超高压技术在食品工业中的研究进展

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1、超高压技术在食品工业中的研究进展摘要：超高压技术（ultrahighpressureprocessing,UHPP）作为一种现代高新技术在食品工业中非常重要，具有广阔的应用前景。本文主要介绍了超高压技术的概念、原理、影响因素以及在食品工业中的一些应用。关键词：超高压技术食品工业进展1前言早在1899年，BertHite就报道了450Mpa能延长牛奶的保存期，首先提出了超高压可作为食品加工方法的可能性；1914年，Bridgman首先发现，超高压会使蛋白质产生加压凝固和酶的失活，而且还能杀死微生物。直到20世纪80年代，各国特别是日本开始对超高压杀菌技术进行系统研究，结果表明，当

2、压力达200Mpa时微生物会被灭活或杀死，达500Mpa时蛋白质发生不可逆变性，达600Mpa以上时能够杀死细菌芽孢。到90年代后一批超高压食品相继问世，如日本明治屋食品厂于1991年4月推出了超高压加工的7种果酱品种；1993年法国推出超高压杀菌鹅肝小面饼。目前，我国超高压技术还处于早期研究阶段，市场上的超高压食品业很少。2超高压技术的介绍2.1超高压技术的概念食品超高压技术就是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中，以水和矿物油作为传递压力的戒指，施加高静压（100～1000Mpa），在常温或较低温度（低于100℃）下维持一定时间后，达到杀菌、物料改性、产

3、生新的组织结构、改变食品的品质和改变食品的某些物理化学速度的一种加工方法。2.2超高压技术的基本原理液体（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，生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分（氢键、离子键和疏水键等相互作用），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。2.3超高压技术处理食品的优势2.3.1营养成分受影响小超高压处理的范围最对生物高分子物质立体结构中非共价键结合产生影响，因此对食品中维生素等营养成

4、分和风味物质没有任何影响，最大限度地保持了其原有的营养成分，并容易被人体消化吸收。2.3.2产生新的组织结构，不会产生异味超高压处理可改变食品物质性质，改善食品高分子物质的构想，获得新型物性的食品。超高压还会消除传统的热加工引起共价键的形成或破坏所致的变色、发黄及加热过程出现的不愉快异味，如热臭等弊端。2.3.3原料利用率高超高压处理过程是一个纯物理过程，瞬间压缩，作用均匀，操作安全卫生，无工业“三废”，耗能低，有利于生态坏境的保护和可持续发展战略的推进。2.4超高压食品处理的影响因素2.4.1压力大小和受压时间在一定范围内，压力越高，灭菌效果越好；在相同压力下，灭菌时间延长，

5、灭菌效果也有一定程度的提高。但是在实际应用中，必须把压力大小和受压时间结合起来考虑，因为实际应用中不仅要考虑到原料的损坏程度还要考虑到经济情况。2.4.2施压方式超高压灭菌方式有连续式、半连续式、间歇式三种，一般认为阶段性压力变化处理杀菌效果比持续静压处理好，如对于易受芽孢菌污染的食物用超高压多次重复短时处理，杀灭芽孢效果更好。2.4.3温度温度是微生物生长代谢最重要的外部条件，它对超高压灭菌的效果影响很大。由于微生物对温度有敏感性，在低温或高温下，高压对微生物的影响加剧。因此，在低温或高温下对食品进行高压处理具有较常温下处理更好地杀菌效果。大多数微生物在低温下耐受程度降低，主

6、要是因为压力使得低温下细胞因冰晶析出而破裂程度加剧。蛋白质在低温下高压敏感性提高，致使此条件下蛋白质更易变性，而且人们发现低温下菌体细胞膜的结构也更易损伤。低温对高压杀菌的促进效果特别引人瞩目，因为低温下高压处理对保持食品品质，尤其是减少热敏性成分的破坏较为有利[1]。2.4.4pH值pH值也是微生物生长代谢的一个比较重要的外部条件，且pH值是影响微生物在受压条件下生长的主要因素，在受压条件下，培养基的pH有可能发生变化，细菌的最适pH范围也变得较为狭窄，从而会影响其生命活动；另一方面，在食品允许范围内，改变介质pH，是微生物生长环境劣化，也会加速微生物的死亡速率，使超高压杀菌

7、的时间缩短，或可降低所需压力。2.4.5微生物的种类和特性不同生长期的微生物对高压的反应不同。一般的说，处于指数生长期的微生物比处于静止生长期的微生物对压力反应更敏感，革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对压力更具抗性，革兰氏阴性菌的细胞膜结构更复杂而更受压力等环境条件的影响而发生结构的变化。孢子对压力的抵抗力则更强，芽孢类细菌与非芽孢类细菌相比，其耐受性更强，当静压超过100MPa时，许多非芽孢类的细菌都失去活性，但芽孢类细菌则可在高达1200MPa的压力下存活。2.4.6食物本身的组成和添加物超高