◎ 高 晗

（廊坊卓冠檢測科技有限公司，河北 廊坊 065000）

防止食物變質(zhì)的方法有很多，比較常見的傳統(tǒng)滅菌方式分為熱處理和添加相關食品添加劑，這兩種方法實際上各有其局限性。因此，對于現(xiàn)代社會的飲食需求來說，在追求食品具有營養(yǎng)價值和優(yōu)良風味的同時，也要達到保鮮防腐的效果，高壓食品技術顯然更加符合這一要求。

1 高壓食品技術的產(chǎn)出背景及意義

為了使食物在保存和運輸?shù)倪^程中不出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的情況，通常要對食物或者食材原料進行一定的殺菌滅酶處理，主要處理方法有熱處理和添加食用防腐劑兩種。對于熱處理來說，其缺點在于消滅酶或者微生物的同時，還會破壞食物及食材本身的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和風味，從而使食物的食用價值降低。而一些添加劑對人體可能存在一定影響和傷害，尤其是在食品安全問題受到廣泛關注的大背景下，消費者對食品及食材原料中的防腐添加劑會很敏感。因此，亟需出現(xiàn)新的食品加工處理技術。一方面，要保證處理方式健康安全，不存在大量使用食品添加劑或其他化學物質(zhì)的情況；另一方面，還需要最大程度保留食物本身的營養(yǎng)價值和風味。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們的生活節(jié)奏變快，對生活質(zhì)量的要求也越來越高，其中便要求食品及相關的食品加工技術更加綠色化、天然化，以保證食品的營養(yǎng)衛(wèi)生[1]。

早在19 世紀末期，高壓滅酶殺菌技術就被研究并應用于牛奶和部分果蔬產(chǎn)品的防腐保鮮中。到了20世紀，高壓技術已經(jīng)在食品的生產(chǎn)和銷售中被廣泛應用。但是從當時的社會生產(chǎn)模式來看，人們的生活節(jié)奏較慢，對于加工類食品的要求不是很高，再加上高壓食品處理在技術突破上遇到困難，未能被廣泛應用于各類食品的生產(chǎn)加工和儲存運輸。到了二戰(zhàn)結(jié)束后，由于工業(yè)水平的提高和人們生活節(jié)奏的加快，高壓食品技術得到了長足發(fā)展，基本具備廣泛商業(yè)化的能力。在果蔬果汁以及相關的乳制品生產(chǎn)加工中，這一技術得到了廣泛應用。高壓食品技術的基本原理是以水壓作為壓力傳遞的介質(zhì)，使用100 ～1 000 MPa 的壓力輸送給需要處理的食材物料，從而達到殺菌滅酶的效果，抑或是利用這一壓力值，使其產(chǎn)生新的性質(zhì)。相較于傳統(tǒng)的高溫殺菌滅酶技術，高壓食品技術在相對低溫的環(huán)境下進行，對食品食材的結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成分破壞性小。因此，高壓食品處理技術受到了許多食品加工企業(yè)的關注和青睞，隨著社會需求的不斷增加，這一技術得到了更廣泛的研究和發(fā)展。

2 高壓食品技術在主要食材方面的應用實例

研究者認為，使用高壓食品技術處理過的牛奶所含有的蛋白質(zhì)及其流變學性質(zhì)產(chǎn)生了變化。例如，使用高壓食品技術處理牛奶后，使凝乳酶在酸性條件下繼續(xù)發(fā)生作用，之后形成的奶酪硬度以及透光性更出色。對于乳制品的加工處理來說，高壓食品技術還被經(jīng)常用于選擇性地去除乳清中的過敏原，從而使人們可以放心食用。母乳中酪蛋白與清蛋白的比例通常為40:60，而牛乳中的酪蛋白比例更高，通常會達到80%以上。因此，對于嬰兒來說，需要向牛乳中加入一定比例的濃縮乳清，使其不會發(fā)生排斥或過敏反應。由于牛乳清中含有讓嬰兒過敏的乳球蛋白，所以，在高壓食品技術的處理下，乳清中的球蛋白可以被降解，從而降低對嬰兒的致敏性。因此，高壓食品技術可以用來控制酶類物質(zhì)的分解，有選擇性地控制食品的一些化學性質(zhì)，降低對人體產(chǎn)生的不良反應，并且最大程度保持食品、食材原有的營養(yǎng)和風味[2]。

