Fe3+对于维生素C的降解起着重要作用，在高
压下会更加明显
Cu2+的存在，在高压下会激活铜酶，铜酶是维
生素C降解的重要酶类之一

在高压作用下，氧化型维生素C可能会转变成
还原型维生素C

总体来看，无论上升还是下降，其幅度都很小， 可以认为高压处理对维生素C的影响很小
（6）高压对风味物质、色素等的影响
（2）影响细胞生物化学反应
按照化学反应的基本原理，加压有利于促进反
应朝向减小体积的方向进行，推迟了增大体积的化
学反应，由于许多生物化学反应都会产生体积上的 改变，所以加压将对生物化学过程产生影响。
（3）影响细胞内酶活力
高压还会引起主要酶系的失活，一般来讲压力
超过300MPa对蛋白质的变性将是不可逆的，酶的

对加热后会失去特有色泽、芳香或产生褐变的 果汁最好也采用高压杀菌技术

超高压可对胡萝卜和大蒜品质进行保持和改善
（2）动物性原料
①高压处理用于肉的品质改善

肉类等经高压处理能杀灭肉类细菌，不损坏维
生素等营养成分及原风味，改善肉组织

高压嫩化机理
机械力作用使肌肉肌纤维内肌动蛋白和肌球蛋 白的结合解离，肌纤维蛋白崩解和解离成小片段， 造成肌肉剪切力下降 压力处理使肌肉中内源蛋白酶——钙激活酶的 活性增加，加速肌肉蛋白水解，加快肌肉成熟。
于超高压容器中，以水或其他流体介质作为传递压
力的媒介物，在静高压下பைடு நூலகம்一般100-1000 Mpa）
和一定的温度下加工适当的时间，引起食品成分非
共价键（氢键、离子键、疏水作用）的破环或形成，
使食品中的酶、蛋白质、淀粉等高分子物质失活、 变性、糊化，并杀死食品中的细菌等微生物，从而 达到食品的灭菌、保藏、加工的目的。
1 概述 2 超高压对食品中各种成分的影响 3 超高压对食品中微生物的影响与 超高压杀菌
第五章 食品超高压加工技 术
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发现静水 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－果酱； 1992年，在法国召开高压食品专题研讨会；
性质而起作用，对酶促反应可产生两种结果:

1）抑制：UHP对维持酶蛋白质空间结构的次级键
（盐键，氢键、疏水键等）的破坏，导致酶活中心
改变或丧失，而失活。

2）促进：在较低压力下酶活性的上升被认为是压 力产生的凝聚作用，完整的组织中酶与底物常常被 隔离，而较低的压力可破坏这种隔离，使酶与底物
相接触，加速酶促发应。
真核微生物一般比原核微生物对压力较为敏感。
（6） UHP对微生物遗传过程的影响
a、核酸耐受高压远超过蛋白质
b、虽DNA在高压下稳定，但DNA复制和转录有
关的酶在高压下易失活
c、超高压直接作用于生物合成过程
二、 UHP杀菌影响因素
1、压力大小和加压时间、加压方式
（1）对于非芽孢菌，压力达300~600MPa就可以全部致死，
超高压可改善陈米的品质：
陈米在20℃吸水润湿后在50～300MPa处理
10min，再按常规煮制成饭，其硬度下降、黏度上
升、平衡值提高到新米范围，同时光泽和香气也得
到改良。还可缩短煮制时间
（4）超高压对脂类的影响
高压对脂类的影响是可逆的，室温下呈液态的
脂肪在高压下（100~200MPa）基本可固化。 发生相变结晶，促使更稠、更稳定的脂类晶体

在不同高压条件下过氧化物酶的活力变化： 压力在350MPa以下的范围内，随着压力的提高， 酶活性逐渐下降，到350MPa时酶活力最低，但压 力高于350MPa时，酶活力又有所回升
第二节
UHP对食品中微生物
的影响及UHP杀菌

高压杀菌：就是将食品物料以某种方式包装以后， 置于高压（200MPa以上）装置中加压 处理，使之达到灭菌要求的目的。

UHP条件产生的凝胶强度比热凝胶要高，并且 浓稠，柔滑，致密精细，弹性好，且能保持天然的 色泽及香味 但蛋白质溶液需达到一定的质量分数才能形成 凝胶，且随温度，压力增高而增高

应用于食品加工处理和保藏的范围：
①通过解链和聚合对质地和结构的重组
②通过解链、离解或蛋白质水解提高肉的嫩度 ③通过解链钝化毒物和酶 ④通过解链增加蛋白质食品对蛋白酶的敏感度， 提高可消化性和降低过敏性 ⑤通过解链增加蛋白质结合特种配基的能力，增 加分子表面疏水特性，能够结合风味物质、色素、 维生素、无机化合物和盐等
且在此范围压力越高杀菌效果越好，相同压力下，杀菌时间
延长，杀菌效果也有一定程度提高； （2）对于芽孢菌并非压力越高越好，杀灭的有效途径是促 使孢子发芽（300MPa以下）然后配合高温杀菌或其它协同 杀菌作用； （3）间歇式处理好于等压连续处理（尤其对芽孢） （4）酵母菌，霉菌的耐压性＜G阴细菌＜ G阳细菌
3、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 ；
4、目前有关超高压科学的理论与理论体系尚不完善。
二、概述
1、基本概念
超高压： 指大于100Mpa 的压力。
能承受超高压的容器称超高压容器；把生产
与维持超高压的一系列技术称超高压技术。
2.食品超高压技术：是将食品及食品原料包装后密封
8、杀菌效果稳定；
9、改善食品质构和风味。
应用于：

