超高壓技術在蛋白質食品加工中的應用分析

張簫音

摘要：隨著國民對食品安全的重要性認知度進一步提升，食品生產技術水平開始受到越來越多人的關注。在諸多食品加工技術中，超高壓加工技術應用廣泛，已經全面覆蓋蛋白質類食品、果蔬食品、速凍品及乳制品等食品加工過程中。本文圍繞超高壓技術的原理、作用機理與特點，探討超高壓在蛋白質食品改性中的影響，總結了其在蛋白質食品加工中的具體應用，為相關領域應用研究提供借鑒。

關鍵詞：超高壓技術;蛋白質食品;改性;加工

引言

目前人們對蛋白食品的要求較高，不僅追求食材的口味，還追求食材的品質，在這種情況下，提高食品加工質量，為用戶提供滿意的食品加工顯得尤為重要。超高壓技術和傳統的食品處理技術相比，能有效解決蛋白食品色澤、口味等方面的品質問題，對此應根據加工食品的屬性來科學地選擇食品加工方式，以保證食品加工質量。

1超高壓處理的作用機理與特點分析

1.1作用機理

在超高壓處理中，基于液體介質的作用，物料體積會被壓縮，而由超高壓所形成的極高靜壓，除了會對細胞的形態造成影響外，還會改變形成生物高分子立體結構的各種非共價鍵，如疏水鍵、離子鍵、氫鍵等，最終會使淀粉變性、蛋白質凝固等，酶被激活或者失活，微生物被殺滅（如細菌等）。高壓處理實為一個物理進展過程，對低分子化合物（如風味物質、色素及維生素等）相對應的共價鍵不會造成明顯影響，因而可以將食品的原有色澤、營養價值等較好的保存下來，這也是此技術現階段被應用在多種食品加工、殺菌領域中的典型機理。

1.2特點

超高壓的作用比較均勻，能瞬間壓縮，時間短，操作簡便且安全，耗能低，污染少;可以將食品原有風味（如香氣、色澤、味道等）、天然營養（如維生素、纖維素等）保留下來;另外，通過進行組織變性，可以從中獲得新物性食品。

2超高壓技術及其在蛋白質食品加工中應用優勢

超高壓技術的應用原理主要是將氣體積液體進行加壓處理，需加壓至超出100MPa以上，目前，此項技術主要包括3種類型，分別是超高靜壓、超高壓水射流以及動態超高壓技術，在應用范圍方面，極為廣泛。在食品加工領域中，主要應用的技術類型是超高靜壓技術，最早于1914年，美國著名物理學家首次應用靜水壓技術進行了蛋白質凝固處理，并將靜水壓加高至700MPa，形成了蛋白質凝膠報告。該項技術研究至1986年，由日本學者提出了更為精確且專用于食品加工領域的超高壓加工技術。截至2020年末，全球范圍內已經建立近千家食品高壓處理廠家，年生產能力也初步超出百萬t。由此可見，在食品加工過程中，超高壓技術的應用范圍及發展趨勢的極具突出性。超高壓技術應用在蛋白質類食品加工時，其主要是在彈性容器內或是在無菌壓力系統中，配置專用的傳壓介質，一般以水或其他流體類介質為主。隨后，在常溫或是低溫狀態下對食品進行加工處理，借助100MPa以上的壓力使食品內的蛋白質實現活性改變。超高壓處理技術相比于傳統的蛋白質食品加工處理技術而言，可以實現食品滅酶及殺菌的效果，避免食品本身色香味流失;還可跳出壓力梯度的限制，提升傳壓速度，優化蛋白質食品加工處理效率。

