超高壓技術在發酵食品加工技術中的應用

◎龍 尾，湯衛華，呂春暉，陳 珊，劉鑫龍

（天津現代職業技術學院，天津 300350）

超高壓技術在發酵食品加工技術中的應用

◎龍 尾，湯衛華，呂春暉，陳 珊，劉鑫龍

（天津現代職業技術學院，天津 300350）

超高壓技術是一種新型食品加工技術，在發酵食品加工領域得到了廣泛的應用。基于此，對超高壓技術進行簡單介紹，分析超高壓技術在發酵食品加工技術中的具體應用。

超高壓技術；發酵食品；加工技術；應用

隨著人們生活質量水平的提高，人們對于食品有了更高的質量和口感要求，尤其是對于發酵食品這類需要對微生物進行操作的加工類型，人們更希望加工技術能夠更加先進，既能夠保持食品的口感，又能夠提高食品加工的質量；而對于生產商來說，則希望能夠降低發酵食品的加工成本，并且最好能夠獲得更好的加工效果。為了滿足消費者和生產商的需求，就必須對發酵食品加工技術進行創新，必須利用新技術取得傳統加工技術無法獲得的加工效果。高壓技術就是在這樣的背景下逐漸受到食品加工行業的青睞，尤其是在發酵食品加工領域得到了廣泛的應用。

1　超高壓技術簡介

1.1起源與發展

超高壓技術就是利用100～1 000 MPa的壓強對物體進行加工的技術，這種技術可以在常溫下通過加壓來對食品進行加工，有別于傳統的高溫或者低溫加工方式。超高壓技術起源較早，已經有100多年的發展歷史，但是將其應用在食品加工領域主要開始于20世紀80年代，由日本的京都大學林立丸教授提出。事實上，超高壓技術在日本的食品加工業中應用最為成熟，尤其是在布丁、豆腐、酸乳酪、醬湯和腌菜等發酵食品中應用非常成功，是日本的十大關鍵技術之一。我國的超高壓技術研究正處于起步發展階段，非常有助于我國食品加工行業的創新發展，具有非常廣闊的應用前景。

1.2特性

超高壓技術通過人為施加較大的壓強來達到食品加工的目的，食品中的分子在受到較大的壓強作用下，會產生一些獨特的變化，從而產生了不同的加工效果。高壓可以引起細胞的形狀發生變化，對細胞膜、細胞壁的結構有影響，同時對于食品中的主要大分子物質都有作用，尤其是對于蛋白質的結構和性質會產生很明顯的影響。因此，高壓技術產生了滅菌和轉性這兩種主要的加工方向。在發酵食品加工技術中，超高壓技術主要有兩個方面的應用，不僅可以起到殺菌、滅酶的作用，能夠使食品在處理過后更好地保持原有的風味；還可以通過高壓技術誘導蛋白質、脂類、多糖等大分子發生特性轉變，達到不同的食品發酵方向和要求。改變超高壓技術應用的條件，可以起到不同的應用效果，達到不同的食品加工目的。

