食品超高压加工技术.

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1、食品超高压加工技术1概述2超高压对食品中各种成分的影响3超高压对食品中微生物的影响与超高压杀菌§1概述一、超高压(UHP,ultrahighpressure)技术的概念1.超高压指大于100Mpa的压力，在某些国家称为“高压”一般指100-1000Mpa。能承受超高压的容器称超高压容器；把生产与维持超高压的一系列技术称超高压技术。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100-1000Mpa）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

2、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，从而达到食品的灭菌、保藏、加工的目的。二、超高压食品加工技术的发展1.超高压技术的早期应用：并非在食品工业，而是在陶瓷、钢铁、合金领域。以惰性气体为压媒，P、T分别达100Mpa.1000℃，以流体静压达130-270Mpa。2.UHPP食品加工技术。始于19世纪末①1899年，BertHite报道了450Mpa能延长牛奶的保存期，首先提出UHP可作为食品加工方法的可能性。②1914年，Bridgman首先发现，UHP会产生蛋白质的加

3、压凝固和酶的失活，而且还能杀死微生物。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④20世纪80年代，各国特别是日本开始对UHP杀菌技术进行系统研究，结果表明，当压力达200Mpa微生物被灭活或杀死，500Mpa蛋白质发生不可逆变性，600Mpa以上细菌芽孢才会杀死。⑤20世纪90年代，一批UHP食品相继问世1）日本明治屋食品厂于1991年4月推出UHP加工果酱等7个品种。2）法国，199

4、1年开始研究，1993年底推出UHP杀菌鹅肝小面饼，是首次用该技术生产的商业化低酸性食品。3）1992年，美国FMC公司、英国凯氏食品饮料公司开始建立商业化的食品UHP杀菌工艺设备。二、超高压食品加工技术的发展⑥我国，UHP技术还处于早期研究阶段，1995年以前，研究报道很少，只是一些综述和翻译文章，目前市场上还未见UHP食品出售。我国目前虽能生产UHP设备，但只用于工程力学试验，价格高，设备笨重，不合适食品加工及应用于连续化生产。三、超高压加工的作用特点1.根据帕斯卡原理：液体压力可以瞬间、均匀地传递到整个体系，因此，超高压加工食品将受

5、到均一的处理，压力传递速度快，不存在压力梯度（热加工不具备此有点），其加工效果与食品的几何尺寸、形状、体积等无关。2.UHP只作用于非共价键，而保持共价键完好无损。这在保持食品原有品质方面非常有益，对食品中的风味物质、色素、维生素、氨基酸等小分子物质无影响。3.超高压会改变液态物质的某些物理性质水加压到200MPa时，其冰点降至-20℃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。三、超高压加工的作用特点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

6、温度降低；原始水的温度越高，高压下升温现象越明显。超高压还可引起水的传热特性和比热容的变化。三、超高压加工的作用特点4.UHP会改变某些生物高分子物质的空间结构，导致变性、失活等超高压下，食品中小分子（如水）之间距离要缩小，并渗透和填充到蛋白质及大分子集团内的氨基酸周围，当降为常压后，大分子链将被拉长（如爆米花），而导致其全部或部分立体结构破坏。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，超高压会使液体密度增加，因此会增加反应物的浓度，而导致反应加速。（2）根据LeChatelier’s原理：反应平衡将

7、朝着减小施加于系统的外部作用力（如，加热、加压、反应物添加）影响的方向移动。因此超高压加工将促使反应体系向着体积减小的方向移动。换句话，对体积减小的可逆反应，UHP将使反应更加完全。§2超高压对食品中各成分的影响一、超高压(UHP)对食品中水分的影响①UHP下水的冻结曲线，如图OABC线由图知，超高压下水的冻结点较常压低（一定压力范围内，630Mpa以下）且不同的压力范围，冻结点的变化规律不同。（1）在0～209.9Mpa,水的冻结点随压力升高而下降，最低大-21.99℃（209.9Mpa时）---冰Ⅰ（2）209.9～350.1Mpa，

8、水的冻结点随压力的升高而回升（-21.99--16.99℃）-----冰Ⅱ§2超高压对食品中各成分的影响一、超高压(UHP)对食品中水分的影响不同超高压低温下形成的冰结构性质不同，除冰Ⅰ接近常