超高压技术在蛋白质食品加工中的应用分析

张箫音

摘要：随着国民对食品安全的重要性认知度进一步提升，食品生产技术水平开始受到越来越多人的关注。在诸多食品加工技术中，超高压加工技术应用广泛，已经全面覆盖蛋白质类食品、果蔬食品、速冻品及乳制品等食品加工过程中。本文围绕超高压技术的原理、作用机理与特点，探讨超高压在蛋白质食品改性中的影响，总结了其在蛋白质食品加工中的具体应用，为相关领域应用研究提供借鉴。

关键词：超高压技术;蛋白质食品;改性;加工

引言

目前人们对蛋白食品的要求较高，不仅追求食材的口味，还追求食材的品质，在这种情况下，提高食品加工质量，为用户提供满意的食品加工显得尤为重要。超高压技术和传统的食品处理技术相比，能有效解决蛋白食品色泽、口味等方面的品质问题，对此应根据加工食品的属性来科学地选择食品加工方式，以保证食品加工质量。

1超高压处理的作用机理与特点分析

1.1作用机理

在超高压处理中，基于液体介质的作用，物料体积会被压缩，而由超高压所形成的极高静压，除了会对细胞的形态造成影响外，还会改变形成生物高分子立体结构的各种非共价键，如疏水键、离子键、氢键等，最终会使淀粉变性、蛋白质凝固等，酶被激活或者失活，微生物被杀灭（如细菌等）。高压处理实为一个物理进展过程，对低分子化合物（如风味物质、色素及维生素等）相对应的共价键不会造成明显影响，因而可以将食品的原有色泽、营养价值等较好的保存下来，这也是此技术现阶段被应用在多种食品加工、杀菌领域中的典型机理。

1.2特点

超高压的作用比较均匀，能瞬间压缩，时间短，操作简便且安全，耗能低，污染少;可以将食品原有风味（如香气、色泽、味道等）、天然营养（如维生素、纤维素等）保留下来;另外，通过进行组织变性，可以从中获得新物性食品。

2超高压技术及其在蛋白质食品加工中应用优势

超高压技术的应用原理主要是将气体积液体进行加压处理，需加压至超出100MPa以上，目前，此项技术主要包括3种类型，分别是超高静压、超高压水射流以及动态超高压技术，在应用范围方面，极为广泛。在食品加工领域中，主要应用的技术类型是超高静压技术，最早于1914年，美国著名物理学家首次应用静水压技术进行了蛋白质凝固处理，并将静水压加高至700MPa，形成了蛋白质凝胶报告。该项技术研究至1986年，由日本学者提出了更为精确且专用于食品加工领域的超高压加工技术。截至2020年末，全球范围内已经建立近千家食品高压处理厂家，年生产能力也初步超出百万t。由此可见，在食品加工过程中，超高压技术的应用范围及发展趋势的极具突出性。超高压技术应用在蛋白质类食品加工时，其主要是在弹性容器内或是在无菌压力系统中，配置专用的传压介质，一般以水或其他流体类介质为主。随后，在常温或是低温状态下对食品进行加工处理，借助100MPa以上的压力使食品内的蛋白质实现活性改变。超高压处理技术相比于传统的蛋白质食品加工处理技术而言，可以实现食品灭酶及杀菌的效果，避免食品本身色香味流失;还可跳出压力梯度的限制，提升传压速度，优化蛋白质食品加工处理效率。

