高压杀菌技术

第二组：姬鹏飞王赛赛马艳张晗李乐乐一.定义所谓高静压技术(简称HHP)就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中(常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物)，在高静压(一般100MPa以上)下处理一段时间，以达到加工保藏的目的。二.原理高压灭菌通常认为蛋白质在高压下立体结构（四级结构）崩溃而发生变性而使细菌失活，但也有人认为生物体高分子物质如核酸、多糖类、脂肪等物质或细胞膜都会受到超高压的影响，尤其通过剪切力而使生物体膜破裂，从而使生物体的生命活动受到影响甚至停止，这就可以达到灭菌、杀虫和效果。灭菌均匀，无污染；1保持了食品的原有风味、色泽和营养价值。3操作安全，耗能低；2三.特点四.高压杀菌的作用机理1.高压和微生物形成纤丝：纤丝的形成是微生物在高压下明显的形态变化。多数微生物在解除压力后会返回到正常状态开始重新运动。停止运动：与菌种有关，往往是可逆的。⑴高压下微生物形态学的变化⑵高压和微生物细胞：在压力作用下，细胞膜的磷脂双层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小而收缩。加压对细胞膜常常表现出通透性的变化和氨基酸摄取的受阻。⑶高压对微生物的失活作用：一般高压降低微生物的生长和生殖的速率，特高压引起微生物的死亡。⑷高压对芽孢的失活作用2.高压和生物化学反应高压导致蛋白质电离基团去质子化，破坏离子键和疏水键，从而改变蛋白质分子的构象和结构。高压抑制发酵反应:高压发酵产物与常压发酵有较大差异。四.高压杀菌的作用机理3.高压和酶促反应酶的压力失活的机制是：改变分子的内部结构；活性部位上的构象发生变化。四.高压杀菌的作用机理五.影响高压杀菌的主要因素PH：压力会改变介质的PH，且逐渐缩小微生物生长的PH范围温度：在低温或高温下，高压对微生物的影响加剧。食品成分：水分活度：杀灭微生物也取决于水分活度。微生物生长阶段：微生物对高压的耐受性随其生长阶段不同而异。微生物在其生长期，尤其是对数早期，对压力更敏感。压力使低温下细胞因冰晶析出而破裂的程度加剧在一定温度下，微生物中的蛋白质、酶等会发生变性糖：浓度越高，微生物致死率越低盐：浓度越高，微生物致死率越低添加物：富含蛋白质、油脂的食品高压杀菌较困难；适量的脂肪酸酯、糖脂及乙醇后，会增强高压杀菌的效果。性质加热法高压法本质不同分子加剧运动，破坏弱健，使蛋白质、淀粉等生物高分子物质变性，同时也破坏共价键，使维生素、色素、香味物质等低分子物质发生变化只影响高分子结构氢键、离子键等非共价键操作过程操作安全、灭菌效果好操作安全，灭菌均匀，耗能低处理过程中变化既有化学变化，又有物理变化纯物理变化，有利于未来生态环境保护六.高压杀菌与加热法七.高压技术在食品加工中的应用1.高压对食品中营养成分的影响①.高压对蛋白质的影响高压使蛋白质变性，可能是由于高压使蛋白质的原始结构伸展，导致蛋白质体积的改变。加压使鸡蛋的蛋白质变性，加压后的颜色与加压前一样鲜艳，而口感仍然是生鸡蛋味，且维生素无损失。高压对食品中的酶的活性的影响是：压力较低时，高压可能会增加酶的活力，如切片的土豆、苹果和洋梨，在压力较低时，可激活组织中多酚氧化酶，导致褐变的发生。若加压到400MPa以上时，则酶的活性逐渐丧失。可见，与迅速加热使酶失活一样，加压速率也应提高，以达到快速钝化酶的目的。七.高压技术在食品加工中的应用1.高压对食品中营养成分的影响②.高压对淀粉及糖类的影响高压可使淀粉改性。常温下加压到400～600MPa，可使淀粉糊化而呈不透明的粘稠状物，且吸水量也发生改变。原因是压力使淀粉分子的长链断裂，分子结构发生改变。用高压处理蜂蜜，除微生物死亡以外，对糖几乎无影响。七.高压技术在食品加工中的应用1.高压对食品中营养成分的影响③高压对油脂的影响油脂耐压程度低，在常温下加压到100～200MPa时，基本上变成固体，但解除压力后，又恢复到原状；高压对油脂的氧化也有一定的作用。七.高压技术在食品加工中的应用1.高压对食品中营养成分的影响④高压对食品中其他成分的影响油脂耐压程度低，在常温下加压到100～200MPa时，基本上变成固体，但解除压力后，又恢复到原状；高压对油脂的氧化也有一定的作用。七.高压技术在食品加工中的应用2.高压在食品加工中的应用1.高压杀菌在肉制品加工中的应用经高压处理的肉制品在柔嫩度、风味、色泽及成熟方面，均得到改善，同时也增强了其保藏性。七.高压技术在食品加工中的应用2.高压在食品加工中的应用2.高压处理在水产品方面的应用高压处理可保持水产品的新鲜风味，比常规加热方法处理更能保持其原有的风味、色泽、口感和质地。七.高压技术在食品加工中的应用2.高压在食品加工中的应用3.高压处理在果酱中的应用在果酱加工中应用高压处理，不仅可以杀菌，而且可以简化工艺，还可提高品质。如草莓、猕猴桃、苹果酱采用高压处理，只需在室温下用400~600MPa的压力直接对软包装密封的果酱进行10～30min处理，便可得到色香味均佳的产品。七.高压技术在食品加工中的应用2.高压在食品加工中的应用4.在低盐腌菜加工中的应用高压杀菌处理低盐、无防腐剂的腌菜，可获得良好的效果。高压(300~400MPa)处理，可使酵母或霉菌致死，既可延长腌菜的保存期，又可保持腌菜原有的新鲜特色。八.高压技术的未来趋势针对超高压灭菌已经取得的成果及存在的问题，我认为以后的超高压灭菌研究将有以下几个主要趋势：完善已有的灭菌模型或开发新模型。1研究微生物细胞以及芽孢耐压机理。2设计制造可以快速加压、降压，快速进料、出料的新型设备。3设计制造可用于液态物料加工的连续式设备。4提高设备本身的易用性、稳定性。5[1]赵俊芳，赵玉生.初探食品工业中的超高压灭菌技术.包装与食品机械，2006，24（5）：27-30.[2]方婷，叶克城，陈媛媛.超高压杀菌技术及其在食品工业中的应用前景.福建省农业工程学会2006年学术年会论文集，2006，47-50.[3]生庆海，程建军，王辉兰.一种新的食品加工技术——超高压技术.中国乳品工业，2000，28（5）：23-25.[4]黄琴，贺稚非，龚霄等.超高压灭菌技术及其在食品工业中的应用.四川食品与发酵，2008，44（3）：46-50.[5]徐怀德，王云阳.食品杀菌新技术[M].北京：科学技术文献出版社，2004，270-273.