[三水河]超高壓HPP技術通過水壓力實現對食品的不加熱(或常溫)殺菌,消除各種食物中的潛在病原體和食物腐敗生物,殺菌迅速且均勻,鎖住食品的新鮮外觀、口感和營養,同時有效延長保質期,為低溫肉制品的發展提供強力的技術支持。
食品超高壓HPP加工技術,是當前備受各國重視、廣泛研究的一項食品高新技術。日本、美國、歐洲等國在超高壓食品的研究和開發方面走在世界前列。超高壓處理的特點,超高壓處理基本是一個純物理過程。(1)更好保持食品原風味(色、香、味)和天然營養物;(2)瞬間壓縮,作用均勻、時間短、操作安全和能耗低;(3)污染少;無化學添加劑;(4)通過組織變性,得到新物性食品;(5)壓力不同作用影響性質不同等。
1 超高壓對肉制品中微生物的影響
研究表明,超高壓可以導致微生物的形態結構、生物化學反應、基因機制及細胞壁膜發生多方面的變化,從而影響微生物原有的生理功能,甚至使原有功能破壞或發生不可逆變化。普遍認為,超高壓損傷微生物的主要部位是細胞膜,加壓的細胞膜常表現出通透性的變化。如果細胞膜的通透性過大,將引起細胞死亡??偟膩碚f,超高壓對微生物的滅活是超高壓對細胞作用的綜合結果,而不是抑制或破壞某一特殊細胞結構和功能。
與傳統的熱處理方法相比,三水河超高壓HPP技術屬于冷殺菌技術,可以在較低的溫度下殺死細菌,延長食品的貯藏期。超高壓處理對食品作用均一、迅速,且無體積和形狀的限制,對風味物質、色素等小分子物質的天然結構無影響;并可很好地保留食物中的熱敏性營養成分、原有的色香味等;并可使酶失活。
影響超高壓殺菌效果的因素主要有以下幾個方面:1、壓力大小和加壓時間;2、施壓方式;3、處理溫度;4、微生物種類;5、食物本身的組成和添加物;6、pH值;7、水分活度。
低溫肉制品中營養豐富,易于滋生微生物,其種類主要有霉菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、肉毒梭狀芽孢桿菌、李斯特菌、志賀氏菌、沙門氏菌和產氣桿菌等。
2 超高壓對肉制品色澤的影響
肉制品的色澤是重要的食用品質之一,其顏色深淺與肌紅蛋白含量的多少有關。其中氧合肌紅蛋白為鮮紅色、肌紅蛋白為紫紅色、高鐵肌紅蛋白為褐色,它們相互之間的比例決定著肉的顏色變化。肌紅蛋白因氧化而變色的影響因素包括:氧分壓、肉組織對氧的消耗、高價離子的濃度、溫度、光線、pH、微生物種群以及壓力。
壓力能導致肉顏色的改變,在通常情況下,經加壓處理后肉的顏色會變亮,而紅度則會下降。有研究結果表明,高于200 MPa的壓力可使碎牛肉的白度升高,使肉的顏色變為灰白色,而300~400 MPa壓力作用下白度增加不明顯;超高壓處理豬肉糜時也觀察到類似結果。還有研究表明,10 ℃條件下400~500 MPa的超高壓處理牛肉糜10 min,可導致牛肉紅度a*降低,肉的顏色變為灰褐色;而且,200~500 MPa的壓力處理使得肌紅蛋白的總提取量降低,而400~500 MPa的壓力處理使得高鐵肌紅蛋白與氧合肌紅蛋白的比例增加。在無氧狀態下進行高壓處理,肉的紅色沒有發生變化(即亞鐵肌紅蛋白沒有被氧化),但是肉的白度增加。此外,在低脂肪或高脂肪的肉糜中也觀察到了變白和顏色發生褐變的現象??傊?,加壓處理都造成了肉制品亮度的提高,且亮度的提高隨著壓力增加而增加。
過高的壓力處理可以穩定肉樣在貯存過程中的色澤。有研究報道,500 MPa壓力處理過的肉樣,其L*值、a*值和b*值在貯存中均不發生變化;而350 MPa處理過的肉樣在貯存過程中a*值下降,漸變為褐色,直至形成類似于500 MPa處理過的肉樣顏色。
經過壓力處理肉變色的原因:
(1)壓力范圍在200~350 MPa之間的變白效果(L值增長),這可能是由于肌紅蛋白中的珠蛋白變性或者亞鐵血紅素被取代或失去所造成的:
