食品中超高压杀菌技术的研究及分析

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1、食品中超高压杀菌技术的研究及分析摘要：超高压技术被认为是现代食品工程的高新技术之一。本文从超高压技术的作用机理，经超高压处理后对食品品质的改变和影响超高压技术的因素的方面全面的对这一技术进行了解。关键词：超高压技术；作用机理；食品品质；影响因素传统的热处理极易破坏食品中热敏性的营养成分，而且加工过程使褐变反应加剧，影响色泽，食品中挥发性的风味物质也会因加热而有所损失。利用超高压技术加工食品,能有效地克服传统热处理所带来的种种弊端，经超高压处理后的食品，在完成杀菌的同时还能较好地保持原有的营养成分，且加工后的食品口感佳、色

2、泽鲜艳、保质期延长。超高压食品加工能耗也较传统工艺有很大降低。不但能保证食品在微生物方面的安全，也能较好地保持食品中固有的营养品质、质构、风味、色泽、新鲜程度。业界的广泛关注。1.超高压技术及其机理1.1超高压技术的概念及应用的基本原理超高压（UltraHighPressure,UHP）杀菌技术，是在密闭容器内，用水或其他液体作为传压介质对软包装食品等物料施以100Mpa~1000Mpa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。超高压杀菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的

3、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。根据LeChatelier定律，外部高压会使受压系统的体积减小(即△V(0，△V=产物的体积-反应物的体积)，反之亦然成立。因此食品的加压处理会使食品成分中发生的理化反应向着最大压缩状态的方向进行，反应速度常数k的增加或减小则取决于反应的“活性体积”(△V*=反应复合物体积-反应物体积)是正还是负。再根据帕斯卡定律，外加在液体上的压力可以在瞬时以同样的大小传递

4、到系统的各个部分，故而如果对液体在外部施以高压的话，将会改变液态物质的某些物理性质。同样，食品的高压处理过程中,高压也会改变食品中某些生物高分子物质的空间结构，使生物材料发生某些不可逆的变化。研究发现，食品在液体中,当加压到100～1000MPa，并保持一定的作用时间之后食品中的酶、蛋白质、淀粉等生物高分子物质将分别失活、变性和糊化，对食品达到了杀死其中细菌等微生物的灭菌目的。上升过程是一个纯物理过程，它与传统的食品加热处理工艺机理完全不同。当食品物料在液体介质中体积被压缩之后，形成高分子物质立体结构的氢键、离子键和疏水

5、键等非共价键即发生变化，结果导致蛋白质、淀粉等发生变性，酶失去活性,细菌等微生物被杀死。但在此过程中，高压对形成蛋白质等高分子物质以及维生素、色素和风味物质等低分子物质的共价键无任何影响，故此高压食品很好地保持了原有的营养价值、色泽和天然风味，这一特点正好迎合了现代人类返朴归真、崇尚自然、追求天然低加工食品的消费心理。1.2超高压食品的技术优势相比于传统的食品加工工艺，高压食品加工有着其独具特色的优点。1)经高压处理的食品，最大程度地保持了其原有的营养成分，并容易被人体消化吸收。传统的加热方式，甚至是高温短时的挤压膨化过

6、程，均伴随有一个食品在较高温度下受热的过程，都会对食品中的营养成分有不同程度的破坏。实验研究报告，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%，即使挤压加工过程也只是有大约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的保留率可高达96%以上，从而将营养成分的损失程度降到了最低。2)经过超高压处理的食品无“回生”现象，杀菌效果良好，便于长期保存。以食品中的淀粉为例,传统的热加工或蒸煮加工方法处理后的谷物食品中糊化后的淀粉，在保存期内，会慢慢失水，淀粉分子之间会重新形成氢

7、键而相互结合在一起，由糊化后的无序分子排布状态重新变为有序的分子排布状态，即A-淀粉B化(即俗称的“回生”现象)。而超高压处理后的食品中的淀粉属于压致糊化，不存在热致糊化后的老化、“回生”现象。与此同时，食品中的其他组分的分子在经一定的高压作用之后，也同样会发生一些不可逆的变化。超高压技术的应用现以杀菌为主，其杀菌的效果已完全被食品业界所肯定。3)超高压食品在最大程度地保持其原有营养成分不变的同时，感官特性有了较大的改善。超高压会使食品组分间的美拉德反应速度减缓，多酚反应速度加快,而食品的粘度均匀性及结构等特性变化较为敏

8、感，这将在很大程度上改变食品的口感及感官特性，消除传统的热加工工艺所带来的变色发黄及热臭性等弊端。并且当人们食用前在加热时，会获得高质量原有风味的食物。该特点也是超高压技术最突出的优势所在。4)超高压食品加工技术适用范围广，具有很好的开发推广前景。超高压技术不仅被应用于各种食品的杀菌，而且在植物蛋白的组织化、淀粉的糊