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1、关于非热力杀菌食品的安全性第一页，本课件共有90页网友担忧有防腐剂网友担忧有防腐剂厂家：在整个生产过程中我们绝厂家：在整个生产过程中我们绝对不会添加任何防腐剂对不会添加任何防腐剂浙大生物系统工程与食品科学学院浙大生物系统工程与食品科学学院的应铁进教授的应铁进教授“依照现有的食品加依照现有的食品加工工艺，让熟食保质期延长到半年工工艺，让熟食保质期延长到半年以上是完全可以实现的以上是完全可以实现的”。动车盒饭包装标注保质期动车盒饭包装标注保质期6个月个月第二页，本课件共有90页食品非热力杀菌是指杀菌过程中不引起食品本身温度有较大增食品非热力杀菌是指杀菌过程中不引起食品本身温度有较大增加的杀菌方法。
2、有的学者称之为冷杀菌。加的杀菌方法。有的学者称之为冷杀菌。第一节第一节概述概述超高压杀菌超高压杀菌（ultra-highpressureprocessing,UHP）超高压脉冲电场杀菌超高压脉冲电场杀菌high-Intensitypulsedelectricfieldsterilization脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌pulselightsterilization辐射杀菌辐射杀菌Radiationdecontamination紫外杀菌紫外杀菌Ultravioletsterilization第三页，本课件共有90页第二节第二节超高压食品及其安全性超高压食品及其安全性超高压杀菌是将食品物料以某种方式
3、包装以后，放入液体超高压杀菌是将食品物料以某种方式包装以后，放入液体介质中，在介质中，在100（约（约987个大气压个大气压）l000MPa压力下作用压力下作用一段时间后，使之达到灭茵要求。一段时间后，使之达到灭茵要求。第四页，本课件共有90页超高压杀菌发展概况超高压杀菌发展概况19世纪末世纪末-Tamman采用采用300MPa的压力来测定固液相的变的压力来测定固液相的变化现象，开启了高压技术之门，遂被尊称为化现象，开启了高压技术之门，遂被尊称为超高压之母超高压之母；Bridgman继续这方面的研究，成就非凡，获得了继续这方面的研究，成就非凡，获得了1946年年诺贝尔物理奖，并被尊称为诺贝尔物
4、理奖，并被尊称为超高压之父超高压之父。而关于高静压在。而关于高静压在食品保藏中的应用研究最早是由食品保藏中的应用研究最早是由Hite（1899）提出的，但他的）提出的，但他的工作成果并未受到大量重视。工作成果并未受到大量重视。第五页，本课件共有90页布里奇曼，美国实验物理学家、科学哲学家，操作主义的创始布里奇曼，美国实验物理学家、科学哲学家，操作主义的创始人。人。1882年年4月月21日生于马萨诸塞州坎布里奇的一个记者家庭；日生于马萨诸塞州坎布里奇的一个记者家庭；1900年就学于哈佛大学，年就学于哈佛大学，1908年获博士学位；年获博士学位；1908-1954年执教于哈年执教于哈佛大学；佛大学
5、；1946年由于发明超高压装置和在高压物理学领域的突出贡献获得年由于发明超高压装置和在高压物理学领域的突出贡献获得第四十六届诺贝尔物理学奖，第四十六届诺贝尔物理学奖，1961年年8月月20日死于癌症恶化。日死于癌症恶化。“孩子们在幼年时代，要是没孩子们在幼年时代，要是没有大好的理智的熏陶，在他们有大好的理智的熏陶，在他们之后的未来时代中，将会自觉之后的未来时代中，将会自觉为极大的悲哀。为极大的悲哀。”Bridgman第六页，本课件共有90页帕斯卡定律，是法国科学家帕斯卡提出来的。这个定律指出：帕斯卡定律，是法国科学家帕斯卡提出来的。这个定律指出：加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，
6、由液加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，由液体向各个方向传递。体向各个方向传递。这一定律是法国数学家、物理学家、哲学家布莱士这一定律是法国数学家、物理学家、哲学家布莱士帕斯卡首帕斯卡首先提出的。这个定律在生产技术中有很重要的应用，液压机就先提出的。这个定律在生产技术中有很重要的应用，液压机就是帕斯卡原理的实例。是帕斯卡原理的实例。教材教材P125第七页，本课件共有90页从从1895年到年到1965年，共有年，共有29种微生物被选作超高压杀菌的对象种微生物被选作超高压杀菌的对象菌。直到八十年代中后期，高压处理技术在食品中的应用才开始菌。直到八十年代中后期，高压处理技术在食品中的应用才
