超高壓滅菌技術(shù)(High Pressure Processing, HPP),是一種采用超高壓力對(duì)食品進(jìn)行處理的現(xiàn)代滅菌方法。這種技術(shù)能在冷處理?xiàng)l件下有效地殺滅微生物、病毒和細(xì)菌,同時(shí)保持食品的色香味和營(yíng)養(yǎng)成分,并延長(zhǎng)其保質(zhì)期。超高壓滅菌通常在密閉容器內(nèi),用水作為介質(zhì)對(duì)軟包裝食品等物料施以400~600MPa的壓力,從而殺死其中幾乎所有的細(xì)菌、霉菌和酵母菌,且不會(huì)像高溫殺菌那樣造成營(yíng)養(yǎng)成分破壞和風(fēng)味變化。

起源:
超高壓滅菌技術(shù)的起源可以追溯到18世紀(jì),但其在食品處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究則是在19世紀(jì)才逐漸發(fā)展起來(lái)的。1885年,Roger首次報(bào)道了流體靜力學(xué)的高壓殺菌。1899年,美國(guó)化學(xué)家Bert Hite發(fā)現(xiàn)新鮮牛奶經(jīng)過(guò)139MPa的高壓處理后可保存4天,這一發(fā)現(xiàn)為高壓技術(shù)在食品保藏領(lǐng)域的研究奠定了基礎(chǔ)。
然而,公認(rèn)的開創(chuàng)現(xiàn)代高壓技術(shù)先河的卻是美國(guó)物理學(xué)家P.W.Bridgeman。他在1906年開始,通過(guò)高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù),對(duì)固體的壓縮性、熔化現(xiàn)象、力學(xué)性質(zhì)、相變、電阻變化規(guī)律、液體的粘度等宏觀物理行為的壓力效應(yīng)進(jìn)行了極為廣泛的系統(tǒng)研究。并于1914年發(fā)現(xiàn)在700MPa下雞蛋的卵蛋白成凝膠狀,引起蛋白質(zhì)凝固的現(xiàn)象,這是超高壓技術(shù)應(yīng)用于食品加工的理論雛形。
發(fā)展歷程:
第一階段:理論奠基階段(19世紀(jì)末期~20世紀(jì)40年代)
在這一階段,高壓技術(shù)的理論基礎(chǔ)逐漸奠定,為后續(xù)的應(yīng)用研究提供了重要的指導(dǎo)。Bert Hite和P.W.Bridgeman的研究是這一時(shí)期的代表性成果。
第二階段:理論實(shí)驗(yàn)階段(20世紀(jì)40年代末期~20世紀(jì)80年代)
隨著高壓裝置特別是金剛石高壓容器的研制和應(yīng)用,高壓實(shí)驗(yàn)得以引向深入。靜態(tài)高壓技術(shù)突破了百萬(wàn)大氣壓,動(dòng)態(tài)高壓技術(shù)壓力提高到數(shù)千萬(wàn)大氣壓。這些技術(shù)突破為超高壓理論的進(jìn)一步完善提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也為超高壓技術(shù)在食品上的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。然而,在這一階段,超高壓技術(shù)在食品上的應(yīng)用研究并未形成氣候。
第三階段:理論應(yīng)用階段(20世紀(jì)80年代末至今)
20世紀(jì)80年代末,隨著現(xiàn)代高壓物理的誕生和發(fā)展,日本首先出現(xiàn)了食品的超高壓加工技術(shù)。1986年,日本京都大學(xué)的林力九教授率先開展了高壓食品的實(shí)驗(yàn)研究,這一研究引起了日本工業(yè)界的濃厚興趣,并掀起了超高壓技術(shù)在食品中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究熱潮。

1990年,世界迎來(lái)了第一批高壓食品——果醬(包括草莓醬、蘋果醬和獼猴桃醬等品種)的問(wèn)世。這些果醬在日本超市取得了良好的試售效果,引起了整個(gè)日本國(guó)內(nèi)的轟動(dòng),也揭開了超高壓技術(shù)在食品加工應(yīng)用的序幕。此后,超高壓技術(shù)逐漸被應(yīng)用于肉制品、水產(chǎn)品、乳制品、果蔬汁等多種食品的加工和保藏中。
在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)家,高壓加工裝置的研制、標(biāo)準(zhǔn)化及批量生產(chǎn)等方面取得了顯著成果。Quintus Technologies是鋼絲纏繞設(shè)計(jì)的發(fā)明者,其食品超高壓設(shè)備的鋼絲纏繞腔體設(shè)計(jì)被普遍認(rèn)為是安全、可靠和耐用的壓力容器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
近年來(lái),超高壓滅菌技術(shù)在食品加工行業(yè)中越來(lái)越受到關(guān)注和應(yīng)用。歐美地區(qū)已出臺(tái)明確的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及法律規(guī)范,越來(lái)越多的機(jī)械制造商從事HPP設(shè)備的研究開發(fā)和制造,使設(shè)備制造技術(shù)更加完善,生產(chǎn)性能不斷提高,生產(chǎn)運(yùn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定。

結(jié)論:
超高壓滅菌技術(shù)作為一種新型的冷殺菌技術(shù),具有保持食品原有風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn),在食品加工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,超高壓滅菌技術(shù)有望在未來(lái)發(fā)揮更大的作用,為食品工業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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