食品超高压杀菌技术及其研究进展

3）功能/有机食品和饮料 另一个使得 HPP 技术成功的主要趋势是利用其能够开发出天然、 有机、不含防腐剂的功能性食品产品。HPP 技术作为非热和精微的后 包装杀菌措施，有利于开发更健康的产品：富含维生素，抗氧化性和 抗热敏性突变的成分，更高水平的功能性新产品。 4）HPP 技术的优点： 更安全的食品：袋装/瓶装后类巴氏灭菌工艺，避免了再污染； 保护品牌：有效消除腐败和致病性微生物细菌； 开发有机和功能性食品：保持食品的口感、营养和功能特性； 扩大市场：保持产品新鲜的同时延长产品的保质期。
Wave 6000/300 串联型 为了更高的量产，NC Hyperbaric 公司开发了串联型灭菌设备。 300L 的双机共享增压器，由于减少了达到设备所需工作压力的时间， 实现了 15~20%的生产率提高。 Wave 6000/420 型 Wave 6000/420 型是我们的设备系列中最大和最具生产效率的机 型。该型号设备的一个重大创新是采用了容积为 420L 的工作仓。由 于拥有直径为 300mm 的工作仓和 8 台增压器，使得 Wave 6000/420 型成为市场上最具生产力的机器。
食品超高压灭菌技术的优点： 1）适用于新产品开发和差异化； 2）保持食品的原有品质和原有的感官和营养特性； 3）延长食品保质期； 4）改善食品安全，极大地减少食品腐败和致病性菌群感染； 5）降低或消除食品添加剂和防腐剂的使用； 6）消除了后道包装中再次污染的危险； 7）改善工艺和生产产量。
HPP 处理后，鳄梨调味酱中失活的多酚氧化酶和脂肪氧化酶的活动情况 干火腿中李斯特细菌的减少图（高压杀菌条件：600MPa，5℃
适合采用超高压杀菌技术的食品产品种类很多：通常来讲，只要 食品中含有较多水分的，均满足 HPP 技术的使用要求。这类食品包括 肉类、鱼、海鲜、乳制品、果汁和绝大多数的果蔬类食品。

且 新 增 加 了 乙 酸 乙 酯 、 ｃ ｓ ２一己 烯 醇 乙 酸 酯 、 ｃｓ ｉ一 ｉ 一３
一
超高 ， 杀 菌 对 果 汁 巾 营 养 成 分 的 影 响 冈 素 有 力 、 压 时 间 和 环境 因子 （ 加 ｐＨ 、 温 度 以 及 水 分 活 度 等 ）、 果 汁 中 营 养 成 分 的 性 质 及 其 所 处 的 环 境 等 。 赵 牛 等 人 在 内 首次 探 讨 了 超 高 压 杀 菌 过 程 中 压 强 变 化 对 鲜 榨 猕 猴 桃 汁 【１ 生 素 ｃ 含 量 的 影 响 ， １维
也 是 随 着 压 力 的 卜升 而 显 著 下 降 ， 当 压 力 Ｊ 升 到 －
２ ＭＰａ时 ， 细 菌 总 数 急 剧 下 降 ， 在 ２ ０ＭＰａ时 细 ００ Ｏ 菌 总 数 一ｌ Ｅ订 １ ０ 个 ／ ， ００ ７ ｍｌ ４ ＭＰａ时 达 到 商 业 无 菌 的 效 果 ， 说 明 超 高 压 处 理 对 荔 枝 果 汁 ｌ１ 细 菌 具 有 良 ｝的
８ ０ＭＰａ协 同 热 处 理 ， 并 探 讨 超 高 压 对 鲜 榨 苹 果 汁 ０ 品 质 的 影 响 ， ０ｏ ４ Ｃ协 同 ５ ＭＰａ处 理 后 ， 汁 中 酚 类 ００ 果 物 质 的 含 量 与 处 理 前 相 比 没 有 显 著 差 异 （ ０．５）， Ｐ＞ ０ ５ 和 ６ 协 同 ５ ０ＭＰ ０ ０ ０ ａ处 理 后 ， 除 了 聚 原 花 色 素 外 其 他 酚 类 物 质 比处 理 前 显 著 增 高 ，改 善 了 果 汁 的 色 泽 ， 同 时 热 协 同 超 高 压 处 理 果 汁 对 其 浊 度 、可 溶 性 同形 物 含 量 和 ｐ 没 有 显 著 影 响 ，但 是 果 汁 中 还 Ｈ 原 维 生 素 ｃ 的 损 失 率 却 明 显 大 于 单 独 的 超 高 压

UHT灭菌介绍及在食品加工中的运用一、UHT灭菌的定义和原理1.1 UHT灭菌的定义UHT（ultra-high temperature）灭菌是指使用极高的温度和时间组合，将液态食品中的所有微生物（包括杀菌耐热酶，短时间暴露于该温度下后也能立即死亡的细菌）全部杀灭，达到无菌的状态。

1.2 UHT灭菌的原理UHT灭菌是利用高温杀死细菌和病原微生物，保持食品的品质和营养成分不受损失。

一般来说，UHT灭菌在几分钟之内对食品进行杀菌处理。

这种操作是气体加热方式，对食品的加热时间和温度必须非常严格。

原理是高温可使细胞中的蛋白质和酶变性，导致菌落失去活力的同时，保持营养不受过多损失。

通常，食品在140℃的高温下加热3秒钟以上，就可以达到UHT灭菌要求。

但是UHT灭菌并不能杀灭所有的营养成分，因此质量和处理过程中必须采取严格的操作。

二、UHT灭菌技术的发展历程2.1 UHT灭菌技术的起源UHT灭菌技术起源于20世纪50年代，最初是用于军队、外交和遇到紧急情况的人们，以保证他们有足够的长时间保存的牛奶供应。

