張簫音

摘要：隨著國民對食品安全的重要性認(rèn)知度進(jìn)一步提升，食品生產(chǎn)技術(shù)水平開始受到越來越多人的關(guān)注。在諸多食品加工技術(shù)中，超高壓加工技術(shù)應(yīng)用廣泛，已經(jīng)全面覆蓋蛋白質(zhì)類食品、果蔬食品、速凍品及乳制品等食品加工過程中。本文圍繞超高壓技術(shù)的原理、作用機理與特點，探討超高壓在蛋白質(zhì)食品改性中的影響，總結(jié)了其在蛋白質(zhì)食品加工中的具體應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：超高壓技術(shù);蛋白質(zhì)食品;改性;加工

引言

目前人們對蛋白食品的要求較高，不僅追求食材的口味，還追求食材的品質(zhì)，在這種情況下，提高食品加工質(zhì)量，為用戶提供滿意的食品加工顯得尤為重要。超高壓技術(shù)和傳統(tǒng)的食品處理技術(shù)相比，能有效解決蛋白食品色澤、口味等方面的品質(zhì)問題，對此應(yīng)根據(jù)加工食品的屬性來科學(xué)地選擇食品加工方式，以保證食品加工質(zhì)量。

1超高壓處理的作用機理與特點分析

1.1作用機理

在超高壓處理中，基于液體介質(zhì)的作用，物料體積會被壓縮，而由超高壓所形成的極高靜壓，除了會對細(xì)胞的形態(tài)造成影響外，還會改變形成生物高分子立體結(jié)構(gòu)的各種非共價鍵，如疏水鍵、離子鍵、氫鍵等，最終會使淀粉變性、蛋白質(zhì)凝固等，酶被激活或者失活，微生物被殺滅（如細(xì)菌等）。高壓處理實為一個物理進(jìn)展過程，對低分子化合物（如風(fēng)味物質(zhì)、色素及維生素等）相對應(yīng)的共價鍵不會造成明顯影響，因而可以將食品的原有色澤、營養(yǎng)價值等較好的保存下來，這也是此技術(shù)現(xiàn)階段被應(yīng)用在多種食品加工、殺菌領(lǐng)域中的典型機理。

1.2特點

超高壓的作用比較均勻，能瞬間壓縮，時間短，操作簡便且安全，耗能低，污染少;可以將食品原有風(fēng)味（如香氣、色澤、味道等）、天然營養(yǎng)（如維生素、纖維素等）保留下來;另外，通過進(jìn)行組織變性，可以從中獲得新物性食品。

2超高壓技術(shù)及其在蛋白質(zhì)食品加工中應(yīng)用優(yōu)勢

超高壓技術(shù)的應(yīng)用原理主要是將氣體積液體進(jìn)行加壓處理，需加壓至超出100MPa以上，目前，此項技術(shù)主要包括3種類型，分別是超高靜壓、超高壓水射流以及動態(tài)超高壓技術(shù)，在應(yīng)用范圍方面，極為廣泛。在食品加工領(lǐng)域中，主要應(yīng)用的技術(shù)類型是超高靜壓技術(shù)，最早于1914年，美國著名物理學(xué)家首次應(yīng)用靜水壓技術(shù)進(jìn)行了蛋白質(zhì)凝固處理，并將靜水壓加高至700MPa，形成了蛋白質(zhì)凝膠報告。該項技術(shù)研究至1986年，由日本學(xué)者提出了更為精確且專用于食品加工領(lǐng)域的超高壓加工技術(shù)。截至2020年末，全球范圍內(nèi)已經(jīng)建立近千家食品高壓處理廠家，年生產(chǎn)能力也初步超出百萬t。由此可見，在食品加工過程中，超高壓技術(shù)的應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢的極具突出性。超高壓技術(shù)應(yīng)用在蛋白質(zhì)類食品加工時，其主要是在彈性容器內(nèi)或是在無菌壓力系統(tǒng)中，配置專用的傳壓介質(zhì)，一般以水或其他流體類介質(zhì)為主。隨后，在常溫或是低溫狀態(tài)下對食品進(jìn)行加工處理，借助100MPa以上的壓力使食品內(nèi)的蛋白質(zhì)實現(xiàn)活性改變。超高壓處理技術(shù)相比于傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)食品加工處理技術(shù)而言，可以實現(xiàn)食品滅酶及殺菌的效果，避免食品本身色香味流失;還可跳出壓力梯度的限制，提升傳壓速度，優(yōu)化蛋白質(zhì)食品加工處理效率。

