一般认为压强超过100Mpa就是超高压,在超高压条件下,生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变化,使蛋白质发生变性,淀粉糊化,酶失活,细胞膜破裂,菌体内成分泄漏,生命活动停止,微生物菌体破坏而死亡。蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物是共有结合,在超高压下不会破坏、可以完整地保留。
根据这个原理,一般情况下200-300Mpa病毒灭活:300-400 Mpa霉菌、酵母菌灭活:300-600 Mpa细菌、致病菌灭活:800-1000 Mpa芽孢灭活:低高压下酶活性增强,超过400 Mpa酶失活:400 Mpal以上蛋白质三、四级结构破坏,发生不可逆变性:400-600 Mpa淀粉氢键断裂,并糊化。
超高压食品技术,把压力作为能量因子来利用,水压瞬间就能以同样大小向各个方向传递,传递速率快,作用均匀,节约能源,缩短了处理时间。与高温处理相比,超高压低温处理节省能源效果非常明显。
从理论上分析,1100L水加热到90℃需要热量293*105J,100L水加压到400 Mpa耗能仅为18.84*105J,两者都可以灭菌,但后者能源消耗仅为前者的1/15,实际运行时扣除各种因素的影响,至少节能80%以上。
[力德福•三水河]超高压HPP羊骨实验
由于水的临界温度为374.2℃,临界压力为22Mpa,虽然它对极性化合物有较高的萃取率,但是由于需要较高的温度,所以不适合萃取那些对热敏感性强、容易分解的物质,而且在高温条件下水中的氧有腐蚀性。例如中草药植物类、食品饮料类等中含有30%以上对高温热敏感性强、容易分解被破坏的有效物质!所以,利用增加压力来得到超临界水流体时需要的温度效果,在350Mpa-450Mpa超高压压力下,没有温度条件的超临界水流体亦能形成(20℃以下),在实际应用中就确定了它的实用性。
[力德福•三水河]超高压HPP椰子汁实验
超高压食品技术不会使食品色、香、味等物理特性发生变化,不会产生异味,风味物质、色素、维生素等营养成分成份保存完好,杀菌效果完全。例如,经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸,在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。超高压作为冷加工技术,处理可以保持食品的原有风味,超高压食品经简单加热后即可食用,从而可扩大半成品食品的市场。超高压处理是液体介质短时间内的等同压缩过程,从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效,且比力热法耗能低。
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