超高压处理技术是指在常温或低温条件下,利用100MPa以上的静水压力对食品进行处理的方法。这种技术作为新兴的食品加工技术之一,已被应用于杀灭微生物、钝化酶活性以及实现食品的物理和化学改性等。它的特点包括加工时间短、能耗低、对食品营养成分破坏小、有利于保持食品的原有风味和色泽,且具有环保性,不会产生对环境有害的化学物质。
在超高压处理技术中,研究者考察了压力范围在0-550MPa,保压时间在0-30分钟的条件下对酵母菌的灭活率的影响。酵母菌作为食品加工中常见的微生物,其灭活情况直接影响食品的安全性。实验结果显示,当压力高于400MPa,并且保压时间超过20分钟时,酵母菌的灭活率达到100%,同时在微生物再生长实验中,未发现酵母菌再生长的迹象,这表明超高压处理技术可以实现对酵母菌的完全灭活,并且能够防止其再生。
该研究涉及的技术原理主要包括:
1. 高压灭菌原理:超高压处理可以导致微生物细胞膜和细胞壁的物理破坏,从而使细胞内容物泄露、酶失活,最终导致微生物死亡。
2. 高压对酶活性的影响:压力变化能够改变酶分子的构象,从而改变其活性。在超高压处理下,酶的活性可能被完全或部分钝化。
3. 高压对食品品质的影响:除了灭活微生物和钝化酶外,超高压处理还可以对食品的质构、颜色、风味等品质产生影响。正确应用高压技术可以达到改善食品品质的目的。
研究中引用了一些先前的研究成果,例如Takahashi等人的研究结果表明,在100-400MPa压力下,超高压处理可以有效杀灭S.Bareiug、V.Parahaemolyticus和St.Aureus等细菌,并且在低温-20℃时的灭菌效果更佳。Carlez等人则通过实验发现压力和温度对微生物灭活的影响,指出在230MPa、40℃和150MPa、50℃时,对于CitrobacterFreundi的灭菌效果相似。Ludwig等人发现,在250MPa、40℃和50℃,保压20分钟的条件下,微生物灭活呈现线性关系,当温度低于30℃时,则为对数关系。Patterson等人发现VibrioParahaemolyticus这种革兰氏阴性菌对压力非常敏感,在200MPa、保压20分钟条件下细菌数量会显著下降。
总体上,通过超高压食品处理技术,可以在一定程度上改善食品加工过程,并提高食品安全性。然而,不同的微生物和食品材料对超高压的反应各异,因此在食品加工中应用该技术时,需要考虑具体的微生物类型和食品特性,以及超高压处理对食品品质和安全性的综合影响。
通过本研究,可以得出结论,超高压处理技术可以作为一种有效的非热处理技术用于食品加工中,达到快速、彻底灭活酵母菌的效果。对于工业生产而言,这将有助于开发出更多安全、优质的食品产品。未来的研究将可能进一步探讨不同食品材料和微生物在超高压处理下的具体反应机制,以及如何优化超高压处理的参数来获得最佳的食品加工效果。