超高壓保“鮮”

美食不僅提供消費者美昧和營養，還能獲取感官上的滿足感。傳統的加工食品，往往會因為加熱過度而導致營養流失，或是失去原有的色澤。隨著食品工業技術的進步，冷加工行業逐漸興起，食品的營養和感官特性在最大程度上得到保留，也越來越接近天然。本期請來上海海洋大學食品學院施文正副教授，為大家介紹冷加工技術的一種——超高壓技術在食品中的運用。

超高壓技術的起源

超高壓技術是一種新興的非熱加工技術，指將食品物料以柔性材料密封包裝后，放入液體介質中，使用100～1000兆帕的壓力處理一定時間，在常溫或較低溫度下達到殺滅微生物、抑制酶活性。

1899年，美國West Virginia大學化學家Bert Hite教授發現經超高壓處理的食品保存期會延長，便將高壓技術應用到食品工業中。

歷經100多年，超高壓技術有了更為深入的發展。對這一技術的深入研究始于1980代初，日本京都大學林立丸助教發表了高壓食品加工的研究報告，1991年日本明治屋食品公司將這一技術應用于食品加工中，生產出世界上第一個中高壓果醬食品。此后，超高壓食品加工技術在世界范圍內得到廣泛研究和發展，近年來逐步完善，成為一種新型的殺菌技術而嶄露頭角。

就拿果蔬汁來說，近年來，消費者對于“最少加工”“營養最大保留”的果蔬汁越來越青睞，而通過超高壓技術加工的果蔬汁便擁有這些特點。早在2001年，超高壓技術就被美國食品與藥物管理局批準應用于果蔬汁加工，不僅可口可樂、星巴克、Jamba Juice等多家大型跨國公司都在使用超高壓技術，而且越來越多的創新型公司正在開發并使用超高壓技術生產NFC果蔬汁（非濃縮還原汁）。在美國，NFC果蔬汁已成為市場上的主流果蔬汁產品，占市場果蔬汁總量的60%。在歐盟，NFC果蔬汁產品也占果蔬汁總量的30%。

超高壓技術是一種新興的非熱加工技術，指將食品物料以柔性材料密封包裝后，放入液體介質中，使用100～1000兆帕的壓力處理一定時間，

在常溫或較低溫度下達到殺滅微生物、

抑制酶活性。

超高壓技術如何實現殺菌效果

超高壓是如何實現殺菌、滅酶等效果的呢？液體（水）在超高壓作用下被壓縮，而受壓食品介質中的蛋白質、淀粉、酶等生物高分子物料會受到壓力而變性，如蛋白質呈凝固狀變性、淀粉呈膠凝狀糊化、酶失活、微生物死亡，或產生一些新物料改性和改變物料某些理化反應速度，因而可延長食品的保存期。同時，小分子物質受壓力影響較小，能較好地保持食品原有的色、香、味及營養成分。

微生物的結構組成比較復雜，因而超高壓對微生物的致死機理有也比較多的層面，主要包括超高壓對微生物的形態結構、生物化學反應、基因機制以及細胞壁膜的結構和功能發生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活動機能，甚至使原有功能破壞或發生不可逆變化，最終導致微生物死亡。

超高壓加壓的過程并不會對食品本身的體積和質量帶來變化，因此經超高壓處理過的食品，其口感與未處理前的食品并無太大變化，尤其是果汁、果醬產品。生魚片或魚塊經過超高壓處理后，由于蛋白質變性，會有肉質變白的明顯色澤變化，但口感方面與處理前的相差不是很大。

可見，相比傳統的熱加工處理導致的一些化學變化，超高壓加工更能保留食品原有的品質特性。

哪些食品會應用超高壓技術

前文提到，用超高壓技術處理食品時，幾乎不會破壞其氨基酸、維生素、香氣成分等低分子的化合物，主要破壞的是蛋白的空間網絡結構，因此可以最大程度地保留食品的口感、風味及營養價值。

目前，超高壓處理技術在食品工業中的應用越來越廣泛，為大家舉例說明。

1.水產品

水產品富含蛋白質，因此超高壓技術對水產品的殺菌效果也比較明顯。以經濟價值較高的海參為例，超高壓能夠殺滅微生物，使自溶酶滅活，因此冷藏過程中，海參的硬度下降得比較慢，較好地保持了品質。相比傳統的泡發鹽漬，超高壓處理的海參中，膠原蛋白、多糖等營養物質能夠得到有效保留，品質得以提升。

超高壓技術在水產品中的應用還可以改良魚肉或魚肉制品的品質特性，如對魚糜進行超高壓處理，能改善魚糜凝膠特性，使其保水率、彈性、內聚性增大，硬度下降，口感更佳，但壓力不宜過高，否則彈性和嚼勁會下降。