3超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)食品加工中的應(yīng)用

3.1超高壓技術(shù)在蛋白食品加工環(huán)節(jié)的應(yīng)用

隨著生活水平的不斷提高，人們對食材的要求越來越苛刻，尤其是在特別的烹飪模式下需要食材滿足新鮮、品質(zhì)優(yōu)良等特點，在這種情況下，普通的食品處理方式很難滿足蛋白食品加工要求，而運用超高壓技術(shù)不僅能夠保證蛋白食品加工處理質(zhì)量，而且還能滅菌處理，滿足現(xiàn)代人的健康需求。對超高壓技術(shù)在蛋白食品加工環(huán)節(jié)的應(yīng)用進(jìn)行了匯總分析，主要包括以下兩點：①在利用超高壓技術(shù)對蛋白食品進(jìn)行處理過程中，首先要對蛋白食品進(jìn)行相應(yīng)的包裝，高壓處理的過程是在液體介質(zhì)中完成的，需要滿足1000MPa壓力標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過一定的時間后，使蛋白食品中的微生物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，比如酶失去活性;破壞氫元素，使其無法和其他元素進(jìn)行結(jié)合等，以此達(dá)到滅菌目的，使蛋白食品被更好地儲存。②加工不同的蛋白食品所要求的壓力不同，需要結(jié)合食品的特性、營養(yǎng)成分等情況來采用不同的壓力標(biāo)準(zhǔn)，比如肉類蛋白食品的處理過程中，最適宜的處理壓力為300MPa，既能保證肉類食品的新鮮，最大限度地保存食品的營養(yǎng)成分，也能達(dá)到殺死有害微生物的處理效果;而對于火腿等腌制類蛋白食品，壓力標(biāo)準(zhǔn)為600MPa，溫度為30℃左右，處理時間為6min左右等。

3.2超高壓技術(shù)在蛋白食品顏色風(fēng)味方面的應(yīng)用

在蛋白食品處理中，人們對色澤、口味要求較高，尤其是肉類產(chǎn)品中需要保證一定的色澤度。肉類產(chǎn)品中的色澤主要體現(xiàn)在亮度、紅度兩個方面，經(jīng)過相關(guān)的研究實驗，發(fā)現(xiàn)采用超高壓技術(shù)進(jìn)行蛋白食品處理的過程中，壓力值和亮度、紅度之間的關(guān)系并非正相關(guān)，在壓力變大的情況下，肉制品的亮度會提升，紅度值則會下降，肉的色澤會逐漸變淡，并形成灰棕色。而從肉制品的色澤影響因素來看，紅度、亮度兩個因素均衡，才能保證食品良好的色澤，因此在超高壓技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)科學(xué)的設(shè)置壓力標(biāo)準(zhǔn)，使亮度、紅度都能保持在最佳狀態(tài)。此外在蛋白食品處理中應(yīng)考慮食品風(fēng)味，比如超高壓壓力值為400MPa時，羊肉的紅度數(shù)值會降低，羊肉呈粉紅色，并出現(xiàn)小斑點，形成一種別樣的風(fēng)味。

3.3果汁與果醬加工

采用超高壓處理之后的果醬、果汁，其無論是在風(fēng)味、顏色上，還是在營養(yǎng)成分上，均與沒有進(jìn)行加壓處理的新鮮果醬、果汁無差異。研究表明，在100～600MPa條件下，對柑橘類果汁（pH值在2.5～3.7）進(jìn)行加壓處理10min，結(jié)果得知，霉菌、酵母菌、細(xì)菌總數(shù)都隨著加壓強度的增大而減少，特別是霉菌、酵母菌，能夠被完全殺滅，但仍有一些菌種形成有著較強耐熱性的芽孢殘留（枯草桿菌等）。若加壓到600MPa，然后與低溫加熱相結(jié)合，能夠達(dá)完全滅菌的效果，且經(jīng)超高壓殺菌之后所得到的果汁，其化學(xué)成分、風(fēng)味均沒有發(fā)生改變。

3.4花生致敏性處理中超高壓加工技術(shù)的應(yīng)用

目前可檢測出，花生這一食品過敏原蛋白共計11種，在分屬類型上分別對應(yīng)各自的蛋白質(zhì)家族，其中花生的主要過敏原蛋白包括Arah1、Arah3、Arah2及Arah1，且最后一種蛋白過敏原含量高居首位，不僅熱穩(wěn)定性高，同時還具有耐酶解特性，可被超出90%以上花生過敏患者血清所識別。對此有學(xué)者在花生烘焙加工研究中，對比了單獨烘焙和超高壓烘焙加工成果，經(jīng)過超高壓處理后，花生被胰蛋白消化速度顯著提升，且隨著壓力的加大以及加壓時間的延長，花生內(nèi)致敏原蛋白與患者血清結(jié)合能力明顯下降，說明致敏性被降低，值得推廣。

4結(jié)束語

超高壓技術(shù)具有時效快、效率高等食品生產(chǎn)加工特點，能夠保證食品新鮮、口感優(yōu)質(zhì)，所以具有極大的應(yīng)用價值。目前超高壓技術(shù)主要應(yīng)用于加工、嫩化、顏色風(fēng)味、凝膠保水、冷凍解凍以及起泡等方面。超高壓技術(shù)不僅能保證蛋白食品的整體質(zhì)量，通過壓力的調(diào)節(jié)，還能打造不同的風(fēng)味，這對提高蛋白食品生產(chǎn)質(zhì)量，滿足目前食品需求具有重要的意義。

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