在过去的几十年中，食品产业发生了巨变，UHT灭菌技术已经成为了食品加工行业中不可或缺的一部分。

2.2 UHT灭菌技术的发展随着科学技术的发展，UHT灭菌技术的应用范围越来越广。

从最初的液体牛奶到包括果汁、咖啡、奶酪、酸奶和豆浆在内的各种食品和饮料，UHT灭菌已成为现代食品生产过程中成熟的技术之一。

现在UHT灭菌技术正在完善它的操作方法和技术，以提高产品的质量和可持续性。

三、UHT灭菌技术在食品加工中的应用3.1 UHT灭菌技术在乳制品加工中的应用UHT灭菌技术被广泛应用于乳制品的生产中，例如牛奶、酸奶、奶油、乳酪等。

在这些产品中，UHT灭菌被用作延长货架寿命的手段，这是由于它能够在杀灭微生物的同时，保留乳制品中的营养成分和口感。

另外，在不同国家中，乳制品生产厂家使用不同的UHT灭菌处理方法和技术。

3.2 UHT灭菌技术在果汁饮料加工中的应用UHT灭菌技术同样被应用于果汁饮料的生产中。

敏性 ） 所迫切需要的 。 目前市场上加工食 品的比例越来
国内引起轰动 ， 为 ２ 世 纪 的食 品。 被称 １ 超 高压 食 品加 工技 术 是 指 利用 １０Ｍ ａ以上 压 ０ Ｐ 力、 在常温或较低 的温度下 ， 使食 品中的酶 、 白质 、 蛋 核
糖核酸 和淀粉 等生物大分子改变活性 、 变性或 糊化 ， 同 时杀死微生物 达到灭 菌保鲜 ， 品的天然 味道 、 而食 风味
和营养价值不 受或很 少受影 响 、 能 耗 、 效率 、 低 高 无毒 素产生 的一种 加工方法 。 １本在超高 压食 品加工方面 ３
居 于国际领 先地位 ，并且 已拥有 大量 的食 品超高压处
越多， 营养不足、 不均衡 的问题 １益突出， ３ 高压食品则 能顺应 这一趋势而被誉为 ２ 世纪 的食 品。 １ 超高压技术 的研究始于 １ １ ，美 国物理学 家 Ｂｉｇ ｕ ． 提 ９４年 ｒ ｍ ｍ ＰＷ． ａ
李绍峰17究了超高压处理对新鲜干红葡萄酒物理特性的影响结果表明酒的折光率没有改变而酒的沸点相对密度氧化还原电位电导率总酸含量均有所变化对葡15用于速冻食品加工18利用超高压可以得到0以下的不结冰的低温水加压到200mpa冷却到18水仍不结冰把此种状态下不结冰的食品迅速解除压力就可对食品实现速冻所形成的冰晶体也很细微如速冻豆腐的组织良好冷冻损伤很少且大大改善解冻时汁液流失的情况
维普资讯
科学研究
超高压技术在食品工业中的最新研究进展
梁淑如 ， 。 赵国建 ｚ ， 慧明 ， 金勇 ，杨公明 ，． 一吉 。 鲍 。 － ３
（． １华南农业大学食 品学 院 ， 东 广州 ５ ０ ４ ；２ 山西师 范大学 ， 广 １６ ０ ． 山西 临汾 ０ １０ ； ４ ０ ０

食品技术研究
超高压技术在食品加工中的应用分析
□ 孙 美 洽洽食品股份有限公司
摘 要：超高压技术是食品加工生产中的一种新型技术，能够将食品中细菌灭杀掉，有利于提高食品的安全性。相对 于传统高温杀菌方法而言，超高压技术对食品营养造成的破坏相对较小，能够保持食品营养价值与口感价值等。在超高压 技术应用方面，首先需要对这种技术工作原理及技术特点等进行了解，结合实际情况进行食品加工。本文主要对超高压技 术进行介绍，从乳品与发酵食品两方面进行食品加工应用分析。
3 结语
超高压技术是一种非热处理方法， 能够将食品中味道与营养成分保留下 来，满足消费者在食品方面各种追求。 然而超高压技术应用条件较高，食品 加工处理过程比较复杂，且设备价格 比较昂贵。在超高压技术开发应用方 面，虽然相关食品加工企业已经取得 一定研究成果，但与理想效果依然存 在一定差距。因此，食品加工企业必 须加强超高压技术应用探索，通过相 关理论与实际研究提高技术应用水平。 参考文献
活性反应也不相同，操作人员需要将 所有酶都压死。若操作人员不想排净 酶，则需要通过低温保障流通质量。 在利用超高压技术加工食品过程中， 操作人员使用的装备比较沉重，建造 费用相对较多。在超高压装备频繁操 作过程中容易导致压强发生变化，从 而引起高压封闭器损坏。
2 食品加工应用
2.1 乳品加工应用
在 超 高 压 技 术 应 用 过 程 中， 因 为 食品处于超高压环境内，所以食品中 微生物结构、基因与细胞等都会发生 一定变化。这种技术能够对乳品中的 细菌细胞膜及细胞壁造成破坏，从而 对细菌产生抑制作用。其中细胞通透 性可能会因为超高压环境影响而发生 变化，导致乳品中大分子结构出现变 化，使乳品中酶的活性逐渐下降，从 而加快微生物死亡。当超高压环境下 压力没有达到灭菌要求时，便无法对 乳品中细菌产生抑制作用。牛乳中细 菌 能 够 在 100 MPa 至 600 MPa 高 压 环 境 下 出 现 明 显 下 降 现 象， 乳 品 中 孢 子 能 够 在 600 MPa 环 境 下 逐 渐 消 除。因此，在乳品加工应用方面，超 高压技术能够将食品中孢子与细菌消 除掉，有利于提升乳品安全。在乳品 加工处理方面，脂肪上浮属于常见问 题，这种问题可以通过超高压技术解 决掉。因为超高压环境下压力变化能 够影响到乳品脂肪上浮形象，当压力 大于 400 MPa 之后便会对脂肪上浮产 生抑制作用。乳品中脂肪氧化反应和 压力、时间、温度等存在一定联系， 当 食 品 加 工 环 境 温 度 达 到 -4 ℃， 压 力达到 200 MPa 时，脂肪氧化便会和 时间呈现出正比关系。另外，超高压 技术能够对乳品浊度产生影响，技术 人员可以通过压力调整使食品中浊度 下降。

