超高壓殺菌技術(shù)HPP壓力標(biāo)識(shí)虛假在食品加工中的應(yīng)用

1、超高壓殺菌技術(shù)HPP壓力標(biāo)識(shí)虛 假在食品加工中的應(yīng)用超高壓殺菌技術(shù)HHP在食品加工中的應(yīng)用馬DAN 李東風(fēng) 09營(yíng)養(yǎng) 20090804169(工程學(xué)院食品(生物)工程學(xué)院 江蘇 221003)摘要：超高壓殺菌作為一種新興的食品非熱處理技術(shù)，因具有保持食品固有營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、色澤、 新鮮程度等優(yōu)勢(shì)而成為研究熱點(diǎn)。本文系結(jié)合多篇研究以及應(yīng)用文章，援引多種觀(guān)點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，系統(tǒng)簡(jiǎn) 介超高壓殺菌技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用，最后了展望超高壓殺菌技術(shù)的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：超高壓殺菌，食品加工，殺菌機(jī)理，研究進(jìn)展與應(yīng)用，發(fā)展前景國(guó)產(chǎn)設(shè)備使用注意事項(xiàng)：蒙古38號(hào)設(shè)備顯示600mpa實(shí)際 只有450mpa，壓力虛

2、標(biāo)。用指針壓力表可檢測(cè)。騙取863 款項(xiàng)。Pressure Sterilization in Food ProcessingMa Ye(Xuzhou Institute of technology food ( biological ) Engineering College Xuzhou 221000,China) Abstract: The ultra-high pressure sterilization as a new food heat treatment technology has to maintain the quality of food inherent nutriti

3、onal,texture,flavor,color,fresh degree of advantage become a research hot spot. This article combines research and application articles,citing a variety of ideas and experimental results,Introduction to ultra-high pressure sterilization in food processing,and finally the development prospects Lookin

4、g pressure sterilization technology.Keywords: high pressure sterilization,food processing,sterilization mechanism,research progress and application,the development prospects隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前在眾多的食品加工和貯存方法中，食品超高壓殺菌處理技術(shù)成為一項(xiàng) 很有發(fā)展前景的食品新技術(shù)。1899年，美國(guó)西Virginia大學(xué)化學(xué)家Bert Hite教授最早將高壓技術(shù)應(yīng)用 到食品加工中，他報(bào)道運(yùn)用高靜水壓進(jìn)行了牛奶、果汁、肉類(lèi)和

5、各種水果防腐的實(shí)驗(yàn)，以后又相繼報(bào) 道了超高壓對(duì)多種食品和飲料的滅菌影響。但是直到20世紀(jì)80年代，隨著人們對(duì)高質(zhì)量食品的需求， 很多國(guó)家才大力開(kāi)展超高壓在食品中的應(yīng)用和研究，且發(fā)展迅速，其中心主要在日本。同時(shí)，歐美等 其他國(guó)家也對(duì)此技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，也取得了不少的成果2如今超高壓殺菌技術(shù)的研究和運(yùn)用已 成為了一個(gè)熱點(diǎn)。超高壓殺菌技術(shù)的殺菌機(jī)理超高壓殺菌對(duì)微生物的致死作用主要是通過(guò)破壞其細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，使蛋白質(zhì)凝固(蛋白質(zhì)高級(jí) 結(jié)構(gòu)改變)，抑制酶的活性和遺傳物質(zhì)的復(fù)制等實(shí)現(xiàn)的。由于高壓主要破壞菌體蛋白質(zhì)中的非共價(jià)鍵， 如氫鍵、二硫鍵和離子鍵，對(duì)食品成分的共價(jià)鍵的影響很小。這樣，一方面可以破壞微

6、生物的活動(dòng)， 另一方面又不會(huì)對(duì)決定食品質(zhì)地或風(fēng)味的分子產(chǎn)生重大的影響。由于超高壓處理食品可以在室溫甚至 低溫下進(jìn)行，是一個(gè)純物理過(guò)程，因此對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分、天然風(fēng)味以及色澤的破壞極小，從而生產(chǎn) 出高品質(zhì)的產(chǎn)品。超高壓處理的食品無(wú)需使用化學(xué)防腐劑來(lái)獲得足夠長(zhǎng)的保質(zhì)期，正好迎合了現(xiàn)代人 追求天然、低加工食品的消費(fèi)心理，因而特別受到人們的歡迎。超高壓殺菌效果的影響因素在超高壓殺菌過(guò)程中，由于食品成分和組織狀態(tài)十分復(fù)雜，因此要根據(jù)不同的食品對(duì)象采取不同 的處理?xiàng)l件。一般情況下，影響超高壓殺菌的主要因素有:壓力大小、加壓時(shí)間、加壓溫度、pH值、 水分活度、食品成分、微生物生長(zhǎng)階段和微生物種類(lèi)等。壓力大小

