食品饮料的超高压杀菌技术

　　物理学基本原理认为，加压和加热是自然界中存在的能独立改变物质状态的*两种方式。高压产品的独到风味引起了发达国家政府、科研机构及企业界的高度重视。至今在欧洲已举行了多次高压加工技术的学术研讨会。而目前，我国生产的饮料采用超高压杀菌技术研究处于起步阶段，还没有成熟的超高压杀菌技术可投入饮料行业的生产中，但国内一些研究人员已参与合作研究并跟踪这一*的发展。
　　
　　食品超高压加工技术简称高压技术（HighpressureProcessing，HPP）或静态高压技术（HydrostaticHighProcessing，HPP），是将食品物料或生物材料以柔性材料包装后，放人液体介质（通常是食用油、甘油、油与水的乳液）中，使用100MPa以上的压力，在常温或较低温度下处理一定时间，使食品达到杀菌、灭酶及组织改性目的的新型食品加工方法。
　　
　　一、超高压杀菌机理
　　
　　超高压杀菌技术大体上可分为两类：超高压静态杀菌与超高压动态杀菌。
　　
　　超高压静态杀菌，是指将食品置于超高压处理室中，以水或其它液体为加压介质，当升压结束后，在设定的zui高压力点处静态保持一定的时间，使维持微生物生命活动的蛋白质等高分子物质变性失活而起到食品杀菌的目的。由于超高压容器造价昂贵此种杀菌技术适合小批量固、液体食品饮料生产。
　　
　　超高压动态杀菌：是指直接将食品加压到预定的压力点，然后通过瞬态卸压或梯度减压等连续性作业方式，使加压渗透到微生物体内的水等外界物质膨化破碎菌体而达到快速杀菌的效果。该杀菌技术只适合液体食品，但易实现产业化。
　　
　　二、超高压饮料的杀菌工艺条件
　　
　　超高压饮料的杀菌设备与一般的化工高压气体处理设备有很大差别。加压处理时，液体的膨胀系数小，危险性较低；而气体的膨胀系数很大，危险性高。一般采用水为压力介质，因为水成本低，来源广阔，与气体比较无爆破性危险，能耗也低。通常，压力在500MPa以下时，可以用水作为加压介质；但当压力超过500MPa时，由于水存在加压结晶等问题而选用油性压力介质。
　　
　　三、超高压饮料的杀菌工艺过程
　　
　　饮料按照其组织形态，主要分为固体饮料和液体饮料两大类，不同形态饮料宜选用不同杀菌工艺；以下主要探讨液体饮料的超高压杀菌技术。
　　
　　饮料的超高压静态杀菌工艺：首先，将饮料装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内，并进行真空密封包装（以避免压力介质混入），或直接将高压腔设计为内外两层，内层为可收缩的挠性内胆，外层为承受高压不可变形容器。杀菌前先将控制系统按预设的值进行调节，超高压饮料因品种、物性等存在差异，因此，其*处理工艺也可能会出现一定程度的差异。饮料的超高压静态杀菌一般处理工艺是：升压→保压→卸压，杀菌是通过10min左右的保压来实现，因此被称为超高压静态杀菌方式；zui高压力值的大小、保压时间均可以预先设定，由调控系统来实现。这种方式通常为不连续式，但可以设计几个高压腔互相协调，可以实现半连续化生产。
　　
　　饮料的超高压动态杀菌工艺：被加工的饮料本身是液体，如果汁、啤酒、茶饮料等，可以直接以加工物料取代水等压力介质，实现进料卸料的连续化生产，但须对设备进行预杀菌。其处理的核心工艺比静态的处理方式简洁：升压→动态卸压。但该处理工艺的动态卸压与静态杀菌方式的卸压有所不同，它是通过瞬时卸压，或梯度减压，或变载荷式加减压方式来实现杀死细菌等微生物的目的。
　　
　　四、国内发展超高压食品加工技术的策略
　　
　　目前阻碍国内发展超高压食品加工技术的主要因素是设备成本高、投资巨大，特别是起步研究阶段，需一次性高投资；此外，超高压食品加工技术涉及食品工艺学、微生物学、物理学、传感器及自动化技术等学科，还要求封闭性生产，是一门多学科交叉的应用性技术，具有较强的理论工程实践相结合的特点。
　　
　　超高压食品研究应注意“中国特色”。并且加强交流与合作，把握超高压技术研究进展与动态，及时调整研究方向。
　　
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