食品加工高新技术 第四章 食品超高压技术(2)

(2)超高压对食品中酶的影响酶受到高压作用后，维持其

空间结构的盐键、氢键、疏水键等遭到破坏，从而使肽键分子伸展成不规则的线形多肽，使其活性部位不复存在，导致了酶的失活在100~200 MPa的压力下酶的失活是可逆的，压力达到350 MPa以上时，会使酶产生永久性的不可逆失活

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超高压对酶的作用效果可分为两方面：一方面较低的压力能激活一些酶；另一方面非常高的压力可导致酶失活利用高压处理可使果蔬中一些酶被激活或失活，对于食品的色泽、香味及品质都有很大的提高

每种酶都存在最低失活压力，低于这个压力酶就不会失活，当超过这个压力时(在特定时间内)酶的失活速度会加速，直到完全失活对于一些酶又存在一个最高压力，高于此压力并不会导致酶的额外失活在相等的处理时间下，应用循环脉冲压力处理可以改善酶的失活

(3)超高压对淀粉的影响在常温下把淀粉加压到400~600MPa,并保持一定的作用时间后，淀粉颗粒将会：①溶胀分裂；②晶体结构遭到某种程度的破坏；③内部有序态分子间的氢键断裂，分散成无序的状态，即淀粉糊化为α-淀粉高压处理可提高淀粉对淀粉酶的敏感性，从而提高淀粉的消化率超高压可以提高各种淀粉的胶凝温度与热处理相比，超高压对淀粉的作用特点为：高压使淀粉粒膨胀却不破裂；超高压所致完全糊化的淀粉无老化现象，而超高压所致的未完全糊化的淀粉有老化现象；低于700 MPa的压力时淀粉不会产生类似热加工的变色

超高压可改善陈米的品质：陈米在20℃吸水润湿后在50~300MPa处理 10min,再按常规煮制成饭，其硬度下降、黏度上升、平衡值提高到新米范围，同时光泽和香气也得到改良。还可缩短煮制时间

(4)超高压对脂类的影响高压对脂类的影响是可逆的室温下，呈液态的脂肪在高压下(100~200 MPa)基本可固化，发生相变结晶，促使更稠、更稳定的脂类晶体形成；不过解压后仍会复原，只是对油脂的氧化有一定的影响

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(5)超高压对维生素的影响一般情况下，还原型维生素C含量经高压处理后出现了下降和上升两种情况 Fe3+对于维生素C的降解起着重要作用，在高压下会更加明显 Cu2+的存在，在高压下会激活铜酶，铜酶是维生素C降解的重要酶类之一

在高压作用下，氧化型维生素C可能会转变成还原型维生素C总体来看，无论上升还是下降，其幅度都很小，可以认为高压处理对维生素C的影响很小

(6)高压对风味物质、色素等的影响食品中的风味物质、维生素、色素及各种小分子物质结合状态为共价键的形式，故而高压处理过程对其几乎没有任何影响食品的黏度、均匀性及结构等特性对高压较

为敏感，但这些变化往往是有益的

2.超高压对具体食品品质的影响 (1)果蔬原料高压处理后，果蔬风味、色泽与营养均保持较好

脐橙、葡萄柚榨汁后其果汁经高压处理能有效地抑制苦味的产生对加热后会失去特有色泽、芳香或产生褐变的果汁最好也采用高压杀菌技术超高压可对胡萝卜和大蒜品质进行保持和改善

(2)动物性原料①高压处理用于肉的品质改善肉类等经高压处理能杀灭肉类细菌，不损坏维生素等营养成分及原风味，改善肉组织

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高压嫩化机理机械力作用使肌肉肌纤维内肌动蛋白和肌球蛋白的结合解离，肌纤维蛋白崩解和解离成小片段，造成肌肉剪切力下降压力处理使肌肉中内源蛋白酶——钙激活酶的活性增加，加速肌肉蛋白水解，加快肌肉成熟所致

