當前位置:
物理學(xué)基本原理認為,加壓和加熱是自然界中存在的能獨立改變物質(zhì)狀態(tài)的特有兩種方式。用高壓加工食品,早在1914年,美國物理學(xué)家P.W.布利茲曼就報告了在靜水壓下卵白變成硬的凝膠狀和蛋白質(zhì)變性等現(xiàn)象[1]。但在很長時間里,并沒有人把這種技術(shù)應(yīng)用到食品行業(yè)的研究領(lǐng)域中,直到90年代日本才首次將超高壓產(chǎn)品—果醬投放市場[2],其獨到風(fēng)味立即引起了發(fā)達國家政府、科研機構(gòu)及企業(yè)界的高度重視。至今在歐洲已舉行了多次高壓加工技術(shù)的國際學(xué)術(shù)研討會,食品超高壓加工技術(shù)被稱為“食品工業(yè)的一場革命”及“當今世界十大尖端科技”等。而目前,我國生產(chǎn)的飲料采用超高壓殺菌技術(shù)研究處于起步階段,還沒有成熟的超高壓殺菌技術(shù)可投入飲料行業(yè)的生產(chǎn)中,但國內(nèi)一些研究人員已參與國際合作研究并跟蹤這一高新技術(shù)的發(fā)展。
1 超高壓食品的優(yōu)點[
到目前為止,幾乎所有的研究都表明,超高壓食品不僅具有傳統(tǒng)熱加工食品的功能,而且具有獨特的優(yōu)點,主要表現(xiàn)在:
1) 超高壓處理飲料等不會使維生素、色素、香氣等低分子物質(zhì)發(fā)生變化或產(chǎn)生異臭物,加壓后飲料仍保持“原汁原味”—生鮮風(fēng)味、天然色澤和營養(yǎng)成分。
2) 超高壓處理后,蛋白質(zhì)的變性狀態(tài)及淀粉的糊化狀態(tài)與加熱處理也有所不同,可以期待獲得具有新物性的食品[5]。
3) 超高壓處理可以在保持食品原有風(fēng)味條件下“冷殺菌”,這種食品可再經(jīng)簡單加熱后食用,從而擴大半調(diào)理食品的用途。
4) 高壓加工可以同熱加工組合進行,使食品加工過程多樣化,能開發(fā)出各種未來新食品及加工工藝。
5) 超高壓處理是液體介質(zhì)短時間內(nèi)等同壓縮過程,從而實現(xiàn)殺菌的均勻、瞬時、高效性,且較加熱法耗能低[6]。
而超高壓殺菌的主要作用是,延長食品味道鮮美的時間,提高食品保藏的貨架期,阻礙微生物對食品的污染,這為開發(fā)21世紀高質(zhì)量的食品開辟了最新的途徑!
飲料的超高壓靜態(tài)殺菌工藝
首先,將飲料裝在耐壓、無毒、柔韌并能傳遞壓力的軟包裝內(nèi),并進行真空密封包裝(以避免壓力介質(zhì)混入),或直接將高壓腔設(shè)計為內(nèi)外兩層,內(nèi)層為可收縮的撓性內(nèi)膽,外層為承受高壓不可變形容器。殺菌前先將控制系統(tǒng)按預(yù)設(shè)的值進行調(diào)節(jié),超高壓飲料因品種、物性等存在差異,因此,其最佳處理工藝也可能會出現(xiàn)一定程度的差異。飲料的超高壓靜態(tài)殺菌一般處理工藝是:升壓→保壓→卸壓,殺菌是通過10 min左右的保壓來實現(xiàn),因此被稱為超高壓靜態(tài)殺菌方式;最高壓力值的大小、保壓時間均可以預(yù)先設(shè)定,由調(diào)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。這種方式通常為不連續(xù)式,但可以設(shè)計幾個高壓腔互相協(xié)調(diào),可以實現(xiàn)半連續(xù)化生產(chǎn)。
3.2 飲料的超高壓動態(tài)殺菌工藝
被加工的飲料本身是液體,如果汁、啤酒、茶飲料等,可以直接以加工物料取代水等壓力介質(zhì),實現(xiàn)進料卸料的連續(xù)化生產(chǎn),但須對設(shè)備進行預(yù)殺菌。其處理的核心工藝比靜態(tài)的處理方式簡潔:升壓→動態(tài)卸壓。但該處理工藝的動態(tài)卸壓與靜態(tài)殺菌方式的卸壓有所不同,它是通過瞬時卸壓,或梯度減壓,或變載荷式加減壓方式來實現(xiàn)殺死細菌等微生物的目的。動態(tài)殺菌裝備的超高壓腔卸壓閥處必須設(shè)定一個壓力控制裝置,即可按設(shè)定值卸壓排料,從而實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)化作業(yè)。從目前的研究成果看,超高壓對液體飲料、果汁等的殺菌方式研究較多,若實現(xiàn)動態(tài)的超高壓殺菌,將會有更高的實用性價值。為了提高工效,降低成本,連續(xù)化作業(yè)的動態(tài)超高壓殺菌設(shè)備尚有待開發(fā)、完善。
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