2　超高壓技術在發酵食品加工技術中的應用

2.1超高壓技術的滅菌應用

在發酵食品的生產過程中，避免雜菌生長是一項非常關鍵的技術，如果有大量雜菌滋生，就有可能改變發酵結果，造成食品變質，產生嚴重的經濟損失。因此，在發酵食品加工過程中，必須做好滅菌工作。許多微生物都有壓強承受極限，環境壓強超過某個值之后就會死亡，因此使用超高壓技術可以有效達到滅菌的效果。一般情況下，滅菌效果與壓強的大小和受壓時間都有關系，如葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌等常見菌類都需要300 MPa以上的超高壓，才會產生較為明顯的殺滅效果，殺菌時間則大約在20 min可以達到商業上對于這幾種菌類的殺滅標準。超高壓技術的效果與溫度條件也有很大的關系，但是在實際的發酵食品加工過程中一般都是在常溫25 ℃左右的條件下應用。事實上，相比于應用較為廣泛的高溫或者低溫殺菌方式，超高壓殺菌正是因為可以保持在常溫下使用而能夠取得更好的殺菌效果，尤其是在食品本身的口味、狀態方面，超高壓技術能夠極大地減少熱處理對食品營養成分、色澤、口味方面帶來的負面影響。比如，在乳制品這一類發酵食品中，研究表明，使用超高壓技術對牛乳進行處理，可以增加游離鈣的含量，降低牛乳蛋白的變性程度。此外，食品中常見的一些色素，如類胡蘿卜素、葉綠素、花青素等有較好的抗壓性，在泡菜這一類的發酵食品中可以更好地避免高溫、低溫環境對食品色素的破壞，保護食品的自然色澤狀態。在發酵食品加工過程中利用超高壓技術進行除菌處理，可以在保持殺菌效果的情況下，更好地維持食品本身的質量。

2.2超高壓技術在改變發酵食品性質方面的應用

超高壓條件對于生物大分子有著非常明顯的影響，尤其是對于蛋白質結構有多個方面的影響，利用這種原理，可以通過控制壓強和溫度條件來控制食品發酵的效果。首先，超高壓條件可以改變蛋白質的分子結構，當壓強超過300 MPa時，蛋白質分子的氫鍵會產生斷裂，是一些離子游離到整體結構之外，利用這一原理，可以達到降解大分子蛋白質的效果。例如，對酸奶酪進行高壓處理，可以使大分子蛋白質結構分解成小顆粒的蛋白質聚集體，提高奶酪凝膠強度和交聯度，可以促進發酵食品的消化，并增強口感。此外，高壓條件還可以改變蛋白質的溶解性，高壓條件下可以使球狀蛋白質逐漸伸展，將蛋白內部極性基團和疏水基團暴露出來，增強表面電荷分布，這可以使得蛋白質水化作用增強，從而提高蛋白質的溶解性。這一原理同樣可以應用于其他一些大分子的水溶過程中，利用這一效果可以提高發酵食品中一些分子在水中的溶解性，可以促進發酵效果的改善；或者用超高壓條件對發酵食品進行一定的處理，可以減少食品中的雜質沉淀，能夠使得酸奶等制品更加易于消化，并且有效改善發酵食品的口感。

3　結語

超高壓技術利用對食品進行高壓處理以達到改變食品性質、殺滅雜菌的效果，在發酵食品加工過程中可以廣泛應用。目前，我國在這方面的應用并沒有大規模普及，這方面的研究正處于起步發展的階段。發酵食品的制造廠商更應該抓住這樣的發展機會，通過深入研究超高壓技術的原理和應用方法，逐步改善應用效果，從而使得發酵食品加工取得更好的效果。將超高壓技術應用在發酵食品加工領域，是對我國的發酵食品加工技術的一種創新，可以大幅度促進發酵食品加工技術的改革。

[1]董 鵬，張 良，陳 芳，等.食品超高壓技術研究進展與應用現狀[J].農產品加工，2013，9（6）：28-29.

[2]李 雙，王成忠，唐曉璇，等.高壓技術在食品工業中的應用研究進展[J].齊魯工業大學學報（自然科學版），2014，28（4）：11-14.

Application of Ultra High Pressure Technology in the Processing Technology of Fermented Food

Long Wei， Tang Weihua， Lv Chunhui， Chen Shan， Liu Xinlong
（Tianjin Modern Vocational Technology College， Tianjin 300350， China）

Ultra-high pressure technology is a new type of food processing technology， and it has a widely application in the fermented food processing technology. Based on this， this paper had a simply introduce of the Ultra-high pressure technology and analyzed its specific application in the fermented food processing technology.

Ultra-high pressure； Fermented food； Processing technology； Application

TS205

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.06.034