超高压处理对灭活细菌芽孢影响的研究进展易建勇1，23章中1，2，3胡小松1，2，3*廖小军1，2，3（1中国农业大学食品科学与营养工程学院北京1000832农业部果蔬加工重点开放实验室北京1000833果蔬加工教育部工程研究中心北京100083）摘要超高压（High Hydrostatic Pressure ，HHP ）处理是一种非热食品加工技术，对微生物有较好的杀灭作用。

然而细菌芽孢对压力有较强的耐受性，限制了HHP 在食品加工中的应用。

为了增大HHP 对细菌芽孢的灭活效果，人们发明和优化了许多HHP 处理方法和工艺，例如间歇HHP 处理，HHP 结合热、微波等物理手段，HHP 结合细菌素等化学试剂等方法。

这些新的方法和工艺提高了HHP 灭活细菌孢子的效果，从而延长了食品货架期，更好地保持了食品的感官、品质和营养特征。

HHP 对细菌芽孢的作用机理目前仍然不明确。

本文阐述了近年来有关HHP 灭活细菌芽孢的方法和机理等方面的进展情况。

关键词超高压；细菌芽孢；芽孢灭活；芽孢萌发文章编号1009-7848（2011）02-0152-06超高压（High Hydrostatic Pressure ，HHP ）处理，是用100MPa 以上压力，在常温或较低的温度下使食品中的酶、蛋白质、核糖核酸和淀粉等生物大分子改变活性、变性或糊化、杀死微生物，同时最大限度地维持食品原有味道、风味和营养价值的一种技术[1]。

HHP 具有作用均一、迅速、低能耗、高效、安全等特点，实现了对食品最小限度加工，是食品非热加工领域应用前景较好的技术之一[2]。

HHP 在食品上的应用已有很长的历史了，然而从1899年Hite 发现HHP 能延长牛奶等食品的货架期后的一个世纪，人们并未对其重视。

随着人们对天然、新鲜、安全食品的需求增强，直到20世纪90年代HHP 作为一种有效的非热加工技术才日益受到重视。

目前HHP 领域的研究重点是微生物灭活、蛋白质改性、酶的钝化和激活、淀粉改性、食品品质保持和改进、实际生产工艺的优化等方面。

等进 行 了研 究 ； 头 科 发新 型高 技 术 食 品 机 械有 包
漂浮 ， 减轻 海浪 对 网箱 的冲击 力 ， 可清 除鱼 的废 也 弃物 。该 系统 采用 “ 块化 ” 构 ， 模 结 养殖 规 模 扩 大
时， 只要 增加新 的网箱 即可 。设计 了下 潜功 能 ， 养 殖人 员 可将其 下潜 最深 ２ ０ ｍ， ０ 避免 风 浪 的 威胁 。
《 渔业 现 代化 ｝０ ８年第 ３ 第 ５期 ２０ ５卷 讯设 备 、 结合 数据 库供 全天 候查 询 ， 承担 与 国家搜
救指 挥 中心 、 渔船 家属 或船 公 司 、 各地 区渔 业组 织 或 渔业 通讯 电 台间保持 纵 向和横 向沟通 的重要 责
７ ３ Ｓ Ｒ南美 白对 虾 亲虾 、 体 和虾苗 ， 高 良种覆 盖 Ｐ 幼 提 率 ， 约 养殖 投 入 、 少 疫病 发 生 和 药物 残 留 ， 节 减 降
鳞机， 聊城 大 学研 制 ， 由动力 部分 、 制部分 、 作 控 工
舟 山鱼 粉 设 备 实 现 循 环 清 洁 生产
舟 山市开 发 出 日处 理 鲜 鱼 ２ ３０ｔ ０～ ０ 多种 岸 用 、 用 系列湿 法全 鱼粉 鱼 油生产 线 ， 船 实现循 环 清
洁生 产 ， 口俄 罗斯 、 鲁 、 出 秘 越南 等 国家 。原 料 鱼
低 养殖 生产 风 险 。
任 ， 障渔 民生命 财产 安 全 ， 时提供 信 息供搜 救 保 及 任 务参 考 。 该 系 统 可 与 国 际 卫 星 辅 助 搜救 系 统
（ Ｏ Ｐ ＳＳ Ｒ Ａ 和 全 球 海 上 遇 险 及 安 全 系 统 Ｃ Ｓ Ａ —Ａ Ｓ Ｔ）
以色列开发模块化深海养殖 系统
产 鱼 粉 ； 双效 废 汽 浓缩 装 置 浓 缩 回收 到 干燥 机 经 生产 鱼粉 ； 经双 效 废 汽浓 缩 装 置 和 蒸 汽 真 空浓 缩

