超高压在果汁中的应用.doc

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1、超高压在果汁中的应用1999年我国果树种植面积860万公顷，果品总量6222万吨，年人均51kg；2000年果品总产量6700万吨，其中苹果、梨等，产量已居世界第一；有关专家预测，到2010年，我国水果总产量将近1亿吨，人均占有量将接近或超过世界人均水平。随之果品深加工的需求越来越大，尤其是对果汁、果酱生产，加工技术要求越来越高；另外，随着我国经济发展和人们消费水平的日益提高，消费者对食品的新鲜程度尤其是果汁产品的新鲜质质量要求亦越来越高。 为此，多少年来，科学家一直在寻找和研究更好的食品加工方法。随着科学

2、技术发展，多种新的食品加工和贮存方法得以研究与开发，其中高压技术是最近引起各方面广泛关注的“高新技术”之一，被誉为“当前七大科技热点”、“二十一世纪十大尖端科技”。大部分应用的高压处理过程是一个纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全和耗能低的特点，处理过程大多伴随化学变化的发生，有利于生态环境保护；超高压加工技术除节约能源、减少污染等优点外，其最大优越性在于这种技术是目前人们发现的能最好保持食物天然色、香、味和营养成分的加工方法。 1 超高压技术发展史 高压技术在食品加工中的应用和研究几乎和现代高压技

3、术的发展同步。而公认的开创现代高压技术研究先河的美国物理学家Bridgmen从1906年开始对物质的宏观物理行为的高压效应进行了系统的研究；日本走在世界的前列，是最先将高压技术运用到食品工业的国家，1989年日本京都大学联合日本农林水产省和21家食品与机械公司成立了一个特殊组织，也进行了高压食品的攻关；于1990年，开发了世界第一高压食品—果酱；除日本外，美国、巴西、韩国和欧洲的许多国家都先后对高压食品加工原理、方法和技术细节及应用前景进行了广泛的研究，研究的深度和广度不断扩大，并已开始向市场提供高压食品；

4、在欧洲，法国是第一个将高压食品商业化的欧洲国家，开发了水果和熟食等高压产品。我国许多学者也注意到国外超高压农产品的发展趋势，国内许多单位开展了食品高压技术的研究，其中兵总五二所成功设计并制造了高压试验装置，承载能力最大可达800MPa；目前，超高压设备在果汁、果酱加工中的应用技术研究正在进行，结果令人满意。 2   高压加工的基本机理 对高压容器内的食品施以超高压时，食品中的细菌微生物经受不住这个高静压力。细胞膜磷脂分子的横切面减小，细胞膜双层结构的体积随之降低，细胞膜的通透性改变；胞内气泡破裂，导致这些微

5、生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜等发生了诸多不可逆的变化，使其生理活动机能和繁殖等功能彻底被破坏。这个超高压卸压后，细胞被全部杀死。 超高压仅引发氢键之类弱结合的变化，使分子空间结构变化而无损基本物性，从而使食品中的蛋白质体积改变、压力凝固、抑制酶活性、改变其物理形状和组织结构、产生只有在超高压下才能发生的化学反应；而食品中的风味物质、维生素、色素各种小分子物质结合状态为共价健的形式，故而高压处理过程对其几乎没有任何影响。也就是说，超高压可在保留食品原有生鲜风味和营养，不产生异味的情况下使

6、蛋白质、淀粉之类高分子物质形成不同于热法所产生的凝胶或凝固物。 3   高压装置 超高压装置的主要部分是高压容器和加减压装置，其次是一些辅助设施。超高压装置的特点是承受的压力高(100～1000MPa)，循环载荷次数多(连续工作，通常为2.5次/h)，因此超高压容器设计必须要求材质、强度和耐疲劳性好、可快装快拆、密封效果好。 超高压装置的加压方式可分为两类。一类是外部升压，即油压装置和高压容器分开，压媒经管路送入高压容器；另一类是活塞直接加压或由油压装置推动活塞直接压缩高压容器内压媒加压。直接加压方式装备结

7、构紧凑，密封部位固定、无损耗，高压容器容量大，适宜于生产用，但需经常保养维护；间接加压方式装备结构庞大，密封部位滑动、易磨损，高压容器容量小，但保养性能好，可用于实验室研究。超高压工作介质，最理想的介质为油，而且粘度不能太高，一般以变压器油与煤油按3﹕1比例混合为宜，既有一定粘度，对机器又有润滑作用，否则对活塞的磨损会较大。 4   高压果汁、果酱生产 果汁可以直接以加工物料取代水等压媒，将其用超高压泵送入超高压容器中，加压到事先由小试所确定的压力指标并保持压力一定时间(这对处理效果影响很明显，一般要在30

8、 min 以上)，然后打开出口管路的截止阀降压放出，再进行无菌包装，这是间歇式的；还有连续式的，即泵不停地送入物料经过压力容器后再减压不断放出。据报道，日本已研制出了能连续生产液态食品的管式超高压加工装置。但是杀菌后包装可能出现包装过程中的二次污染问题，因此大多采用先包装后杀菌工艺。果汁、果酱高压产品生产工艺流程如下： 产地原料→预冷→原料前处理→清洗→破碎、打浆、榨汁→均质→低温浓缩→灌装、密封→高压杀菌→成品