超高压技术在食品加工中的应用

刘树攀

（甘肃农业职业技术学院，甘肃兰州 730020）

热处理技术是一种传统的食品加工技术。在热处理技术下，食品中热敏性的营养成分容易被破坏，加重褐变反应，不利于食品呈现良好的色泽，同时食品的品质也容易受到不良影响。由此可见，传统热处理食品加工技术具有诸多不足之处。伴随着科学技术的快速发展，一种新型的食品加工技术应运而生，有助于提升食品加工水平，而这种技术则是超高压技术。为强化食品加工效果，有必要认真地研究超高压技术，构建完善的超高压技术在食品加工中的应用体系，便于指导具体的食品加工活动。

1 超高压技术的基本原理

超高压技术指的是把食品原料以充填的方式置入柔软的容器中进行密封，再对食品进行高压处理（100～1 000 MPa），使食品中的生物高分子物质（如淀粉、蛋白质等）变性、失活、糊化，并且还会杀灭食品中微生物的食品加工技术[1]。由此可见，超高压技术在保证食品安全、品质等方面发挥着重要作用。

2 超高压技术的作用机理与特点分析

2.1 作用机理

为提高对超高压技术的认识，有必要深入研究该技术的作用机理。在超高压技术的影响下，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不仅会影响细胞的形态，而且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。经过超高压技术处理的食品，淀粉会发生变性，蛋白质会凝固，微生物会被杀灭。因此，超高压技术会对食品中的生物高分子物质以及微生物等产生一定的影响，从而实现食品加工的目的[2]。超高压技术处理食品属于一种物理加工技术，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，有助于确保食品的品质、色泽、营养价值。随着社会发展，超高压技术的发展水平不断提升，这对于提高食品加工水平具有重要意义。基于此，更加需要投入精力认真研究超高压技术，以此强化超高压技术在食品加工中的应用效果。

2.2 特点

超高压技术的应用特点如下。①操作简单便利，处理时间短。②技术处理节能，极少产生污染。③能够保留食品本身的色泽、味道、营养物质等。④通过组织变形，能够获得新物性食品。超高压技术在食品加工中具有应用优势。在食品加工中，要积极地发挥超高压技术优势，确保食品加工水平。

3 超高压技术在食品加工中的具体应用

3.1 乳品加工

超高压对食品中的微生物结构、基因、细胞等均会产生一定的影响。如果在乳品加工中使用超高压技术，乳品中的细菌细胞膜以及细胞壁将会受到破坏。另外，在超高压的作用下，乳品大分子结构同样会发生变化，能够影响酶的活性，加快微生物死亡速度，从而起到杀菌，延长乳品保存时间的作用。为杀灭乳品中的细菌，要科学控制压力。通常情况下，在100～600 MPa高压环境下，乳品细菌将会大幅度下降。随着压力的升高，细菌被杀灭的几率也会随之加大。一般而言，在600 MPa高压环境下，乳品中的孢子则会逐渐消除，孢子以及细菌的消除使乳品的安全性将会得到有效增强[3]。在传统食品加工技术下，乳品容易发生脂肪上浮现象，这对于乳品的口感、品质、营养价值会造成消极影响。通过将超高压技术应用在乳品加工中，就可以避免出现该问题。研究发现，在大于400 MPa高压环境下，会抑制脂肪上浮，从而尽可能地保证脂肪与乳品其余物质相融。在应用超高压技术加工乳品时，会出现脂肪氧化反应。压力、时间、温度等与乳品脂肪氧化反应具有重要的关系。其中，在加工温度环境为 -4 ℃，压力为200 MPa时，脂肪氧化反应会与时间呈现正比关系。较高的乳品的浑浊度会影响乳品品质，因此在应用超高压技术加工乳品时，应注重控制乳品浑浊度。而调整压力则可以调整乳品浑浊度。

3.2 发酵食品加工

超高压技术影响大分子结构，使得大分子结构发生不良变化。其中，会导致蛋白质分子结构出现变化。例如，在大于300 MPa的高压环境下，蛋白质分子中氢键会逐渐断裂。当前，应用了超高压技术处理酸奶酪，使大分子蛋白质进行分解，形成小颗粒蛋白质，极大提高了奶酪凝胶的强度，保证了发酵食品消化速度。在这种情况下，食品的口感得到了很大程度地提升。另外，蛋白质的溶解性会在高压环境下发生变化。使用超高压技术可以暴露出蛋白内部疏水与极性基团，加大蛋白质表面电荷分布与水化作用，使蛋白质的溶解性增强。如果能够增强发酵食品的溶解性，就容易保证发酵水平。为实现该目的，可以将超高压技术应用在发酵食品加工中。在发酵食品加工中，要善于应用超高压技术，沉淀发酵食品中的杂质，从而确保发酵效果，便于人体消化、吸收。由此可见，超高压技术对于提升发酵食品加工水平具有重要作用。