7、开始引人注目。引人注目。1986年，日本京都大学林力丸教授率先发表了用高静压处理食品年，日本京都大学林力丸教授率先发表了用高静压处理食品的报告，引起日本食品工业界、学术界的高度重视。的报告，引起日本食品工业界、学术界的高度重视。1990年年4月，月，明治屋公司首创的采用高压代替加热杀菌而生产的果酱明治屋公司首创的采用高压代替加热杀菌而生产的果酱（HighPressureJam）投放市场，制品无需热杀菌即可达到）投放市场，制品无需热杀菌即可达到一定的保质期，且由于其具有鲜果的色泽、风味和口感而倍受消一定的保质期，且由于其具有鲜果的色泽、风味和口感而倍受消费者青睐。费者青睐。目前，日本在该领域的研
8、究仍处于世界领先地位。成套的超高目前，日本在该领域的研究仍处于世界领先地位。成套的超高压处理设备业已面市。压处理设备业已面市。第八页，本课件共有90页从从1986年起，日本每年都专门召开有关高压技术应用的学年起，日本每年都专门召开有关高压技术应用的学术研讨会。术研讨会。欧洲亦在欧洲亦在1992年年10月于法国召开首次有关高压技术应用于食品月于法国召开首次有关高压技术应用于食品工业的会议，欧共体随即贷款资助高压食品开发的多国联合研究工业的会议，欧共体随即贷款资助高压食品开发的多国联合研究计划。计划。美国食品最高学术权威组织美国食品最高学术权威组织IFT（InstituteofFoodTechno
9、logists）在专题报告中，将高压食品开发列入在专题报告中，将高压食品开发列入21世纪美国食品工程的主世纪美国食品工程的主要研究项目。要研究项目。我国的国家食品工业发展计划也将高压杀菌作为九十年代我国的国家食品工业发展计划也将高压杀菌作为九十年代十十六项重点开发技术之一六项重点开发技术之一第九页，本课件共有90页超高压杀菌技术工艺特点超高压杀菌技术工艺特点 超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本低，与气体相比较无爆炸的危险，能耗小。
10、通常压力为低，与气体相比较无爆炸的危险，能耗小。通常压力为 100100600MPa600MPa，当压力超过，当压力超过600MPa600MPa以上时，需要采用油作为以上时，需要采用油作为压力介质。压力介质。第十页，本课件共有90页超高压杀菌特点（优势）：超高压杀菌特点（优势）：温度升高值很小，能很好保留食品原有风味、营养和功能成分；温度升高值很小，能很好保留食品原有风味、营养和功能成分；杀菌快速、高效、均匀；杀菌快速、高效、均匀；能耗较热力杀菌法更低；能耗较热力杀菌法更低；可提高食品卫生安全性；可提高食品卫生安全性；有利环保。有利环保。第十一页，本课件共有90页固态食品和液态食品的处理工艺不
11、同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保压卸压三个过程，通常进料、卸料为不连续方式生产。卸压三个过程，通常进料、卸料为不连续方式生产。第十二页，本课件共有90页液态食品如果汁、奶、饮料、酒等，一方面可像液态食品如果汁、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
12、围加压处理。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，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，处理工艺为升压但密封性要求严格，处理工艺为升压动态保压动态保压卸压三个过程，用第二种方法可进行连续方式卸压三个过程，用第二种方法可进行连续方式生产。生产。第十三页，本课件共有90页食品超高压保藏的基本原理食品超高压保藏的基本原理高压保藏的基本原理高压保藏的基本原理超高压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态，还能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使形成的生物高分子立体结构的氢
13、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。激活，使细菌、寄生虫、病毒等生物被杀死。第十四页，本课件共有90页高压对微生物的影响高压对微生物的影响1 1、超高压对细胞形态的影响、超高压对细胞形态的影响当细胞周围的流体静压达到一定值时，细胞内的气泡会破当细胞周围的流体静压达到一定值时，细胞内的气泡会破裂，形态发生改变，引起微生物死亡。在压力作用下，细裂，形态发生改变，引起微生物死亡。在压力作用下，细胞形态会发生变化，球菌在压力作用下发生变形而成为杆胞形态会发生变化，球菌在压力