7、和加壓時(shí)間一般說(shuō)來(lái)，在一定范圍內(nèi)，加壓時(shí)間越長(zhǎng)，壓力越高，滅菌效果就越好1。L. A. Lu core等研究 了環(huán)境條件對(duì)抑制大腸桿菌O157:H7的作用，用300、500、700MPa壓力處理，加壓時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，大 腸桿菌O157:H7會(huì)被抑制5個(gè)數(shù)量級(jí)1。但是，由于每一種微生物都有自身耐受壓力的上限值，在該 壓力下，增加加壓的時(shí)間對(duì)微生物的失活率沒(méi)有多大影響。而只要達(dá)到或超過(guò)該壓力，增加保壓時(shí)間， 微生物數(shù)量減少效果明顯，滅菌效果也有一定程度的提高。H. Cali k等研究了超高壓對(duì)牡礪中副溶血 弧菌(Vibrio parahaemolyticu s)的作用，用平皿計(jì)數(shù)法測(cè)定了牡蠣加壓前后的

8、副溶血弧菌數(shù)，最佳 條件是500MPa，施壓30s，此處理?xiàng)l件能將含菌量從109cfu/ml降至10cfu/ml。如果壓力降低，要取得 同樣的效果，則加壓時(shí)間加長(zhǎng)，如將上述壓力降至350MPa，則需要14.5min，才能將含菌量降到 10cfu/ml。細(xì)菌、霉菌、酵母菌在300MPa以上就可被殺滅，病毒在較低的壓力下也可失去活力。對(duì) 于芽孢菌，有的在1000MPa的壓力下還可生存。而用低壓處理芽孢菌，反而會(huì)促進(jìn)芽孢發(fā)芽。加壓溫度在高溫和低溫下，高壓對(duì)于微生物的活性影響都比較敏感。微生物本身就怕高溫，因此有高溫的 協(xié)同，高壓滅菌效果大大提高。低溫下，壓力會(huì)使得細(xì)胞內(nèi)冰晶析出而破裂的程度加劇，所以

9、低溫對(duì) 高壓滅菌有促進(jìn)作用。對(duì)一定濃度的糖溶液，在不同溫度下進(jìn)行高壓殺菌，在同樣的壓力下，殺死同 等數(shù)量的細(xì)菌，則溫度高，所需殺菌時(shí)間短。因?yàn)樵谝欢囟认拢⑸镏械鞍踪|(zhì)、酶等成分均會(huì)發(fā) 生一定程度的變性。因此，根據(jù)不同食品的需求，在對(duì)食品各方面的品質(zhì)沒(méi)有明顯影響的情況下，適 當(dāng)提高溫度對(duì)高壓殺菌有促進(jìn)作用3。pH不同微生物對(duì)pH值的要求不一樣，不同的微生物也各自有最適宜的pH值。每種微生物在其最適 生長(zhǎng)的pH值范圍內(nèi)時(shí)酶活性最高，如果其他條件適合，微生物的生長(zhǎng)速率也最高。因此，pH值是影 響微生物在受壓條件下生存的因素之一。一般的微生物都適合在弱酸性至中性條件下生長(zhǎng)。隨著環(huán)境 pH值的不斷變

10、化，微生物生長(zhǎng)受阻。當(dāng)超過(guò)最適pH值的最高或最低值時(shí)，微生物的耐壓性降低，將 引起微生物的死亡，有利于超高壓對(duì)微生物的滅活。正是由于酸性環(huán)境不利于多數(shù)微生物的生長(zhǎng)，高 濃度的氫離子會(huì)引起菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解，并破壞酶類(lèi)活性，所以第一代的高壓食品大都以酸 度較大的果醬、果汁為主。有報(bào)道顯示，壓力會(huì)改變介質(zhì)的pH值，且逐漸減小微生物生長(zhǎng)的pH值范 圍，如在68MPa下，中性磷酸鹽緩沖液的pH值將降低0.4個(gè)單位。在利用超高壓技術(shù)加工食品時(shí)，應(yīng) 考慮壓力與pH值對(duì)微生物的影響關(guān)系。水分活度高壓對(duì)酵母細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響產(chǎn)生于細(xì)胞膜體系，尤其是細(xì)胞核膜。低Aw產(chǎn)生細(xì)胞收縮和對(duì)生長(zhǎng)的 抑制作用，從而使更多

11、的細(xì)胞在壓力中存活下來(lái)。因此控制Aw無(wú)疑對(duì)高壓殺菌，尤其是固態(tài)和半固 態(tài)食品的保藏加工有重要意義。2.5 食物本身的組成高壓殺菌技術(shù)應(yīng)用于食品的加工保藏，食品組分是不容忽視的重要因素4。在高壓下，食品的化 學(xué)成分對(duì)滅菌效果有明顯作用。蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、碳水化合物對(duì)微生物有緩沖保護(hù)作用，而且這些營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)加速了微生物的繁殖和自我修復(fù)功能。一般而言，食品中鹽和蛋白質(zhì)的濃度越高，營(yíng)養(yǎng)成分越豐 富，食品中的微生物在高壓下的耐壓性就越強(qiáng)。食品基質(zhì)中含有的添加劑組分對(duì)超高壓殺菌結(jié)果影響 也很大。這些添加劑不是保護(hù)微生物的存在的，如Nisin，乳酸鏈球菌肽具有破壞革蘭氏陽(yáng)性菌的專(zhuān)一 性，是天然的抗菌防腐劑，對(duì)人

