超高压技术在水产调味品应用的现状研究

蓝尉冰，廖文杰，韩鑫 *，陈美花,3

(1.北部湾大学，广西 钦州 535099；2.广西大学，南宁 530004；3.广西北部湾 特色海产品资源开发与高值化利用高校重点实验室，广西 钦州 535099)

我国水产资源丰富[1]，但相对于家禽肉类资源，其深加工水平较低，且主要集中在生鲜、冷冻等简单的鱼糜、虾糜制品销售[2]，故水产资源利用率低。为提高水产资源利用率，解决水产品销售滞留等问题。部分学者利用其做成鱼酱、蚝油、虾酱油等调味品[3-5]，满足人们对食品风味的追求。目前做调味品有水煮、浸泡、发酵等方式[6]，但海产品水分含量高，易受病原菌污染而腐败变质，故所得调味品普遍存在货架期较短的问题[7,8]。

超高压技术是一种绿色环保非加热杀菌技术，现已成为食品杀菌研究热潮，但集中在家禽类、水产冷冻等，应用于海洋调味品较少[9-12]。为充分应用超高压技术，本文从原理和技术应用上研究超高压技术在食品行业中应用及存在的问题，期望将此技术用于北部湾生产水产调味品，解决我国调味品资源紧缺的问题。故本文综述了超高压技术设备、工作原理以及其在食品行业尤其在水产调味品中的应用。为提高我国水产品利用价值，扩大调味品品种，带动水产经济文化发展提供了技术支持。

1 超高压技术介绍

1.1 超高压设备

超高压加工装置的特点是承受的压力很高，在 150～600 MPa 之间。目前最常见的装置由两大部分组成：加压、减压系统与高压容器，其中装置核心为高压容器，其要求苛刻。容器的密封对于超高压设备来说是其关键问题，因此整个设备的重要组成部分就是其密封结构，目前超高压密封大多采用自紧密封，比较适应于食品加工过程中开启频繁、装拆方便等特点[13]。

1.2 超高压技术原理

传统的加热杀菌是通过高温改变细胞膜的通透性，使膜上的蛋白质变性，酶失去活性，最后使食品中含的 DNA 发生改变来达到灭菌的目的。而超高压技术是食品在经过 100 MPa 以上超高压处理，加压一段时间后，使蛋白质变性而凝固，并杀死食品中大部分甚至全部微生物，钝化酶的活性，从而使食品保质期得到延长。它是一个利用勒夏特列原理与帕斯卡原理的一个物理过程。而且超高压能够对非共价键(氢键、离子键)产生影响，却对共价键影响很小，所以对于食品中的氨基酸、色素等一些风味物质影响较小，能很好地保留其风味[14]。

1.3 超高压杀菌影响因素

超高压杀菌处理过程中，存在着许多影响超高压灭菌效果的因素，其中影响其杀菌效果的3大主要因素为压力、温度和保压时间。杭瑜瑜[15]研究了超高压处理对鱼丸的杀菌效果，通过单因素与正交试验的结果表明：最适合的工艺条件为操作压力400 MPa、协同温度30 ℃、保压时间5 min。其中影响超高压杀菌效果的3个因素中，压力影响最大，协同温度次之，保压时间相对而言最小。

2 超高压技术在食品行业的应用

2.1 超高压在果蔬方面的应用

超高压技术应用在果蔬加工中最成功的是果蔬的杀菌[16]。果蔬产品的结构相对于其他固态食品而言，耐压性比较弱，所以传统的热杀菌技术在加工与杀菌过程中往往会导致果蔬本身受到损害，影响其风味与营养成分。而超高压技术的杀菌过程，并不需要传统的热处理过程就可以完成，所以可以有效保留食品风味、新鲜度和营养价值，更加符合消费者对食品的要求[17]。

其次，超高压技术在对果酱的加工中，由于高压促进了果实、砂糖和果胶混合物的凝胶化，糖液向果肉内渗透，并可以同时杀菌使得超高压处理的果酱比加热处理的果酱风味更佳。

同时，新鲜果汁中含有很多对人体有利的营养成分，但是这些营养成分在经过传统热力杀菌后损失非常大，特别是维生素C，直接加热损失高达95%，但是超高压技术却可以使果汁饮料中的营养成分得到有效保存。

2.2 超高压在乳制品方面的应用

超高压技术应用于发酵乳中，主要是在原乳中微生物的灭活，从而达到延长保质期的目的。超高压技术不仅可以保证有效杀灭微生物，还可以很好地解决酸奶在加工过程中硬度或粘度太低、乳清析出等问题，还能较好地保持乳制品的营养成分和风味。牛乳中主要的蛋白质是酪蛋白，酪蛋白通过静电作用和疏水作用凝聚，然后成为酪蛋白胶束。而超高压主要是通过胶体状态下的磷酸盐和钙来对酪蛋白产生凝胶，进而促进了牛乳物理性质的提高。