14、作用下发生变形而成为杆状，细胞尺寸也会受压力的影响，主要是由于压力的挤压状，细胞尺寸也会受压力的影响，主要是由于压力的挤压作用导致细胞形态结构发生变化。作用导致细胞形态结构发生变化。第十五页，本课件共有90页高压对微生物的影响高压对微生物的影响2 2、超高压对细胞生物化学反应的影响、超高压对细胞生物化学反应的影响加压有利于促进反应向减少体积的方向进行，抑制了加压有利于促进反应向减少体积的方向进行，抑制了增大体积的化学反应。由于许多生物化学反应都会产增大体积的化学反应。由于许多生物化学反应都会产生体积上的变化，所以加压将对生物学过程产生影响。生体积上的变化，所以加压将对生物学过程产生影响。第十六
15、页，本课件共有90页高压对微生物的影响高压对微生物的影响3 3、超高压对细胞膜壁的影响、超高压对细胞膜壁的影响细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质，超高压作用细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质，超高压作用下，细胞膜通透性发生变化。如果细胞膜是极其下，细胞膜通透性发生变化。如果细胞膜是极其可透的，细胞便面临死亡。压力引起的细胞膜功可透的，细胞便面临死亡。压力引起的细胞膜功能恶化将导致氨基酸摄取受抑制。能恶化将导致氨基酸摄取受抑制。第十七页，本课件共有90页超高压对细胞膜壁的影响超高压对细胞膜壁的影响一般来讲，真核微生物比原核微生物对压力更为敏感，处一般来讲，真核微生物比原核微生物对压力更为敏感，处于对数生
16、长期的细胞对压力要比处于稳定期的细胞更为敏于对数生长期的细胞对压力要比处于稳定期的细胞更为敏感，处于稳定期的细胞对压力具有较强的抗性，可能是由感，处于稳定期的细胞对压力具有较强的抗性，可能是由于处于对数生长期的细胞分裂速度快、细胞膜薄，而处于于处于对数生长期的细胞分裂速度快、细胞膜薄，而处于稳定期的细胞分裂速度明显减慢、细胞膜厚的缘故。稳定期的细胞分裂速度明显减慢、细胞膜厚的缘故。第十八页，本课件共有90页高压对微生物的影响高压对微生物的影响4 4、超高压对微生物芽孢的作用、超高压对微生物芽孢的作用杀灭芽孢是食品保藏中最关键的一环，它是食品是否彻底灭菌杀灭芽孢是食品保藏中最关键的一环，它是食品
17、是否彻底灭菌的标志。而杀死芽孢也是食品加工和保藏中最难解决的问题之的标志。而杀死芽孢也是食品加工和保藏中最难解决的问题之一。研究发现，芽孢的耐压性和耐热性之间没有任何确定的关一。研究发现，芽孢的耐压性和耐热性之间没有任何确定的关系，一般认为，对于低酸性食品，除非压力超过系，一般认为，对于低酸性食品，除非压力超过800MPa800MPa，否，否则，高压处理必须与热处理结合才能有效杀灭芽孢。则，高压处理必须与热处理结合才能有效杀灭芽孢。细菌芽孢可被高于细菌芽孢可被高于1000MPa的压力直接杀死，但如此的压力直接杀死，但如此高的压力不适宜直接应用在实际生产中高的压力不适宜直接应用在实际生产中第十九
18、页，本课件共有90页超高压对微生物芽孢的作用超高压对微生物芽孢的作用有研究表明，芽孢开始发芽是芽孢压力灭活的先决条件。只有有研究表明，芽孢开始发芽是芽孢压力灭活的先决条件。只有芽孢发芽生成营养体，才有可能被超高压钝化。因此，对芽孢芽孢发芽生成营养体，才有可能被超高压钝化。因此，对芽孢的灭菌可采用两次处理：第一次采用较低压力促使芽孢发芽或的灭菌可采用两次处理：第一次采用较低压力促使芽孢发芽或者活化芽孢，第二次则以较高压力使营养细胞和发芽的芽孢失者活化芽孢，第二次则以较高压力使营养细胞和发芽的芽孢失活。活。第二十页，本课件共有90页高压对微生物的影响高压对微生物的影响5 5、超高压对微生物体内酶的
19、影响、超高压对微生物体内酶的影响压力对微生物的抑制作用还可能由于压力引起主要酶压力对微生物的抑制作用还可能由于压力引起主要酶系的失活。酶的压致失活的根本机制是：改变分子内系的失活。酶的压致失活的根本机制是：改变分子内部结构；活性部位上构象发生变化；部结构；活性部位上构象发生变化；由于压力对同一细胞内部的不同酶促反应所产生的影响不由于压力对同一细胞内部的不同酶促反应所产生的影响不同，因此，在有关机制问题上可能引起混淆。同，因此，在有关机制问题上可能引起混淆。不同种类酶对高压有不同的反应。不同种类酶对高压有不同的反应。第二十一页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响 酶是一种特