日本學者在利用高壓食品技術制備魚醬的實驗中發(fā)現(xiàn)，在室溫狀態(tài)下，高壓可以使魚肉原料本身的內(nèi)源性蛋白酶的活性降低。因此，使用高壓食品技術制作的魚醬在視覺感官方面要優(yōu)于普通魚醬，其色澤呈現(xiàn)半透明狀，且不易變形，抗剪變形和剪切應力均有顯著提高。因此，高壓食品技術已經(jīng)廣泛用于魚醬的加工制作。

在新鮮果蔬等菜品的加工領域，使用熱加工或蒸汽漂燙的方法在過去是比較常見的，這類方法成本較低，且可以有效殺滅果蔬表面的微生物以及鈍化酶等物質(zhì)，從而方便食材的儲存與運輸。但是使用熱力對食物表面進行殺菌處理會降低食物的營養(yǎng)價值和風味口感，對于消費者來說體驗感較差。德國相關技術研究人員用高壓食品技術處理過土豆丁，發(fā)現(xiàn)這一方法不僅可以有效殺滅寄生于土豆內(nèi)的微生物和有害酶，還可以弱化其組織結(jié)構(gòu)，鉀作為土豆的重要營養(yǎng)元素，流失和滲出減少了近20%，而維生素C 的存有量居然保持在90%以上。因此，對土豆、胡蘿卜等可以進行脫水處理的蔬菜干來說，高壓食品處理技術可以有效保留其本身的營養(yǎng)成分，并使其最大限度地接近原料和出產(chǎn)時的光澤[3]。

在利用高壓食品技術處理蛋類食品時，蛋類表現(xiàn)出蛋白質(zhì)變性膠凝。簡單說就是變得更加有彈性，口感更好，更適合于人體的吸收和消化。其所富含的維生素和氨基酸基本沒有受到破壞和減少，并且保留了原有風味。

使用高壓食品技術處理牛肉有助于肉質(zhì)的嫩化，因為在高壓處理的環(huán)境下，牛肉的剪切值降低，因而變得口感更加鮮嫩。相關原理對雞肉、魚肉等肉質(zhì)的變化和處理也同樣適用。

在對豆制品以及大豆提取液進行處理時，使用高壓食品處理技術可以改變大豆蛋白的性質(zhì)，且增加蛋白液的黏度，從而使其乳化活性和穩(wěn)定性得以提高，漿液和豆制品的質(zhì)感更加均勻，且可以在一定程度上降低乳化能力，更易于成型和保存。當壓力超過500 MPa，且持續(xù)時間達到30 min 以上時，可以使大豆蛋白液的凝膠成豆腐狀，且硬度和塊狀化超過常規(guī)豆制品的制作效果。高壓處理方法還可以在一定程度上減輕豆腥味和豆苦味，使食用口感更好，更受消費者喜愛。

3 高壓食品技術特點及總結(jié)

根據(jù)高壓食品技術的各種應用實例可以得出，高壓食品處理技術可以滿足人們對食品加工的需求。隨著工業(yè)化以及相關食品技術的不斷進步，高壓食品處理技術的發(fā)展將會出現(xiàn)更多可能性。早在20 世紀80年代，日本科學家林力丸教授就曾倡導擴大這一食品處理技術的應用范圍。與此同時，在世界主要國家該食品處理技術也得到了廣泛關注。20 世紀90 年代，法國開始加速推動相關高壓食品處理技術商業(yè)化應用的進程。在美國的食品市場中，使用高壓食品處理技術后的果醬、果汁，以及其他肉乳制品的品牌和數(shù)量已經(jīng)非常普遍。分析目前世界各國對高壓食品處理技術在各種食材，以及相關領域的商業(yè)化應用實例，我們總結(jié)了一些關于高壓食品技術改變食材原本屬性以及相關技術特點的案例。