②改善鱼制品品质采用超高压技术生产鱼糕，在杀菌后其口感、风味都比较理想 (3)淀粉质原料的品质改良通过高压处理，可使陈米的品质改良。还可缩短煮制时间

(4)控制食品中酶反应和灭酶高压除了使酶失活外，还可以使某些在常压下受到抑制的酶激活，提高一些酶的活性高压也可以加快某些在常压下反应缓慢甚至不进行的反应，现在较为成功的是果汁和生酒在保藏期控制因酶而发生的混浊和品质恶化

在不同高压条件下过氧化物酶的活力变化：压力在350MPa以下的范围内，随着压力的提高，酶活性逐渐下降，到350MPa时酶活力最低，但压力高于350MPa时，酶活力又有所回升

第二节超高压技术加工工艺和包装设计一、食品超高压的杀菌工艺 1.一般的超高压杀菌工艺固态食品：将固态食品装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内，并进行真空密封包装，然后置于超高压容器中进行加压处理超高压固态食品的关键处理工艺是：升压→保压→卸压这种方式通常为不连续式

液态食品：果汁、奶和饮料等液态食品，可以直接以加工物料取代水等传压介质(压媒)实现进料卸料的连续化生产，但是必须附带设备预杀菌工艺液态食品超高压处理的核心工艺：升压→动态保压→卸压液态超高压食品的保压阶段极短实验室小规模高压处理一般可将果汁(果酱)脱气、密封包装后放于高压缸内，用油作介质进行实验

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2.分段循环间歇式超高压处理工艺在低酸性食物中使用这种工艺可取得很好的杀菌效果对于易受芽孢菌污染的食物，采用超高压多次重复短时处理，芽孢死灭效果明显

3.脉冲超高压处理工艺脉冲超高压或者震动超高压处理比相当的间歇式处理或者等时的连续式压力处理更为有效压力脉冲的形式对于杀菌效果十分关键 4.超高压处

理与其他杀菌技术的结合超高压处理可以和其他杀菌方式诸如热杀菌、辐射、超声波、抑菌剂等联合使用而取得好的协同效果

5.超高压杀菌工艺的关键控制因素①影响加工工艺的关键因素关键因素有微生物类型、菌龄、食品组分、pH和水分活度、温度、压力大小等②超高压处理效果的指示菌

二、高压速冻和不冻冷藏利用高压冰点下降和压力瞬间传递的原理完成食品物料的快速冷冻高压冻结时一般先将欲冻结的食品加压，达到一定的压力后再降温实际处理过程中也可先将传压介质降低到所需的低温，然后放入欲冻结的食品，迅速加压

1.高压空气冻结在自然对流条件下，用高压空气冷冻食品可有效地提高冻结速度，缩短冷冻时间加压冷冻可减少冷冻过程中食品的干耗量50%以上

2.压力移动冻结把高水分食品物料加压到200 MPa,同时冷却到-20℃,高水分食品物料中的水分在此温度下未发生冻结后迅速消除压力降至常压，此时0℃成为冰点，而物料的温度远在冻结点温度以下，-20℃的水呈极不稳定的过冷状态，进而水分瞬间在物料原来位置发生相态变化，产生大量极细微冰晶体且均匀分布于冻品组织中

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3.高压解冻通过高压使冻结食品中的冰结晶融化，然后再提高融化的食品温度，使食品的温度达到常压时的冻结点之上，可以在短时间内实现均一的快速解冻，从而避免常压外部升温解冻时间长和受热不均匀而造成的营养损失和品质变劣的缺点。

从解冻条件上看，只有压力达到不冻结区域的压力、温度条件才能达到解冻的目的

0℃下不冻区

高压条件下，冻藏食品的温度会下降当压力达到恒定时，冻藏食品与传压介质之间的温度差以及此时食品的传热特性决定了解冻速率的快慢压力升高会使冻藏食品与传压介质之间的温度差增大，从而使解冻的速率加快

4.低温高压下的不冻结储藏利用低温高压下水的冻结点下降，可以将高压技术用于食品或生物制品的不冻结储藏低温高压下的不冻结储藏需要控制好压力和温度，使处在不冻结区域内。对储藏温度而言，在 0~209.9 MPa范围内，储藏的温度愈低，所对应的压力就愈高

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