壓力設備在食品行業中的應用

鄧滏炎 魏佳

摘 要：應用壓力設備加工食品與傳統的熱加工技術相比，既可以有效的達到殺菌和滅活酶的目的，又能良好地保持原有的營養成分。該文綜述了壓力設備在技術對食品中微生物、酶的影響，并對壓力消滅活微生物、鈍化食品酶的機制進行了闡述，通過運用文獻資料、邏輯分析和歸納法等研究方法，對壓力設備在食品行業中的應用程度進行分析對比，對壓力設備在食品行業的發展有了一定的理論依據。

關鍵詞：壓力設備 食品 應用

中圖分類號：TS203 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0234-01

1 壓力的定義

壓力的定義是：一是指物體所能承受的與表面垂直作用力：二是指制服人的力量。從第一種定義我們可以看出，壓力原本是物理中的一個概念，受力物體會產生形變，這種力稱之為壓力。而第二種定義可以從第一種壓力推導出來，也就是把第一種定義中的物體換做是人。

2 壓力容器設備類型

按壓力等級分類為內壓容器和外壓壓容器；按生產中的作用分類為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器和存儲壓力容器；按安裝方式分類為固定式壓力容器和移動式壓力容器。

3 壓力設備特點

壓力食品加工裝置的特點是承受壓力高（150～600 MPa），循壞載荷次數多（連續工作，通常為2.5次/h），因此，容器及密封結構材料要有足夠的力學強度、高的斷裂韌性、效率性。目前國外常見的食品加壓裝置由壓力容器和加壓減壓系統兩大部分組成，壓力容器是整個裝置的核心，工作條件苛刻，要求嚴格，為保證安全生產其容積不宜過大，一般為1～100 L。密封是壓力設備設計所考慮的關鍵問題。超壓力容器的密封結構是整個壓力設備的一個重要組成部分，食品加壓裝置的有效運行取決于密封結構的合理設計。根據食品加工的特點和開啟次數頻繁的情況、要求密封的結構具有快開快拆、密封可靠、裝卸維護方便等特點。

4 壓力技術設備在食品工業中的應用

4.1 壓力殺菌技術的原理

食品超壓力滅菌就是在密閉的超壓力容器內，用水作為介質對軟包裝食品等物料施以400～600 MPa的壓力或用高級液壓油施加以100～1000 MPa的壓力。從而殺死其中幾乎所有的細菌、霉菌和酵母菌，而且不會像高溫殺菌那樣造成營養成分破壞和風味變化。超壓力滅菌的機理是通過破壞菌體蛋白中的非共價鍵，使蛋白質高級結構破壞，從而導致蛋白質凝固及酶失活。超壓力還可造成菌體細胞膜破裂，使菌體內化學組分產生外流等多種細胞損傷。一般說來，壓力越高殺菌效果越好。但在相同壓力下延長受壓時間并不一定能提高滅菌效果。在400～600 MPa的壓力下，可以殺死細菌、酵母菌、霉菌，避免了一般高溫殺菌帶來的不良變化，超壓力冷殺菌技術的先進性是壓力、常溫滅菌，采用該項技術對食品進行處理后，具備高效殺菌性。在食品行業發揮著很大的作用。

4.2 壓力技術在速凍食品中的應用

蔬菜，水果，豆腐等水分含量多的食品在速凍時，會帶來很大上午冷凍損傷（組織損傷），解凍后汁液流水嚴重，會給產品風味帶來很大的影響，這是在一般的速凍是在常壓下進行的，食品中的水分在凍結時體積膨大，從而產生膠體并且組織發生了破壞。

4.3 壓力技術在保藏中的應用

食品貯存技術越來越受到人們的重視，一些方法行之有效，如風干法，速凍法，罐頭封裝法等，都使得食品的鮮味受到不同程度的損傷?，F在出現了一種具有劃時代的食品保存技術，就是壓力加工方法。壓力加工就是把食品置于數千個大氣壓之中，在不損害食品材料本質的情況下對其進行太調和、加工、殺菌。食品材料，在壓力環境中，蛋白質發生了變化，但是其色香味不會發生變化。

4.4 壓力技術在食品應用中的影響

4.4.1 壓力技術對蛋白質的影響

壓力可以使蛋白質變性，這是因為壓力使蛋白質原始結構伸展，導致了蛋白質體積的改變。壓力可以將蛋白質的三維結構發生變化，因為蛋白質的三維結構是由多肽鏈所組成，整體處于一個穩定和不穩定的一種狀態中，只要受到來自外力的作用下，會使其發生變化，從而導致其非逆變性。

4.4.2 壓力技術對淀粉及糖類的影響

壓力可以使淀粉發生改性，在常溫下只要加壓到400～600 Pa，能夠使得淀粉糊化從而呈現不透明的糊狀物，并且吸收量也隨之變化。因此，壓力技術對淀粉及糖類的有著很大的一個影響。

4.4.3 壓力技術對油脂的影響

由于油脂類的耐壓程度較低，常溫狀態下加壓到了100～200 Pa，基本上會變成了固體，當解除了壓力后仍可復原。

4.4.4 壓力技術對食品中其他成分的影響

在壓力狀態下，食物的風味物質、維生素、色素及其他各種小分子物質的天然結構幾乎沒有帶來什么影響。因此，食品口感佳，安全性高，色澤天然，保質期長，也就和傳統的高溫保存有著本質的區別，因此就有了不可比擬的優越性。

5 結論

整體來說，壓力技術在各個方面達到了不錯的效果，能夠節省不少人力、物力、財力，在生活中無所不在，但是壓力技術在很大方面也還存在著不少問題，例如：技術水平整體不是很高，有著技術弊端；生產成本高；研究理論也不是很成熟。因此，在未來成長的路上，會有著不少波折和問題，希望能夠抓住機遇，加快壓力技術的研究以及應用，這樣，才能提高我國食品在國際食品市場的地位。以及也希望國家政府能夠加大支持力度，增加技術支持資金，來減少壓力技術在技術方面的弊端。21世紀以來，經濟水平的不斷發展，各種高尖堅技術層出不窮，而食品工業的偉大革新，就意味著壓力技術也越來越備受關注，因此要加大力度關注壓力技術，來一場偉大的食品革命。

參考文獻

[1]夏遠景，陳淑花，薛路舟，等.壓力處理滅菌實驗研究及人工神經網絡模擬[J].現在食品科技，2009：530-533.

[2]杜冰，溫升南，唐健，等.超壓力提取靈芝袍子粉多糖的工藝研究[J].現在食品科技，2009（4）：420-422，439.

[3]劉克剛，陳淑花，夏遠景，等.壓力輔助解凍過程相變及傳熱模擬[J].現在食品科技，2009（4）：379-378，357.

[4]王程輝，周順，徐迎波，等.再造煙葉絲、膨脹煙絲和膨脹梗絲的燃燒特性[J].煙草科技，2013（1）：5-9.

[5]梁彥，趙鵬.壓力技術及其在食品加工中的應用[J].包裝與食品機械，2004（4）：51-52.