3.1 破壞鍵能較低的氫鍵

部分氫鍵被破壞會使食物本身的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)受到影響和破壞，物理性質(zhì)也會隨之發(fā)生改變，三四級蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中只會被保留最低結(jié)構(gòu)。分子的組織和運動由原先的規(guī)律且緊密有序變?yōu)闊o序結(jié)構(gòu)，從而內(nèi)部會變得更加松散，抑或是形態(tài)發(fā)生改變，可塑性增強。由于高壓環(huán)境會使食材的生物活性物質(zhì)被殺死。對于蛋白質(zhì)而言，通常在高壓環(huán)境下會發(fā)生凝聚現(xiàn)象，從而呈現(xiàn)凝膠狀。對于傳統(tǒng)食品加工方式中的熱加工來說，高壓環(huán)境下的蛋白質(zhì)變性有別于高溫環(huán)境下發(fā)生的變性。從基本的展現(xiàn)方式上看，蒸煮后的食品相較于高壓食品處理技術后的食品，其在透明性以及光澤上明顯遜于后者，而高壓環(huán)境通常又會使食材內(nèi)部的緊致度變得更加松軟。

3.2 滅酶原理

高壓食品處理技術的滅酶原理是依靠食物中的酶對高壓環(huán)境的敏感性，在壓力中其結(jié)構(gòu)組織會受到破壞和形變，失去其本身的化學活性。因此，在盡量減少破壞食材本身營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的前提下，可以達到滅酶除菌的效果。

3.3 破壞微生物生存環(huán)境

雖然微生物的耐壓性各有不同，但在不同的酸堿度環(huán)境中，微生物的耐壓性也會各有不同。從微生物耐高壓性的排序看，革蘭氏陽性菌和陰性菌的耐高壓性最強。微生物的耐高壓性與其抗高溫性呈正比，食品中含有的微生物耐高溫性和耐壓力性通常較弱。由于不同食品食材的營養(yǎng)物質(zhì)和物理屬性不同，其能夠給微生物和細菌提供的寄生環(huán)境也不同。食物的酸堿性和營養(yǎng)物質(zhì)的豐富度會決定微生物的耐高壓性，營養(yǎng)物質(zhì)越豐富的食物，微生物和細菌的耐高壓性越強，而在酸性環(huán)境中，其耐高壓性又會變?nèi)酢?/p>

3.4 破壞淀粉結(jié)構(gòu)

淀粉受破壞程度通常會與壓力值、時間和濕度有關。高壓環(huán)境會使淀粉酶更加敏感，更適合于人體的吸收。對于一些富含谷物類淀粉的食品，例如土豆、小麥、玉米等，其淀粉會在高壓環(huán)境下被糊化，區(qū)別于加熱的糊化效果，高壓環(huán)境下的淀粉糊化不會使淀粉粒過度膨脹以致破裂。

3.5 減小食品的體積

高壓導致食品的體積發(fā)生變化，因而致使生化反應的速度以及平衡性遭到破壞，從而影響食品的品質(zhì)[4]。

4 高壓食品技術的應用前景

在我國東部沿海地區(qū)，漫長的海岸線，水產(chǎn)品資源極其豐富，海洋捕撈和運輸儲存的量極大。這些優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)品能極大地滿足市場對于新鮮食材的需求，而相關食材加工及生產(chǎn)商家對殺菌滅酶以及相關的保鮮技術顯得尤為重要。因此，更加安全健康的高壓食品處理技術將會為我國的食品加工企業(yè)注入新的活力。我國是肉類產(chǎn)品的消費大國，因此，在未來的商品市場上，將有更多使用高壓食品處理技術的水資源產(chǎn)品及畜牧業(yè)產(chǎn)品進入廣大消費者的餐桌視野中。

我國作為中草藥生產(chǎn)和食用的第一大國，中藥制品以及相關保健品的滅菌和滅酶處理需要最大程度上保留活性成分，盡量避免使用熱加工，如部分富含維生素、黃酮等活性物質(zhì)的中草藥。因此，高壓食品處理技術在中草藥生產(chǎn)加工中的作用得以凸顯。采用高壓食品處理技術的中草藥，能夠最大程度發(fā)揮原有的自然活性，從而提高人體對中草藥中滋補物質(zhì)的吸收率[5]。

5 結(jié)論

社會的發(fā)展使人們對食品健康及食品營養(yǎng)的追求越來越高，因為高壓食品處理技術可以最大程度保留食品本身的風味和營養(yǎng)元素，所以，應用前景十分廣闊。隨著高壓食品處理技術的日趨完善，其商用化程度不斷提高，食品高壓技術未來將實現(xiàn)商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化。