20、殊的蛋白质，超高压对酶蛋白的结构的改变或破酶是一种特殊的蛋白质，超高压对酶蛋白的结构的改变或破坏肯定会影响到酶的活性。酶活性的影响因素主要有压力、时间、坏肯定会影响到酶的活性。酶活性的影响因素主要有压力、时间、加压方式、温度、加压方式、温度、pHpH、介质。不同种类酶对高压有不同的反应。、介质。不同种类酶对高压有不同的反应。第二十二页，本课件共有90页一般来说，较低压力下，酶的失活是可逆的，有时一般来说，较低压力下，酶的失活是可逆的，有时还会活性增强，而在较高压力下，酶活明显下降，还会活性增强，而在较高压力下，酶活明显下降，且为不可逆失活。且为不可逆失活。1、多酚氧化酶、多酚氧化酶多酚氧化酶广
21、泛存在于各种植物中，主要影响保鲜、冷冻、干制多酚氧化酶广泛存在于各种植物中，主要影响保鲜、冷冻、干制和罐藏等过程中产品的颜色变化。传统加工中主要采用热处理或和罐藏等过程中产品的颜色变化。传统加工中主要采用热处理或化学处理的方法使食品中的多酚氧化酶失活。在低压条件下，有化学处理的方法使食品中的多酚氧化酶失活。在低压条件下，有增强酶活力的效果；加压到增强酶活力的效果；加压到400MPa以上，则酶很快失活。以上，则酶很快失活。第二十三页，本课件共有90页蔷薇科悬钩子属植物第二十四页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响2 2、果胶酶、果胶酶果胶酶是植物中广泛存在的另一大类酶，包括
22、能催化果果胶酶是植物中广泛存在的另一大类酶，包括能催化果胶解聚的果胶裂解酶和催化果胶分子中的酯水解的果胶胶解聚的果胶裂解酶和催化果胶分子中的酯水解的果胶酯酶。随果汁浓度增大，其中果胶酯酶受压力钝化的程酯酶。随果汁浓度增大，其中果胶酯酶受压力钝化的程度降低，但度降低，但pHpH及有机酸的种类对压力作用影响不大。及有机酸的种类对压力作用影响不大。在在300和和400MPa压力下处理压力下处理10min后，果汁中的果胶酯后，果汁中的果胶酯酶并未完全失活，但在正常贮运条件下失活的酶没有再酶并未完全失活，但在正常贮运条件下失活的酶没有再生。生。第二十五页，本课件共有90页第二十六页，本课件共有90页高压
23、对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响3 3、纤维素酶、纤维素酶纤维素酶主要作用于纤维素及其衍生出来的产物，使植物性纤维素酶主要作用于纤维素及其衍生出来的产物，使植物性食品中的维生素增溶和糖化。研究发现，纤维素酶的活性随食品中的维生素增溶和糖化。研究发现，纤维素酶的活性随着压力的升高而增强，并在着压力的升高而增强，并在400MPa达到最大值。此时酶达到最大值。此时酶活力是常压下酶活力的活力是常压下酶活力的1.7倍。倍。300MPa时的酶活力也可时的酶活力也可达到常压时的达到常压时的1.5倍。倍。第二十七页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响4 4、过氧化物酶、过氧化物酶过氧
24、化物酶属于最耐热的酶类，在果蔬加工中常被用作过氧化物酶属于最耐热的酶类，在果蔬加工中常被用作热处理是否足够的指标。将过氧化物酶配制的缓冲液进热处理是否足够的指标。将过氧化物酶配制的缓冲液进行超高压处理，发现它的耐压性也是很高的。行超高压处理，发现它的耐压性也是很高的。pH对过氧化物酶活性有显著影响。对过氧化物酶活性有显著影响。中性环境下，中性环境下，6060，600MPa600MPa处理处理10min10min，过氧化物酶的残存活力仍高，过氧化物酶的残存活力仍高达达90%90%；当；当pHpH从从7 7变到变到9 9，酶活性减少了，酶活性减少了90%90%。鉴于过氧化物酶的高。鉴于过氧化物酶的
25、高耐压性，可以建议选择其作为低酸性食品超高压灭酶效果的指耐压性，可以建议选择其作为低酸性食品超高压灭酶效果的指示酶示酶第二十八页，本课件共有90页过氧化物酶过氧化物酶在在200MPa200MPa以前，随着压力升高，梨汁中过氧化物酶的活性与未以前，随着压力升高，梨汁中过氧化物酶的活性与未处理的对照样酶活性相比没有下降，反而升高；在处理的对照样酶活性相比没有下降，反而升高；在200MPa200MPa时，时，相对活性达到最大值相对活性达到最大值131%131%；200MPa200MPa以后，过氧化物酶活性以后，过氧化物酶活性随着压力升高而下降随着压力升高而下降。400MPaMPa时相对活性为时相对活
