当食品防腐变质的包装技术研究十

食品防腐变质的包装技术研究十

4）高压杀菌

所谓高压杀菌就是将食品物料以某种方式包装以后，置于高压（200MPa以上，2000多个大气压）装置中加压，使微生物的形态、结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化，进而使微生物的生理机能丧失或发生不可逆变化而致死，达到灭菌、长期安全保存的目的。高压杀菌技术也是近年来出现的新型杀菌技术，需要有特殊的加压设备和耐高压容器及辅助设备，目前尚处于试验研究与开发阶段，但其在食品工业中的应用前景是可喜的，

① 高压对微生物影响

当细胞周围的流体静压达到0.6 MPa左右时，细胞内的气泡将会破裂，菌体细胞变长,胞壁脱离细胞膜、胞壁变厚。高压可使蛋白质变性，直接影响到微生物及其酶系的活力，使微生物的活动受到抑制，甚至死亡。

在高压作用下，细胞膜的磷脂双分子层结构随着磷脂分子横截面的收缩而收缩，表现为细胞膜通透性变化。20～40 Mpa高压能使较大细胞的细胞壁因超过应力极限而发生机械断裂，从而使细胞裂解。这种作用对真菌微生物是主要的影响因素。一般来讲，真核微生物比原核微生物对压力更为敏感。在300 Mpa以上的压为此目的设计的装置多为钛或钛合金或PEEK力下，细菌、霉菌和酵母菌都可被杀死，但一些菌的芽孢耐压强，在600 Mpa才能被杀死。

② 高压对食品成分的影响

高压使蛋白质结构伸展，体积改变而变性，即压力凝固。如鸡蛋白在超过300 Mpa的压力下会发生不可逆变性。高压作用下，酶会钝化或失活。高压可使淀粉改性，常温下加压到400～600 MPa，淀粉发生糊化而呈不透明的粘稠糊状物。但高压对食品中的风味物质、维生素、色素及各种小分子物质的天然结构几乎没有影响。

③ 高压杀菌的应用

采用高压技术对肉类进行加工处理，与常规方法相比，在肉制品的柔嫩度、风味、色泽、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善。例如，常温下质粗价廉牛肉经250 Mpa高压处理，牛肉制品明显得到嫩化；300 MPa压力处理鸡肉和鱼肉10分钟，能得到类似于轻微烹饪的组织状态。

高压处理水产品可最大限度地保持水产品的新鲜风味，增大鱼肉制品的凝胶性。例如，在600 MPa压力下处理水产品（如甲壳类水产品），其中的酶完全失活，细菌数量大大减少，色泽外红内白，仍保持原有的生鲜味。

在果酱加工中采用高压杀菌，不仅可杀灭其中的微生物，而且还可使果肉糜粒成酱，简化生产工艺，提高产品质量。这方面最成功的例子是日本明治屋食品公司，室温下加压400～600 MPa、10分钟加工草莓酱、猕猴桃酱和苹果酱，所得制品保持了新鲜水果的色、香、味，已有小批量产品上市。

食品的干燥和脱水保藏

食品的干燥脱水保藏，是一种传统的保藏方法。其原理是降低食品的含水量（水活性），使微生物得不到充足的水而不能生长。

各种微生物要求的最低水活性值是不同的。细菌、霉菌和酵母菌三大类微生物中，一般细菌要求的最低Aw较高，在0.94—0.99；霉菌要求的最低Aw为0.73～0.94，酵母要求的最低Aw为0.88～0.94。但有些干性霉菌，如灰绿曲霉最低生产效力高且本钱低Aw仅为 0.64～0.70 （含水量16%），某些食品水活性值在0.70～0.73（含水量约16%）曲霉和青霉即可生长，因此干制食品的防霉Aw值要达到0.64以下（含水量12%～14%以下）才较为安全。

新鲜食品如乳选择10大优势和战略产业作为突破点、肉、鱼、蛋、水果、蔬菜等都有较高水分，其水活性值一般在0.98～0.99，适合多种微生物的生长。目前防霉干制食品的水分一般在3～25%，如水果干为15～25%，蔬菜干为4%以下，肉类干制品为5～10%，喷雾干燥乳粉为2.5～3%，喷雾干燥蛋粉在5% 以下。

食品干燥、脱水方法主要有：日晒、阴干、喷雾干燥、减压蒸发和冷冻干燥等。生鲜食品干燥和脱水保藏前，一般需破坏其酶的活性，最常用的方法是热烫（亦称杀青、漂烫）或硫磺熏蒸（主要用于水果）或添加抗坏血酸（0.05%～0.1%）及食盐（0.1%～1.0%）。肉类、鱼类及蛋中因含0.5%-2.0% 肝糖，干燥时常发生褐变，可添加酵母或葡萄糖氧化酶处理或除去肝糖再干燥。

食品的化学保藏法

化学保藏法包括盐藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐剂保藏等。盐藏和糖藏都是根据提高食物的渗透压来抑制微生物的活动，醋和酒在食物中达到一定浓度时也能抑制微生物的生长繁殖，防腐剂能抑制微生物酶系的活性以及破坏微生物细胞的膜结构。

1）盐藏

食品经盐藏不仅能抑制微生物的生长繁殖，并可赋予其新的风味，故兼有加工的效果。食盐的防腐作用主要在于提高渗透压，使细胞原生质浓缩发生质壁分离；降低水分活性，不利于微生物生长；减少水中溶解氧，使好气性微生物的生长受到抑制等。

各种微生物对食盐浓度的适应性差别较大。嗜盐性微生物，如红色细菌、接合酵母属和革兰氏阳性球菌在较高浓度食盐的溶液（15% 以上）中仍能生长。无色杆菌属等一般腐败性微生物约在5%的食盐浓度，肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌在7%～10%食盐浓度时，生长也受到抑制。一般霉菌对食盐都有较强的耐受性，如某些青霉菌株在25%的食盐浓度中尚能生长。

由于各种微生物对食盐浓度的适应性不同，因而食盐浓度的高低就决定了所能生长的微生物菌群。例如肉类中食盐浓度在5% 以下时，主要是细菌的繁殖；食盐浓度在5% 以上，存在较多的是霉菌；食盐浓度超过20%，主要生长的微生物是酵母菌。

2）糖藏

糖藏也是利用增加食品渗透压、降低水分活度，从而抑制微生物生长的一种贮藏方法。

一般微生物在糖浓度超过50%时生长便受到抑制。但有些耐透性强的酵母和霉菌，在糖浓度高达70%以上尚可生长。因而仅靠增加糖浓度有一定局限性，但若再添加少量酸（如食醋），微生物的耐渗透力将显著下降。

果酱等因其原料果实中含有有机酸，在加工时又添加蔗糖，并经加热，在渗透压、酸和加热等三个因子的联合作用下，可得到非常好的保藏性。但有时果酱也会出现因微生物作用而变质腐败，其主要原因是糖浓度不足。

3）防腐剂保藏

防腐剂按其来源和性质可分成有机防腐剂和无机防腐剂两类。有机防腐剂包括有苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢醋酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯类、丙酸盐类、双乙酸钠、邻苯基苯酚、联苯、噻苯咪唑等。此外还包括有天然的细菌素（如Nisin）、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、壳聚糖、辛辣成分等。无机防腐剂包括有过氧化氢、硝酸盐和亚硝酸盐、二氧化碳、亚硫酸盐和食盐等。 (待续)

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