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动态超高压食品灭菌技术工艺特点及应用
2006年7月26日 9:1  来源:中国食品产业网

    消费者对于食品的要求一般是食用安全、性质稳定、不加添加剂。为了延长食品的保藏时间,需杀死其中大部分或全部的微生物,这种处理方法即杀菌技术。超高压技术90年代有日本明治屋食品公司首创的杀菌方法,由于它独有的特点和优势将在食品处理工艺中前景广阔。

    根据杀菌时温度不同,杀菌可分为热杀菌和冷杀菌。其中冷杀菌又根据使用手段不同分为物理杀菌和化学杀菌。冷杀菌中的物理杀菌是目前杀菌技术发展的趋势。物理杀菌克服了热杀菌和化学杀菌的不足之处,是运用物理方法,如高压、场(括电场、磁场)、电子、光等的单一作用或两种以上的共同作用,在低温或常温下达到杀菌的目的。

    超高压技术是90年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法,它是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中,经100Mpa(约为987个大气压)以上超高压处理一段时间,从而达到加工保藏食品的目的。

    超高压技术处理食品的特点

    超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使食品的温度升高,而只是作用于非共价键,共价键基本不被破坏,所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较小。在食品加工过程中,新鲜食品或发酵食品由于自身酶的存在,产生变色变味变质使其品质受到很大影响,这些酶为食品品质酶如过氧化氢酶、多酚氧化酶、果胶甲基质酶、脂肪氧化酶、纤维素酶等,通过超高压处理能够激活或灭活这些酶,有利于食品的品质。超高压处理可防止微生物对食品的污染,延长食品的保藏时间,延长食品味道鲜美的时间。

    超高压灭菌技术与传统灭菌技术的比较

    起高压技术与传统的加热处理食品比较,优点在于:

    *超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化,不会产生异味,加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分,例如,经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸,在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。

    *超高压处理后,蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同,从而获得新型物性的食品。

    *超高压处理可以保持食品的原有风味,为冷杀菌,这种食品可简单加热后食用,从而扩大半成品食品的市场。

    *超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程,从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效,且比加热法耗能低,例如,日本三得利公司采用容器杀菌,啤酒液经高压处理可将99.99%大肠杆菌杀死。

    超高压技术与传统的化学处理食品(即添加防腐剂)比较,优点在于:

    *不需向食品中加入化学物质,克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响,也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负面作用,保证了食用的安全。

    *化学试剂使用频繁,会使菌体产生抗性,杀菌效果减弱,而超高压灭菌为一次性杀菌,对菌体作用效果明显。

    *超高压杀菌条件易于控制,外界环境的影响较小,而化学试剂杀菌易受水分、温度、pH值、有机环境等的影响,作用效果变化幅度较大。

    *超高压杀菌能更好地保持食品的自然风味,甚至改善食品的高分子物质的构象,如作用于肉类和水产品,提高了肉制品的嫩度和风味;作用于原料乳,有利于干酪的成熟和干酪的最终风味,还可使干酪的产量增加。而化学试剂没有这种作用。

    超高压杀菌技术的工艺特点

    超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差别,只是压力介质不同,一般为水。因为水容易获得、成本低,与气体相比较无爆炸的危险,能耗小。通常压力为100~600MPa,当压力超过600MPa以上时,需要采用油作为压力介质。

    固态食品和液态食品的处理工艺不同。固态食品如肉、禽、鱼、水果等需装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内,进行真空密封包装,以避免压力介质混入,然后置于超高压容器中,进行加压处理。处理工艺是升压→保压→卸压三个过程,通常进料、卸料为不连续方式生产。液态食品如果汁、奶、饮料、酒等,一方面可像固态食品一样用容器由压力介质从外围加压处理。也可以直接以被加工食品取代水作为压力介质,但密封性要求严格,处理工艺为升压→动态保压→卸压三个过程,用第二种方法可进行连续方式生产。

    多数生物经100MPa以上加压处理即会死亡。一般情况下,寄生虫的杀灭和其他生物体相近,只要低压处理即可杀死,病毒在稍低的压力即可失活,细菌、霉菌、酵母的营养体在300~400MPa压力下可被杀死,而芽抱杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强的抵抗力,需要更高的压力才会被杀灭。压力处理的时间与压力成反比;压力越高,则处理所需时间越短。另外,超高压杀菌的效果还受温度、食品的组分的影响。

    超高压食品灭菌技术的应用

    自1991年4月日本首次将超高压产品果酱投放市场,其独到风味立即引起了发达国家政府、科研机构及企业界的高度重视。食品超高压处理技术被称为"食品工业的一场命"、"当今世界十大尖端科技"等,可被应用于所有含液体成分的固态或液态食物,如水果、蔬菜、奶制品、鸡蛋、鱼、肉、禽、果汁。酱油、醋、酒类等。超高压处理技术涉及食品工艺学、微生物学、物理学、传感器、自动化技术等学科,由于设备成本高、投资巨大,目前国内的食品超高压处理技术还处于研究阶段,还没有成熟的超高压灭菌技术投入食品工业生产,但超高压食品极符合21世纪新型食品的简便、安全、天然、营养的消费需求,相信它有着巨大的潜在市场和广阔的发展前景。

 
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