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超高压技术及其在食品加工中应用


价格低廉的优质有机肥, 改善土壤结构和肥料的品种结构, 从单纯依靠化肥转向以有机肥为主, 以化学肥料为辅的施肥 格局; 大力发展无公害农业, 直至有机农业, 走高效、可持续
盛, 贪青迟熟, 致病虫害加重, 在用药控制时, 使农业生产环 发展之路。
境遭受化肥、农药双重污染, 农作物害虫的天敌大量死亡; 害 虫天敌的锐减, 必然导致病虫害进一步加剧, 农药用量进一 步增加, 进一步恶性循环。
另外, 就农作物品种的本身的特征而言, 其产量都是有 一定限度的, 即使在实验室, 也不可能无限增产, 更何况受气 候、土壤、栽培方式等影响较大的大田生产模式。因此, 盲目
另外, 作为农户, 要减支增收, 发展循环经济, 即在农作 物生产中, 增施有机肥, 扩大绿肥种植面积, 最大限度减少化 学肥料和农药的使用量。这既减少了生产成本, 又保护了农 村生活农业生产环境。在施肥比例上, 确立基肥为主、追肥为 辅, 重基肥、重有机肥的用肥思想, 使绿色健康农业持续发展 成为可能。
作物吸收养分是按一定比例进行的, 而化学肥料多数 只含有 1 种或几种养分, 如果只增加化学肥料, 而特别作物 所需的其他微量养分不能同时增加, 则多施无效。
作物所需养分的吸收, 既有相互促进, 也有相互拮抗作 用, 如一种养分过量时, 则势必影响其他养分的吸收。 1.2 加大了有机养分的消耗
化学肥料的大量使用, 在不增施含有完全养分的有机 肥料时, 加大了土壤中有机养分的消耗, 土壤有机质含量下
工作研究
《现代农业科技》2005 年 9 月
超高压技术及其在食品加工中应用
潘巨忠 1 薛旭初 1 杨公明 2
( 1 浙江省宁波市农业科学院农产品加工研究所 315040; 2 陕西省西北农林科技大学)
随着科学技术发展, 多种新的食品加工和贮存方法得 以研究与开发, 其中高压技术是最近引起各方面广泛关注 的“高新技术”之一。高压处理过程是一个纯物理过程, 具有 瞬间压缩、作用均匀、操作安全和耗能低的特点, 处理过程大 多伴随化学变化的发生, 有利于生态环境保护; 超高压加工 技术除节约能源、减少污染等优点外, 其最大优越性在于这 种 技 术 是 目 前 人 们 发 现 的 能 最 好 保 持 食 物 天 然 色 、香 、味 和 营养成分的加工方法。 1 超高压处理的作用机理与特点
传统的食品保藏方法主要采用热处理。因此, 食品中热
敏性的营养成分易破坏, 而且加工使得褐变反应加剧, 造成 色泽的损失, 食品中挥发性的风味物质也会因加热而有所损 失。而要用高压技术处理食品, 可以在灭菌的同时, 能较好地 保持食品原有的色、香、味及营养成分。超高压对食品中营养 成分的影响主要表现在以下几个方面: 2.2.1 超高压对蛋白质的影响。超高压使蛋白质变性, 其解 释是由于压力使蛋白质原始结构伸展, 导致蛋白质体积的改 变。无论是热力凝固还是压力凝固, 其蛋白质的消化性都很 好。但加压鸡蛋和未加压前一样鲜艳, 口感仍是生鸡蛋味, 且 维生素含量无损失。
作为基层政府和组织, 应积极引导农民结合水利兴修的 清理塘坝挑塘泥, 改水改厕建沼气池积沼液、沼渣, 发展畜禽
降, 导致土壤机械性能下降, 耕作性能恶化, 最终导致耕地退 规模养殖、圈栏养殖、堆积肥等措施, 广泛收集养分全面而且
化。 1.3 过量使用化肥, 极易造成流失和污染
特别是化学氮肥的过量使用, 易使农作物营养生长旺
酶是蛋白质。酶的压力失活也可以归因于在活性位置分 子键的结构或构形变化。受 100~300 兆帕压力作用而失活的 某些酶是可以复活的, 减压后酶的复活取决于分子的破坏程 度, 压力超过 300 兆帕后复活的可能性减小; 加压时也发生 酶和基底相互作用的变化。因此, 使酶反应活性发生了变化, 高压处理使酶活性增加或减小, 可以用来保持或提高食品的 质量。 2.2.2 超高压对淀粉及糖类的影响。超高压可使淀粉改性。 压力作为一种能量提供给水分子和淀粉分子, 与热处理淀粉 糊化的本质一样, 也是通过水合作用来实现淀粉的糊化, 只 是糊化过程中提供反应系统能量的方式不同。加热时提供给 系统的能量增加了反应物的势能, 获得了足够能量的分子形 成活化分子而实现淀粉的糊化。据研究, 对蜂蜜进行高压杀 菌处理, 结果发现在微生物致死的情况下, 对糖类几乎没有 影响。 2.2.3 高压对油脂的影响。油脂类耐压程度低, 常温下加压 到 100~200 兆帕, 基本上变成固体, 但解除压力后固体仍能 恢复到原状。另据研究认为, 当压力低于 300 兆帕时, 压力处 理对碎猪肉的 TBA 值影响很小, 压力提高后则 TBA 值成比 例得增加。300~400 兆帕看来是氧化明显与否的结果。这就 限制了高压技术在肉类产品上的应用。 2.2.4 高压对食品中其他成分的影响。高压对食品中的风味 物 质 、维 生 素 、色 素 及 各 种 小 分 子 物 质 的 天 然 结 构 几 乎 没 有 影响。例如在生产草莓果酱时, 可保持原果的特别风味、色泽 及营养。在柑桔类果汁的生产中, 加压处理不仅不影响其营 养价值和感官质量, 而且可以避免加热异味的产生, 同时还 可抑制榨汁后果汁中苦味物质的生成, 使果汁具有原果风 味。 2.3 高压技术在食品加工中的应用 2.3.1 高压处理在肉制品加工中的应用。许多研究人员采用