3超高壓技術在蛋白質食品加工中的應用

3.1超高壓技術在蛋白食品加工環節的應用

隨著生活水平的不斷提高，人們對食材的要求越來越苛刻，尤其是在特別的烹飪模式下需要食材滿足新鮮、品質優良等特點，在這種情況下，普通的食品處理方式很難滿足蛋白食品加工要求，而運用超高壓技術不僅能夠保證蛋白食品加工處理質量，而且還能滅菌處理，滿足現代人的健康需求。對超高壓技術在蛋白食品加工環節的應用進行了匯總分析，主要包括以下兩點：①在利用超高壓技術對蛋白食品進行處理過程中，首先要對蛋白食品進行相應的包裝，高壓處理的過程是在液體介質中完成的，需要滿足1000MPa壓力標準，經過一定的時間后，使蛋白食品中的微生物結構產生變化，比如酶失去活性;破壞氫元素，使其無法和其他元素進行結合等，以此達到滅菌目的，使蛋白食品被更好地儲存。②加工不同的蛋白食品所要求的壓力不同，需要結合食品的特性、營養成分等情況來采用不同的壓力標準，比如肉類蛋白食品的處理過程中，最適宜的處理壓力為300MPa，既能保證肉類食品的新鮮，最大限度地保存食品的營養成分，也能達到殺死有害微生物的處理效果;而對于火腿等腌制類蛋白食品，壓力標準為600MPa，溫度為30℃左右，處理時間為6min左右等。

3.2超高壓技術在蛋白食品顏色風味方面的應用

在蛋白食品處理中，人們對色澤、口味要求較高，尤其是肉類產品中需要保證一定的色澤度。肉類產品中的色澤主要體現在亮度、紅度兩個方面，經過相關的研究實驗，發現采用超高壓技術進行蛋白食品處理的過程中，壓力值和亮度、紅度之間的關系并非正相關，在壓力變大的情況下，肉制品的亮度會提升，紅度值則會下降，肉的色澤會逐漸變淡，并形成灰棕色。而從肉制品的色澤影響因素來看，紅度、亮度兩個因素均衡，才能保證食品良好的色澤，因此在超高壓技術應用的過程中，應科學的設置壓力標準，使亮度、紅度都能保持在最佳狀態。此外在蛋白食品處理中應考慮食品風味，比如超高壓壓力值為400MPa時，羊肉的紅度數值會降低，羊肉呈粉紅色，并出現小斑點，形成一種別樣的風味。

3.3果汁與果醬加工

采用超高壓處理之后的果醬、果汁，其無論是在風味、顏色上，還是在營養成分上，均與沒有進行加壓處理的新鮮果醬、果汁無差異。研究表明，在100～600MPa條件下，對柑橘類果汁（pH值在2.5～3.7）進行加壓處理10min，結果得知，霉菌、酵母菌、細菌總數都隨著加壓強度的增大而減少，特別是霉菌、酵母菌，能夠被完全殺滅，但仍有一些菌種形成有著較強耐熱性的芽孢殘留（枯草桿菌等）。若加壓到600MPa，然后與低溫加熱相結合，能夠達完全滅菌的效果，且經超高壓殺菌之后所得到的果汁，其化學成分、風味均沒有發生改變。

3.4花生致敏性處理中超高壓加工技術的應用

目前可檢測出，花生這一食品過敏原蛋白共計11種，在分屬類型上分別對應各自的蛋白質家族，其中花生的主要過敏原蛋白包括Arah1、Arah3、Arah2及Arah1，且最后一種蛋白過敏原含量高居首位，不僅熱穩定性高，同時還具有耐酶解特性，可被超出90%以上花生過敏患者血清所識別。對此有學者在花生烘焙加工研究中，對比了單獨烘焙和超高壓烘焙加工成果，經過超高壓處理后，花生被胰蛋白消化速度顯著提升，且隨著壓力的加大以及加壓時間的延長，花生內致敏原蛋白與患者血清結合能力明顯下降，說明致敏性被降低，值得推廣。

4結束語

超高壓技術具有時效快、效率高等食品生產加工特點，能夠保證食品新鮮、口感優質，所以具有極大的應用價值。目前超高壓技術主要應用于加工、嫩化、顏色風味、凝膠保水、冷凍解凍以及起泡等方面。超高壓技術不僅能保證蛋白食品的整體質量，通過壓力的調節，還能打造不同的風味，這對提高蛋白食品生產質量，滿足目前食品需求具有重要的意義。

參考文獻：

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