我国食品超高压技术的研究进展

超高压技术是目前食品科学与工程技术领域的研究热点之一,是一种重要的非热加工技术,受到广泛关注。本文系统整理了1990—2012年国内学者有关超高压技术的1 030篇文章和167项专利,总结了国内超高压技术20余年发展历程以及6个主要研究方向。在此基础上,分析了国内目前研究存在的四大主要问题,提出未来研究的重点和方向,以期为国内超高压技术的研究与产业化应用提供参考。     

超高压处理对橙囊胞香气成分的影响

为了了解橙囊胞经超高压处理后香气成分产生的变化及其原因,采用气相色谱-质谱联用分析法检测分析其中的香气成分。结果表明:橙囊胞的主要香气成分为柠檬烯、凡伦橘烯、人参烯、丁酸乙酯、葵醛、香芹酮、芳樟醇和松油醇,其中柠檬烯占62.68%,是最主要的香气成分。超高压处理后,香气成分发生变化,醇类质量分数变化相对较少,烯类和酯类的种类和数量都明显减少,其中柠檬烯经500 MPa高压处理5 min后质量分数下降了89.8%,而醛酮类则都增加,其中香芹酮经300 MPa处理15 min后质量分数增加了13倍,上述影响作用跟高压造成的温度升高有关,同时结果也表明,300 MPa超高压处理5 min的样品更接近对照样品的风味。     

Recent Advances in Food Processing Using High Hydrostatic Pressure Technology

High hydrostatic pressure is an emerging non-thermal technology that can achieve the same standards of food safety as those of heat pasteurization and meet consumer requirements for fresher tasting, minimally processed foods. Applying high-pressure processing can inactivate pathogenic and spoilage microorganisms and enzymes, as well as modify structures with little or no effects on the nutritional and sensory quality of foods. The U.S. Food and Drug Administration (FDA) and the U.S. Department of Agriculture (USDA) have approved the use of high-pressure processing (HPP), which is a reliable technological alternative to conventional heat pasteurization in food-processing procedures. This paper presents the current applications of HPP in processing fruits, vegetables, meats, seafood, dairy, and egg products; such applications include the combination of pressure and biopreservation to generate specific characteristics in certain products. In addition, this paper describes recent findings on the microbiological, chemical, and molecular aspects of HPP technology used in commercial and research applications.     

超高压对肉及肉制品组织结构和主要化学组成分影响的研究进展

超高压作为一种新型冷杀菌技术,不仅具有杀菌、灭酶、保留产品特色风味和色泽等特点,还可以显著改善肉制品的质构和保油保水性,可以生产适合厌食症患者食用的新型口感的低温凝胶类肉制品,这是通过对蛋白质等肌肉化学组成分的高压修饰实现的.本文对超高压技术的原理进行简单介绍,并综述了超高压对肉及肉制品各组织结构(肌肉组织、结缔组织和脂肪组织)及化学成分(水分及蛋白质)影响的研究进展,旨在为该新技术在肉及肉制品中的应用提供相应理论参考.     

高静压协同酶法处理对白果蛋白抗原性的影响

本文研究了高静压结合酶解处理对白果蛋白抗原性的影响,分别采用4种蛋白酶水解白果蛋白,水解前分别采用不同压力的高静压对白果蛋白进行预处理,酶解产物水解率和分子量采用OPA法和SDS-PAGE测定,致敏性采用western-blotting和ELISA法测定。结果表明,木瓜蛋白酶,碱性蛋白酶或胃蛋白酶为水解酶时,高静压能显著提高白果蛋白的水解率和降低其致敏性;而中性蛋白酶为水解酶时,白果蛋白的水解和脱敏效果很差,即使高压处理也未见明显提高。木瓜蛋白酶或碱性蛋白酶在处理压力为300 MPa时,而胃蛋白酶在400 MPa时,其水解和脱敏效果最好,在此条件下白果蛋白能被水解为分子量小于15 ku的多肽,95%以上的白果蛋白致敏性能被消除,酶解产物中致敏蛋白条带全部消失。因此,高静压处理能明显提高蛋白酶对白果蛋白的水解效率和脱敏效果,但是取决于选择的蛋白酶种类和处理压力的大小。     

High Hydrostatic Pressure Effects on the Texture of Meat and Meat Products

ABSTRACT:  High hydrostatic pressure (HHP) treatment can influence meat protein conformation and induce protein denaturation, aggregation, or gelation. The means whereby HHP treatment exerts effects on meat protein structure change are due to the rupture of noncovalent interactions within protein molecules, and to the subsequent re-formation of intra- and inter-molecular bonds within or among protein molecules. Depending upon the meat protein system, the pressure, the temperature, and the duration of the pressure treatment, meat can be either tenderized or toughened. Muscle texture variation induced by heat treatment is due to breakage of hydrogen bonds, whereas changes from high pressure treatment are due to the rupture of hydrophobic and electrostatic interactions. Pressure treatment has little effect on the toughness of connective tissue. Juiciness, springiness, and chewiness are increased upon HHP treatment. Prerigor HHP treatment tenderizes meat, whereas tenderizing effects of postrigor HHP treatment are only measureable if pressure and heat treatment are combined. The limitations and future applications of high pressure technology are also discussed.     