高压处理过程中, 物料在液体介质中体积被压缩, 超高 压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态, 还能使形成 的生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非共价 键发生变化, 使蛋白质凝固、淀粉等变性, 酶失活或激活, 细 菌等微生物被杀死, 也可用来改善食品的组织结构或生成 新型食品。
高压处理基本是一个物理过程, 对维生素、色素和风味 物质等低分子化合物的共价键无明显影响, 从而使食品较 好地保持了原有的营养价值、色泽和天然风味, 这也是高压 技术在目前各种食品杀菌、加工技术领域所独具的特点。① 瞬间压缩、作用均匀、时间短、操作安全和耗能低; ②污染少 ( 热、化学) ; ③更好保持食品的原风味( 色、香、味) 和天然营 养(如维生素 C 等); ④通过组织变性, 得到新物性食品; ⑤压 力不同作用影响性质不同; 2 超高压杀菌效果的影响因素及在食品加工中的应用
土, 了 解 土 壤 各 种 养 分 含 量 情 况 、土 壤 有 机 质 含 量 、土 壤 性 状, 针对各种土壤的不同特点, 同时根据农作物的各生长发 育期营养状况提出施肥建议, 更好的指导农民科学施肥。 2.2 良种良法
作 为 良 种 生 产 、引 种 推 广 、销 售 部 门 应 根 据 各 品 种 及 其 预 期 产 量 的 需 肥 量 、种 类 、时 机 的 不 同 特 点 提 供 肥 料 的 使 用 时期、用量、种类的指导性意见, 便于农户适时、适量地使用 对路肥料。 2.3 使用元素养分的有机肥
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作者简介: 潘巨忠( 1979~) , 男, 汉族, 浙江宁波人, 硕士研究生, 主要从事农产品保鲜加工研究工作。 60
《现代农业科技》2005 年 9 月
工作研究
农村化肥施用现状的思考
游爱文
( 安徽省宣城市宣州区沈村镇农业综合服务站 242056)
化学肥料在农业生产中的广泛应用无疑为农作物的增 施肥、攀比施肥和基追肥比例不合理不会使农业增产。
将食品物料以某种方式包 装 以 后 , 置 于 超 高 压 ( 200 兆 帕以上) 装置中加压处理, 使之达到灭菌的目的。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 使原有的功能破坏或发生不可逆的变化。 2.2 超高压技术在食品保藏中的应用
产、农民增收起到了积极的作用。但不容忽视的问题是由于 不当的施用, 肥效正与农民的期望越来越远, 甚至产生一系 列不良的后果, 若不引起高度重视并积极采取措施, 将影响
2 可采取的对策 2.1 测土施肥
作为各级政府的农技部门, 在农户积极配合下, 通过测
到农业的可持续发展。 1 化肥对增产效果不明显的原因 1.1 不能兼顾其他养分
公司, 该公司采用高压杀菌技术生产果酱, 如番茄酱、草莓、 猕猴桃和苹果酱。他们在室温下以 400~600 兆帕的压力对软 包装密封果酱处理 10~30 分钟, 所得产品保持了新鲜硕果的 口味、颜色和风味。 2.4 其他方面的应用
最近的研究已经涉及压力用于改变或改善食品的某些 特性。例如, Hayshi 等人就成功地在 200 兆帕下处理乳清, 使 酶解的 β- 乳球蛋白( β- Lg) 沉淀。且这种沉淀是选择性的, 即只沉淀 β- Lg, 而不沉淀 α- 乳球蛋白( α- La) , 后者正是配 制婴儿改性乳所需要的蛋白质。另外, 采用高压技术, 包括选 择性得去除蛋白质在内的其他例子是: ①肉制品加工中副产 品血红蛋白的脱色 ②特殊蛋白质的脱臭; ③用特定的蛋白 酶增溶或改性鱼蛋白。其他潜在的应用包括食品功能性的改 进等等。
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超高压技术对肉类制品进行加工处理, 发现与常规加工方法 艺, 提高产品品质。这方面最成功的例子是日本明治屋食品
相比, 经高压处理后的肉制品在柔嫩度、风味、色泽及成熟度 方面均得到改善, 同时也增加了保藏性。例如, 对廉价质粗的 牛肉进行常温 250 兆帕处理, 结果得到嫩化的牛肉制品。300 兆帕, 10 分钟处理鸡肉和鱼肉, 结果得到类似于轻微烹饪的 组织状态。 2.3.2 高压处理在水产品加工中的应用。水产品的加工较为 特 殊 , 要 求 具 有 水 产 品 原 有 的 风 味 、色 泽 、良 好 的 口 感 与 质 地。常用的热处理、干制处理均不能满足要求。研究表明, 超 高压处理可保持水产品原有的新鲜风味。例如, 在 600 兆帕 下处理 10 分钟, 可使水产品中的酶完全失活, 其结果是对甲 壳类水产品, 外观呈红色, 内部为白色, 并完全呈变性状态, 细菌量大大减少, 但仍保持原有生鲜味。 2.3.3 高压处理在果酱加工中的应用。在生产果酱中, 采用 高压杀菌, 不仅使水果中的微生物致死, 而且还简化生产工
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