新型商业杀菌技术蔡晨 1010821238 1、超高温杀菌技术（1）基本原理：按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害,且随着受热时间的延长而加剧,直至死亡。

（2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。

产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。

但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响.应用领域：乳制品、果汁制品的灭菌加工。

高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅,适应于食品耐热包装之后的杀菌。

2、欧姆加热法超高温杀菌技术（1）基本原理：欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足,实现了物料的均匀快速加热。

当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性,利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。

（2）优点：加热速度快、容易控制；加热均匀;能量利用率高.缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制;对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大,现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对欧姆加热的高质量产品还没有充分的认识，商业应用尚不广泛.（3)应用领域：欧姆加热法是一项新技术，可用于食品中的杀菌、解冻、漂烫。

1.超高压灭菌技术超高压灭菌技术的特点：超高压杀菌技术是20 世纪90 年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，它同加热杀菌一样，经100MPa 以上超高压处理后的食品，可以杀死其中大部分或全部的微生物、钝化酶的活性，从而达到保藏食品的目的，它是一个物理过程，在食品加工过程中主要是利用Le Chace－lier 原理和帕斯卡原理。

根据帕斯卡原理，在食品杀菌过程中的液体可以瞬间均匀地传递到整个食品，与食品的几何尺寸、形状、体积等无关，食物受压均一，压力传递速度快，而且不存在压力梯度，使得杀菌过程较为简单，能耗也明显降低。

固态食品和液态食品的处理工艺不同。

固态食品如肉、禽、鱼、水果等需装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内，进行真空密封包装，以避免压力介质混入，然后置于超高压容器中，进行加压处理。

处理工艺是升压－保压－卸压三个过程，通常进料、卸料为不连续方式生产。

液态食品如果汁、奶、饮料、酒等，一方面可像固态食品一样用容器由压力介质从外围加压处理，也可以直接以被加工食品取代水作为压力介质，但密封性要求严格，处理工艺为升压－动态保压－卸压三个过程，用第二种方法可进行连续方式生产。