高静压处理对绿芦笋生理特性的影响

为深入了解高静压处理对绿芦笋细胞形态和膜结构的影响,分析了高静压10~600 MPa处理0.17~20 min对绿芦笋呼吸速率的影响,在此基础上深入研究了10~600 MPa处理2 min对绿芦笋微观结构变化、细胞膜结构完整性、细胞膜渗透率以及绿芦笋表观机械破坏程度的影响。结果表明：200 MPa处理2 min的绿芦笋呼吸强度开始变得微弱,且随着压力的升高和处理时间的延长,绿芦笋呼吸强度越来越微弱,甚至消失。100 MPa及以下高静压处理对绿芦笋细胞的破坏较小,200 MPa高静压处理的绿芦笋细胞受到损伤,400 MPa及以上高静压处理的绿芦笋细胞损伤严重,甚至丧失生理活性。且由照片显示100 MPa以下高静压处理的绿芦笋组织状态与对照组相似,而经高静压200 MPa及以上压力处理的绿芦笋组织表现出“水浸渍”状态。基于本文结果,推测200 MPa高静压处理可能为导致绿芦笋机体代谢“失活”或细胞死亡的压力范围。     

高静水压联合保藏食品技术的研究进展

高静水压处理技术是一种不需加热的食品保藏技术,将它与其它食品保藏技术联合应用不仅可以提高食品的安全性和稳定性,还可最大限度地保护食品中的营养成分.本文综述了高静水压杀菌与加热、pH值、抗菌素、气调包装、二氧化碳、脉冲电场及辐射联合在食品中的应用和研究进展.     

高压处理过程中的压力和能量分析

利用高压均质过程作为比较,本文分析了超高压处理过程中流体的压力和能量转化,从而找出了超高压处理过程中没有引起较高温升现象的原因,为进一步理解超高压杀菌技术提供一定的理论基础。     

高静压技术对豆浆品质的影响

本文研究发现,400MPa以上的高静压能有效地灭活豆浆中的微生物,当压力为400—600MPa、保压时间为0—20min时,豆浆中的菌落总数、霉菌和酵母数分别降低0.51-3.69、0.31-2.83个对数级。其中经600MPa、20min处理,豆浆中的菌落总数不能检出。HHP处理后豆浆的色泽无明显变化(ΔE<2);pH略有升高(P<0.05);表观粘度增加,其流变特性指数n有所减小,粘稠系数K有所增大,但是HHP处理对K和n值的影响均小于巴氏杀菌处理的豆浆,HHP处理较巴氏杀菌能更好地保证食品的品质。     

高静压加工对新鲜蛋液微生物及品质的影响

研究在不同处理压力和时间条件下,高静压对新鲜全蛋液微生物(细菌总数、大肠菌群)、色泽、乳化特性(乳化活力、乳化稳定指数)及起泡特性(起泡性、泡沫稳定性)的影响。结果表明:200 MPa处理10 min,全蛋液微生物指标已符合国家标准;相比空白组,400 MPa处理10 min,全蛋液乳化活力及乳化稳定性显著增加,300 MPa处理20 min及400 MPa处理10 min全蛋液起泡性较好,而400 MPa处理10~15 min及500 MPa处理5~15 min可使全蛋液颜色更鲜亮。综上,适当的高静压处理可使全蛋液达到有效杀菌且改善其品质的目的。     

超高压对草莓果肉饮料的杀菌效果与品质影响

研究不同超高压条件(压力600MPa,保压时间分别为0、2、4、6、8、10min)对草莓果肉饮料的杀菌效果及600MPa、4min超高压处理前后草莓果肉饮料理化品质的变化。结果表明：在600MPa、4min的超高压条件下,草莓果肉饮料中的细菌、霉菌和酵母可全部被杀死,并且该处理前后草莓果肉饮料中的可溶性固形物、pH值、可滴定酸、颜色、总酚含量及抗氧化性均无显著性差异(P＞0.05),但VC含量损失9.2%、花青素含量损失20.6%;超高压处理后草莓果肉饮料中部分酯类成分损失,醇类物质种类及数量增加(P＜0.05),但仍保持草莓原有的特征风味。     

