高压处理技术在食品保鲜中的应用
摘要
关键词
高压处理技术;食品保鲜;微生物生长;营养成分
正文
引言:随着食品工业的不断发展,人们对食品品质和安全性的要求越来越高。食品保鲜作为确保食品新鲜度和质量的关键环节,各种新技术应运而生。其中,高压处理技术因其独特的优势逐渐成为研究热点。本文将介绍高压处理技术的基本概念,重点分析其在不同食品中的应用,以及促进食品保鲜的机理。这有助于深入了解高压处理技术在食品保鲜中的作用,为未来的研究和应用提供指导。
一、高压处理技术概述
高压处理技术是一种利用高压力对物质进行处理的先进技术。这项技术主要分为等静压处理和脉冲高压处理两种形式。等静压处理是通过将食品置于高压环境中并维持一定时间,使其受到均匀的高压力影响。而脉冲高压处理则通过迅速增加和释放压力,让食品经历瞬时的高压作用。这两种方法均具有独特的优势,包括更短的处理时间和更好的保鲜效果。在等静压处理中,高压能够深入食品内部,改变其细胞结构,从而影响细菌、酵母菌和霉菌的活性。脉冲高压处理则在短时间内施加极高的压力,瞬间破坏微生物的细胞膜,有效杀灭它们。这两种方式均对食品中的微生物产生强烈的抑制效果,从而延长了食品的保鲜期。高压处理技术不仅在保鲜方面表现出色,还被广泛应用于肉制品、果蔬和海产品等食品的加工过程中。在肉制品中,高压处理不仅能够抑制微生物生长,还能改善肉质,提高口感。对于果蔬,高压处理不仅延缓了呼吸作用,减缓水分蒸发,还有助于保持其色泽和口感。在海产品加工中,高压处理有效地杀灭了细菌和寄生虫,提高了产品的安全性[1]。
二、高压处理在食品保鲜中的应用
(一)果蔬保鲜
在果蔬保鲜方面,高压处理技术展现出显著的效果。通过将果蔬置于高压环境下,可以达到多重的保鲜效果。首先,高压处理能够破坏果蔬细胞结构,减缓细胞分解和呼吸作用,从而延长果蔬的新鲜度。此外,高压还有助于抑制果蔬中的氧化酶活性,维持其色泽和口感。通过抑制微生物的生长,高压处理有效地减缓果蔬腐败的速度,延长了其货架寿命。
(二)肉制品保鲜
高压处理技术在肉制品保鲜领域同样发挥着关键作用。肉制品容易受到细菌和酵母菌的污染,导致腐败和变质。通过高压处理,可以有效地破坏这些微生物的细胞结构,抑制其生长,从而延缓肉制品的腐败过程。此外,高压处理还能软化肉质,提高产品的口感和咀嚼性。在肉制品加工中,高压处理也常被用于去除骨头,提高生产效率。
(三)海产品保鲜
海产品由于含有丰富的水分和营养,容易受到微生物的污染。高压处理技术在海产品保鲜中表现出色。通过施加高压,可以有效杀灭海产品中的细菌、寄生虫和病原体,保障产品的安全性。与传统的加热处理方法相比,高压处理更能保持海产品的原始口感和营养成分,使其更具市场竞争力。
三、高压处理促进食品保鲜的机理
(一)抑制微生物生长
高压处理技术在食品保鲜中的关键机理之一是通过抑制微生物的生长,从而有效延长食品的保鲜期。微生物,包括细菌、酵母菌和霉菌,是食品腐败的主要元凶。高压处理通过施加高压力,改变微生物的细胞结构和生物化学活性,从而抑制它们的繁殖和代谢。在高压处理中,食品受到高压的作用,微生物细胞的膜结构受到破坏,胞内外的渗透压失去平衡,导致微生物细胞的死亡。此外,高压处理还能够影响微生物细胞的代谢途径,抑制其生物化学反应,使微生物失去生存能力。细胞膜的脆弱性和代谢受阻的双重效应共同作用,为微生物的抑制提供了强有力的基础。值得注意的是,高压处理对不同种类的微生物有不同的抑制效果。通常情况下,细菌对高压更为敏感,而酵母菌和霉菌的抗高压能力相对较强。因此,在食品处理过程中,可以根据不同微生物的特性和产品要求来调整和优化高压处理的参数,以达到最佳的保鲜效果[2]。
(二)保持营养成分
