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食品超高压技术

王朝百科·作者佚名  2010-04-08
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食品超高压技术(ultra—high pressure processing 简称UHP)是当前备受各国重视、广泛研究的一项食品高新技术,它可简称为高压技术(High pressure processing,简称HPP)或高静水压技术(High Hydrostatic process,简称HHP)。

所谓“加压食品”是将食品密封于弹性容器或无菌泵系统中,以水或其它流体作为传递压力的媒介物,在高压(100MPa以上,常用400~600MPa)下和在常温或较低温度下(一般指在100℃以下)作用一段时间,以达到加工保藏的目的,而食品味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工方法。

食品超高压技术的发展:

关于高静压在食品保藏中的应用研究最早是由Bert Hite在1899年提出的,Bert Hite首次发现450MPa的高压能延长牛奶的保存期,他和他的同事做了大量研究工作,证实了高压对多种食品及饮料的灭菌效果。从1895年到1965年,共有29种微生物被选作超高压杀菌的对象菌。直到八十年代中后期,高压处理技术在食品中的应用才开始引人注目。1986年,日本京都大学林力丸教授率先发表了用高静压处理食品的研究报告,引起日本食品工业界、学术界的高度重视1990年4月,明治屋公司首创采用高压代替加热杀菌,由此生产的果酱(High Pressure Jam)投放市场,制品无需热杀菌即可达到一定的保质期,且由于其具有鲜果的色泽、风味和口感而倍受消费者青睐。

高压加工食品的原理

﹙一﹚、高压杀菌釜与高压杀菌:

在加热杀菌中,有将高压杀菌釜杀菌食品称之为高压杀菌食品,实为误称。因为加热介质的较高温度与其体系较高压力密不可分,在加热杀菌中,只要体系压力在常规范围内,其杀菌机制实为“热致”而非“压致”。高压杀菌食品是先将食品原料充填到塑料等柔软的容器中,密封后再投入到高压装置中加压处理,在常温或较低温度下达到杀菌效果。

﹙二﹚、食品加压处理的可行性:

食品物系是多成分的分散系,以水或油作为分散介质,它在物系中是连通的,故称为连续相。根据帕斯卡原理,压力在这些连续相内部的传递是均衡的、瞬时的。水等液体既是分散介质,又是压力的均衡传递介质。

食品加压处理的可行性,其关键在于采用如水之类液体作为传递压力的介质。如果水一旦变成了冰,它便失去了创造体系内部各点压力均衡的条件。在常温下,若给水施加高于1000MPa的压力,其状态便成为固态(VI状态的冰)。这一压力便是实施高压处理的压力上限。

﹙三﹚、蛋白质压力变性的原因:

迄今为止还没有关于高压对蛋白质一级结构影响的报道。二级结构是由肽链内和肽链间的氢键维持,一般高压有利于这一结构的稳定。三级结构是由于二级结构间相互作用而包接在一起形成球形,高压对三级结构有较大的影响。一些三级结构的球状蛋白体结合在一起形成四级结构,这一结构靠非共价键间的相互作用来维持,对压力非常敏感。蛋白质的高压变性起因于加压后溶液体积减少。高压下水和蛋白质等的结构都发生变化,水溶液整体体积减小。

﹙1﹚、高压对液体的压缩作用,影响微生物原有的生理活动机能,甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化。

① 水在高压下体积只被压缩14%,随之而发生的热量也很少。

②蛋白质、淀粉原来的构造破坏、发生变性,酶失去机能,细菌也被杀死。

③食品中氨基酸、维生素、香气成分在高压下不发生变化。

﹙2﹚、高压可以引起细胞形状、细胞膜及细胞壁的结构和功能都发生了变化。

①当压力增加到405MPa时,酿酒酵母的细胞核结构和细胞质中的细胞器基本上已经变形;

②在506MPa下细胞核不能够再被识别;

③当压力得到405MPa时,核内物质从细胞中丢失;而当压力超过405MPa时;核内物质几乎完全丢失。

 
 
 
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