超高压技术在水产食品加工中的应用前景.docx

超高压技术在水产食品加工中的应用前景蒲启建（四川农业大学动物科技学院水产系2009级）摘要：近年来超高压技术在食品工业中的应用日臻成熟。本文主要讲述了超高压灭菌技术与传统灭菌技术相比的优缺点，以及在水产品加工业中的应用和前景。关键词：水产品；超高压；水产品加工；灭菌随着人们生活水平的提高, 人们对食品的质量及安全性越来越重视, 要求营养、原汁原味、具有更长的货架期和新鲜的口味, 防腐剂和其它化学添加剂尽可能少用, 利用超高压技术加工食品是一个物理过程, 它能顺应这一趋势, 被誉为“食品工业的一场革命”, 引起了人们的高度重视。超高压技术的一个独特性质是它只作用于食品成分的非共价键, 从而保证共价键的完好无损, 这在保持食品原有品质方面非常有益, 它能够改变食品的凝固点、熔点、浓度等物理性质和改善食品的组成状态以及结构属性等。水在超高压下被压缩,而受压介质中的蛋白质、淀粉等物质也被压缩, 即在高压下形成生物体结构的氢键结合、离子键结合以及疏水键等非共价键结合发生变化, 导致酶失活、微生物被杀死; 同样, 食物中的微生物及香气等低分子化合物也具有共价键结合, 在高压下不发生变化。超高压加工食品的特点大致可以概括为以下几个方面: 具有冷杀菌的作用; 保持食品的营养价值;形成食品特有的色泽和风味; 具有速冻及不冻冷藏效果; 延长食品的保质期; 改善生物多聚体的结构,调节食品质构; 简化食品加工工艺, 节约能源; 原料的利用率高, 无“三废”污染。本文主要论述超高压与传统灭菌方法的比较、在水产食品加工上的应用前景1。1. 水产品特点水产品中不饱和脂肪酸含量比较高,动物蛋白和钙、磷及维生素A、D、B1、B2等物质，比猪肉、鸡肉等动物肉类都高，且易为人体消化吸收，其吸收率高达百分之九十六。但是水产品细菌繁多,易引起水产品蛋白分解使其产生不良的气味而导致风味的改变和引起水产品蛋白质的腐烂。因此,大力发展水产品的加工和保鲜储藏技术对发展渔业生产,以及为人们提供质优、安全、方便的水产食品都具有极其重要的意义2。新鲜水产品由于其高营养、高水分和接近中性的pH值等条件是极易腐败变质的。在贮藏流通过程中，腐败微生物的生长引起水产品鲜度下降从而缩短货架期，而在捕获后直到消费者购买这一过程是腐败菌生长的主要阶段3。1.1. 鱼类的腐败鱼类腐败是个复杂的过程，而微生物是导致腐败的主要因素。从十九世纪中期开始，国外对捕获和贮藏流通过程中鱼类细菌学进行了大量研究，逐渐明确了由于鱼种、生活水域和贮藏条件不同，腐败菌组成复杂且变化大。虽然鱼体最初会受到多种微生物的污染，但在贮藏中只有部分细菌参与腐败过程。这些少数腐败微生物能适合生存和繁殖并产生腐败臭味或异味代谢产物，就是该鱼类的特定腐败菌。因此对新鲜鱼类进行杀菌消毒尤为重要4。2.传统杀菌方法及其缺点2.1加热杀菌 工业上用于水产品的加热方法包括烹调、热烫、巴氏杀菌和商业杀菌。在有还原糖存在时,蛋白质经美拉德反应而降解，碱性氨基酸反应更强烈。赖氨酸和苏氨酸对热最不稳定。脂肪和碳水化合物一般不考虑其高温下的保存性。水溶性维生素在热烫时大量损失,而脂溶性维生素则较为稳定,维生素C、维生素B1 、维生素D 和泛酸对热最不稳定。另外鱼肉质细嫩，加热杀菌对其外观和风味都有很大的影响。2.2.食品添加剂 食品添加剂是一类为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而添加到食品中的物质。但由于大多数添加剂都不是人类食物的正常成分，其或多或少都会对人体健康产生危害。如在腌鱼、鱼罐头等制作过程中，为了保持肉品色泽和抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长，常添加硝酸盐和亚硝酸盐，但是亚硝酸盐在肉品中使用过量，就会转化成为一种强致癌物，引起亚硝酸盐食物中毒。虽然国家对每一种食品添加剂都有明确的添加标准，也规定了最大使用量及使用范围，但由于很多的食品厂家只追求食品的外观、品质、货架期和利润，常常会过量使用和滥用食品添加剂5。2.3.腌制 腌制品加工的方法有干盐渍和盐水渍两种。前者是以固体食盐直接撒在鱼体上，依靠鱼体中渗出的水分和食盐形成的食盐溶液而进行盐渍的方法。此法操作简单，脱水快，产品风味好，耐贮藏，多用于大量加工，缺点是腌渍时间长，食盐渗透不均匀。因而体型大的鱼必须先经适当剖割，以利食盐迅速渗透。中国、俄罗斯、日本、加拿大的传统产品咸大麻哈鱼主要是采用此种腌制方法。