高压处理技术在食品保鲜中的另一个重要机理是其能够有效地保持食品中的营养成分。相较于传统的加热处理方法,高压处理以较低的温度施加高压,减少了对食品内部结构的热量影响,从而减缓了营养成分的丧失。这对于保持食品的原始口感和更好地维护其整体品质具有显著的优势。在高压处理的过程中,食品的细胞结构受到瞬间的高压作用,导致细胞内部的水分分子被压缩,细胞膜受到挤压,但由于处理时间短暂,对水溶性的营养成分的损失相对较小。这在一定程度上保留了食品中的维生素、矿物质和其他水溶性成分。此外,由于高压处理不引起食品局部的高温,脂溶性维生素等热敏性成分也更容易得到保护。在肉制品中,高压处理对蛋白质的影响值得关注。高压能够引起蛋白质的变性,改变其分子结构,从而影响肉制品的质地和口感。然而,相比传统的加热处理,高压处理更能保持蛋白质的天然结构,减少对蛋白质的破坏,有助于提高肉制品的嫩度。
(三)延缓酶促反应
高压处理技术在食品保鲜中的又一重要机理是其能够有效延缓食品中的酶促反应。酶促反应是导致食品变质的主要因素之一,而高压处理通过改变酶的构象和活性,降低其催化速率,从而有效地延缓了食品的变质过程。食品中的酶是一类生物催化剂,其活性通常受温度和压力的影响。高压处理在一定程度上改变了酶分子的构象,使其失去部分活性。尤其是对于一些温敏感的酶,高压处理通过使其构象发生变化,限制了其在非常规条件下的催化效能。这种效应对于食品中的多种酶,如氧化酶、过氧化物酶等都具有显著的影响。特别值得注意的是,高压处理对食品中的多酚氧化酶的抑制效果。多酚氧化酶是导致水果、蔬菜等食品褐变的关键酶之一。通过高压处理,可以部分抑制多酚氧化酶的活性,减缓食品的褐变速度,从而保持其色泽和外观。在肉制品中,高压处理同样能够有效延缓酶促反应。肉中的蛋白酶和脂肪酶在高压环境下受到的抑制作用使得酶促反应的进行速率降低。这不仅有助于延缓肉制品的脂肪氧化和蛋白质水解,还能维持其口感和风味。
四、高压处理技术的发展前景
高压处理技术在保鲜领域的应用前景广阔。随着消费者对食品新鲜度、口感和营养价值的不断追求,高压处理技术因其能够保持食品天然品质的特点,将在果蔬、肉制品、海产品等各类食品的保鲜中得到更广泛的应用。其非热性的特性使得食品更能保持原始的风味和营养成分,为高端食品市场提供了更多创新的可能性。高压处理技术在食品加工中的应用将更加多样化。除了传统的保鲜应用外,高压处理技术还可以用于改善肉制品的质地、提高海产品的安全性、保持果蔬的颜色和口感等方面。同时,高压处理还能在食品加工过程中实现无菌、无热处理,有助于生产更加健康、天然的食品。高压处理技术在冷链物流和国际贸易中的应用前景看好。随着全球化的发展,食品的跨国贸易逐渐增多,而高压处理技术可以作为一种非常有效的保鲜手段,延长食品的货架寿命,降低运输中的风险。这对于冷链物流的可持续性和食品的全球供应链具有积极的促进作用[3]。
结语
综上所述,高压处理技术以其独特的优势和广泛的应用前景,将成为未来食品科技领域中不可或缺的一部分。在食品保鲜、提高食品质量、促进全球食品贸易等方面,高压处理技术必将持续发挥着积极而深远的作用。
参考文献
[1]杨培玉,张波,蒋玉梅,etal.超高压处理对蛇龙珠葡萄中酚类物质的影响[J].食品与发酵工业,2023.
[2]陈腊梅,唐善虎,李思宁,等.超高压处理对牦牛肉贮藏性能的影响[J].食品工业科技,2023,44(6):10.
[3]张小羽,成培芳,刘博,etal.超高压处理对奶豆腐冻藏品质特性及微观结构的影响[J].食品科学,2022(043-013).
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