3.3 肉制品加工

肉制品是人们经常食用的食品。为提高肉制品加工水平，保证肉制品的口感、色泽以及食用安全性，有必要积极食用超高压技术处理肉制品。不同的肉制品适应的处理温度以及压力存在差异，所以要合理控制温度以及压力。针对价廉质粗的牛肉，可以在常温状态下对其应用250 MPa的高压进行处理，确保牛肉的嫩度，满足消费者对牛肉的口感需求[4]。另外，在300 MPa的高压环境下，对鱼、鸡肉进行持续10 min的处理就可以确保该肉质获得轻微烹饪相似的组织状态。食品加工厂应结合肉制品类型、加工制作目的等，控制高压加工条件，从而保证肉制品加工质量。

3.4 水产品加工

在对水产品进行加工后，要保证水产品的色泽、质地、风味等。如果应用传统的食品加工技术，则难以满足该要求。通过将超高压技术应用在水产品加工中，就可以实现以上要求。所以，有必要加大超高压技术在水产品加工中的应用力度。为确保水产品加工效果，有必要结合水产品类型，采取合适的超高压加工方法。①针对鱼类产品，要做好灭虫、灭菌、灭酶与改良鱼糜工作，提高鱼类产品的安全性以及品质[5]。其中，在大于350 MPa的高压环境下处理鱼浆，可起到杀菌的作用。随着超高压技术的发展，国外学者积极研究了超高压技术在鱼类加工中的应用。CHUNG等[6]经过实践研究发现，应用超高压技术制作鱼糜，能够显著提高鱼糜的张力值、强度以及透明度，从而提高鱼糜品质。因此，他们提倡“食品加工厂使用超高压技术加工鱼糜”。伴随着研究的深入，CHUNG等还提出了更好地增强鱼糜口感的加工方案。其中，可以用乙烯袋包裹鱼糜，将水作为介质，并在400 MPa高压环境下，对产品进行持续10 min的操作，可以确保鱼糜口感，从而满足消费者对鱼糜口感的需求。②针对贝类产品，要做好贝类产品的脱壳工作，保证脱壳率。若在 241 MPa高压环境下，对牡蛎产品进行持续2 min的操作，就可以保证88%左右的脱壳率。如果在 310 MPa高压环境下，对牡蛎产品进行操作，就可以保证100%的脱壳率。虽然在310 MPa高压环境下，牡蛎产品脱壳率高，并且用时短，但其也存在弊端，即牡蛎的颜色以及外观则会受到影响。所以，要做好控制压力，以便在提升托脱壳率的同时确保脱壳效果。而在压力80 MPa、时间5 min、温度40 ℃下处理牡蛎，不仅可以保证100%的脱壳率，而且可以确保牡蛎外观[7]。③针对海参保藏，食品加工厂需要做好海参的保藏工作，确保海参品质。若应用传统的海参保藏技术，容易导致海参流失营养物质，影响海参的品质。为此，食品加工厂应选择合适的海参保藏技术。而在海参保藏中使用超高压技术就容易保证海参品质，避免海参流失营养物质。因此，可以将超高压技术应用在海参保藏中。为强化海参保藏效果，需要在加工时将压强控制在450～500 MPa，同时将时间控制在20 min，而温度则控制为4 ℃。在这种情况下，就容易提升海参保藏 水平[8]。

3.5 果汁与果酱加工

在食品加工中，会涉及果汁与果酱的处理。为提高果汁与果酱处理水平，可以使用超高压技术，确保果汁与果酱的色泽、口感。在对果汁与果酱进行处理时，要注重控制压力以及处理时间。以柑橘类果汁产品为例，在100～600 MPa高压环境下，对其进行持续10 min的处理，则可降低酵母菌、细菌总数，杀灭细菌[9]。而在600 MPa的高压环境下，与低温加热相结合，可以保证100%的灭菌率[10]。虽然在一定的高压以及温度下处理了产品，但产品的味道并没有发生变化。

4 结语

综上所述，超高压技术处于一种非热处理方式，对于提升食品安全性，保证食品品质，增强消费者对食品的满意度等具有重要的意义。所以，超高压技术受到了相关人士的关注。从目前现状来看，诸多食品厂应用超高压技术加工食品，以此实现食品加工目标。为强化食品加工效果，一定要重视研究以及把控超高压技术，掌握超高压技术应用技巧，了解超高压技术应用注意事项。同时要根据不同的食品类型，采取合理的食品加工策略。总而言之，要认识到超高压技术在食品加工中的应用价值，加大超高压技术在食品加工中的应用力度，有效完成食品加工任务。