一般認為壓強超過100Mpa就是超高壓,在超高壓條件下,生物體高分子立體結構中的氫鍵結合、疏水結合、離子結合等非共有結合發生變化,使蛋白質發生變性,淀粉糊化,酶失活,細胞膜破裂,菌體內成分泄漏,生命活動停止,微生物菌體破壞而死亡。蛋白質的氨基酸的縮氨結合、維生素、香氣成分等低分子化合物是共有結合,在超高壓下不會破壞、可以完整地保留。
根據這個原理,一般情況下200-300Mpa病毒滅活:300-400 Mpa霉菌、酵母菌滅活:300-600 Mpa細菌、致病菌滅活:800-1000 Mpa芽孢滅活:低高壓下酶活性增強,超過400 Mpa酶失活:400 Mpal以上蛋白質三、四級結構破壞,發生不可逆變性:400-600 Mpa淀粉氫鍵斷裂,并糊化。
超高壓食品技術,把壓力作為能量因子來利用,水壓瞬間就能以同樣大小向各個方向傳遞,傳遞速率快,作用均勻,節約能源,縮短了處理時間。與高溫處理相比,超高壓低溫處理節省能源效果非常明顯。
從理論上分析,1100L水加熱到90℃需要熱量293*105J,100L水加壓到400 Mpa耗能僅為18.84*105J,兩者都可以滅菌,但后者能源消耗僅為前者的1/15,實際運行時扣除各種因素的影響,至少節能80%以上。
[力德福•三水河]超高壓HPP羊骨實驗
由于水的臨界溫度為374.2℃,臨界壓力為22Mpa,雖然它對極性化合物有較高的萃取率,但是由于需要較高的溫度,所以不適合萃取那些對熱敏感性強、容易分解的物質,而且在高溫條件下水中的氧有腐蝕性。例如中草藥植物類、食品飲料類等中含有30%以上對高溫熱敏感性強、容易分解被破壞的有效物質!所以,利用增加壓力來得到超臨界水流體時需要的溫度效果,在350Mpa-450Mpa超高壓壓力下,沒有溫度條件的超臨界水流體亦能形成(20℃以下),在實際應用中就確定了它的實用性。
[力德福•三水河]超高壓HPP椰子汁實驗
超高壓食品技術不會使食品色、香、味等物理特性發生變化,不會產生異味,風味物質、色素、維生素等營養成分成份保存完好,殺菌效果完全。例如,經過超高壓處理的草莓醬可保留95%的氨基酸,在口感和風味上明顯超過加熱處理的果醬。超高壓作為冷加工技術,處理可以保持食品的原有風味,超高壓食品經簡單加熱后即可食用,從而可擴大半成品食品的市場。超高壓處理是液體介質短時間內的等同壓縮過程,從而使食品滅菌達到均勻、瞬時、高效,且比力熱法耗能低。
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