食品超高压灭菌原理：我们知道微生物的热力致死是由于细胞膜结构变化（损伤），酶的失活，蛋白质的变性，DNA 直接或间接的损伤等主要原因引起的。

而超高压能破坏氢键之类弱的结合键，使基本物性变异，产生蛋白质的压力凝固及酶的失活；还能使菌体内成分产生泄漏和细胞膜破裂等种菌体损伤。

食品超高压杀菌，即将食品物料以及某种方式包装好之后，放入液体介质中，在100－1000MPa 压力下作用一段时间，使之达到灭菌要求。

极高的静压会影响细胞的形态。

高压对细胞膜、细胞壁都有影响。

在压力作用下，细胞膜磷脂双分子层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小而收缩。

压力引起的细胞膜功能劣化将导致氨基酸摄取受抑制。

食物主要是由蛋白质、淀粉、脂质、核酸、水等分子组成的立体结构。

进展
从 广 义 上讲 ， 超 高 压 杀菌 技 术 是 属 于 物 理 杀 菌技 术 的 ， 其 工 作 １罐头 食 品 中 的热杀 菌 技术 原 理 为利 用压 煤 在食 品 中产 生 的超高 压 力 ， 食 品在 超 高 的 压力 下 就 １ ． １含 气调 理 杀 菌技 术 蛋 白质 变 性 、 生 物 酶 失 活 以及 淀 粉 糊 化 等 生 物 这种技术是针对传统 的高温高压杀菌以及 真空包装杀菌等杀 会 出 现 微 生 物灭 活 、 从 而 起 到 改性 和 灭 菌 的物 理 杀菌 作 用 。超 高 菌 技术 中所存 在 的 不足 而 开 发 出的 一种 新 技 术 ， 它 能 够广 泛 的 应用 效 应 和物 理化 学 反应 ， 同时 也 能够 延 于水果罐头食 品、 菜肴罐头食品以及半成品之 中。这种技术的工作 压 杀 菌技 术不 但 能够 在 常 温 下起 到 良好 的杀 菌作 用 ， 口 原 理 是在 对 原材 料 产 品进 行 完预 处 理 后 ， 将食 品装 在 高 阻氧 的 软包 长 罐 头食 品 的食 用 有效 期 ，也保 证 了罐 头 食 品具 有 良好 的 色泽 、 装 袋 中并 抽 出袋 内的 空气 ， 同时 注入 不 活 泼 的气 体 ， 同时 对 其密 封 ， 感 和食 用 品质 。 在罐 头 食 品行业 中 ， 超 高 压 杀菌 技 术 大都 都 是 应用 在 果 汁类 以 然 后 将 食 品 放 人 到多 阶段 升 温 和 两 阶段 冷 却 的调 理 杀 菌 锅 内 进行 欧美等发达 国家对 于高压食 品 温 和 式 的灭 菌 操作 。一 般 情 况下 ， 多 阶段 的升 温过 程 主 要分 为 预 热 及果酱类 的罐头食品的加工工作 中， 也取 得 了很 多 的成 果 。而 我 国是 在 最 近 几 期、 调 理 期 以及 杀 菌 期 三 大 阶段 ， 而 每 一个 阶段 杀 菌 的时 间 以 及 温 的研 究 工作 已相对 成 熟 ， 度都是要满足食品的种类 以及调理的实际需求的。 由于第三个 阶段 年才开始了超高压杀菌技术在水果类罐头中的应用研究工作 。 ３ 罐头 食 品 中的栅 栏 杀 菌技 术 杀菌期的高温区域是很窄的， 因此就会降低高温高压杀菌锅高温高 与 传统 的热杀 菌 技术 相 比 ， 新 型 的冷 杀 菌 技术 最 大 的优 势 就 是 压 的时 长 ， 也就 有 效 的 防止 了食 品被 高温 高 压 损 伤 以及 出现糊 味和 其不但有效 的抑制 了微生物 的生长和繁殖 ， 同时也很好的保证 了食 蒸馏 味 的情 况 出 现 。 品 中 的原 有 营养 和 品质 特性 。但 是也 有 很 多研 究 工 作表 明 了 ， 虽 然 １ ． ２微 波 杀菌 技 术 但 是 这种技术的工作原理是对罐头食 品进行微波处理 ， 从而使罐头 新 型冷 杀 菌技 术 能够 抑 制甚 至 是 杀灭 绝 大 部分 的腐 败微 生 物 ， 因 此这 也 限 制 了冷 杀 中的微 生 物丧 失 活性 或 是 死 亡 ， 从 而延 长 罐头 食 品 的保 存 期 。采用 其 对极 个 别 的酶 和 细菌孢 子却 还 是不 适 用 的 ， 所以 ， 很 多 研 究人 员就 开 始研 究 栅栏 杀 菌技 术 了 ， 这种技术杀菌时 ， 食 品本 身就 是 加 热体 ， 同时 对食 品 的 内部 和外 部 菌 技术 的应 用性 。 在低强度的作用下使各类栅栏杀菌方式 进行加热 ， 不需要传热介 质也不会出现对流传热 了。所 以与传统的 即结合不同的冷杀菌技术 ， 热 杀 菌技 术 相 比 ， 微 波 杀 菌技 术 具有 明显 的优 点 ， 如升 温 速 度快 、 消 有 效作 用 ， 从 而取 得 更好 的杀 菌效 果 。 栅栏 技 术 的最 早 提 出是 由德 国 的 研 究 人 员在 研 究 肉类 罐 头 食 耗时间少、 杀 菌 均匀 以及罐 头 食 品 中的影 响 成分 损 失少 等 。 他们 认 为 食 品 防 腐 的过 程 应 是 低 温 冷 藏 、 高 温 处 微波 杀 菌技 术 主要 包 括热 效 应 和非 热生 化 效应 两 个 阶段 。 当微 品时 所 提 出来 的 ， 氧化 还原 、 竞 争性 菌群 、 降低 水 分活 度 、 防腐 剂 、 辐射 以及 酸 化 等 波作用于食品时 ， 食 品 中 微 生物 分 子 在 微 波 场 的作 用 下 ， 都 会 被 极 理 、 化 并 且 产生 高频 振 荡 ，温度 的迅 速 升 高 就会 改 变 蛋 白质 的结 构 ， 微 多种 因素 而 共 同作 用 所形 成 的 ，而 这 些不 同 的因 素就 是 栅栏 因子 。 生物 就 会丧 失 活性 甚 至 是死 亡 ， 也 就 无法 继 续 繁殖 了 。非热 力 效 应 在罐 头食 品存 储 的过 程 中 ， 由于 多个 栅 栏 因子 的共 同作 用 ， 也 就 形 ． 罐 头 食 品 中 的所 有微 生 物 都 也 叫生 物 效 应 ， 就 是 指 在 温 度 不发 生突 变 的 情 况 下 ， 细 胞 在 其 功 能 成 了一 类特 殊 的 防止 食 品变 质 的栅 栏 ， 以及 生 理 和生 化 方面 所 发生 变 化 ， 目前这 种 非 热力 效 应 的杀菌 效 果 无法跨越此道栅栏 ， 这就是所谓 的“ 栅栏效应 ” ， 而在存储罐头食品 还 没有 被 准确 的 量化 ， 而 采 用 这种 方 法 杀 菌 的安 全性 也 不 能得 到 充 时所 结 合 的各 类技 术 也就 是 栅栏 技 术 。 现阶段 ， 我 国也已经开始了利用栅栏技术对罐头食品进行杀菌 分 的保 证 ， 因 此我 们 只考 虑 热力 效 应 。 现 阶段 ， 我 国很 多学 者 对微 波 为了有效 的莴笋以及豆芽等蔬菜罐头在高温杀菌过程 杀菌技术在罐头食品中的应用 已进行 了大量的研究 ， 并且在荔枝等 的研究工作 ， 中所 出现 的过 度 酸化 以及组 织 软 烂 等 问题 ， 从 而 导致 罐 头 食 品 的质 水 果罐 头 中也 有 了应 用 。 量下降 ， 我 国的 相 关人 员 就 利 用 防腐 剂 、 杀 菌 以及 酸化 等 中等 强 度 １ ． ３ 欧姆 杀菌 技 术 这 种 技 术也 叫做 直 接 电 阻加 热 技术 ， 其是 借 助 于 电流 在 食 品 内 的栅栏 因子进 行 罐 头食 品 的杀 菌 工 作 。另 外 ， 在 鱼类 软 罐 头 食 品 的 也采 用 了将 Ｐ Ｈ值 、 杀菌时间 、 杀 菌 温 度 以 及水 分 部 产 生热 量 以起 到 杀 菌作 用 的新 型技 术 ，对 于 带颗 粒 的 罐 头食 品 ， 杀 菌 研究 工 作 中 ， 然 后 在 利用 栅 栏 杀 菌 技 术 ， 也 已经 取 采 用 欧姆 加 热杀 菌 技 术不 但 能够 大 幅 度 的降 低 加工 时 间 ， 同时也 取 活 度 等 作 为 主要 的栅 栏 因 子 ， 得 了 十分 良好 的杀 菌效 果 。然 而 ， 限制 这 种技 术 得 到进 一 步 发展 的 得 了很好 的研 究 成 果 。 个 关键 因素就 是 其 还不 能 较好 的处 理较 大 尺 寸 的食 品颗 粒 ， 食 品 通过 以上 的论 述 ， 我 们 对罐 头食 品 中 的热 杀 菌 技 术 、 罐 头食 品 物料 的 导 电性 直接 决 定着 欧 姆 加热 技 术 的适 用 性 ， 所 以 对于 一 些 非 中的冷杀菌技术以及罐头食品中的栅栏杀菌技术三个 方面的内容 罐头食品一直都是我国军用 离子 化 的食 品是不 适 宜采 用 欧 姆 加热 杀 菌技 术 的 ， 如脂肪 、 酒精 、 纯 进行 了详细的分析和探讨 。长久 以来 ， 净水 以及油 、 骨等 ， 但 是对 于 水 果 和蔬 菜 等罐 头 食 品来 说 ， 这 种 技 术 食 品 的重要 组 成部 分 ， 而 怎样 提 高 肉类 罐 头食 品 的质 量和 风 味 以 及 却是 有 着 良好 的应 用 前景 的。 怎样提高水果和蔬 菜罐头食品的保质期和色泽 、 质地 ， 也是罐头食 品研究和生产过程 中的一项重要的研究课题。 随着各种新型冷杀菌 ２ 罐头 食 品 中的 冷杀 菌 技术 随着我 国城市居民生活质量的不断提高 ， 人们对食品也提 出了 技术 的出现 ， 就为解决这些 问题提 出了有力的支撑 ， 现阶段已有很 更好 的要 求 ， 不仅 要 保 证 食 品 中微 生 物 的 绝 对 安 全 ， 更 要 保 证 食 品 多冷杀菌技术应用到了水果罐头的杀菌��

超高压杀菌保鲜技术应用近年来，超高压食品技术频频出现在各种媒体上，引起了许多食品从业人员的兴趣。

那么，这种技术在食品生产中有什么作用？其作用机理是什么？该技术可用在哪些食品中？据我国从事超高压食品技术研究专家、江苏大学超高压食品技术研究所所长马永昆教授介绍，超高压食品技术是一种理想的非热力杀菌保鲜技术，其特点是：温度升高值很小，能很好地保留食品原有的风味、营养和保健成分；杀菌快速、高效、均匀；能耗比热力杀菌法更低；可提高食品卫生安全性；有利环保。

经超高压处理的食品，符合现代食品“天然、营养、卫生、安全”的发展方向，市场潜力巨大。

超高压杀菌保鲜技术的作用机理据江苏大学马永昆教授介绍，对食品进行超高压杀菌保鲜，是通过用压力可达800Mpa的超高压设备来实现的。

超高压食品技术是这样一种措施：将食品密封于弹性容器或置于无菌压力设备中，用100Mpa以上超高压处理一段时间，从而达到杀菌保鲜、保存食品的目的。

用超高压处理时，在液体介质中的食品物料体积被压缩，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，使酶失活或激活，使细菌、寄生虫、病毒等生物被杀死。

超高压技术也可用来改善食品的组织结构或生成新型食品。

食品杀菌时所用的超高压力一般在为200～600MPa之间，多种生物体经200MPa以上加压处理即会出现生长迟缓，甚至死亡。

一般情况下，寄生虫的杀灭和其它生物体相近，只要低压处理即可杀死，病毒在稍低的压力下即可失活，无芽孢细菌、酵母、霉菌的营养体在300～500MPa压力下可被杀死，而芽抱杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有更强的抵抗力，需采用更高的压力才会被杀灭。

压力处理的时间与压力成反比，压力越高，则处理所需的时间越短。

超高压杀菌保鲜技术的特点利用超高压对食品杀菌，是一个纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全、温度升高值小、耗能低、污染少、利于环保的特点。

（1）能够最大限度地保持食品原本具有的风味以 及天然营养成分；（2）杀菌均匀、瞬时且杀菌彻 底、操作简单安全、能耗低；（3）通过处理后的 食品，品质大部分得到改善，发展前景广阔。
超高压对肉类微生物的影响 超高压对肉与肉制品品质影响 对肉与肉制品色泽影响 对肉与肉制品风味的影响 对肉与肉制品嫩度的影响 超高压对肉与肉制品冻结及解冻的影响
力的作用使肌肉纤维内肌动蛋白和肌球蛋白的结合 、改善肉制品品质、同时快速冻结、快速解冻并最大限度保持肉制品品质。
对肉与肉制品风味的影响
解离，肌纤维崩解和肌纤维蛋白解离成小片段，造 三、高压影响DNA 的稳定性，影响微生物DNA 复制转录。
（3）通过处理后的食品，品质大部分得到改善，发展前景广阔。 超高压对肉类微生物的影响
而用风冷或液氮冻结的肉样中显示出冰晶体的不均匀分布。
成的牛排与用牛里脊肉制成的牛排相差不多，可见 （3）通过处理后的食品，品质大部分得到改善，发展前景广阔。
肉与肉制品有着自己独特美味的风味，其呈味和增香物质主要是来源于肉中的还原糖、氨基酸、肽等水解产物的量及次黄嘌呤核苷酸
高压处理可以使得肉嫩化。 及其代谢产物。
2004年马汉军等人将肉样在室温下用不同压力 ( 200、400、600、800MPa)处理了20min。实
验结果表明，随着处理压力的升高，亮度值增加， 红度值下降，黄度值基本不变；压力高于400MPa
时亮度保持稳定，红度值下降速度变慢；高压处理 使肌红蛋白总量降低，高铁肌红蛋白的比例在 400MPa以上显著增加。
2004年竺尚武等人研究超高压对速冻食品方面影响时发现，在变压冻结的肉样中，观察到其内层和表层的细小的冰晶体的均匀分布，
超高压对肉的嫩化机理主要有两个方面：一是机械 而用风冷或液氮冻结的肉样中显示出冰晶体的不均匀分布。