3超高压技术在蛋白质食品加工中的应用

3.1超高压技术在蛋白食品加工环节的应用

随着生活水平的不断提高，人们对食材的要求越来越苛刻，尤其是在特别的烹饪模式下需要食材满足新鲜、品质优良等特点，在这种情况下，普通的食品处理方式很难满足蛋白食品加工要求，而运用超高压技术不仅能够保证蛋白食品加工处理质量，而且还能灭菌处理，满足现代人的健康需求。对超高压技术在蛋白食品加工环节的应用进行了汇总分析，主要包括以下两点：①在利用超高压技术对蛋白食品进行处理过程中，首先要对蛋白食品进行相应的包装，高压处理的过程是在液体介质中完成的，需要满足1000MPa压力标准，经过一定的时间后，使蛋白食品中的微生物结构产生变化，比如酶失去活性;破坏氢元素，使其无法和其他元素进行结合等，以此达到灭菌目的，使蛋白食品被更好地储存。②加工不同的蛋白食品所要求的压力不同，需要结合食品的特性、营养成分等情况来采用不同的压力标准，比如肉类蛋白食品的处理过程中，最适宜的处理压力为300MPa，既能保证肉类食品的新鲜，最大限度地保存食品的营养成分，也能达到杀死有害微生物的处理效果;而对于火腿等腌制类蛋白食品，压力标准为600MPa，温度为30℃左右，处理时间为6min左右等。

3.2超高压技术在蛋白食品颜色风味方面的应用

在蛋白食品处理中，人们对色泽、口味要求较高，尤其是肉类产品中需要保证一定的色泽度。肉类产品中的色泽主要体现在亮度、红度两个方面，经过相关的研究实验，发现采用超高压技术进行蛋白食品处理的过程中，压力值和亮度、红度之间的关系并非正相关，在压力变大的情况下，肉制品的亮度会提升，红度值则会下降，肉的色泽会逐渐变淡，并形成灰棕色。而从肉制品的色泽影响因素来看，红度、亮度两个因素均衡，才能保证食品良好的色泽，因此在超高压技术应用的过程中，应科学的设置压力标准，使亮度、红度都能保持在最佳状态。此外在蛋白食品处理中应考虑食品风味，比如超高压压力值为400MPa时，羊肉的红度数值会降低，羊肉呈粉红色，并出现小斑点，形成一种别样的风味。

3.3果汁与果酱加工

采用超高压处理之后的果酱、果汁，其无论是在风味、颜色上，还是在营养成分上，均与没有进行加压处理的新鲜果酱、果汁无差异。研究表明，在100～600MPa条件下，对柑橘类果汁（pH值在2.5～3.7）进行加压处理10min，结果得知，霉菌、酵母菌、细菌总数都随着加压强度的增大而减少，特别是霉菌、酵母菌，能够被完全杀灭，但仍有一些菌种形成有着较强耐热性的芽孢残留（枯草杆菌等）。若加压到600MPa，然后与低温加热相结合，能够达完全灭菌的效果，且经超高压杀菌之后所得到的果汁，其化学成分、风味均没有发生改变。

3.4花生致敏性处理中超高压加工技术的应用

目前可检测出，花生这一食品过敏原蛋白共计11种，在分属类型上分别对应各自的蛋白质家族，其中花生的主要过敏原蛋白包括Arah1、Arah3、Arah2及Arah1，且最后一种蛋白过敏原含量高居首位，不仅热稳定性高，同时还具有耐酶解特性，可被超出90%以上花生过敏患者血清所识别。对此有学者在花生烘焙加工研究中，对比了单独烘焙和超高压烘焙加工成果，经过超高压处理后，花生被胰蛋白消化速度顯著提升，且随着压力的加大以及加压时间的延长，花生内致敏原蛋白与患者血清结合能力明显下降，说明致敏性被降低，值得推广。

4结束语

超高压技术具有时效快、效率高等食品生产加工特点，能够保证食品新鲜、口感优质，所以具有极大的应用价值。目前超高压技术主要应用于加工、嫩化、颜色风味、凝胶保水、冷冻解冻以及起泡等方面。超高压技术不仅能保证蛋白食品的整体质量，通过压力的调节，还能打造不同的风味，这对提高蛋白食品生产质量，满足目前食品需求具有重要的意义。

参考文献：

[1]曹妍妍，杨傅佳，吴靖娜，等.超高压技术在水产品贮藏加工应用中的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2019，10（18）：6143-6148.

[2]叶锐，时瑞，吴曼铃，等.超高压技术在水产品保鲜加工中的应用[J].渔业现代化，2019，46（6）：8-13.