超高压技术在发酵食品加工技术中的应用

◎龙 尾，汤卫华，吕春晖，陈 珊，刘鑫龙

（天津现代职业技术学院，天津 300350）

超高压技术在发酵食品加工技术中的应用

◎龙 尾，汤卫华，吕春晖，陈 珊，刘鑫龙

（天津现代职业技术学院，天津 300350）

超高压技术是一种新型食品加工技术，在发酵食品加工领域得到了广泛的应用。基于此，对超高压技术进行简单介绍，分析超高压技术在发酵食品加工技术中的具体应用。

超高压技术；发酵食品；加工技术；应用

随着人们生活质量水平的提高，人们对于食品有了更高的质量和口感要求，尤其是对于发酵食品这类需要对微生物进行操作的加工类型，人们更希望加工技术能够更加先进，既能够保持食品的口感，又能够提高食品加工的质量；而对于生产商来说，则希望能够降低发酵食品的加工成本，并且最好能够获得更好的加工效果。为了满足消费者和生产商的需求，就必须对发酵食品加工技术进行创新，必须利用新技术取得传统加工技术无法获得的加工效果。高压技术就是在这样的背景下逐渐受到食品加工行业的青睐，尤其是在发酵食品加工领域得到了广泛的应用。

1　超高压技术简介

1.1起源与发展

超高压技术就是利用100～1 000 MPa的压强对物体进行加工的技术，这种技术可以在常温下通过加压来对食品进行加工，有别于传统的高温或者低温加工方式。超高压技术起源较早，已经有100多年的发展历史，但是将其应用在食品加工领域主要开始于20世纪80年代，由日本的京都大学林立丸教授提出。事实上，超高压技术在日本的食品加工业中应用最为成熟，尤其是在布丁、豆腐、酸乳酪、酱汤和腌菜等发酵食品中应用非常成功，是日本的十大关键技术之一。我国的超高压技术研究正处于起步发展阶段，非常有助于我国食品加工行业的创新发展，具有非常广阔的应用前景。

1.2特性

超高压技术通过人为施加较大的压强来达到食品加工的目的，食品中的分子在受到较大的压强作用下，会产生一些独特的变化，从而产生了不同的加工效果。高压可以引起细胞的形状发生变化，对细胞膜、细胞壁的结构有影响，同时对于食品中的主要大分子物质都有作用，尤其是对于蛋白质的结构和性质会产生很明显的影响。因此，高压技术产生了灭菌和转性这两种主要的加工方向。在发酵食品加工技术中，超高压技术主要有两个方面的应用，不仅可以起到杀菌、灭酶的作用，能够使食品在处理过后更好地保持原有的风味；还可以通过高压技术诱导蛋白质、脂类、多糖等大分子发生特性转变，达到不同的食品发酵方向和要求。改变超高压技术应用的条件，可以起到不同的应用效果，达到不同的食品加工目的。

2　超高压技术在发酵食品加工技术中的应用

2.1超高压技术的灭菌应用

在发酵食品的生产过程中，避免杂菌生长是一项非常关键的技术，如果有大量杂菌滋生，就有可能改变发酵结果，造成食品变质，产生严重的经济损失。因此，在发酵食品加工过程中，必须做好灭菌工作。许多微生物都有压强承受极限，环境压强超过某个值之后就会死亡，因此使用超高压技术可以有效达到灭菌的效果。一般情况下，灭菌效果与压强的大小和受压时间都有关系，如葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌等常见菌类都需要300 MPa以上的超高压，才会产生较为明显的杀灭效果，杀菌时间则大约在20 min可以达到商业上对于这几种菌类的杀灭标准。超高压技术的效果与温度条件也有很大的关系，但是在实际的发酵食品加工过程中一般都是在常温25 ℃左右的条件下应用。事实上，相比于应用较为广泛的高温或者低温杀菌方式，超高压杀菌正是因为可以保持在常温下使用而能够取得更好的杀菌效果，尤其是在食品本身的口味、状态方面，超高压技术能够极大地减少热处理对食品营养成分、色泽、口味方面带来的负面影响。比如，在乳制品这一类发酵食品中，研究表明，使用超高压技术对牛乳进行处理，可以增加游离钙的含量，降低牛乳蛋白的变性程度。此外，食品中常见的一些色素，如类胡萝卜素、叶绿素、花青素等有较好的抗压性，在泡菜这一类的发酵食品中可以更好地避免高温、低温环境对食品色素的破坏，保护食品的自然色泽状态。在发酵食品加工过程中利用超高压技术进行除菌处理，可以在保持杀菌效果的情况下，更好地维持食品本身的质量。

2.2超高压技术在改变发酵食品性质方面的应用

超高压条件对于生物大分子有着非常明显的影响，尤其是对于蛋白质结构有多个方面的影响，利用这种原理，可以通过控制压强和温度条件来控制食品发酵的效果。首先，超高压条件可以改变蛋白质的分子结构，当压强超过300 MPa时，蛋白质分子的氢键会产生断裂，是一些离子游离到整体结构之外，利用这一原理，可以达到降解大分子蛋白质的效果。例如，对酸奶酪进行高压处理，可以使大分子蛋白质结构分解成小颗粒的蛋白质聚集体，提高奶酪凝胶强度和交联度，可以促进发酵食品的消化，并增强口感。此外，高压条件还可以改变蛋白质的溶解性，高压条件下可以使球状蛋白质逐渐伸展，将蛋白内部极性基团和疏水基团暴露出来，增强表面电荷分布，这可以使得蛋白质水化作用增强，从而提高蛋白质的溶解性。这一原理同样可以应用于其他一些大分子的水溶过程中，利用这一效果可以提高发酵食品中一些分子在水中的溶解性，可以促进发酵效果的改善；或者用超高压条件对发酵食品进行一定的处理，可以减少食品中的杂质沉淀，能够使得酸奶等制品更加易于消化，并且有效改善发酵食品的口感。

3　结语

超高压技术利用对食品进行高压处理以达到改变食品性质、杀灭杂菌的效果，在发酵食品加工过程中可以广泛应用。目前，我国在这方面的应用并没有大规模普及，这方面的研究正处于起步发展的阶段。发酵食品的制造厂商更应该抓住这样的发展机会，通过深入研究超高压技术的原理和应用方法，逐步改善应用效果，从而使得发酵食品加工取得更好的效果。将超高压技术应用在发酵食品加工领域，是对我国的发酵食品加工技术的一种创新，可以大幅度促进发酵食品加工技术的改革。

[1]董 鹏，张 良，陈 芳，等.食品超高压技术研究进展与应用现状[J].农产品加工，2013，9（6）：28-29.

[2]李 双，王成忠，唐晓璇，等.高压技术在食品工业中的应用研究进展[J].齐鲁工业大学学报（自然科学版），2014，28（4）：11-14.

Application of Ultra High Pressure Technology in the Processing Technology of Fermented Food

Long Wei， Tang Weihua， Lv Chunhui， Chen Shan， Liu Xinlong
（Tianjin Modern Vocational Technology College， Tianjin 300350， China）

Ultra-high pressure technology is a new type of food processing technology， and it has a widely application in the fermented food processing technology. Based on this， this paper had a simply introduce of the Ultra-high pressure technology and analyzed its specific application in the fermented food processing technology.

Ultra-high pressure； Fermented food； Processing technology； Application

TS205

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.06.034