学者在对酪蛋白进行超高压处理时的结果显示：酪蛋白在经过超高压处理后，其加工特性得到明显提高，譬如黏度、溶解性和乳化性等，尤其是在400 MPa时特性效果最好。

2.3 超高压在肉制品方面的应用

近年来很多科学家经过大量实验，其结果表明在提高肉制品嫩度上超高压技术有着巨大优势，与其他方法相比，嫩化效果更显著，且最大程度保留了肉制品的原有风味与营养价值。超高压通过对肉制品中肌原蛋白的影响，有助于肉中内在性质的保留，并提高肉质，避免了肉中更多能量的损失，从而替代了原本需要添加的一些食品添加剂。而利用超高压对生物大分子的杀灭作用来杀灭肉制品中的微生物，也能更好延长肉制品的货架期[18]。

2.4 超高压在水产品方面的应用

超高压技术在鱼类的加工中主要是杀菌、灭酶、杀虫以及鱼糜制品品质结构的改良。微生物是影响水产品货架期的重要因素，而超高压处理能有效地减少水产品中微生物的数量，进而延长其货架期。很多腐败菌对高压敏感，因此超高压对水产品中特定微生物也有很好的抑制效果。

鱼糜是一种以鱼肉为主料，搅碎后加入各种辅料，经过擂溃形成鱼浆，再经过成型、凝固等步骤加工后的鱼肉食品，而鱼糜中的凝胶特性是其最重要的性质，实验充分表明超高压处理之后的鱼糜通过共价键与非共价键的作用使得凝胶作用增强。超高压技术在水产品中的应用很多，如虾的杀菌、海参和海水鱼的保藏等。

超高压技术对牡蛎脱壳效果显著，牡蛎在超高压环境下，肌肉纤维和壳体的粘联组织会被高压拆分，牡蛎可以不借助任何外力作用轻松脱壳。在此基础上，水产品脱壳技术还被广泛应用龙虾、扇贝等贝类水产中。

3 超高压技术在水产调味品中的加工现状

由水产品加工成的调味品营养丰富，是因为天然海产品中含有丰富的氨基酸、肽类、有机酸等。且它具有鲜美的风味和口感，逐渐成为当下流行的一种调味品。海洋调味品用发酵法制作比较普遍，鱼酱油、蚝油等的加工就是利用发酵法，像鱼露的加工也是利用鱼体自身含有的酶及微生物产生的酶类在一定条件下发酵而成。

超高压技术是一个物理反应过程，可以在常温下进行灭菌，而且能取得更好的灭菌效果，不需要再添加一些食品添加剂的情况下就使调味品的风味、香味、营养成分得到比较完整的保存，有效延长水产调味品的保质期。但是，目前我国在超高压技术在海洋水产品调味品中的应用很少，基本还处于初级研究阶段。不仅如此，超高压设备工作容器小，一次性可处理量少，而且设备要求比较高，过程中还需要高压条件，导致经济成本很高。各个方面的因素使得超高压技术无法满足批量式的生产，这也是超高压处理在水产调味品中没有形成工业化的主要原因。

4 超高压技术的优点与不足

优点：超高压技术作为当前比较热门的技术之一，不需要热处理就可以杀菌是最其显著的一个特点。它克服了热杀菌的不足，有效地减少甚至避免了加热处理对食品本身和一些食品添加剂的影响，对食品的风味及营养成分能比较有效地保存。而且超高压灭菌过程中耗能较少，对环境无污染，相对来说比较绿色环保。超高压处理影响的是微生物的内部结构，对其内源酶活性进行抑制，进而有效杀灭对于食用者安全不利的因素，使水产调味品的保质期得到延长，灭菌效果也更加好，还避免了防腐剂的添加[19]。

不足：超高压处理时，食品必须进行密封包装，所以原料中本身已经存在的有毒有害物质就没有办法除去，且因为在高压下体积会缩小，因此只能用软包装材料。而由于各种酶、微生物的耐压性不同，所以杀死不同酶、微生物必须用不同层次的压力，所以如果在工艺条件不恰当的情况下仍然可能有酶和微生物存在，与光、氧接触之后还可能导致食品变质。

5 总结与展望

水产调味品因其鲜美的独特风味在调味品市场备受青睐，但因其原料含水量多、原料易污染等问题导致水产调味品的货架期受到限制，造成水产资源利用率低，海鲜调味品品种较少。超高压技术是一种绿色环保的杀菌技术，在延长食品保质期方面具有很大的发展前景。广西北部湾作为靠海地区，水产资源较为丰富，如果将超高压技术应用于广西北部湾海域水产资源的开发，以及水产调味品的研究，那么我国的水产品特别是水产调味品一定可以取得迅速的发展与进步，进而引动整个北部湾地区经济的发展，解决我国调味品资源紧缺的问题。