超高壓殺菌

超高壓殺菌技術（ultra—high pressure processing ）簡稱UHP，又稱超高壓技術（ultra-high pressure, UHP），高靜壓技術（high hydrostatic pressure , HHP），或高壓食品加工技術（high pressure processing, HPP）。超高壓殺菌技術套用廣泛，已經深入到了我們食品工業的許多行業。

基本介紹

• 中文名：超高壓滅菌
• 外文名：ultra—high pressure processing
• 簡稱：UHP
• 套用：食品工業

定義

通常情況液體或氣體壓力在0.1mpa～1.6mpa稱為低壓，1.6mpa～10mpa稱為中壓，10～100MPa稱為高壓，100MPa以上稱為超高壓.。

超高壓技術（Ultra-high Pressure，UHP）或高靜壓技術（High Hydrostatic Pressure，HHP） 是指在室溫或溫和加熱條件下利用100～1 000 MPa 的壓力處理食品，以達到殺菌、鈍酶和加工食品的目的。

原理

食品超高壓殺菌技術是以水或其他液體介質為傳遞壓力的媒介物質，加在液體中的壓力（100～1000MPa），通過介質，以壓力作為能量因子，將放在專門密封超高壓容器內的食品，在常溫或者低溫(低於100℃)下對食品加壓，壓力達到數百兆帕，從而達到殺菌的目的。高壓會影響細胞的形態，如使液泡破裂，從而使形態發生變化，且這種破壞是不可逆的。另外，高壓也會引起食品原料及所含微生物主要酶系的失活。一般情況下，當壓力超過300MPa後，會對蛋白質造成不可逆的變性。超高壓還會破壞細胞膜，通過高壓改變細胞膜的通透性，從而抑制酶的活性和DNA等遺傳物質的複製來實現殺菌。

優點

1. 超高壓作用於食品時主要破壞的是非共價鍵，而對共價鍵是幾乎不起作用的，因此食品中的一些物質如胺基酸、維生素、風味或者香味物質不會被破壞，從而能夠保持食品的風味、營養物質；
2. 超高壓處理能夠增加蛋白質食品對蛋白酶的敏感度，提高可消化性和降低過敏性；
3. 高壓處理的壓力可以瞬間均勻的傳到食品中心，不受原料大小和形狀的限制；
4. 延長食品保藏時間，避免或減少加熱處理對食品添加劑的影響，耗能低，對環境無污染；
5. 也可用來改善食品的組織結構或生成新型食品。

缺點

1. UHP技術對殺滅芽孢效果似乎不太理想，在綠茶茶湯中接種耐熱細菌芽孢後，採用室溫和400MPa靜水高壓處理，不能殺滅這些芽孢。
2. 由於糖和鹽對微生物的保護作用，在粘度非常大的高濃度糖溶液中，超高壓滅菌效果並不明顯。
3. 由於處理過程壓力很高，食品中壓敏性成分會受到不同程度的破壞。其過高的壓力使得能耗增加，對設備要求過高。而且，超高壓裝置初期投入成本比較高，一般食品工廠不利於工業化推廣。
4. 超高壓滅菌一般採用水作為為壓力介質，當壓力超過600MPa時，水會出現臨界凍的現象，因而只能使用油等其他物質作為壓力介質。
5. 超高壓滅菌的效果受多種因素的影響，如微生物種類、細胞形態、溫度、時間、壓力大小等。

套用

1.在肉製品加工中的套用

通過影響肌肉組織的肌原蛋白，高壓能提高肉的嫩度，有助於保留僵肉的內在性質，並提高肉質，避免能量的損失，從而代替一些肉製品中用來提高結合力的添加劑。可以減少肉製品的營養損失，延長肉製品貨架期。

2.在乳製品加工中的套用

超高壓技術能殺滅乳製品中的微生物，改善乳製品的質量，加速乳酪的熟化。

3.在速凍技術中的套用

利用超高壓可以使水的冰點下降，加壓到200MPa，冷卻到-18℃，水仍不結冰。迅速解除壓力，就可對食品實現速凍。

4.在果蔬加工中的套用

超高壓加工技術能使果蔬加工產品質量更好、更安全、貨架期更長，主要套用於果醬和果汁的加工。

5.在食品保藏中的套用

在超高壓環境中,雖然澱粉和蛋白質失去了本來的面目，變得表面發光、質地細膩，但色香味都保持不變。超高壓食品不但無菌，保鮮時間長，而且還能提高食品的附加值。

設備

20世紀80年代末, 日本首次製造了高壓加工食品試驗裝置後,才開始利用該技術進行食品加工。美國、日本等國家在高壓加工裝置的研製、標準化、及批量生產等方面取得一些成就， 如美國的FLOW公司、Wenger公司、日本的明治屋食品公司等都擁有各自的特色產品。

超高壓裝置的主要部分是高壓容器和加減壓裝置。高壓容器是整個裝置的核心。超高壓裝置的特點是承受的壓力高（100MPa-1000MPa），循環載荷次數多（2.5次/h）。高壓容器的設計必須要求容器及密封結構的材質有足夠的力學強度，高的斷裂韌性，低的回火脆性和時效脆性，一定的抗應力腐蝕及抗腐蝕疲勞性能、高效率；可快裝快拆、密封效果好。