超高壓技術可以較大程度地保留海產品的色澤、香氣和鮮味，但由于超高壓技術的成本較高，一般用于價格比較昂貴的水產品中。

寧波盛產海鮮，水產捕撈占全國的10%以上，年產蝦貝38萬噸，產值超過20億元。傳統蝦貝脫殼方式不僅效率低下，而且容易傷到工人手上的皮膚，甚至涉及氯霉素超標等食品安全問題。據報道，按照傳統蝦貝脫殼方式，寧波某食品公司300名工人每人每天只能脫殼25千克蝦。采用超高壓脫殼設備后，每天可脫殼10噸蝦貝。

2.果蔬汁

鮮榨果蔬汁中含有水果的香氣成分和風味物質，但是由于微生物的存在，新鮮果蔬汁的這些特質很容易被破壞。果蔬汁中的營養成分一旦被微生物分解，不僅降低了果汁的營養，而且果蔬汁的貯存期會變短，食用安全性也會降低。

如何在高效殺滅果蔬汁中的有害微生物的同時，又盡可能地保留其中的營養和香氣成分，一直是食品科學領域研究的熱點。

果蔬汁的發展一共經歷了四個階段，第一階段為果味飲料，俗稱“三精水”；第二階段為濃縮汁，果蔬原有的品質及營養成分因過度加工而受到嚴重破壞；第三階段為還原果蔬汁，將濃縮果蔬汁兌以水、糖、香精、色素等還原成果蔬汁，由于經過濃縮與還原灌裝時的高溫殺菌等加工，產品顏色、香氣、滋味等品質無法很好地保留，而且營養損失嚴重；第四階段為超高壓果蔬汁（NFC果蔬汁），將新鮮水果蔬菜清洗后壓榨出果蔬汁，經快速殺菌后直接灌裝（不經過濃縮及復原），完全保留了果蔬原有的新鮮風味，是果蔬汁中的高端產品。

目前，全球果蔬汁工業已快速發展到第四階段，主要消費市場集中在美國、歐洲和日本等發達國家和地區。我國市場上果蔬汁大多是用濃縮果蔬汁復原而成的，NFC果蔬汁的比率很低，僅占聲稱“100%果蔬汁”的2%左右。

相關研究對比分析超高壓處理與傳統熱處理方式對三種不同果汁（菠蘿汁、芒果原漿、荔枝汁）在風味、口感、營養成分、理化性質上的變化。結果表明，兩種處理方式均可達到商業無菌，且pH值、總酸、總糖、可溶性固形物含量沒有顯著差異；超高壓處理的菠蘿汁還原型維生素C保留率達94.92%，處理芒果原漿的還原型維生素C保留率達91.18%，遠高于熱處理。而且，超高壓處理的鮮榨荔枝汁，有效地抑制了過氧化物酶、多酚氧化酶的活性，因而色澤得以改善。可見，超高壓技術不僅具有較好的殺菌效果，而且最大限度地保證了菠蘿汁、芒果原漿和荔枝汁的品質。

除了果汁，超高壓技術在果醬及飲料中用得比較多。超高壓處理主要作用于蛋白質，起到滅菌和滅酶的效果，因此也避免了新鮮水果中的一些美拉德反應（非酶褐變現象）的發生。

超高壓處理主要作用于蛋白質，起到滅菌和滅酶的效果，因此也避免了新鮮水果中的一些美拉德反應（非酶褐變現象）的發生。

3.中藥、滋補品

中藥和滋補品中的一些活性成分或者功能性成分具有熱敏性，提取過程中如果溫度高，活性成分或功能性成分會被直接損失或破壞，而利用超高壓技術提取，可減少維生素、黃酮、胡蘿卜色素等活性成分的流失，從而促進有效成分的釋放，提高中藥或滋補品的利用效率。超高壓會產生其他食品安全問題嗎

經超高壓處理的食品，營養特性得到最大程度地保留，目前并沒有發現有副作用或是其他食品安全問題。這主要是因為超高壓技術是一種物理的滅菌、滅酶方法，沒有化學、氣體或射線的殘留。超高壓技術的不足之處

雖然超高壓技術在很多方面比傳統熱處理技術有較大優勢，但并沒有在國內的食品中得到普通使用，一是因為成本較高；二是因為超高壓設備大多數是間歇式的，沒有實現連續性的生產，實際生產中會影響效率；三是因為超高壓是水傳壓，一些水分含量低的食品對高壓操作的效果并不明顯，尤其是一些粉料，不能達到滅菌效果。

超高壓技術必成為健康營養食品的新選擇

在全球范圍內，消費者要求食物兼具營養、原汁原味的呼聲越來越高，超高壓技術則能順應這一趨勢，尤其對熱敏感的食品具有很好的應用前景。

經超高壓技術處理后的食品，色、香、味和營養成分保留完整，具有營養、安全的特點，迎合了消費者的心理需求，更符合當今綠色食品的要求，市場前景不言而喻。

高壓技術不僅能保證食品在微生物方面的安全性，而且能較好地保持食品固有的營養品質、質構、風味、色澤、新鮮程度。尤其是對熱敏感性的食品，超高壓技術具有更好的應用前景。