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高温和超高压食品灭菌的区别

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高温和超高压食品灭菌的区别

发布日期:2018-12-19 作者: 点击:

  超高压食品灭菌设备技术被列入21世纪国际十大尖端技术之一, 其应用范围及广!

  

  一般认为压强超过100Mpa就是超高压 ,在超高压条件下,生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变化,使蛋白质发生变性,淀粉糊化,酶失活,细胞膜破裂,菌体内成分泄漏,生命活动停止,微生物菌体破坏而死亡。蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物是共有结合,在超高压下不会破坏、可以完整地保留。

  

  根据这个原理,一般情况 下200-300Mpa病毒灭活; 300-400 Mpa霉菌、酵母菌灭活; 300-600 Mpa细菌、致病菌灭活; 800- 1000 Mpa芽孢灭活;低高压下酶活性增强,超过400 Mpa酶失活; 400 Mpa以上蛋白质三、四级结构破坏,发生不可逆变性; 400-600 Mpa淀粉氢键断裂,并糊化。

  

超高压食品灭菌设备

  超高压条件下水的性质:

  

  一般情况下,水是被看作为不可压缩的。但是,超高压条件下水的性质发生了变化,水分子距离缩小,密度增大,体积被压缩,温度升高,粘度增加, PH值降低。在超高压作用下各参数变化曲线(PH,温度体积密度)超高压的作用瞬时地、均匀地贯穿物品的所有部分,而不依赖它的尺寸、形状和物品的成分。也不取决于包装的尺寸、形状和成分。超高压处理时,压缩的能量将提高介质或物品的温度,每100MPA大约升高39C ,这取决于物品的成分。例如食品中含有大星脂肪的奶油、干酪等,温度升的更高些。如果没有加热损失或保压时没有从压力容器外壁得到热量,释压时食品将恢复到原有的温度。在强制压力的作用下,处理物的体积减小,释压时发生相等的膨胀。因此,用于超高压处理食品的包装必须是柔性的,能适应压缩时体积的变化,并且能恢复原状,同时要求密封完好无损。

  

  物体内能的变化:热与功

  

  当物体的温度和体积改变时,物体的内能也随着改变。当物体的聚集态物体出现变化时,物体内能也出现变化。做功可以改变物体的内能,例:摩擦力做功的结果是机械能的转化,在压缩气体做功时也可以改变气体的内能,如:内燃机的汽缸内通过压缩气体做功,增加气体内能可以使气体的温度升至500-700C ,足以点燃喷入汽缸内的雾伏柴油与空气的混合物。当高温高压气体推动活塞外做功后,气体温度降低,体积膨胀内能减小。

  

  热能传递能够改变物体的内能。量度热传递过程中的物体内能的改变:热星概念一在热传递过程中物体内能改变的多少即是热量。 由此得出能够改变物体内能的过程有二种:做功与热传递!可特别强调的是-做功与热传递在改变物体内能 上是等效的。

  

  机械做功转换成液压能,使物体内能的改变一是其它形式的能和内能之间的转化。 例如:摩擦生热亦是机械能与内能之间的转化。热传递则不同,它是物体之间内能转移。例如:火炉燃烧水,是火炉的内能转移到水中,使水温度上升。

  

  做功和热传递在改变物体内能上能够收到相同的效果,都能够表示物体内能的变化。都可以用做功的多少和传递热量的多少,来星度物体内能的变化。在国际单位制中,功、热星、能量的单位都是统一: 焦耳。1卡热星单位:是使1克纯水温度升高1'C所需要的热星。1卡的热星相当于4。19焦耳的功。即: 1卡=4。19焦耳

  

  高压处理的节能原理

  

  与高温处理相比,超高压低温处理节省能源效果非常明显。从理论上分析, 100L水加热到90C需要热量293*105J , 100L水加压到400 Mpa耗能仅为18.84*105J。两者都可以灭菌,但后者能源消耗仅为前者的1/15。实际运行时扣除各种因素的影响,至少节能80%以上。

  

  由于水的临界温度为374.2*C ,临界压力为22mpa ( 30~35) ,虽然它对极性化合物有较高的萃取率,但是由于需要较高的温度,所以不适合萃取那些对热敏感性强、容易分解的物质,而且在高温条件下水中的氧有腐蚀性。例如中草药植物类、食品饮料类等中含有30%以上对高温热敏感性强、容易分解被破坏的有效物质!所以,利用增加压力来得到超临界水流体时需要的温度效果,在350Mpa-450Mpa超高压压力下,没有温度条件的超临界水流体亦能形成( 20°C以下) , 在实际应用中就确定了它的实用性。

  

  超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化,不会产生异味,风味物质、色素、维生素等营养成分成份保存完好,杀菌效果完全。例如,经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸,在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。超高压处理可以保持食品的原有风味,为冷杀菌,这种食品可简单加热后食用,从而可扩大半成品食品的市场。超高压处理 是液体介质短时间内的等同压缩过程,从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效,且比加热法耗能低例如,日本三得利公司采用超高压容器杀菌,啤酒液经300Mpa高压处理可将99.99%大肠杆菌杀死。超高压灭菌为- -次性杀菌,对菌体作用效果明显,不会产生抗性。以上理论的实现需要依靠有超高压液态发生器核心技术来达到!

  

  本文《高温和超高压杀菌设备的区别》发表于三水河科技,若要转载请注明出处

  

  本文发表于三水河科技,若要转载请注明出处


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