食品超高压加工技术

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1、第五章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一、超高压食品研发史1899年，美国力学家Hite发现450MPa下处理牛奶，可延长保鲜期；1914年，美国物理学家P.W.Biagman发现静水压下蛋白质变性和凝固；1986年，日本京都大学林力丸率先开展高压食品研究；1991年，日本开始试销高压1号食品－果酱；1992年，在法国召开高压食品专题研讨会；法国、英国政府也开始资助高压食品加工的研究，并于1993年底推出高压杀菌鹅肝小面饼；美国已将超高压食品列为21世纪食品加工、包装的主要研

2、究项目，并已有小规模工业化生产；高压技术在我国还处于起步、理论研究阶段超高压技术受到制约的原因1、超高压食品加工技术是一种昂贵的技术；2、技术复杂；3、我国食品法规规定的是以热加工为基础的标准参数，这就制约了以压力为基础的食品的推广；4、目前有关超高压科学的理论与理论体系尚不完善。二、概述1、基本概念超高压：指大于100Mpa的压力。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100-1

3、000Mpa）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，从而达到食品的灭菌、保藏、加工的目的。三、超高压加工处理食品的特点1）根据帕斯卡原理，超高压加工食品将受到均一的处理，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）食品物系是多成分的分散系，以水或油作为分散介质，它在物系中是连通的，故称为连续相。3）水等液体既是分散介质，又是压力的均衡传递介质。

4、超高压处理食品的可行性超高压处理食品的特点1、营养成分损失小；2、产生新的组织结构，获得新型食品；3、超高压杀菌可以保持食品原有的风味；4、利用超高压处理技术，原料的利用率高；5、灭菌均匀、高效、瞬时，耗能低；6、不需向食品中加入化学物质；7、菌体不产生抗性；8、杀菌效果稳定；9、改善食品质构和风味。应用于：各种食品的杀菌植物蛋白的组织化淀粉的糊化肉类品质的改善动物蛋白的变性处理乳产品的加工处理食品高压速冻酒类的催陈……四、超高压处理的原理液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩，生物物质

5、的高分子立体结构中非共价键结合部分发生变化，即物质结构发生变化，其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，故可长期保存而不变质。五、超高压对食品成分与品质的影响1.超高压对食品基本成分的影响（1）超高压对蛋白质的影响压力导致：①盐键及至少部分疏水键的破坏②氢键在某种程度上得到加强③共价键的可压缩性较小，对压力的变化不敏感对一级结构的影响：至今未见报道对二级结构的影响：（1）较低压力下二级结构保持稳定。（例：羧肽酶抑制剂400Mpa下保持稳定），在非常高的

6、压力下（>700Mpa），二级结构将发生变化，导致不可逆变性。（2）α-螺旋对压力处理相对敏感，而β-片层，β-转角相对稳定。（3）二级结构的改变除取决于压力强度，还取决于加压时间，长时间加压影响更大。对三、四级结构的影响：1）小于150Mpa时，有利于低聚体蛋白的离解，且通常伴随体积的减小。2）高于150-200Mpa的压力会导致蛋白质的伸展和离解的低聚体亚基的重新组合。3）在200Mpa以上的压力，可观察到三级结构的显著变化超高压（＜700MPa）对蛋白质一级结构无影响，有利于二级结构的稳定，但会破坏其三级结构和四级结构超高压迫使蛋

7、白质的原始结构伸展，分子从有序而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生变形，活性中心受到破坏，失去生物活性；高压破坏蛋白质胶体溶液，使蛋白质凝集，形成凝胶。UHP对生成蛋白质凝胶的影响蛋白质加热变性时，在高温条件下，蛋白质分子混乱形成团状结构，造成凝胶网状结构不致密，不均匀，还可能使网络结构受到破坏，形成大的空洞，从而形成粗糙的网络结构，进而影响其凝胶强度。UHP条件产生的凝胶强度比热凝胶要高，并且浓稠，柔滑，致密精细，弹性好，且能保持天然的色泽及香味但蛋白质溶液需达到一定的质量分数才能形成凝胶，且随温度，压力增高而增高应用于食品加工

8、处理和保藏的范围：①通过解链和聚合对质地和结构的重组②通过解链、离解或蛋白质水解提高肉的嫩度③通过解链钝化毒物和酶④通过解链增加蛋白质食品对蛋白酶的敏感度，提高可消化性和降低过敏性⑤通过解链增加蛋白质结合特