何三龍 姜超
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超高壓技術(shù)原理。超高壓技術(shù)(UHP),也稱為高靜壓技術(shù)(HHP),指的是一個食品加工方法,它改變了活動,變性或凝膠酶等生物大分子的蛋白質(zhì)和淀粉在食品在室溫或低溫下超過100MPa 的壓力,同時殺死細菌和其他微生物。超高壓技術(shù)的實現(xiàn)是以水或其他液體介質(zhì)作為壓力傳遞介質(zhì),將加工后的食品真空密封包裝放入其中,并在一定溫度下進行加壓。超高壓殺菌,抑制酶活性,可用于食品殺菌和保鮮可用于冷凍食品的均勻快速冷凍或解凍;超高壓可以破壞細胞膜的結(jié)構(gòu),加速物質(zhì)從細胞中流出,所以它可以用來幫助提取某些物質(zhì)[1]。
五味子、五味子乙素(中國醫(yī)藥生物制品檢驗所)、柱層析硅膠(100 目,青島海洋化工廠)、氯仿(北京化學(xué)試劑廠)、變色酸(沈陽東興試劑廠)、硫酸(北京化學(xué)試劑廠),食用蔗糖。
粉碎機(fz102 型);超高壓等靜壓機(dl700-0.55×1.5);紫外可見分光光度計(uv757c RT);電子天平(ma110);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(RE-52)。
(1)采用比色法測定總木脂素、總糖、有效酸度、總酸和可溶性固形物。
(2)超高壓萃取法準確稱取五味子粉2g(40 目),根據(jù)試驗條件加入適量溶劑,密封,進行超高壓處理。樣品過濾后,將濾液移入容量瓶中,固定溶劑體積,得到待測提取液。木脂素總收率= 提取液中總木脂素/ 五味子樣品質(zhì)量×100% 在萃取過程中,由于溫度、壓力等因素的影響,萃取過程中主要考慮溫度和壓力的關(guān)系[2]??紤]到實際生產(chǎn)的合理性和經(jīng)濟性,試驗壓力范圍為100-500MPa,溶劑濃度范圍為30%-90%,固液比范圍為1:10-1:90。采用均勻設(shè)計法對超高壓提取五味子總木脂素的工藝條件進行了優(yōu)化,設(shè)計了實驗方案,并用均勻設(shè)計軟件v4.0 對實驗結(jié)果進行分析。
在最佳工藝條件下,乙醇濃度越高,用量越大。為了減少乙醇的損失和降低成本,在工業(yè)實踐中應(yīng)選擇低濃度乙醇溶液作為萃取溶劑。同時,如果溶劑使用過度,后續(xù)處理的工作量會增加,生產(chǎn)成本也會增加。因此,在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,考慮到實際的生產(chǎn)潛力,試圖確定改進的提取工藝的條件。,當(dāng)乙醇濃度低于45% 時,木質(zhì)素的總收率較低,而選擇低濃度的乙醇溶液不利于提取總木質(zhì)素;當(dāng)固體溶液較弱時,活性成分與溶劑的接觸減少,不利于總褐煤的提取。
一般來說,引起酸性飲料變質(zhì)的主要細菌是酵母、霉菌等腐敗菌。根據(jù)FDA 的說法,這些細菌在300-400mpa 的壓力下處理10 分鐘后就被殺死了。低壓處理可滅活寄生蟲和病毒。酸性飲料中的孢子不會繁殖,這意味著五味子茶飲料(pH=3.15)沒有芽孢菌滅活問題。因此,在300-400mpa 的壓力下,五味子飲料中的腐敗細菌和有害細菌可以被滅活。同時,超高壓處理時間與壓力成反比,壓力越大,所需時間越短。因此,為了提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,試驗飲料的壓力設(shè)置為400mpa,時間設(shè)置為5min。五味子飲料的質(zhì)量檢測包括感官指標、理化指標、健康指標和產(chǎn)品保質(zhì)期。五味子飲料常溫保存半個月后,對照品中出現(xiàn)渾濁和細菌。經(jīng)過3 個月的處理,飲料仍為鮮紅色,有五味子的味道,清澈透明,無沉淀,結(jié)果仍符合GB2759-81 的規(guī)定。結(jié)果表明,經(jīng)400mpa處理5min 的五味子飲料能滿足商品飲料的無菌要求。
采用均勻的設(shè)計方法: 壓力350mpa,溶劑70% 乙醇,固體/液體比為1:90,確定了五味子總木脂素的最佳提取條件??紤]到生產(chǎn)的實際經(jīng)濟性,提取條件提高到350mpa,乙醇為60%,固體/ 液體比為1:50(w/V)。在這種情況下,總木脂素的總收率為2.99%,高于傳統(tǒng)工藝。經(jīng)過非常高壓的處理,濾液是透明的,沒有氣味和少量的雜質(zhì)。保持原材料的原始顏色和氣味[3]。不需要其他染料成分或試劑來減少氣味。在400mpa 的壓力下處理5 分鐘后,五味子飲料可以殺死導(dǎo)致酸性飲料腐爛的常見細菌和致病菌。同時,超高壓滅菌過程對飲料的顏色、風(fēng)味和營養(yǎng)影響不大,滅菌均勻、快捷、有效。五味子飲料的生產(chǎn)沒有加熱過程或冷卻設(shè)備。提取和滅菌過程可以在同一臺設(shè)備上進行,簡化了生產(chǎn)過程,減少了對生產(chǎn)設(shè)備的投資。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超高壓技術(shù)的應(yīng)用越來越多。因此,對超高壓技術(shù)的研究也越來越重要。人力、物力、財力等方面,研究了相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù),研究了高壓技術(shù)使用的元件、系統(tǒng),促進了技術(shù)向社區(qū)高壓相關(guān)產(chǎn)業(yè)的傳輸,更好地服務(wù)于人類。