26、性为87%87%，500MPa500MPa时时相对活性相对活性75%75%。低压下酶的构象没有太大变化，没有失去活力；压低压下酶的构象没有太大变化，没有失去活力；压力促使酶从附着而被束缚的状态中解离出来，提高力促使酶从附着而被束缚的状态中解离出来，提高了酶的活性；此外，梨汁中尚未被破碎细胞，在压了酶的活性；此外，梨汁中尚未被破碎细胞，在压力作用下细胞膜被损坏，使细胞内部过氧化物酶泄力作用下细胞膜被损坏，使细胞内部过氧化物酶泄露出来，导致酶活性比对照样还高。露出来，导致酶活性比对照样还高。第二十九页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响5 5、蛋白酶、蛋白酶蛋白酶是食品工业中
27、最重要的一类酶，在干酪生产、肉蛋白酶是食品工业中最重要的一类酶，在干酪生产、肉类嫩化和蛋白质改性中都大量地使用。超高压对蛋白酶类嫩化和蛋白质改性中都大量地使用。超高压对蛋白酶类的影响不同于对微生物的作用，它既可能钝化酶的活类的影响不同于对微生物的作用，它既可能钝化酶的活性，在一定范围内也能使酶的活力增强。性，在一定范围内也能使酶的活力增强。研究者检测了在超高压下牛肉中蛋白酶的活力，发现在研究者检测了在超高压下牛肉中蛋白酶的活力，发现在400MPa400MPa或或500MPa500MPa的压力下氨肽酶和羧肽酶完全失活；在的压力下氨肽酶和羧肽酶完全失活；在400MPa400MPa或更高压力条件下，
28、酸性蛋白酶的活力几乎或更高压力条件下，酸性蛋白酶的活力几乎不受影响，中性蛋白酶的活性也仅受轻微影响。不受影响，中性蛋白酶的活性也仅受轻微影响。第三十页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响6 6、脂酶、脂酶脂酶主要分解脂肪产生游离脂肪酸，通常所说的水解酸败就脂酶主要分解脂肪产生游离脂肪酸，通常所说的水解酸败就是脂酶引起的。室温、是脂酶引起的。室温、600MPa600MPa、10min10min的处理可使脂酶的活的处理可使脂酶的活力降低力降低40%40%；若升温升压，则；若升温升压，则700MPa700MPa、4545处理处理10min10min就可就可完全钝化脂酶。完全钝化
29、脂酶。第三十一页，本课件共有90页类似一些过氧花物酶和葡萄糖氧化酶，脂酶的高压失活速率也类似一些过氧花物酶和葡萄糖氧化酶，脂酶的高压失活速率也符合一级反应方程，可表示为：符合一级反应方程，可表示为：A=A0e(-kt)。其中，其中，A和和A0分别代表残存酶活和初始酶活，分别代表残存酶活和初始酶活，t表示加压时间，表示加压时间，k为失活系数。为失活系数。这样就可以根据这样就可以根据k值及残存酶活来确定对象酶耐压性。无疑为值及残存酶活来确定对象酶耐压性。无疑为高压酶处理工艺的量化提供了有利条件。高压酶处理工艺的量化提供了有利条件。第三十二页，本课件共有90页高压对食品中酶的影响高压对食品中酶的影响
30、7 7、溶菌酶、溶菌酶溶菌酶是一种具有防腐性能的酶制剂，它能降低细菌溶菌酶是一种具有防腐性能的酶制剂，它能降低细菌芽孢的抗热性，对延长制品的货架期起有效作用芽孢的抗热性，对延长制品的货架期起有效作用。一。一般酶类在数千大气压的作用下将失去活性，但溶菌酶般酶类在数千大气压的作用下将失去活性，但溶菌酶在在600MPa600MPa的压力下也不会完全失活。在食品中添加溶菌酶的压力下也不会完全失活。在食品中添加溶菌酶后进行超高压杀菌处理，不仅能较完整地保存营养成分，后进行超高压杀菌处理，不仅能较完整地保存营养成分，而且有很好的杀菌效果。而且有很好的杀菌效果。第三十三页，本课件共有90页高压对食品中酶的影
31、响高压对食品中酶的影响8 8、固定化酶、固定化酶固定化酶在食品工业中的应用日益广泛固定化酶在食品工业中的应用日益广泛。将酶固定在水。将酶固定在水不溶性的载体上进行加压处理，其对压力的敏感性低于溶不溶性的载体上进行加压处理，其对压力的敏感性低于溶解态的酶。溶解态的胰蛋白酶钝化温度是解态的酶。溶解态的胰蛋白酶钝化温度是5050，而固定化，而固定化后钝化温度升至后钝化温度升至6060，同时稳定性也随压力升高而增强，同时稳定性也随压力升高而增强了。了。第三十四页，本课件共有90页超高压技术处理食品的特点超高压技术处理食品的特点超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使超高压技术进行食品加工具有的