(2)壓力超過400 MPa時失去紅色(a*值減?。?,這是由于亞鐵肌紅蛋白氧化而變成高鐵肌紅蛋白所造成的。以上兩個變化的發生更多取決于壓力是否超過了發生變化所需的壓力閾值,而較少受壓力作用時間的影響。
因而,對于紅肉來說,在壓力處理后進行煮制,隨后再供銷售或消費(如即食肉制品)是可行的一種選擇。而對腌肉或白色肉進行高壓處理不會造成嚴重的變色問題。
3 超高壓對肉制品組織結構的影響
各種肌肉遭受高壓處理后,會成為很硬和收縮的肉。然而,與未受處理的肉相比,高壓處理過的肉在煮制后更嫩,具有更高的水分含量,更低的剪切力值。這主要是由于煮沸時的肉質收縮和汁液損失較少。感官檢驗也顯示,壓力處理過的肉質比對照肉樣更嫩。壓力處理后肉質變嫩表明在加壓處理過程中肌肉的肌節結構受損。
研究表明,鮮肉在僵硬發生前受到100~200 MPa的短暫高壓處理,對于肉質嫩化顯著有效。在溫度低于30 ℃時,對僵硬發生后的肉進行100~200 MPa高壓處理,嫩度、多汁性和剪切力值并沒有改善。另一方面,高壓(150 MPa)結合加熱(55~60 ℃)對抵抗冷收縮帶來的肉質硬化是很有效的。這種嫩化作用是由于肌原纖維結構發生變化所造成的,而不是由結締組織的變化造成。應用高達500 MPa的壓力處理可以在不需附加熱處理的情況下使肉質嫩化,但這會改變肉的顏色和外觀。因而,高壓處理對于肉質嫩化提供了潛在的方法,特別是對于腌肉、白色肉以及即食肉制品,因為在這些情況下肉的顏色變化的缺陷可被忽略。
有學者認為,超高壓引起的肌原纖維碎斷是由于F-肌動蛋白所組成的細纖維絲的斷裂而引起的,而超高壓可導致F-肌動蛋白、肌動球蛋白解離出鏈狀的F-肌動蛋白,再由鏈狀解離為球狀的G-肌動蛋白,從而使肌原纖維小片化。
4 超高壓對肉制品其它品質的影響
(1) 超高壓對肉保水性、乳化性、黏結性的影響
生產肉制品時,在原料肉中添加食鹽除了具有調味功能外,還賦予了肉制品必要的保水性,乳化性和組織黏結性。這是由于作為肌肉結構蛋白的膠原纖維蛋白在高濃度(0.6~1.0mol/L)食鹽溶液中能部分溶解所致。鈴木敏郎研究表明,超高壓對肌原纖維蛋白質的溶解有促進作用,例如在0.1~0.2 mol/L KCl鹽溶液中(相當0.75%~1.5%)常壓下肌原纖維蛋白質不溶,若施以超高壓即可充分溶解,在食鹽溶液中進行高壓處理也可得到類似結果。又據Macfarlane報道,添加1%食鹽經超高壓處理的牛肉泥比添加3%食鹽而未經超高壓處理的黏結性好。Berry報道制作調味牛排時采用100 MPa超高壓處理在不加食鹽的情況下仍可制得具有優良組織結構的牛排。這些均表明,超高壓處理是開發低鹽度新口感食品的有效手段。
(2)超高壓對肉食品風味的影響
牛肉經過成熟處理后,肉的味道和因加熟產生的香氣會增強, 其呈味和增香的化合物主要由肉中的還原糖、氨基酸和多肽及肌苷等組成,這些化合物大多隨著成熟的進行而增多。超高壓處理可以促進肉食的成熟,并改良產品的風味。
鈴木敦士對牛肉進行加壓處理,并測定冷藏條件下牛肉中的風味物質成分,結果表明,經300 MPa壓力處理后,牛肉中的苯酚不溶物(PPM)含量最高,且再成熟7 d后PPM含量仍最高,其原因可能是壓力破壞了肌肉中溶酶體,使蛋白酶溶出,從而使多量的蛋白質分解為氨基酸和多肽等物質。而且加壓處理的牛肉中肌苷酸(IMP)的含量比對照樣稍高,當壓力達到300 MPa時,得到最大值,隨后隨壓力的增加而下降。
目前利用超高壓進行肉食品風味改良的產品有超高壓火腿、超高壓烤牛肉和超高壓魚糜制品等。
[三水河]科技為客戶提供全面的超高壓HPP技術支持與咨詢服務,為客戶持續創造新市場、發掘新機遇。通過新技術強化產品特性,確保滿足人們對健康營養食品的新要求,創造并不斷延伸新產品增長點。