食品开发中的超高压加工技术
荣格 · 2016-01-05 16:56:36 1756 次浏览
摘要:食品加工商们的手中掌握着各种新型的食品加工技术,以满足消费者对产品质量和便利性的要求。其中超高压灭菌技术(HPP)就是其中一项。以高压为基础的食 品加工有诸多技术,包括巴氏高压灭菌技术、压力辅助热杀菌工艺(HPATS),及超高压均质技术。然而,在这些技术之中,得益于巴氏高压灭菌技术的非热加 工性质,其在商业化应用中名列前茅。因为这项技术有助于保持新鲜食品原有的风味质量,不会像传统高温杀菌那样造成营养成分的破坏。对于有些产品而言,比如 果酱和果汁,取得消费者认可的关键在于是否能够保持其生鲜产品的初始状态。

食品加工商们的手中掌握着各种新型的食品加工技术,以满足消费者对产品质量和便利性的要求。其中超高压灭菌技术(HPP)就是其中一项。以高压为基础的食 品加工有诸多技术,包括巴氏高压灭菌技术、压力辅助热杀菌工艺(HPATS),及超高压均质技术。然而,在这些技术之中,得益于巴氏高压灭菌技术的非热加 工性质,其在商业化应用中名列前茅。因为这项技术有助于保持新鲜食品原有的风味质量,不会像传统高温杀菌那样造成营养成分的破坏。对于有些产品而言,比如 果酱和果汁,取得消费者认可的关键在于是否能够保持其生鲜产品的初始状态。


通过超高温杀菌,果酱能够保持良好的口感和丰富的营养。

食品加工商们的手中掌握着各种新型的食品加工技术,以满足消费者对产品质量和便利性的要求。其中超高压灭菌技术(HPP)就是其中一项。以高压为基础的食品加工有诸多技术,包括巴氏高压灭菌技术、压力辅助热杀菌工艺(HPATS),及超高压均质技术。然而,在这些技术之中,得益于巴氏高压灭菌技术的非热加工性质,其在商业化应用中名列前茅。因为这项技术有助于保持新鲜食品原有的风味质量,不会像传统高温杀菌那样造成营养成分的破坏。对于有些产品而言,比如果酱和果汁,取得消费者认可的关键在于是否能够保持其生鲜产品的初始状态。

尽管该技术有若干衍生技术,但HPP巴氏消毒的基本原理是将最终产品密封再以高压处理食品。这些包装被放入到超高压容器内(例如不锈钢筒),再将水或其他低热可压缩液体以超高压的形态打入密闭的容器。然后,在处理产品时,所述的容器要么在给定的压力下保持静止一段时间,或是进行压力振荡。加工处理过后,再对该容器进行减压。因此,HPP 技术主要以批处理的方式进行操作,但多个容器可以并行,使进程以半连续状态运行。

在加工过程中没有产生极端的热量,且在大多数情况下,大多数食品的颜色、形状和营养素含量都得以保留(尽管有些蛋白质在400至600兆帕的范围内可能发生变性)。对于生产商们而言,他们希望通过最小程度的加工来保持产品外观和感官吸引力,例如上面提到的那些产品。因此,HPP是理想的加工技术,同时还实现了生产商们所希望的、或必须达到的微生物限定标准。

益处

HPP技术有助于通过最小程度的加工保持食品的外观和感官吸引力,该技术也能够大幅度减少某些腐败和病原微生物的水平,并可以使某些降解酶失活。一个很好的例子是,有一家食物加工企业,发现至少在5 个记录周期内,成功减少了鳄梨和即食型肉类产品中的李斯特菌。然而,尽管它具有一定有效性,通过HPP机制失活的微生物仍取决于几个变量,包括微生物的靶向型、机体的生理状态,以及食品的内在因素。

关于微生物类型,目前已经知道的是,真核细胞(例如原生动物像弓形体)、病毒及革兰氏阴性细菌(尤其是弧菌),通常对HPP 处理更为敏感。与此相反,革兰氏阳性菌(特别是金黄色葡萄球菌和乳酸菌)和细菌内生孢子通常具有更强的抵抗力。一些细菌内生孢子的失活可能要求大于1,000 兆帕的压力,超出了多数商业HPP处理能力范围。然而,压力辅助热杀菌工艺(HPATS),以200至600兆帕的压力结合90~121摄氏度的温度,已经在孢子灭活中显示出效用。相比传统的热处理工艺,使用HPATS热杀菌工艺,在更短的时间内实现了孢子灭活,而感官特性变化不大。

除了微生物类型,生物体的生理状态也在影响着HPP 的加工效果。一般来说,在生长静止期的细胞比在对数生长期的细胞更耐高压。同样地,耐高压性或耐压性,可能受到生物体细胞膜脂肪酸的不饱和性程度、其蛋白表达应激反应的能力,以及渗透保护剂如海藻糖和甘油积累的影响。此外,某些微生物物种已经确定为耐压微生物,这类菌株往往是比其他物种成员对高压失活更具抵抗力。例如,大肠杆菌O157:H7的菌株C490、李斯特NCTC11994菌株已被确定为特定的压力耐受菌株。

如前所述,食品内在与外在因素也可影响HPP 技术对微生物的处理效应。在PH值较低时,HPP 的效果趋于增强。与之相反的是,如果减少水的活性,HPP的效果则普遍降低。产品温度也已被发现起到了有趣的作用,在低温和高温下,可以在降低压力的情况下灭活微生物;但在中等温度如20至30摄氏度,较高的压力是必需的。同样地,在食品中存在的抗微生物化合物,如细菌素、溶菌酶、精油,在提高HPP处理活性中也发挥了一定作用。

监管

由于HPP在食品加工企业中得以普遍发展,全球各地的机构也制定了法规,以保证HPP 产品符合食品安全标准。加拿大和欧盟组织已经认可了HPP 食品是一种新的食品类型。在加拿大,一种新型食品被定义为:以前未被用做食品,或其加工处理方式先前未曾用于食品,或是已经经历基因改造并具有新性状的食品。

在允许出售之前,这些食物必须通过加拿大卫生部对案件逐案审查基础上进行的评估。有一些符合这一标准的HPP 食品,已于最近获得了加拿大卫生部的批准。欧盟已经采取的方法是:在1997年5月15日之前,没有在欧盟市场上存在或者被显著消费的产品,即可称作一种新的食物或成分。在这个类别下出售的食品,企业必须:要么提交一个风险评估,这个风险评估要逐级获得一个成员国、欧盟委员会及其他欧盟国家的授权;要么使用基于其“实质等同”原则使用简化通知程序。

在美国,HPP食品不被视为新型食品,HPP的使用主要受其应用效用的制约。例如,某些果汁产品,如果以HPP用作灭活致病细菌(被认为是生物危害)的方法,就必须符合果汁HACCP(危害分析和关键控制点)标准,并证明这一处理方法在至少5个记录周期内能够减少该产品的相关病原体。

同样地,以HPP 用作即食肉类和家禽产品的单增李斯特菌灭菌方法,就必须证明HPP 处理方式能够在产品离厂前至少1 个记录周期内降低产品中单增李斯特的水平。由于有多种HPP处理方法被开发出来,监管机构将会对HPP作为加工工具进行持续评估,以确保其能够一直符合食品安全标准。

HPP食品处理方法将会日益普及,因为越来越多的消费者要求以最低限度的加工方式处理方便食品。选择使用HPP作为其食品加工工艺的生产商需要验证这些流程,以确保它们符合相关规定。

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