32、独特之处在于它不会使食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较小。食品加工过程中，由于自身酶的存在，产生变色较小。食品加工过程中，由于自身酶的存在，产生变色变味变质使其品质受到很大影响，通过超高压处理能够变味变质使其品质受到很大影响，通过超高压处理能够激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。第三十五页，本课件共有90页与传统的加热处理食品比较，优点在于与传统的加热处理食品比较，优点在于1 1、超高压处理不会使食品
33、色、香、味等物理、超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分；保持原有的生鲜风味和营养成分；2 2、超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态、超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品；与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品；第三十六页，本课件共有90页与传统的加热处理食品比较，优点在于与传统的加热处理食品比较，优点在于3、超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食、超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食品可简单加热后食用，从
34、而扩大半成品食品的市场品可简单加热后食用，从而扩大半成品食品的市场；4、超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使、超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低。第三十七页，本课件共有90页与传统的化学处理食品比较，优点在于与传统的化学处理食品比较，优点在于1、不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细、不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的
35、负面作用，保证了食用的安全物中残留的化学试剂对人体的负面作用，保证了食用的安全；2、化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果、化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果减弱，而超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显；明显；第三十八页，本课件共有90页与传统的化学处理食品比较，优点在于与传统的化学处理食品比较，优点在于3 3、超高压杀菌条件易于控制，外界环境的影响较小，、超高压杀菌条件易于控制，外界环境的影响较小，而化学试剂杀菌易受水分、温度、而化学试剂杀菌易受水分、温度、pHpH值、有机环境等的值、有机环境等的影响，作用效果变化幅度较大；
36、影响，作用效果变化幅度较大；4 4、超高压杀菌能更好地保持食品的自然风味，甚至改善食品、超高压杀菌能更好地保持食品的自然风味，甚至改善食品的高分子物质的构象。的高分子物质的构象。第三十九页，本课件共有90页超高压杀菌对食品成分的影响超高压杀菌对食品成分的影响1 1、超高压对蛋白质的影响、超高压对蛋白质的影响蛋白质一般具有蛋白质一般具有4 4级结构，在蛋白质的结构中除以共价键结合为主级结构，在蛋白质的结构中除以共价键结合为主外，还有离子键、氢键、疏水键结合和双硫键等较弱的结合外，还有离子键、氢键、疏水键结合和双硫键等较弱的结合蛋白质经超高压处理后，蛋白质的一级结构没有影响；对二级蛋白质经超高压处
37、理后，蛋白质的一级结构没有影响；对二级结构有稳定作用；对三四级结构影响很大，导致蛋白质变性。结构有稳定作用；对三四级结构影响很大，导致蛋白质变性。超高压对蛋白质的影响可以是可逆的，也可以是不可逆的。一般在超高压对蛋白质的影响可以是可逆的，也可以是不可逆的。一般在100-200MPa100-200MPa下，蛋白质的变性是可逆的，当压力超过下，蛋白质的变性是可逆的，当压力超过300MPa时，蛋时，蛋白质的变性是不可逆的，即蛋白质永久变性白质的变性是不可逆的，即蛋白质永久变性。第四十页，本课件共有90页超高压杀菌对食品成分的影响超高压杀菌对食品成分的影响2 2、超高压对碳水化合物的影响、超高压对碳水
