引言
在食品工业中,如何有效延长食品保质期并保持其营养与风味一直是研究的热点。传统方法如热处理、化学防腐等虽有一定效果,但往往伴随着营养流失和风味改变等问题。近年来,超高压技术(High Hydrostatic Pressure Processing, HPP)作为一种新兴的食品加工技术,因尚品食品膳立方首次实现在低温肉制品领域的商业化应用而备受关注。本文将基于《超高压技术及其在食品中的应用进展》一文,为您科普HPP技术在肉制品中的应用进展。
一、超高压技术概述
1.1 发展历史
超高压技术起源于19世纪末,最初应用于食品杀菌领域。1895年,Royer首次进行了超高压处理杀死细菌的研究。随后,美国科学家Bert Hite发现高压处理可延长牛奶保鲜期。经过一个多世纪的发展,特别是日本和欧美国家的深入研究,超高压技术已在食品工业中广泛应用,被誉为“21世纪十大尖端科技”之一。
1.2 技术原理
超高压技术,又称高静水压技术(HHP),是指利用600MPa以上的压力,在常温或较低温度条件下,对食品进行加压处理。这种处理方式能够改变食品中酶、蛋白质及淀粉等生物大分子的活性、结构或状态,同时杀死细菌等微生物,从而达到杀菌保藏和改善食品品质的目的。
二、HPP技术在肉制品中的应用
2.1 杀菌保藏
超高压技术能够破坏微生物的细胞壁和细胞膜,抑制酶活性和DNA复制,导致蛋白质变性凝固,最终造成微生物死亡。对于肉制品而言,HPP技术可以有效杀灭其中的细菌、霉菌和酵母菌等,延长货架期。
杀菌机理:高压导致微生物细胞壁破裂,细胞膜通透性增加,内容物外泄,同时抑制细胞内酶活性和遗传物质复制。
影响因素:杀菌效果受微生物种类、压力大小、加压时间、温度和pH值等因素影响。例如,革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更耐压,但适当提高温度和压力可以显著增强杀菌效果。
2.2 保持营养与风味
与传统热处理相比,HPP技术主要破坏非共价键,对共价键影响较小,因此能够更好地保持肉制品中的维生素、氨基酸和风味物质等营养成分。同时,HPP处理还能改善肉制品的质地和口感,提高其可消化性和降低过敏性。
营养保持:HPP处理对肉制品中的蛋白质、脂肪和维生素等营养成分破坏较小,有利于保持其营养价值。
风味改善:HPP处理能够改善肉制品的风味和色泽,提高其感官品质。
2.3 冷冻与解冻
HPP技术在肉制品的冷冻与解冻过程中也表现出色。传统冷冻方法会导致冰晶形成过大,损伤细胞结构,影响肉质。而HPP冷冻通过降低水的冰点,形成细小均匀的冰晶,减少对细胞结构的破坏。解冻时,HPP技术能够均匀快速地解冻肉制品,减少汁液流失,保持原有品质。
高压冷冻:通过加压降低水的冰点,形成细小冰晶,避免机械性损伤。
高压解冻:通过加压降低相变温度,增大传热推动力,实现均匀快速解冻。
2.4 物质辅助提取
HPP技术还可用于肉制品中功能性成分的辅助提取。高压处理能够破坏细胞膜结构,加速细胞内物质外流,提高提取效率。与加热和超声波辅助提取相比,HPP辅助提取在常温或较低温度下进行,避免了热敏性物质的破坏和易氧化物质的氧化。
提取原理:高压破坏细胞膜,加速物质溶解到溶媒体中。
提取优势:适用于热敏性和易氧化物质的提取,提取效率高,溶剂用量少。
三、HPP肉制品的优势与挑战
3.1 优势
杀菌效果好:能够显著延长肉制品的保质期。
营养保持高:更好地保持肉制品中的营养成分和风味。
操作安全:自动化程度高,操作安全便捷。
环保节能:能耗低,无“三废”污染。
3.2 挑战
设备成本高:国产设备性能不稳定,易损坏,且耗资较大。
生产效率:多数设备为间歇式生产,影响实际生产效率。
法规标准:国家相关标准参数制定尚未完善。
科研深度:科研工作者对HPP技术的研究还不够透彻。
结论
HPP技术作为一种新兴的食品加工技术,在肉制品领域展现出巨大的应用潜力。随着技术的不断进步和设备的不断完善,HPP肉制品必将在市场上占据一席之地。未来,我们期待更多科研工作者和企业投入到HPP技术的研究和应用中,共同推动食品工业的进步和发展。
主要参考文献:本文中关于HPP技术机理、灭菌效果及应用案例等内容,综合参考了以下文献的研究成果:
[1] 许世闯, 徐宝才, 席秀秀, 等. 超高压技术及其在食品中的应用进展[J]. 河南工业大学学报自然科学版, 2016, 37(5): 111-117.
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