超高壓食品滅菌技術(shù)

1、超高壓食品滅菌技術(shù)超高壓食品滅菌技術(shù)根據(jù)殺菌時(shí)溫度不同，殺菌可分為熱殺菌和冷殺菌。其中冷殺菌又根據(jù)使用手段不同分為物理殺菌和化學(xué)殺菌。冷殺菌中的物理殺菌是目前殺菌技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。物理殺菌克服了熱殺菌和化學(xué)殺菌的不足之處，是運(yùn)用物理方法，如高壓、場(chǎng)(包括電嘗磁場(chǎng))、電子、光等的單一作用或兩種以上的共同作用，在低溫或常溫下達(dá)到殺菌的目的。超高壓技術(shù)是90年代由日本明治屋食品公司首創(chuàng)的殺菌方法，它是將食品密封于彈性容器或置于無菌壓力系統(tǒng)中，經(jīng)

2、100Mpa(約為987個(gè)大氣壓)以上超高壓處理一段時(shí)間，從而達(dá)到加工保藏食品的目的。一超高壓技術(shù)處理食品的特點(diǎn)：超高壓技術(shù)進(jìn)行食品加工具有的獨(dú)特之處在于它不會(huì)使食品的溫度升高，而只是作用于非共價(jià)鍵，共價(jià)鍵基本不被破壞，所以食品原有的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分影響較校在食品加工過程中，新鮮食品或發(fā)酵食品由于自身酶的存在，產(chǎn)生變色變味變質(zhì)使其品質(zhì)受到很大影響，這些酶為食品品質(zhì)酶如過氧化氫酶、多酚氧化酶、果膠甲基質(zhì)酶、脂肪氧化酶、纖維素酶等，通過

3、超高壓處理能夠激活或滅活這些酶，有利于食品的品質(zhì)。超高壓處理可防止微生物對(duì)食品的污染，延長(zhǎng)食品的保藏時(shí)間，延長(zhǎng)食品味道鮮美的時(shí)間。二超高壓技術(shù)與傳統(tǒng)的加熱處理食品比較優(yōu)點(diǎn)在于：1.超高壓處理不會(huì)使食品色、香、味等物理特性發(fā)生變化，不會(huì)產(chǎn)生異味，加壓后食品仍保持原有的生鮮風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，例如，經(jīng)過超高壓處理的草莓醬可保留95%的氨基酸，在口感和風(fēng)味上明顯超過加熱處理的果醬。2.超高壓處理后，蛋白質(zhì)的變性及淀粉的糊化狀態(tài)與加熱處理有所不同

4、，從而獲得新型物性的食品。3.超高壓處理可以保持食品的原有風(fēng)味，為冷殺菌，這種食品可簡(jiǎn)單加熱后食用，從而擴(kuò)大半成品食品的市常4.超高壓處理是液體介質(zhì)短時(shí)間內(nèi)等同壓縮過程，從而使食品滅菌達(dá)到均勻、瞬時(shí)、高效，且比加熱法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器殺菌，啤酒液經(jīng)高壓處理可將99.99%大腸桿菌殺死。三超高壓技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)處理食品(即添加防腐劑)比較優(yōu)點(diǎn)在于：1.不需向食品中加入化學(xué)物質(zhì)，克服了化學(xué)試劑與微生物細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)作用生

5、成的產(chǎn)物對(duì)人體產(chǎn)生的不良影響，也避免了食物中殘留的化學(xué)試劑對(duì)人體的負(fù)面作用，保證了食用的安全。2.化學(xué)試劑使用頻繁，會(huì)使菌體產(chǎn)生抗性，殺菌效果減弱，而超高壓滅菌為一次性殺菌，對(duì)菌體作用效果明顯。3.超高壓殺菌條件易于控制，外界環(huán)境的影響較小，而化學(xué)試劑殺菌易受水分、溫度、pH值、有機(jī)環(huán)境等的影響，作用效果變化幅度較大。4.超高壓殺菌能更好的保持食品的自然風(fēng)味，甚至改善食品的高分子物質(zhì)的構(gòu)象，如作用于肉類和水產(chǎn)品，提高了肉制品的嫩度和風(fēng)味

6、；作用于原料乳，有利于干酪的成熟和干酪的最終風(fēng)味，還可使干酪的產(chǎn)量增加。而化學(xué)試劑沒有這種作用。四超高壓殺菌技術(shù)的工藝特點(diǎn)：超高壓食品的殺菌設(shè)備與一般的高壓設(shè)備沒有本質(zhì)的差別，只是壓力介質(zhì)不同，一般為水。因?yàn)樗菀撰@得、成本低，與氣體相比較無爆炸的危險(xiǎn)，能耗校通常壓力為100600MPa，當(dāng)壓力超過600MPa以上時(shí)，需要采用油作為壓力介質(zhì)。固態(tài)食品和液態(tài)食品的處理工藝不同。固態(tài)食品如肉、禽、魚、水果等需裝在耐壓、無毒、柔韌并能傳遞壓

7、力的軟包裝內(nèi)，進(jìn)行真空密封包裝，以避免壓力介質(zhì)混入，然后置于超高壓容器中，進(jìn)行加壓處理。處理工空我裝后以300~400MPa的壓力處理，殺死酵母菌，提高了產(chǎn)品的保存性，實(shí)現(xiàn)了腌菜向低鹽化方向發(fā)展。有人將磨碎的鱈魚肉用塑料袋包裝，在300MPa下處理10min，糊狀的碎魚肉在高壓下凝膠化成魚糕狀，與加熱殺菌的同種魚肉相比，外觀細(xì)膩，吃起來富有彈性，有咬頭，味也好。對(duì)果汁施以400MPa10min的處理，可保持果汁的天然香味，果汁的質(zhì)量得到