盐水渍是将鱼体浸入预先配制好的食盐溶液中进行盐渍的方法。盐水渍的优点是腌渍速度快，且渗透均匀。缺点是随着水分的渗出，盐溶液的浓度逐渐降低，产品风味不佳2.4.冷冻保鲜 鱼蛋白质很不稳定，经冷冻或冻藏后，组织非常容易发生变化，此时肌球蛋白变性，然后与肌动蛋白反应，使肌肉变硬，持水力降低，风味破坏。而且鱼中得脂肪在冻藏期间会自动氧化，生成过氧化物和自由基，再与肌肉作用，使蛋白聚合、氨基酸破坏。2.5.辐射杀菌 辐射技术是近年来发展起来的加工保藏方法,它是利用放射线对食品进行杀菌,抑制酶的活性,减少营养损失。但蛋白质也会有轻微程度的辐射分解,肉类食品在射线作用下最易发生的变化有: 脱氨、脱羧、硫基氧化、交联、降解等作用,使食品风味有所降低6。3.超高压灭菌技术超高压处理是对液体介质的瞬间压缩过程，其在食品工业中有以下作用：（1）杀灭微生物；（2）改善生物多聚体的结构，包括蛋白质变性、酶的激活与灭活、凝胶的形成以及对于某些物质的降解或提取；（3）改变制品的功能性质，如浓度、凝固点、熔点、组织状态以及结构属性7。其特点为常规的食品加工多数是以水为压力传递的介质，这样可以减少热能消耗；加压后食品仍保持其原有生鲜风味和营养成分，这对鲜鱼片和冷鲜鱼等水产食品尤为重要。这是由于高压只作用于非共价键，而对共价键无影响；超高压处理的效果不受制品的大小和几何形状的影响。将食品物料以某种方式包装好之后, 放人液体介质中, 在1001000MPa压力下作用一段时间, 使之达到灭菌要求。极高的静压会影响细胞的形态。高压对细胞膜、细胞壁都有影响。在压力作用下, 细胞膜磷脂双分子层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小而收缩。压力引起的细胞膜功能劣化将导致氨基酸摄取受抑制8。由于高压只作用于非共价键，而对共价键无影响，从而导致蛋白质部分或全部结构被破坏, 使蛋白质变性。微生物也是由蛋白质组成的, 由于在高压下蛋白质变性, 致使微生物内部组织被破坏而死亡; 另外, 在高压下, 食品中某些物质的分子会穿透组成微生物的细胞膜, 可致使微生物的细胞膜遭受损坏,甚至被破坏, 因此, 这就可以达到灭菌消毒的目的。水产品的加工较为特殊,要求具有水产品原有的风味、色泽、良好的口感与质地。常用的热处理、干制处理均不能满足要求。研究表明,超高压处理可保持水产品原有的新鲜风味。如,在600 MPa下处理10 min, 可使水产品中的酶完全失活,其结果是对甲壳类水产品,外观呈红色,内部为白色,并完全呈变性状态,细菌量大大减少, 但仍保持原有生鲜味。与传统加工方法相比，经高压处理后的水产品肉质更加细嫩，另外由于超微细化，还能增加鱼钙的利用率和吸收率。综上所述, 高压技术在杀菌方面的优点是无化学添加剂; 压力作用迅速均匀; 在常温或低温下进行, 口味和风味得以保持; 营养损失小工艺简化, 节约能源无“三废”污染9。4.结语由于超高压杀菌是一门新兴技术,为了获得较好的灭菌效果,必须优化试验参数,只有积累大量可靠的数据才能保证超高压食品的安全性,超高压灭菌技术才能实现商品化。高压技术在我国还处于起步阶段,与世界先进水平相比,有相当大的差距,与国内市场要求也极不相适应。我国是世界水产品生产大国，但水产品的加工处理还仅处于初级阶段，鉴于超高压食品符合21世纪新型食品的简便、卫生、天然和营养丰富的消费要求,作为高科技产品必然有着巨大的潜在市场和广阔的发展前景。参考文献：1 高福成.现代食品工程高新技术M.北京:中国轻工业出版社,1997,5:5802 叶云花,涂宗财,刘成梅,等. 淡水鱼的深加工与综合利用研究J . 江西食品工业,2005 (4) :29 - 313 JOS H J. HUIS I V. Microbial and biochemical spoilage of foods: an overviewJ. International Journal of Food Microbiolog, 1996,33(2):1-18.4 杨宪时, 许 钟, 肖琳琳.水产食品特定腐败菌与货架期的预测和延长J.水产学报, 2004, 28(1):106-111.5 郝利平,夏延斌,陈永泉,等.食品添加剂M.北京:中国农业大学出版社,2002:2855- 2866 宋志鹃，黄素珍. 冷却肉的微生物控制及保鲜技术的研究进展J. 肉类研究，2009( 6) : 31 36.7 Dieturch Knorr。Effect o