超高压调节酶催化功能及其作用机制

在酶学领域中,超高压和温度类似,作为一种物理学方法,可以用来调节酶催化功能,促使酶的构象发生变化。对超高压调节酶催化功能的原理、影响酶构象的作用机制,以及一些新型研究方法等进行了综述。展望了此项新技术的发展前景。     

肉类保藏技术(七) 高静压技术对肉类品质的影响

高静压技术是目前关注较多的食品物理加工技术之一。本文介绍了高静压技术原理,综述了高静压技术对肉类品质的各种影响,总结了一些关于改善高静压处理效果的措施,最后还对高静压技术在肉类工业中的应用作了展望。     

高静压对黄桃质构相关组分模拟体系的影响

以黄桃质构相关组分(细胞壁物质)为模拟体系,探究了高静压处理、热处理以及贮藏过程对细胞壁物质持水性及其果胶各组分和纤维素含量变化的影响。结果表明:与热处理相比,高静压处理对细胞壁物质的持水性、果胶各组分含量和纤维素含量均无显著影响。与常温贮藏相比,低温贮藏对高静压处理及热处理的细胞壁物质的持水性、各果胶组分含量和纤维素含量无显著影响。相关性分析显示:碱溶性果胶与水溶性果胶之间,碱溶性果胶、水溶性果胶与持水性之间相关性较高。     

High Hydrostatic Pressure Treatments for Beer Stabilization

ABSTRACT: Crude cloudy beers from a small-scale brewery were treated with high hydrostatic pressure (HHP-600 MPa, 5 min) or heat pasteurized (60 °C, 10 min). The treatments did not affect pH, ethanol, extract, bitterness, or phenolics in comparison with untreated beers; HHP beers retained permanent haze, similar to untreated samples. Heat pasteurized beer resulted in a more rapid increase of the a* (red) and a slower decrease of the b* (yellow) color parameters than in HHP samples. The microbiological stability of HHP beers was comparable with heat-treated beers, and the development of yeast and lactic acid bacteria was inhibited for 49 d of storage.     

超高压处理对养殖大黄鱼肉肌原纤维蛋白理化特性的影响

目的研究超高压处理对养殖大黄鱼肌原纤维蛋白的理化特性的影响。方法经超高压处理后测量养殖大黄鱼肌原纤维蛋白的持水性、溶解性、表面疏水性和乳化性。结果超高压处理增大了肌原纤维蛋白的持水性、溶解性、表面疏水性和乳化性。当压力350 MPa,保压时间为10 min处理时持水性最高(3.17g/g pro),溴酚蓝结合量最高(21.033μg),乳化性活性(emulsifying activity,EAI)最高(46.42 m~2/g),均高于未处理组。经超高压处理后,肌原纤维蛋白的DSC的热焓值和变性温度发生改变。在300 MPa下改变保压时间时,在10 min保压时间内随着保压时间的增长,肌原纤维蛋白的持水性、溶解性、表面疏水性和乳化性逐步增加,而乳化稳定性则降低;DSC测定中加热使氢键断裂,蛋白质有序结构发生变化、随着保压时间进一步增长,肌原纤维蛋白的持水性、溶解性、表面疏水性和乳化性开始降低。结论超高压处理对养殖大黄鱼肌原纤维蛋白的理化特性有显著影响。     

超高压和热处理对发酵石榴汁品质的影响

以发酵石榴汁为研究对象,分别用超高压(High hydrostatic pressure,HHP,600 MPa/10 min)和热处理(Thermal processing,TP,65 ℃/20 min)进行杀菌,比较处理前、后及4 ℃贮藏期间发酵石榴汁各理化指标的变化。结果表明,经超高压和热处理后,发酵石榴汁中菌落总数小于10 CFU/mL,且菌落总数在贮藏结束时小于100 CFU/mL,符合行业标准要求;pH、可滴定酸(Titratable acidity,TA)和可溶性固形物含量(Total soluble solids,TSS)在两种处理前、后均无显著变化(p>0.05),在贮藏期内pH、TSS无显著变化(p>0.05),而TA显著下降(p<0.05);超高压处理后的样品具有更高的总酚、花色苷、总黄酮和抗氧化活性;在贮藏过程中,总酚、花色苷、总黄酮含量和抗氧化活性均呈下降趋势,超高压处理能更好地保持样品的总酚、花色苷和抗氧化活性,而热处理组能更好地控制样品中总黄酮的损失;与未处理组相比,超高压和热处理对发酵石榴汁色泽的影响较小,贮藏期间热处理组的色泽变化程度高于超高压处理组。结论:超高压处理的发酵石榴汁在总酚、总黄酮、花色苷和抗氧化性等品质方面优于热处理组。