8、提高。1995年角田伸二指出，日本已就與高壓殺菌相關(guān)的技術(shù)對(duì)乳制品（乳酸飲料）、雞蛋、水產(chǎn)類（貝類）、高粘食品（蜂蜜）等進(jìn)行了廣泛的研究。王雪青等對(duì)獼猴桃醬進(jìn)行了高壓處理，經(jīng)高壓處理的獼猴桃較傳統(tǒng)熱處理的醬體色澤翠綠，維生素含量高，而且在700MPa的高壓下殺菌，穩(wěn)定色澤和防止維生素C氧化的作用最佳。Boyton等人將切片芒果真空包裝后，于300MPa和600MPa處理后置于3℃下貯藏，在貯備藏期間群芒果的風(fēng)味下降、異味增加，但色澤、質(zhì)

9、構(gòu)及其他感官指標(biāo)基本沒有變化，經(jīng)9周的貯藏后，微生物指標(biāo)分別為102CFUmL和103CFUmL壓力處理鮮芒果，風(fēng)味只輕微降低，異味和甜度略有增加。他們將陽桃用同樣的方法處理，在600MPa和800MPa壓力下處理一段時(shí)間后，貯藏在3℃2~4周，將陽桃暴露在空氣中后顏色會(huì)加深，800MPa壓力處理的陽桃，能降低褐變。He等人利用高壓進(jìn)行牡蠣去殼及延長(zhǎng)其貨架壽命的研究，結(jié)果表明壓力207~310MPa經(jīng)不同時(shí)間處理后，貯藏在4℃以下，27

10、d后，樣品的pH只降低0.5，水分含量略有上升，不僅可減少2~3個(gè)對(duì)數(shù)的微生物的數(shù)量，且牡蠣有較高的品質(zhì)。而手工去殼的牡蠣pH下降了2.2，水分含量輕微下降。13高壓技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合在食品加工中的應(yīng)用從目前對(duì)高壓技術(shù)的研究來看，主要是研究在低溫范圍內(nèi)的高壓技術(shù)及應(yīng)用高壓技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合來處理食品。Schlueter等人提出用高壓凍結(jié)和高壓解凍的方法來取代現(xiàn)有食品凍結(jié)和解凍的方法，生產(chǎn)出高品質(zhì)的凍藏食品。神田幸忠采用經(jīng)此方法在－1

11、8℃200MPa凍結(jié)豆腐在常溫下形成的冰晶較普通空氣鼓風(fēng)凍結(jié)法形成的冰晶小得多，此豆腐在常溫下自然解凍也不會(huì)出現(xiàn)普遍凍結(jié)法所發(fā)生的汁液流失和豆腐變形，保持了豆腐原有的感官品質(zhì)。Fuchigami等人對(duì)不同壓力條件下的高壓凍結(jié)豆腐的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明在200~400MPa的高壓下可有較地改善凍結(jié)豆腐的質(zhì)構(gòu)。研究高壓凍結(jié)果蔬時(shí)發(fā)現(xiàn)，壓力和溫度對(duì)凍結(jié)果蔬的品質(zhì)有明顯的影響。是由于不同壓力和溫度下冰晶的種類和密度不同所造成的。對(duì)胡蘿

12、卜和大白菜的研究結(jié)果表明在200MPa（液體），340MPa（冰Ⅲ）和400MPa（冰Ⅴ）條件下凍結(jié)時(shí)對(duì)樣品的質(zhì)地和組織結(jié)構(gòu)沒有什么損害，品質(zhì)較常壓下－30℃凍結(jié)的要好。Zhao等人研究了影響高壓解凍牛肉的條件，得出有效的解凍壓力范圍為210～280MPa，最低的有效解凍溫度為（－242）℃，且能改善解凍牛肉的品質(zhì)的結(jié)論。有人還比較了高壓解凍和常壓解凍金槍魚背肌和鯉魚肉，發(fā)現(xiàn)高壓解凍能更好地保證魚肉的品質(zhì)。相關(guān)研究表明高壓技術(shù)和其他技術(shù)

13、相結(jié)合，更能有效地殺微生物，破壞酶，延長(zhǎng)貨架壽命。Cwin等人把2mmolL的CO2充入橙汁，用500MPa的壓力處理，果膠甲酯酶的活性比單獨(dú)用500MPa的壓力的能更進(jìn)一步地鈍化，在500~800MPa下，CO2也同樣能顯著地降低多酚氧化酶的活性。Park等人進(jìn)一步利用高壓CO2和高壓技術(shù)相結(jié)合的方法處理胡蘿卜汁，結(jié)果表明4.9MPa二氧化碳和300MPa高靜水壓結(jié)合處理可使需氧菌完全失活，多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果膠甲酯酶殘留活性分

14、別低于11.3%、8.3%、35.1%，高靜水壓并不影響胡蘿卜汁的濁度和色澤，但這種結(jié)俁處理對(duì)胡蘿卜汁的品質(zhì)有些影響。Krebbers等人將綠豆用2次脈沖高壓處理，經(jīng)1個(gè)月的貯藏后，與常規(guī)保藏方法相比，綠豆的硬硬度和維生素C保留較好，且能使99%以上的過氧化物酶失活。超高壓食品滅菌技術(shù)超高壓食品滅菌技術(shù)消費(fèi)者對(duì)于食品的要求一般是食用安全、性質(zhì)穩(wěn)定、不加添加劑。為了延長(zhǎng)食品的保藏時(shí)間，需殺死其中大部分或全部的微生物，這種處理方法即殺菌技術(shù)