38、化合物的影响超高压可使淀粉改性，常温下加压到超高压可使淀粉改性，常温下加压到400-600MPa400-600MPa，淀，淀粉分子会发生糊化而呈不透明的粘稠糊状物，且吸水粉分子会发生糊化而呈不透明的粘稠糊状物，且吸水量也发生变化。原因是压力使淀粉分子的长链断裂，量也发生变化。原因是压力使淀粉分子的长链断裂，分子结构发生改变。研究发现，淀粉含水量是决定超分子结构发生改变。研究发现，淀粉含水量是决定超高压影响大小的关键因素，超高压可以提高淀粉糊化高压影响大小的关键因素，超高压可以提高淀粉糊化温度，增强淀粉酶对淀粉的敏感性。温度，增强淀粉酶对淀粉的敏感性。马铃薯淀粉对超高压具有较强的抵抗力，而小麦及
39、马铃薯淀粉对超高压具有较强的抵抗力，而小麦及玉米淀粉易受超高压影响。玉米淀粉易受超高压影响。第四十一页，本课件共有90页超高压杀菌对食品成分的影响超高压杀菌对食品成分的影响3 3、超高压对脂肪的影响、超高压对脂肪的影响超高压对脂类的影响是可逆的。油脂类耐压程度较低，常温超高压对脂类的影响是可逆的。油脂类耐压程度较低，常温下加压下加压100-200MPa100-200MPa，基本上变成固体，但解除压力后，基本上变成固体，但解除压力后固体仍能恢复到原状。另外，超高压处理对油脂的氧固体仍能恢复到原状。另外，超高压处理对油脂的氧化有一定影响。化有一定影响。TanakaTanaka等人研究沙丁鱼和脱脂肉
40、混合物等人研究沙丁鱼和脱脂肉混合物在在108MPa108MPa、55条件下，条件下，过氧化值过氧化值随高压处理时间延长随高压处理时间延长而迅速增加；但没有脱脂肉条件下，其过氧化值最小。而迅速增加；但没有脱脂肉条件下，其过氧化值最小。第四十二页，本课件共有90页超高压杀菌对食品成分的影响超高压杀菌对食品成分的影响4 4、超高压对维生素的影响、超高压对维生素的影响采用超高压技术，对添加含有大量维生素的液态功能食品，采用超高压技术，对添加含有大量维生素的液态功能食品，具有较好的保护作用。研究表明，果蔬中的维生素具有较好的保护作用。研究表明，果蔬中的维生素c c、维生、维生素素A A、维生素、维生素B
41、1B1、B2B2、维生素、维生素E E和叶酸受压力的影响较小。经和叶酸受压力的影响较小。经超高压处理的草莓酱，能保留超高压处理的草莓酱，能保留 95%95%的维生素的维生素C C，维生素，维生素C C 的的残留量是热力加工草莓酱的残留量是热力加工草莓酱的1.7 1.7 倍。经倍。经200200500Mpa 500Mpa 处理的处理的河套蜜瓜汁、西瓜汁、橙汁、黄瓜汁、草莓汁的维生素河套蜜瓜汁、西瓜汁、橙汁、黄瓜汁、草莓汁的维生素C C的平均保留率均达到的平均保留率均达到95%95%以上。以上。第四十三页，本课件共有90页超高压杀菌对食品成分的影响超高压杀菌对食品成分的影响超高压对色素的影响超高压
42、对色素的影响色素成分的保留率已经成为产品品质和营养功能性评价的色素成分的保留率已经成为产品品质和营养功能性评价的一个重要指标。功能性色素在加工过程中，易受光、氧、一个重要指标。功能性色素在加工过程中，易受光、氧、辐照和热力的作用而发生降解，导致其稳定性和功能性降辐照和热力的作用而发生降解，导致其稳定性和功能性降低，甚至产生一些异味成分，影响产品的感官质量。采用低，甚至产生一些异味成分，影响产品的感官质量。采用超高压技术处理，食品中的功能性色素能够避免氧、光和超高压技术处理，食品中的功能性色素能够避免氧、光和热的作用，因而色素的稳定性好、保留率和生物效价高。热的作用，因而色素的稳定性好、保留率和
43、生物效价高。第四十四页，本课件共有90页影响超高压杀菌的影响因素有以下几种影响超高压杀菌的影响因素有以下几种1、压力大小和加压力时间、压力大小和加压力时间2、加压温度、加压温度3、pH值值4、水分活度、水分活度5、食品组分、食品组分6、施压方式、施压方式7、微生物的种类、微生物的种类第四十五页，本课件共有90页例：例：压力处理的时间与压力成反比；压力越高，则处理压力处理的时间与压力成反比；压力越高，则处理所需时间越短。所需时间越短。第四十六页，本课件共有90页例：例：。第四十七页，本课件共有90页例：例：第四十八页，本课件共有90页第四十九页，本课件共有90页各类微生物对超高压的敏感性各类微生
44、物对超高压的敏感性一般情况下，寄生虫的杀灭和其他生物体相近，只要低一般情况下，寄生虫的杀灭和其他生物体相近，只要低压处理即可杀死；压处理即可杀死；病毒在稍低的压力即可失活病毒在稍低的压力即可失活；细菌、霉菌、酵母的营养体在细菌、霉菌、酵母的营养体在300300400MPa400MPa压力下可压力下可被杀死；被杀死；芽抱菌对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更芽抱菌对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。高的压力才会被杀灭。第五十页，本课件共有90页超高压处理在食品中的应用超高压处理在食品中的应用超高压处理在肉制品中的应用超高压处理在肉制品中的应用许多研究人员采用高压技术对