各种食品的杀菌 淀粉的糊化 动物蛋白的变性处理 食品高压速冻
植物蛋白的组织化 肉类品质的改善 乳产品的加工处理 酒类的催陈……
四、超高压处理的原理
液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食 品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被 压缩，生物物质的高分子立体结构中非共价键结合 部分发生变化，即物质结构发生变化，其结果是食
长时间加压影响更大。
※对三、四级结构的影响：
1）小于150 Mpa时，有利于低聚体蛋白的离解，且通
常伴随体积的减小。
2）高于150-200 Mpa的压力会导致蛋白质的伸展和离
解的低聚体亚基的重新组合。
3）在200 Mpa以上的压力，可观察到三级结构的显著
变化

超高压（＜700 MPa）对蛋白质一级结构无影

每种酶都存在最低失活压力，低于这个压力酶 就不会失活，当超过这个压力时（在特定时间内） 酶的失活速度会加速，直到完全失活

对于一些酶又存在一个最高压力，高于此压力 并不会导致酶的额外失活

在相等的处理时间下，应用循环脉冲压力处理 可以改善酶的失活
（3）超高压对淀粉的影响
在常温下把淀粉加压到400~600MPa，并保持
响，有利于二级结构的稳定，但会破坏其三级结构
和四级结构

超高压迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从有
序而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生 变形，活性中心受到破坏，失去生物活性；

高压破坏蛋白质胶体溶液，使蛋白质凝集，形 成凝胶。
UHP对生成蛋白质凝胶的影响 蛋白质加热变性时，在高温条件下，蛋白质分 子混乱形成团状结构，造成凝胶网状结构不致密， 不均匀，还可能使网络结构受到破坏，形成大的空 洞，从而形成粗糙的网络结构，进而影响其凝胶强 度。
高压失活的根本机制是：

①改变分子内部结构； ②活性部位上构象发生变化通过影响微生物体内的 酶，进而会对微生物基因机制产生影响。
（4）高压对细胞膜的影响
在高压下，细胞膜磷脂分子的横切面减小，细 胞膜双层结构的体积随之降低，细胞膜的通透性将 被改变。
（5）高压对细胞壁的影响
20~40 MPa的压力能使较大细胞的细胞壁因受 应力机械断裂而松解，200MPa的压力下细胞壁遭 到破坏。
3）水等液体既是分散介质，又是压力的均衡传递介
质。
超高压处理食品的特点
1、营养成分损失小； 2、产生新的组织结构，获得新型食品； 3、超高压杀菌可以保持食品原有的风味； 4、利用超高压处理技术，原料的利用率高； 5、灭菌均匀、高效、瞬时，耗能低； 6、不需向食品中加入化学物质； 7、菌体不产生抗性；
一、超高压杀菌的原理
基本原理：

高压导致微生物的形态结构、生物化学反应、 基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化，从而影
响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破
坏或发生不可逆变化。
（1）改变细胞形态 极高的流体静压会影响细胞的形态，包括细胞 外形变长，胞壁脱离细胞质膜，无膜结构细胞壁变 厚。
化不敏感
※对一级结构的影响：至今未见报道
※对二级结构的影响：
（1）较低压力下二级结构保持稳定。（例：羧肽酶抑制剂 400Mpa下保持稳定），在非常高的压力下（>700Mpa），二 级结构将发生变化，导致不可逆变性。 （2）α-螺旋对压力处理相对敏感，而β-片层，β-转角相对稳 定。 （3）二级结构的改变除取决于压力强度，还取决于加压时间，
2、温度 超高压在低温和较高温度下杀菌效果均比常温好。 大多数微生物在低温下的耐压程度降低，主要是由于 压力使得低温下细胞内因冰晶析出而破裂的程度加剧，所 以低温对高压杀菌有促进作用。 对一定浓度糖液在不同温度下进行高压杀菌，在同样 的压力下，杀死同等数量的细菌，温度高的所需杀菌时间 短。
3、pH值

食品中的风味物质、维生素、色素及各种小分
子物质结合状态为共价键的形式，故而高压处理过
程对其几乎没有任何影响

食品的黏度、均匀性及结构等特性对高压较为
敏感，但这些变化往往是有益的
2.超高压对具体食品品质的影响
（1）果蔬原料 高压处理后，果蔬风味、色泽与营养均保 持较好