高壓技術及其在食品加工中的應用

廖凱 沈選舉

摘 要：超高壓技術是對現代食品進行加工的一項高新技術，其在速凍食品、乳制品、果蔬以及蛋白質有關食品加工當中擁有廣泛應用。因為超高壓這項技術能夠殺滅食品當中的致病菌，對污染因素進行消除，所以其在食品加工當中得到廣泛運用。我國在一些珍貴的中藥材以及用冷加工替代熱加工處理食品方面進行研究。如今，借助超高壓這項技術進行藥材加工也許屬于最佳處理方法。而加快對這項技術的研究，能夠提升我國在國際食品市場當中的競爭優勢以及實力。

關鍵詞：食品化工;超高壓技術

引言

隨著物質水平和安全意識的提高，人們對食品的需求不再僅僅是用來果腹，還要求健康和營養，傳統的高溫殺菌的加工方式因其嚴重破壞了食品的營養和品質，已逐漸地不被廣大消費者接受，一些盡可能少地破壞食品營養成分的殺菌工藝正越來越受到青睞。目前最常用的方法是巴氏殺菌法與輻照滅菌。巴氏殺菌又分為低溫長時間巴氏殺菌和短時高溫巴氏殺菌，工藝參數分別為63℃左右處理30min和72～75℃處理15s。由于低溫長時間巴氏殺菌耗時耗能，而短時高溫巴氏殺菌工藝較難控制，另外，巴氏殺菌會對食品的色澤、組織結構、風味造成不良影響，還會降低食品的營養價值。輻照滅菌雖然能很大程度的保證食品的色澤、組織結構、風味，但也能引入更危險的食品安全隱患，難以被廣大消費者接受。超高壓加工技術是近年來被廣泛研究的一種新的加工技術。該技術能在常溫或較低溫度下，使食品中的酶失活、蛋白質變性和淀粉糊化等，殺滅食品中微生物的同時最大程度地保留了食品天然風味和營養價值，并可能使食品產生一些新的質構特點。這種技術的應用在國際社會引起了廣泛關注，并取得了不少成果。

1 超高壓加工技術簡介

超高壓加工技術，簡稱高壓技術，它是指將食品物料置于彈性材料包裝中，常以水或其他流體作為傳壓介質，在100MPa以上的壓力下進行處理，從而使食品達到殺菌、滅酶甚至改性等目的的加工技術。其應用到食品加工中的原理是基于食品物料中的生物大分子如蛋白質、淀粉、DNA和RNA等在超高壓的環境下，被擠壓，體積逐漸減小，致使分子中的氫鍵、硫氫鍵、水化結構等發生變化或破壞，從而引起蛋白質變性、酶失活、淀粉糊化、DNA和RNA構象發生改變甚至斷裂，最終導致生命活動停止。而瞬變高壓技術應用到食品加工的原理是基于高壓泵對食品物料瞬時增壓和卸壓作用，致使食品微生物疲勞破壞，從而達到殺菌、滅酶、改性等目的。

2 食品加工中超高壓這項技術的應用

2.1 加工蛋白質有關產品期間的應用

如果對禽蛋進行熱處理，會使禽蛋營養出現損失。如今，各國在處理禽蛋時，全部存在上限溫度，中國是2.5min，63℃，而美國是3.5min，60℃。通過熱處理之后，禽蛋整體保質期非常短，如果處于2℃條件之下，則可保存12天。如果處于9℃條件之下，則可保存15天。但如果借助超高壓這項技術進行處理，通過15min，20℃，450MPa的處理，液體蛋可在4℃這個條件下放置30天。

2.2 加工果蔬產品期間的應用

借助超高壓這項技術對果蔬產品進行處理，能夠給果蔬殺菌。在對果蔬產品進行加工期間，一般都使用著熱力殺菌這種方式。這種方法可以對食品具有的保質期進行延長，對食品安全加以保障。然而，高溫會對果蔬當中的營養組織進行破壞，同時對果蔬具有的新鮮度進行破壞，不少熱敏性的食品經過熱力殺菌之后風味會發生改變，進而對事物口感造成影響。研究證實，果蔬之中的維生素C以及葉酸在高壓條件之下不會受到影響。借助超高壓這項技術對草莓醬進行殺菌處理，其中維生素C是之前含量的95%，這遠遠優于熱力加工最終處理結果。由于微生物類別、施壓時間、壓力、溫度和環境眾多因素影響，一般情況之下，時間越長、壓力越大，殺菌效果就越好。

2.3 加工乳制品期間的應用

眾所周知，乳制品當中包含豐富營養，然而熱力殺菌通常會導致營養成分出現流失。經過試驗證實，在30MPa，14℃條件之下，借助超高壓這項技術對新鮮牛奶實施15分鐘的處理，會將99.5%的細菌殺死，這比國內消毒牛奶現有衛生標準低很多。在生鮮牛奶之中，酪蛋白膠顆粒能在超高壓狀態下縮小直徑，乳蛋白外表面疏水性質的基因團便會增加暴露。伴隨疏水性質的基因團逐漸暴露，會使乳清蛋白發生質變，凝聚成塊，從而增加干酪產量。

2.4 加工肉制品期間的應用

借助超高壓這項技術對肉制品進行包裝，可以對肉質出現二次污染現象加以預防，使得肉制品色澤、成分、營養價值、風味都保持一種最佳狀態，可以對肉制品當中的酵母菌和大腸桿菌進行有效控制，進而達到相應衛生標準。在常溫下，借助超高壓這項技術對肉制品進行處理，可以產生一種輕微烹飪這一組織狀態，提升肉質的保水率以及彈性。如今，日本經常借助超高壓這項技術對牛肉進行處理，以此來增加牛肉具有的鮮嫩以及彈性。在高壓這一條件之下，水的冰點會發生明顯下降，在200MPa，-20℃這個條件之下，水依然不會結成冰。借助這個原理，借助超高壓這項技術對冷凍食品進行封裝，包裝袋當中的食品即便在低溫下依然不會出現結冰現象，其會保持原來形態。而且，高壓還可以在短時間之內把處于冷凍狀態的肉制品進行解凍。

3 當前超高壓這項技術的開發重點和問題

截至目前，超高壓這項技術在食品加工領域當中的應用已經經歷大約10年的時間。經過超高壓這項技術處理之后，食品便會處在收縮狀態，因此對于高壓食品所用包裝材料具體要求十分苛刻。而且食品當中酶的活性也不同，因此進行高壓處理期間必須充分對食品中的分子結構進行壓縮，直到食品中所有的酶全部失去活性為止。但是，超高壓這項技術是在較大壓強下實施的，這對裝置材料有著較高要求，必須使用耐高壓金屬材料，這樣就讓裝置變得非常笨重，同時基建費用也變得非常高，而且裝置在進行反復加壓減壓工作期間很容易受到損傷，這都增加了食品公司的成本。

4 結束語

盡管超高壓這項技術在1914年人們就開始著手研究，然而這項技術在最近幾年才在食品加工當中得以應用。日本在食品加工當中對超高壓這項技術的應用領先于其他國家，其在果醬、豆腐、布丁等食品加工期間運用超高壓這項技術，使這些食品口感良好，很受人們歡迎。除了日本以外，歐洲各國、巴西、韓國以及美國都先后在食品加工期間對這項技術加以應用，逐漸給市場提供各類高壓食品。本文通過概述食品加工之中超高壓這項技術的應用，簡要分析如今超高壓這項技術的開發重點和問題，以期對食品化工當中的超高壓這項技術的發展有借鑒作用。

參考文獻

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