12、體無(wú)害。在利用超高壓對(duì)食品進(jìn)行殺菌處理時(shí)，適當(dāng)?shù)目紤]使用天然 抑菌劑，可以降低處理壓力，提高效率。另外，添加脂肪酸酯、蔗糖酯或者乙醇等添加劑，也將提高 加壓殺菌的效果。2.6 微生物的種類(lèi)和特性一般地說(shuō)，處于指數(shù)生長(zhǎng)期的微生物比處于靜止生長(zhǎng)期的微生物對(duì)壓力反應(yīng)更敏感。革蘭氏陽(yáng)性 菌比革蘭氏陰性菌對(duì)壓力更具抗性，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)更復(fù)雜而更易受壓力等環(huán)境條件的影 響而發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化。抱子對(duì)壓力的抵抗力則更強(qiáng)。芽抱類(lèi)細(xì)菌，同非芽抱類(lèi)的細(xì)菌相比，其耐壓性 很強(qiáng)，當(dāng)靜壓超過(guò)100MPa時(shí)，許多非芽抱類(lèi)的細(xì)菌都失去活性，但芽抱類(lèi)細(xì)菌則可在高達(dá)12MPa的壓 力下存活。革蘭氏陽(yáng)性菌中的芽抱桿菌屬和梭

13、狀芽抱桿菌屬的芽抱最為耐壓。芽抱殼的結(jié)構(gòu)極其致密， 使得芽抱類(lèi)細(xì)菌具備了抵抗高壓的能力，殺滅芽抱需更高的壓力并結(jié)合其它處理方式8。研究進(jìn)展與應(yīng)用目前，國(guó)外已將高壓殺菌用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、礦泉水、啤酒、罐 頭、茶葉、咖啡等食品的加工中。超高壓殺菌技術(shù)最適合于果汁飲料、濃縮果汁和果醬等液體的殺菌。超高壓處理過(guò)的果汁，其顏 色、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)與未經(jīng)加壓處理的新鮮果汁幾乎無(wú)任何差別。日本專(zhuān)家對(duì)柑桔類(lèi)果汁(PH2.5 -3.7)經(jīng) 100-600MPa、5 -10 m in加壓滅菌，試驗(yàn)研究結(jié)果表明：細(xì)菌、酵母菌和霉菌總數(shù)均隨壓力增大而減 少，酵母菌和霉菌及無(wú)芽抱細(xì)菌可以被完全殺死

14、，但仍有棒桿菌、枯草桿菌等能形成耐熱性強(qiáng)的芽抱 而有殘留。但如果加壓至600MPa再結(jié)合適當(dāng)?shù)牡蜏丶訜?47-57 C )，則可以達(dá)到完全滅菌。超高壓 殺菌后的果汁其風(fēng)味、化學(xué)組成成分均沒(méi)有發(fā)生變化5。超高壓殺菌處理乳制品與傳統(tǒng)的加熱殺菌乳制品比較，可以很大程度的保留食品內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分和 原有風(fēng)味，且殺菌時(shí)間較短，不產(chǎn)生毒性物質(zhì)。但由于有些技術(shù)還不完善，如果用高壓技術(shù)取代熱處 理尚需做進(jìn)一步的研究11】。超高壓殺菌技術(shù)的前景超高壓殺菌技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)日漸成熟，從在我國(guó)的應(yīng)用來(lái)看，也從各個(gè)方面取得了進(jìn)展。超高 壓食品處理技術(shù)已歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，引起了人們的廣泛重視。超高壓技術(shù)具有傳統(tǒng)熱加工處理技術(shù)

15、 無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。美國(guó)已將超高壓食品列為21世紀(jì)食品加工、包裝的主要研究項(xiàng)目，并正在逐步形成 工業(yè)化。由于超高壓殺菌技術(shù)處理過(guò)的食品，沒(méi)有化學(xué)變化，故不產(chǎn)生副作用，食品的色、香、味均 優(yōu)于傳統(tǒng)方法加工的食品，殺菌效果也比食品烹煮和熱力殺菌更好，所以在世界各地頗受歡迎。在科 學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，抓住機(jī)遇，加快超高壓技術(shù)的研究和應(yīng)用，對(duì)我國(guó)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)有著極為重 要的意義。我相信，超高壓殺菌技術(shù)今后將越來(lái)越成熟，越來(lái)越多的應(yīng)用于食品加工行業(yè)，為我國(guó)食 品工業(yè)注入強(qiáng)大的活力，其必將是一道閃電，迅速使我國(guó)食品加工行業(yè)又好又快發(fā)展。參考文獻(xiàn):|1皮曉娟，李亮，劉雄.超高壓殺菌技術(shù)研究進(jìn)展J.肉類(lèi)研究,

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