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食品保藏技术新宠:高静水压联用技术(上)

高静水压处理技术是一种不需加热的食品保藏技术，与其他食品保藏技术联合应用，不仅可以提高食品的安全性和和稳定性，还可最大限度地保护食品中的营养成分.

食物从收获开始，由于物理的、化学的、酶的或微生物的变化，其产品质量开始下降，食品保藏的目的就是要防止这些不良变化，延长食品的货架期和保证其安全性。大部分食品保藏技术可以抑制引起食品劣变的这种或那种因素，然而由于贮藏环境的变化，如冷链的断裂、食品吸水等，都有可能导致腐败菌或致病菌的生长，使得某些单一的保藏技术并不能确保食品的安全。

高静水压（highhydrostaticpressure，HHP硅线石）用于食品加工时，其压力范围是100～1000MPa，这一压力可以使食品中的大部分微生物和内源性酶失活，而食品中的营养素和风味物质基本不受影响。最先研究用HHP来保藏食品是从19世纪末开始的，但真正商业应用的时间并不长。过去十多年来人们重新对HHP感兴趣，是因为这一技术不仅具有食品保藏的效果，而且还可以改变食品的某些功能特性。

总的来说，HHP对抑制微生物活体细胞的效果还是较好的，但单一的压力处理并不能完全抑制微生物芽孢和某些耐高压酶的活性。目前，市场上绝大多数HHP加工的产品是果汁和果酱等高酸性食品，这些食品之所以适合HHP保藏，是因为在低pH环境下，能耐高压的细菌芽孢并不能够生存，而能够生存的微生物，如酵母菌、霉菌和乳酸菌对压力又很敏感，容易被HHP抑制失活。

为了扩大HHP的应用范围，同时又达到足够的抑菌效果，延长食品的保质期，将HHP与其他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，而且每一单项技术在对传动轴食品进行处理时，其处理强度可以比较温和（如HHP单独处理时需要800MPa，而联合其他技术应用时仅用400MPa就可达到同样效果），对食品中的有效成分影响较少，食品的整体质量较好。

HHP与热处理联用方法的研究进展

●HHP与热处理联用杀菌作用研究进展细菌在20℃～30℃范围内，细菌细胞对HHP的抵抗力是最强的，在更高和更低的温度下，它们对HHP的敏感性都要上升。与在室温下进行HHP处理相比，在更适当的温度下，即使使用相对较低的压力和／或相对较短的时间，也会使腐败菌和致病菌的数量大大下降。例如，在45℃采用200MPa的压力，并不能抑制UHT牛奶中产单孢李斯特菌的活性，而在55℃用200MPa的压力处理15分钟，牛奶中的细菌数可以下降6个对数周期（6log10cycle）。

HHP与热处理联合的另一好处是，当HHP与适当温度联合时，不同细菌对压力的耐受程度的差异也下降。在25℃时，产单孢明串珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157∶H7和沙门氏菌之间对345MPa压力的耐受力差异很大，但在50℃时，这些细菌对345MPa的压力变得同样敏感。

一般情况下，温度较低时HHP对大部分微生物的抑制特点表现为，刚开始时细菌数以指数形式下降，然后有一个明显的拖尾，即抑菌效果也下降，如果HHP与热处理相结合，这种拖尾现象就会消失。Patterson和Kilpatrick利用Gompertz方程，绘制了在牛奶和禽肉中采用HHP与热处理联用技术抑制大肠杆菌O157∶H7和金黄色葡萄球菌的抑制曲线，这一抑制曲线在商业上很车管站有实用价值，它可以帮助建立具体的加工参数来达到必要的灭菌水平，以保证食品的安全性和稳定性。

真菌采用HHP与热处理联合技术来抑制酵母菌和霉菌细胞活性的研究报道较少，可能是这些微生物在室温下就对HHP处理很敏感的缘故，然而抑制霉菌子囊孢子却要联合HHP和60℃～70℃的温度。

细菌芽孢用HHP抑制细菌芽孢的活性要分两步才能实现。首先在一定压力下促使芽孢出芽，然后再灭活出芽后的细胞。芽孢在室温下对HHP处理的耐受性很强，有报道称它们可以抵抗800MPa的压力达数小时之久。然而用10MPa的压力就可以促使芽孢出芽，出芽后的细菌对热、辐射、化学试剂和HHP等处理就会很敏感。

HHP刺激细菌芽孢出芽和抑制其活性受温度的影响很大，温度较高时的效果要好得多。当温度达到出芽后细菌的灭活温度（＞60℃）时，HHP与热处理联用的效果最佳，即HHP刺激芽孢出芽后直接被热灭活。然而也有报道证明，分别在70℃和90℃采用HHP处理枯草山东地区重废价格在1600⑴650元/吨芽孢杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌时，没有观察到芽孢出芽，细菌直接被灭活。

●HHP与热处理联用后灭酶作用研究进展可能是由于各种酶的结构不同，HHP处理对各种酶的作用效果也不一样。一般情况下，将压力和适当温度合用可增加灭酶的程度，但也有两者联合增加酶活力的报道。

45℃～55℃的温度和600～900MPa的压力联用可以不同程度地抑制果胶酯酶、脂肪酶、多酚氧化酶（PPO）、脂肪氧化酶、过氧化物酶（POD）、乳过氧化物酶、磷脂酶和过氧化氢酶的活性。

Cano等研究了采用低于400MPa的压力与加热处理草莓酱和柑橘汁中PPO、POD和果胶甲酯酶（PME）的抑制效果。最佳联用组合（230MPa，43℃）仅使草莓酱中POD活性下降了25％，PPO的活性在用400MPa，65℃处理的前后几乎没有差别。在橘汁中，400MPa和32℃可使P本实验机独立完成实验进程中实验参数的设定、实验进程的控制、数据收集、处置、剖析及显现OD的活性受到最大限度的抑制，但抑制率也只为50％。如果使用更高的温度，POD的活性会更高。在同样压力下，橘汁中PME的活性也随温度的升高而升高。

食品中内源性酶对HHP和HHP与热处理联用苇板机的高耐受性提醒我们，在使用压力处理食品时还需考虑其他技术，比如低温，对酶进行化学修饰，使用其他酶（杀手酶，KillerEnzyme）或自然存在的蛋白质抑制剂等。

联合HHP与热处理特别在保藏低酸性食品时的实用价值很大，这种联合可以使食品的巴氏杀菌或灭菌温度在较低的温度下进行。比如，将HHP与加热（400MPa，50℃）对鸭肉进行杀适用于大量使工作活塞上升1段高度生产中菌处理，可以达到传统巴氏杀菌的效果（最迟加热点温度达85℃）。这种联合的另一优点是可以在中等压力下进行杀菌，这在生产中更加容易实现，同时还不会导致加工产品质量的下降。

(待续)