6、超高压杀菌对牛乳中营养成分的影响
由表6可知,巴氏灭菌处理过程中明显遭到破坏的营养成分有苏氨酸、VA、 VC、VE、VB1、VB2等,其中苏氨酸、VA、VC在超高压处理中受到的破坏明 显要比巴氏杀菌小的多,特别是苏氨酸和VA几乎完全被保留下来，可见超 高压灭菌对其破坏要比巴氏灭菌小。
结论：
• 通过对鲜牛乳、巴氏杀菌乳和超高压杀菌乳中总蛋白、氨 基酸、矿物质等营养成分含量的分析,发现超高压杀菌方 式对牛乳中各种营养成分破坏程度小,更接近鲜牛乳的营
2、保压时间对牛乳中细菌灭活的影响
由表2知,在600MPa压力下,随着保压时间的延长,细菌 残留总数逐渐减少。与巴氏杀菌相比,加压时间等于或 大于15min时,细菌的残留总数均少于巴氏处理后的残 留菌数。
3、连续杀菌与交变杀菌的比较
由表3知,在600MPa下,不论是连续式加压还是交变式加压方 式的杀菌效果都明显优于巴氏杀菌效果；加压总时间相同的 情况下,交变杀菌方式优于连续杀菌方式的杀菌效果,而且交 变次数越多杀菌效果越好;对于不同加压时间(20min和25min) 而言,相同加压方式的杀菌效果差别不大。
食品超高压技术
主要内容：
• • • • • 一、概念 二、杀菌机理 三、优点 四、超高压杀菌工艺 五、在牛乳加工中的应用
一、概念
• 食品超高压技术（ultra high pressure，UHP），就是将食 品物料以柔性材料包装后，放入液体介质中，100~1000 MPa压力范围，常温或较低温度下处理一定时间，对食品
三、优点
• 超高压处理基本是一个纯物理过程，超高压处理的特点： • (1) 更好保持食品原风味(色、香、味) 和天然营养物; • (2) 瞬间压缩, 作用均匀、时间短、操作安全和能耗低; • (3) 污染少、无化学添加剂; • (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等。

超高压下蛋白质的变性
超高压下淀粉糊化
(3)对油脂的影响
常温下加压到100--200MPa，油脂就会凝固，解压 后能恢复原状。
(4)其他成分
由于超高压杀菌在较低温度下进行，因此食品中维生 素、色素、香气、风味损失很小。酶作为一种蛋白质， 在高压下变性失活，有利于保持食品的营养品质和感官 品质。
4.超高压食品的优点
④高压加工可以同热加工组合进行，使食品加工过程多 样化，能开发出各种未来新食品及加工工艺；
⑤超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而 实现灭菌的均匀、瞬时、高效性，且比加热法耗能低。 而食品超高压处理的主要作用是延长食品味道鲜美的时 间，延长食品的保藏时间，防止微生物对食品的污染， 这为开发21世纪高质量的食品开辟了最新的途径。
微生物检验可知，引起酸性 (pH值<4)果汁饮料 腐败变质的菌主要是酵母菌、霉菌和部分腐败细菌， 而耐性强的芽孢菌在此酸性条件下无法生长繁殖， 因此采用超高压杀菌最为合适，在400MPa下加压 10min，pH值在4以下的果汁即可达到商业无菌状 态，在室温下放置几个月甚至一年半无任何微生物 引起的腐败变质现象。
6.超高压食品杀菌工艺
高压处理装置由高压容器、加压装置及其辅助装置构 成。高压处理装置按照加压方式分为直接加压式和间接加 压式两类，按照高压容器的放置位置分为立式和卧式。立 式的占地面积小，但物料的装卸需专门装置。卧式的高压 处理装置，物料进出方便，但占地面积大。超高压食品杀 菌设备的压力介质一般为水，因为水不仅成本低，来源广 阔，而且与气体相比无爆炸的危险、能耗也小，通常压力 为100--600MPa，但当压力超过600MPa以上时需要采 用油性压媒，目前主要有两种超高压处理工艺。
第二讲 食品超高压技术及其应用

