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浅析HPP食品处理技术

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浅析HPP食品处理技术

发布日期:2018-12-19 作者: 点击:

  食品超高压技术定义

  

  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。

  

HPP食品处理

  高压加工食品原理

  

  ﹙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的食品称为高压杀菌食品,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

  

  食物是多成分的分散系,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 当压力达到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。

  

  食品超高压技术应用

  

  HPP食品处理超高压技术在食品加工保藏中的应用研究始于一个世纪以前。早在19世纪末期Bert Hite就证明了牛奶、果蔬(包括香蕉、梨、桃子、李子、大豆、西红柿、豌豆等)和其他食品及饮料中的微生物对压力敏感,并证明高压处理能延长食品的货价期。

  

  超高压食品加工技术是一种已经实现工业化生产的非热加工技术。该技术加工食品时不需要加热就可充分灭活细菌和酶;同时,充分保留了食品的营养成分和风味物质,使产品具有原有的天然风味和口感。无需冷链则可长期保存食品,极大的提高食品的货架寿命,保证食品安全。对环境无害,还能节省能源。

  

  超高压技术尚未完全成为主流,但使用这种技术的冷榨果汁和冷泡咖啡两类产品,目前在饮料行业发展迅速。冷榨果汁和冷冲泡咖啡使用超高压技术也与其转向天然饮料的方向一致。厂商在采用其他加工技术时为了保持食品品质需添加一定的防腐剂和化学物,而这种加工技术并不需要。

  

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关键词:HPP食品处理,超高压食品加工技术

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