食品工程高新技术-超高压

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1、第三章食品超高压技术食品超高压技术（ultra—highpressureprocessing简称UHP）是当前备受各国重视、广泛研究的一项食品高新技术，简称高压技术（Highpressureprocessing，简称HPP）高静水压技术（HighHydrostaticprocess，简称HHP）。一、超高压食品研发史1899年美国力学家Hite发现450MPa下处理牛奶，可延长保鲜期；1914年美国物理学家P.W.Biagman报告净水压下蛋白质变性和凝固；1986年日本京都大学林力丸率先开展高压食品研究；1991年日本开始试销高压1号食品－果

2、酱；1992年在法国召开高压食品专题研讨会；法国、英国政府也开始资助高压食品加工的研究，并于1993年底推出高压杀菌鹅肝小面饼.美国已将超高压食品列为21世纪食品加工、包装的主要研究项目，并已有小规模工业化生产高压技术在我国还处于起步、理论研究阶段国内超高压杀菌技术的研究报道仅局限在果汁及果汁饮料的灭酶及杀菌中，还未投入实际生产应用之中相对落后原因超高压食品加工技术是一种昂贵的技术。设备投资巨大，尽管设备运行费用不高，但高压食品的价格却是相当高的，至少目前国外的情况是这样的⑵技术复杂。它是工程材料、机械制造、物理、化学、生物等多学科和领域的理论

3、和技术的合成，而且这种合成的紧密程度是前所未有的。从设备制造来看，对加工精度和材料性能的要求很高，而且很严格⑶我国食品法规规定的是以热加工为基础的标准参数，这就制约了以压力为基础的食品的推广⑷目前有关超高压科学的理论与理论体系尚不完善。⑸目前食品超高压处理设备批处理量小，达不到连续化大批量生产，并且设备本身昂贵，这就决定了超高压食品暂时成本偏高，超过了人们购买力。目前尚无高压食品商品问世。加快开展超高压食品研究，特别是加强超高压加工调味晶、中药材、保健食品以及其他价值高但对热较敏感的食品或药品的研究对我国参与国际竞争有着极为重要的意义二、超高压

4、的基本概念食品的超高压处理技术:是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其它液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上的压力处理，以达到杀菌，灭酶和改善食品的功能特性等作用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。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。超高压处理工艺超高压容器压力范围：100～1000MP温度范围：－20℃～>100℃传压介质：

5、饮用水超高压装置超高压装置的主要部分是高压容器和加减压装置，其次是一些辅助设施超高压装置的特点是承受的压力高(100～1000MPa)，循环载荷次数多(连续工作，通常为2.5次/h)因此超高压容器设计必须要求容器及密封结构材质有足够的力学强度、高的断裂韧性、低的回火脆性和时效脆性、一定的抗应力腐蚀及腐蚀疲劳性能、效率性；可快装快拆、密封效果好；设备图三、食品加压处理的可行性食品物系是多成分的分散系，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

6、均衡传递介质。食品加压处理的可行性，其关键在于采用如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。四、超高压处理的作用机理超高压压处理过程中，物料在液体介质中体积被压缩，超高压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态，还能使形成的生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非共价键发生变化，使蛋白质凝固、淀粉等变性，酶失活或激活，细菌等微生物被杀死，也可用来改善食品的组织结构或生成新型食品。

7、高压处理基本是一个物理过程，对维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响，从而使食品较好地保持了原有的营养价值、色泽和天然风味，这也是高压技术在目前各种食品杀菌、加工技术领域所独具的特点。（一）对蛋白质的影响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

8、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。（二）对微生物的影响超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