45、肉类制品进行加工处理，发现与许多研究人员采用高压技术对肉类制品进行加工处理，发现与常规加工方法相比，经高压处理后的肉制品在嫩度、风味、色常规加工方法相比，经高压处理后的肉制品在嫩度、风味、色泽等方面均得到改善，同时也增加了保藏性。例如，对廉价质泽等方面均得到改善，同时也增加了保藏性。例如，对廉价质粗的牛肉进行常温粗的牛肉进行常温250MPa250MPa处理，结果得到嫩化的牛肉制品。处理，结果得到嫩化的牛肉制品。300MPa300MPa，10min10min处理鸡肉和鱼肉，结果得到类似于轻微烹处理鸡肉和鱼肉，结果得到类似于轻微烹任的组织状态等。任的组织状态等。第五十一页，本课件共有90页第五十二
46、页，本课件共有90页超高压处理在食品中的应用超高压处理在食品中的应用超高压处理在水产品中的应用超高压处理在水产品中的应用水产品的加工较为特殊，产品要求具有水产品原有的风味、色水产品的加工较为特殊，产品要求具有水产品原有的风味、色泽、良好的口感与质地。常规的加热处理、干制处理均不能满泽、良好的口感与质地。常规的加热处理、干制处理均不能满足要求。研究表明，高压处理可保持水产品原有的新鲜风味。足要求。研究表明，高压处理可保持水产品原有的新鲜风味。第五十三页，本课件共有90页在在600MPa600MPa下处理下处理10min10min，可使水产品中的酶完全失活，对甲，可使水产品中的酶完全失活，对甲壳类
47、水产品，其外观呈红色，内部为白色，并完全呈变性壳类水产品，其外观呈红色，内部为白色，并完全呈变性状态，细菌量大大减少，却仍保持原有生鲜味，这对喜生状态，细菌量大大减少，却仍保持原有生鲜味，这对喜生食水产制品的消费者来说极为重要。高压处理还可增大鱼食水产制品的消费者来说极为重要。高压处理还可增大鱼肉制品的凝胶性，将鱼肉加肉制品的凝胶性，将鱼肉加1 1及及3 3的食盐捣溃，然后制成的食盐捣溃，然后制成2.5cm2.5cm厚的块状，在厚的块状，在l00-600MPal00-600MPa，00处理处理10min10min，用流变，用流变仪测凝胶化强度，发现在仪测凝胶化强度，发现在400MPa400MP
48、a下处理，鱼糜的凝胶性最强。下处理，鱼糜的凝胶性最强。第五十四页，本课件共有90页第五十五页，本课件共有90页超高压处理在果酱中的应用超高压处理在果酱中的应用生产果酱中，采用高压杀菌，不仅使果酱中的微生物致死，还生产果酱中，采用高压杀菌，不仅使果酱中的微生物致死，还可简化生产工艺，提高产品品质。这方面最成功的例子是日本可简化生产工艺，提高产品品质。这方面最成功的例子是日本明治屋食品公司，该公司采用高压杀菌技术生产果酱，如草莓、明治屋食品公司，该公司采用高压杀菌技术生产果酱，如草莓、猕猴桃和苹果酱。他们采用在室温下以猕猴桃和苹果酱。他们采用在室温下以400-600MPa400-600MPa的压力
49、对的压力对软包装密封果酱处理软包装密封果酱处理10-30min10-30min，所得产品保持了新鲜水果的，所得产品保持了新鲜水果的口味、颜色和风味口味、颜色和风味 第五十六页，本课件共有90页超高压处理在其他方面的应用超高压处理在其他方面的应用由于腌菜向低盐化发展，化学防腐剂的使用也越来越不由于腌菜向低盐化发展，化学防腐剂的使用也越来越不受欢迎。因此，对低盐、无防腐剂的腌菜制品受欢迎。因此，对低盐、无防腐剂的腌菜制品,高压杀高压杀菌更显示出其优越性。高压菌更显示出其优越性。高压(300-400MPa)(300-400MPa)处理时，可使处理时，可使酵母或霉菌致死。既提高了腌菜的保存期又保持了原
50、有酵母或霉菌致死。既提高了腌菜的保存期又保持了原有的生鲜特色。的生鲜特色。第五十七页，本课件共有90页第五十八页，本课件共有90页第五十九页，本课件共有90页超高压能破坏高分子的氢键、离子键、盐键，但对共价键影响很超高压能破坏高分子的氢键、离子键、盐键，但对共价键影响很小，尤其是对食品中的小分子色素、维生素、氨基酸、多肽、果小，尤其是对食品中的小分子色素、维生素、氨基酸、多肽、果酸、果糖、呈香物质和果蔬抗诱变活性成分等物质的破坏作用较酸、果糖、呈香物质和果蔬抗诱变活性成分等物质的破坏作用较小。经超高压处理的功能食品，能较好地保持功能因子的活性和小。经超高压处理的功能食品，能较好地保持功能因子的