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超高压食品保鲜技术下的食品安全

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超高压食品保鲜技术下的食品安全

发布日期:2018-12-20 作者: 点击:

  “民以食为天,食以安为先”,食品安全是老百姓日常生活最为关注的话题之一。

  

  食物是人类赖以生存的物质基础,食品安全直接关乎着人类的健康生存,关乎着社会的平稳发展。

  

  随着现代科技的发展,食品工业涌现出了不同的食品保藏技术,罐藏、冷藏、干燥、化学保藏等技术在延长食品货架期方面做出的突出贡献,但食品原有的风味、口感却无法保留。

  

  而一直以来食品工业采用的热杀菌技术在保障食品微生物安全的同时,严重破坏了食品的营养成分,使消费者对食品中营养的汲取率大大降低。随着人们生活水平的提升,消费者在注重食品安全的同时更加渴望食品最大程度保留其新鲜品质,因此消费市场上对 “最小加工”食品的需求趋势日渐明显。

  

  由此涌现出的食品非热加工技术,包括超高压技术,脉冲电场技术,振荡磁场技术,脉冲光技术等,能够在保障食品安全的前提下最小程度破坏食品的营养成分。

  

  由中国农业大学食品学院果蔬加工中心研发的超高压食品亮相于刚结束不久的“十二五科技展”,从参观消费者所提的问题来看,大多数消费者对超高压技术的了解程度尚浅。因此本文围绕超高压技术展开,为消费者简单科普该项技术的加工原理以及其在食品安全保障方面的优越性。

  

超高压食品保鲜设备

  1.简介

  

  超高压技术是一种新型的非热加工技术,是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的压力容器中,以水或矿物油作为传压介质,施加压力(100-1000 MPa),在常温或较低温度(低于100℃)下维持一定时间后,达到杀菌钝酶和改善食品品质的一种加工方法。由于采用液体为传压介质,超高压技术又可称为超高静压技术。该技术处理过程简单,处理后无残留,是一种被美国农业部食品安全与检查局(USDA-FSIS)认证的,且被消费者接受的食品加工技术,具有广泛的应用前景。

  

  2。对微生物的灭活特性

  

  超高压食品保鲜设备超高压技术能够使绝大多数致病微生物和腐败微生物灭活,从而保证食品的安全性。300-600MPa的压力能够杀死酵母、霉菌以及绝大部分细菌的营养体,包括感染性最强的食源性病原菌。经过高压处理后,致病微生物的致死率能够达到0.5-8.5log。细菌芽孢由于对逆境环境具有较高的耐受能力,所以通常需要大于1000MPa的压力才能够使芽孢灭活。而较低的压力(50-300MPa)却能够激活芽孢,使其萌发。不同微生物对压力也表现出了不同的抵抗能力。比起原核微生物来说,真核微生物对压力更为敏感,而革兰氏阳性菌对压力的耐受程度则大于革兰氏阴性菌。

  

  高压能够引起细菌细胞发生诸多改变,包括钝化关键性酶活,抑制蛋白质合成,改变细胞形态和细胞膜完整性,以及通过破坏与微生物生存和繁殖有关的基因的转录和翻译途径,影响微生物的遗传机制等。高压所致的机械损伤使细胞膜的通透性增加可能是致死微生物的主要原因。在加压和释压过程中,压力的急剧变化会导致细胞形态结构发生改变,当这种变化程度超出细胞自身所能承受的范围时,就会发生细胞损伤,破坏细胞体正常的生存能力。在400MPa下,酿酒酵母的细胞结构和细胞器形态都发生了较大程度的变形,大量细胞内物质外流;当压力达到500MPa时,已无法识别出细胞核,细胞内物质几乎全部流失。

  

  病毒对压力的抵抗作用取决于其结构的多样性。有包膜的病毒通常比裸露的病毒更不耐压。减小时间和压力的组合强度能有效降低甲肝病毒和诺瓦克病毒的感染性,而脊髓灰质炎病毒对压力则表现出了极高的耐受性。

  

  3。食品体系超高压杀菌特性研究

  

  目前,超高压应用于不同食品体系杀菌效果的研究越来越多,在不同的压力条件下,均能实现对不同食品体系中微生物的灭活,从而延缓食品腐败变质,延长货架期。

  

  真空包装未经高压处理的熟制火腿,在4℃贮藏30天后,细菌总数达到了108 CFU g-1,而在600MPa/31℃保压6min后的熟制火腿,在4℃贮藏60天后仍能够保持较为新鲜的感官品质,90天后菌落总数还未达到腐败水平(107 CFU g-1)。

  

  牛奶中枯草芽孢杆菌的灭活在高压下变得更加容易。300MPa, 75-85℃能够使牛奶中的枯草芽孢杆菌数量减少约5 log;灭活同等数量的枯草芽孢杆菌,在600MPa下所需的温度要比单纯使用热处理灭菌的温度低20℃。

  

  4.特性

  

  巴氏杀菌和高温灭菌作为传统的食品热杀菌技术,常常导致食品中营养成分的破坏,特别是热敏性的营养物质,如维生素、花青素等。超高压技术由于杀菌温度低,能克服传统热加工给食品带来的种种缺陷,在杀灭腐败菌和致病菌的基础上,能够有效钝化与食品品质劣变相关的内源性酶活(氧化酶类),从而保证食品较优的品质和较为稳定的贮藏特性。由于超高压不会破坏共价键,只会影响氢键、离子键、疏水键此类非共价键的连接,因此几乎不会影响食品中低分子质量的化学组分,可有效保持食品的色泽、香气、味道、营养、形态或质构等品质,使产品具有原有的新鲜度、营养和功能。

  

  因此,超高压技术的优越性主要体现在以下几个方面:

  

  (1)能够在室温甚至更低的温度下完成食品加工,加工程序简便;

  

  (2)压力能够在瞬间渗透整个食品体系,对食品本身的大小和形状没有严格要求,极大地便利了加工。

  

  (3)能够致死微生物,减少热处理导致的营养损失,减少防腐剂或其他添加剂的使用,从而提高食品品质。

  

  (4)能够用以加工具有新型功能特性的食品材料。

  

  目前,随着科研工作的深入,超高压技术应用领域越来越广,除了应用到食品杀菌外,超高压技术还应用到减少过敏成分、减少加工肉制品中盐的添加量、提高食品中功能成分的生物活性和生物利用率、改善食品质构特性、减少食品污染物的形成、高价值食品化合物的复原等方面。相信在不久的未来,该技术在食品领域的应用将会更加广泛,而更多满足消费者需求的高品质食品也将在该技术的支持下陆续登上市场,走进消费者的生活。

  

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关键词:超高压食品保鲜设备,超高压食品保鲜设备厂家

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