加载中…[转载]如果食品经受10000个大气压会发生什么？
(2017-08-09 18:52:09)
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缩微不动脑筋版
1、UHP主要用于食品的冷杀菌，在果汁、果酱等产品中已有应用。
2、UHP可以很大程度上保留食物的营养、色泽、香味，且低能耗、无污染。
3、UHP成本较高，还未得到广泛应用，未来有一定发展空间。
食品杀菌技术是现代食品工业最依赖的技术之一，巴氏杀菌、UHT灭菌、高压灭菌等等都很常见。
今天要讲的是另一个技术，叫做UHP。
超高压加工技术(Ultra-high pressure processing，简称UHP)是当前备受各国关注并广泛研究的一项食品加工技术，主要用于冷杀菌。
早在19世纪末至二十世纪初，科学家就已经发现超高压的灭菌作用，但由于设备昂贵无法进入消费领域。
上世纪90年代日本明治屋公司首先将其商业应用，最早是加工果酱，当时引起了轰动，被认为是新世纪的食品。
【UHP的原理】
大气压大约是0.1兆帕，超高压灭菌的压力一般是100-1000兆帕，相当于1000-10000个大气压，相当于一个指甲盖承受成吨的重量。
地球最深的深渊是马里亚纳海沟，那里的压力差不多是1100个大气压。
而你在家里用的高压锅，大约是2个大气压。
超高压灭菌是以水或其他流体传导压力，在强大的压力下，细菌的微观结构发生变化。
比如大肠杆菌在40兆帕压力下长度会变长5-10倍，导致细胞壁、细胞膜的通透性发生变化，最终会破裂死亡。
超高压还会导致蛋白质结构的变化，破坏细菌体内的生物酶，进而破坏正常代谢功能以及DNA、RNA等遗传物质的复制，导致细菌的死亡。
【UHP的优点】
与传统热杀菌相比，超高压技术有很多优点。
由于压力传导可以瞬间完成，且不受食物的形状、大小限制，因此它高效、快速、杀菌效果均匀，可简化食品加工工艺。
食物常常在热加工面前淡然失色，而超高压不破坏食物中的天然色素。
同时热杀菌工艺会改变食物的香味成分，而超高压处理不会有影响。
食物中的营养物质容易在热杀菌过程中损失，尤其是维生素类物质，而超高压处理对营养物质的保护十分理想，比如维生素C大约能保留95%左右。
超高压处理能最大限度的保留食物的色泽风味和营养，这是它与超高温灭菌（UHT）相比最大的优势。
此外，超高压处理的能耗更低，且没有污染排放，更环保。
【杀死芽孢】
在灭菌领域，最让人头疼的是可以产生芽孢的细菌，比如枯草芽孢杆菌、肉毒芽孢梭菌等。
这些细菌最大的特点是有两种形态，一种是活跃的“营养体”，一种是处于休眠状态的“芽孢体”。
真正难对付的是后者，研究发现，即使是1200兆帕的超高压也未必能杀死芽孢。
不过它们也有弱点，比如先用一次超高压处理，然后减压，芽孢会以为“苦日子过去了”，于是变为活跃的“营养体”。
这时再次加超高压处理就能杀死它了，分段式超高压或脉冲式超高压灭菌就是这么来的。
此外，超高压保持一段时间后，通过瞬间减压，也可以使细菌涨裂达到灭菌效果，这最适合液态饮料的处理。
【食品灭菌应用】
超高压灭菌技术最适合对果汁饮料、浓缩果汁和果酱等液体的灭菌，此外超高压处理也在牡蛎、虾、牛奶、水果和蔬菜的加工中得到研究和应用。
以酸性果汁为例，引起腐败变质的常常是酵母、霉菌和部分腐败细菌，而生命力顽强的芽孢细菌不喜欢酸性环境。
在400 兆帕压力下处理10分钟，酸性果汁（PH<4）可到达商业无菌状态，即使室温存放数个月也无任何腐败变质现象。
其他研究中，草莓汁、菠萝汁、桑葚汁、荔枝汁、芒果汁、猕猴桃汁等，一般在300-500兆帕压力下可以达到商业无菌标准。
经超高压处理的果汁，其颜色、风味、营养成分与未经超高压处理的新鲜果汁几乎无任何差异。
【其他食品应用】
超高压可用于食物的快速冷冻和解冻，通过改善冰晶形成的过程，可以避免食物口感变差。
超高压处理的肉类变得松软可口，可以起到一定的嫩化作用。
利用超高压杀死生物酶也是它的一个应用方向，很多食物的颜色变化是多酚氧化酶作怪，超高压处理能极大的抑制这种酶的活性，让食物的颜色在保存期内更稳定。
此外，超高压可以改变蛋白质和多糖的凝胶特性，在淀粉类、奶酪等食品中已经有一些尝试性研究。
总之，这种技术的潜力还没有完全被开发，相信未来会有更多的拓展！
当然，这个技术几乎不可能用于家庭，成本是一方面，关键是2个大气压的压力锅就已经让很多人怕得不行了。
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