭菌虽然能很大程度的保证食品的色泽、组织结构、风味，但也能引入更危险的食品安全隐患，难以被广大消费者接受。超高压加工技术是近年来被广泛研究的一种新的加工技术。该技术能在常温或较低温度下，使食品中的酶失活、蛋白质变性和淀粉糊化等，杀灭食品中微生物的同时最大程度地保留了食品天然风味和营养价值，并可能使食品产生一些新的质构特点。这种技术的应用在国际社会引起了广泛关注，并取得了不少成果。

1 超高压加工技术简介

超高压加工技术，简称高压技术，它是指将食品物料置于弹性材料包装中，常以水或其他流体作为传压介质，在100MPa以上的压力下进行处理，从而使食品达到杀菌、灭酶甚至改性等目的的加工技术。其应用到食品加工中的原理是基于食品物料中的生物大分子如蛋白质、淀粉、DNA和RNA等在超高压的环境下，被挤压，体积逐渐减小，致使分子中的氢键、硫氢键、水化结构等发生变化或破坏，从而引起蛋白质变性、酶失活、淀粉糊化、DNA和RNA构象发生改变甚至断裂，最终导致生命活动停止。而瞬变高压技术应用到食品加工的原理是基于高压泵对食品物料瞬时增压和卸压作用，致使食品微生物疲劳破坏，从而达到杀菌、灭酶、改性等目的。

2 食品加工中超高压这项技术的应用

2.1 加工蛋白质有关产品期间的应用

如果对禽蛋进行热处理，会使禽蛋营养出现损失。如今，各国在处理禽蛋时，全部存在上限温度，中国是2.5min，63℃，而美国是3.5min，60℃。通过热处理之后，禽蛋整体保质期非常短，如果处于2℃条件之下，则可保存12天。如果处于9℃条件之下，则可保存15天。但如果借助超高压这项技术进行处理，通过15min，20℃，450MPa的处理，液体蛋可在4℃这个条件下放置30天。

2.2 加工果蔬产品期间的应用

借助超高压这项技术对果蔬产品进行处理，能够给果蔬杀菌。在对果蔬产品进行加工期间，一般都使用着热力杀菌这种方式。这种方法可以对食品具有的保质期进行延长，对食品安全加以保障。然而，高温会对果蔬当中的营养组织进行破坏，同时对果蔬具有的新鲜度进行破坏，不少热敏性的食品经过热力杀菌之后风味会发生改变，进而对事物口感造成影响。研究证实，果蔬之中的维生素C以及叶酸在高压条件之下不会受到影响。借助超高压这项技术对草莓酱进行杀菌处理，其中维生素C是之前含量的95%，这远远优于热力加工最终处理结果。由于微生物类别、施压时间、压力、温度和环境众多因素影响，一般情况之下，时间越长、压力越大，杀菌效果就越好。

2.3 加工乳制品期间的应用

众所周知，乳制品当中包含丰富营养，然而热力杀菌通常会导致营养成分出现流失。经过试验证实，在30MPa，14℃条件之下，借助超高压这项技术对新鲜牛奶实施15分钟的处理，会将99.5%的细菌杀死，这比国内消毒牛奶现有卫生标准低很多。在生鲜牛奶之中，酪蛋白胶颗粒能在超高压状态下缩小直径，乳蛋白外表面疏水性质的基因团便会增加暴露。伴随疏水性质的基因团逐渐暴露，会使乳清蛋白发生质变，凝聚成块，从而增加干酪产量。

2.4 加工肉制品期间的应用

借助超高压这项技术对肉制品进行包装，可以对肉质出现二次污染现象加以预防，使得肉制品色泽、成分、营养价值、风味都保持一种最佳状态，可以对肉制品当中的酵母菌和大肠杆菌进行有效控制，进而达到相应卫生标准。在常温下，借助超高压这项技术对肉制品进行处理，可以产生一种轻微烹饪这一组织状态，提升肉质的保水率以及弹性。如今，日本经常借助超高压这项技术对牛肉进行处理，以此来增加牛肉具有的鲜嫩以及弹性。在高压这一条件之下，水的冰点会发生明显下降，在200MPa，-20℃这个条件之下，水依然不会结成冰。借助这个原理，借助超高压这项技术对冷冻食品进行封装，包装袋当中的食品即便在低温下依然不会出现结冰现象，其会保持原来形态。而且，高压还可以在短时间之内把处于冷冻状态的肉制品进行解冻。

3 当前超高压这项技术的开发重点和问题

截至目前，超高压这项技术在食品加工领域当中的应用已经经历大约10年的时间。经过超高压这项技术处理之后，食品便会处在收缩状态，因此对于高压食品所用包装材料具体要求十分苛刻。而且食品当中酶的活性也不同，因此进行高压处理期间必须充分对食品中的分子结构进行压缩，直到食品中所有的酶全部失去活性为止。但是，超高压这项技术是在较大压强下实施的，这对装置材料有着较高要求，必须使用耐高压金属材料，这样就让装置变得非常笨重，同时基建费用也变得非常高，而且装置在进行反复加压减压工作期间很容易受到损伤，这都增加了食品公司的成本。

4 结束语

尽管超高压这项技术在1914年人们就开始着手研究，然而这项技术在最近几年才在食品加工当中得以应用。日本在食品加工当中对超高压这项技术的应用领先于其他国家，其在果酱、豆腐、布丁等食品加工期间运用超高压这项技术，使这些食品口感良好，很受人们欢迎。除了日本以外，欧洲各国、巴西、韩国以及美国都先后在食品加工期间对这项技術加以应用，逐渐给市场提供各类高压食品。本文通过概述食品加工之中超高压这项技术的应用，简要分析如今超高压这项技术的开发重点和问题，以期对食品化工当中的超高压这项技术的发展有借鉴作用。

参考文献

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