高压技术在食品保鲜中的应用随着社会的发展和人们物质生活水平的提高，食品保鲜问题越来越成为人们关注的焦点。

人们希望享受到更加新鲜、安全、健康的食品。

高压技术就是一种可以实现食品保鲜的先进技术。

在这篇文章中，我将简要介绍高压技术的原理和在食品保鲜中的应用。

高压技术是一种利用高压来处理物质的技术。

它的原理是将食品放入高压罐中，通过调节高压值和处理时间来破坏细胞膜和细胞核，从而杀死微生物和酶类，达到保鲜的效果。

高压技术在食品保鲜方面的应用非常广泛。

首先，高压处理可以杀死细菌、病毒、真菌等微生物，减少其数量，从而延长食品的保鲜期。

例如，高压处理的果汁可以保鲜3-6个月，鸡肉可以保鲜25天左右。

其次，高压处理可以使食品中的酶类失活，避免食品自然老化和变质。

例如，高压处理可使苹果酸去除为葡萄糖，延长苹果的储存期。

此外，高压处理还可以改善食品的质量和口感。

例如，高压处理的奶酪和肉制品能够使其更加柔软和细腻。

高压技术在食品保鲜方面有以下优点。

首先，高压处理可以在低温下进行，避免了传统的高温杀菌方式对营养成分和口感的破坏。

其次，高压处理不需要添加任何化学品，避免了化学残留和污染。

此外，高压处理还可以保留大部分食品原本的营养成分和口感，提高食品的品质和安全性。

但是高压技术也有一些局限性。

首先，高压处理需要使用专业的高压设备，价格比较昂贵。

其次，高压处理对一些微生物的杀菌效果比较差，例如芽孢菌、厌氧菌和真菌等。

此外，高压处理对某些食品的质量和营养价值影响较大，例如对肉制品和乳制品的影响较明显。

总的来说，高压技术在食品保鲜方面的应用是非常广泛的。

它可以有效地延长食品的保鲜期，提高食品的品质和安全性。

但是在应用高压技术的时候，我们还需要注意一些局限性，以达到更好的效果。

第十五章超高温（UHT）灭菌杀菌是食品加工中极为重要的一道工序，在原始社会里，人类就不知不觉地对食品进行了杀菌处理。

在科学技术飞速发展的今天，人们对食品杀菌意义的认识和应用也得到了不断地完善和提高。

第一节超高温灭菌的基本原理关于超高温（UHT）灭菌，尚没有十分明确的定义。

习惯上，把加热温度为135~150℃，加热时间为2~8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT灭菌。

UHT灭菌的理论基础涉及两个方面。

一是微生物热致死的基本原理；二是如何最大限度保持食品的原有风味及品质。

一、UHT灭菌的微生物致死理论依据按照微生物的一般热致死原理，当微生物在高于其耐受温度的热环境中时，必然受到致命的伤害。

加热促使微生物死亡的原因是由于高温导致蛋白质的不可逆变化，随后一些球蛋白变得不溶解，酶失去活力，从而造成新陈代谢能力的丧失，因此，细胞内蛋白质凝固变性的难易程度直接关系到微生物的耐热性，而且这与杀菌条件的选择密切相关。

大量实验证明，微生物的热致死率是加热温度和受热时间的函数。

（—）微生物的耐热性腐败菌是食品杀菌的对象，其耐热性与食品的杀菌条件有直接关系。

影响微生物耐热性的因素有如下几方面：（1）菌种和菌株（2）热处理前菌龄、培育条件、贮存环境（3）热处理时介质或食品成分，如酸度或PH值（4）原始活菌数（5）热处理温度和时间，作为热杀菌，这是主导的操作因素。

（二）微生物的致死速率与D值在一定的环境条件和一定温度下，微生物随时间而死亡时的活菌残存数是按指数递减或按对数周期下降的。

这一规律为通常大量的试验结果所证实。

若以纵坐标表示单位物料内随时间而残存的活细胞或芽孢数的对数值，横坐标表示热处理时间，则可获得如图15-1所示的微生物致死速率曲线。

图15-1 微生物致死速率曲线如图所示，设A 为加热开始时活菌数所代表的点，B 为加热后菌数下降1个对数周期时的点，其相应的加热时间为3.5min ，C 为加热后菌数下降2个对数周期时的点，其相应的加热时间为7.0min 。

超高压技术在食品加工中的应用【摘要】超高压技术(Ultra high pressure，UHP)是目前国际上最热门的食品加工技术之一，本文综述了超高压技术在肉品加工、水果加工、蔬菜加工、食品保藏中的应用．以及目前超高压技术存在的问题及展望。

【关键词】超高压；食品；应用；前景【Abstract】Ultra high pressure technology is one of the most popular methods in food process．the application of ultra high pressure technology in meat processing,fruits processing，vegetables processing，and food storage was introduced．Putting forward present problems and the prospect of UHP in food industry were also mentioned．【Key words】Ultra high pressure；Food；Application；Prospect一、前言随着人们生活水平的提高，人们对食品的质量及安全性越来越重视，要求营养高、原汁原味、具有更长的货架期和新鲜的口味，防腐剂和其它化学添加剂尽可能少用，利用超高压技术加工食品是一个物理过程，它能顺应这一趋势，被誉为“食品工业的一场革命”“当前七大科技热点”、“二十一世纪十大尖端科技”，引起了人们的高度重视。

利用超高压技术加工食品，有效地克服了传统热加工处理方法带来的种种弊端，较好地保持了物料原有的营养成分，而且加工后的食品口感适宜、色泽鲜艳、保质期较长，而且整个食品加工过程的能量消耗也较传统的加工工艺有着很大程度地降低。

二、超高压灭菌的机理微生物的生命活动受许多环境条件的影响，而食品加工业大多使用改变环境温度的热力杀菌法，但高效的热力杀菌常会使食品产生热臭，还有热敏性营养成分损失、变色及其他难以克服的变异现象。