王華斌，徐玉霞

(寶雞文理學(xué)院災(zāi)害監(jiān)測與機(jī)理模擬陜西省重點(diǎn)實(shí)驗室，陜西 寶雞721013)

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超高壓技術(shù)在果蔬產(chǎn)品殺菌中的應(yīng)用研究進(jìn)展

王華斌，徐玉霞

(寶雞文理學(xué)院災(zāi)害監(jiān)測與機(jī)理模擬陜西省重點(diǎn)實(shí)驗室，陜西 寶雞721013)

介紹了超高壓處理的基本原理和主要特點(diǎn)、國內(nèi)外有關(guān)超高壓滅菌原理及動力學(xué)研究的最新進(jìn)展，以及超高壓處理對果蔬中主要微生物、酶活性、色素、色澤、質(zhì)地、風(fēng)味、營養(yǎng)活性的影響，并分析了超高壓處理果蔬產(chǎn)品安全性和應(yīng)用前景。

超高壓；滅菌動力學(xué)；酶活性；色澤；質(zhì)地；風(fēng)味；營養(yǎng)活性

在我國，通常將壓強(qiáng)超過100MPa稱為超高壓，而在其他國家或地區(qū)稱為高壓。因此，習(xí)慣上將超過100MPa的壓強(qiáng)稱為超高壓。超高壓技術(shù)(ultra high pressure processing，UHPP)可簡稱高壓技術(shù)(high pressure processing，HPP)或靜水壓技術(shù)(high hydrostatic pressure，HHP)。食品超高壓技術(shù)是將食品原材料包裝后置于密閉的超高壓容器中，在靜高壓(常用的壓強(qiáng)范圍在100～1000MPa)和適當(dāng)?shù)臏囟认录庸ひ欢〞r間，引起食品成分中非共價鍵(即離子鍵、氫鍵等)的破壞或形成，使食品中的蛋白質(zhì)、酶、淀粉等天然有機(jī)高分子化合物發(fā)生變性、失活和糊化，并殺滅食品中的細(xì)菌等微生物，使食品達(dá)到滅菌、加工和保藏的目的[1]。

超高壓技術(shù)在現(xiàn)代食品工業(yè)中最廣泛的應(yīng)用是果蔬產(chǎn)品的殺菌加工。美國、日本、法國等大量果汁飲料廠已開始運(yùn)用這項新的食品加工技術(shù)。經(jīng)過超高壓處理過的果汁可達(dá)到商業(yè)無菌狀態(tài)，而殺菌處理后的果汁無論從風(fēng)味、組成、營養(yǎng)成分等都沒有發(fā)生顯著改變，并且在常溫下可以保持?jǐn)?shù)月之久。因此，對果汁進(jìn)行超高壓處理可以使果汁原漿保存較長時間。從1895年H.Royer發(fā)現(xiàn)超高壓可殺死微生物，至1991年超高壓食品的工業(yè)化生產(chǎn)在日本成為現(xiàn)實(shí)，經(jīng)歷了近百年的過程，超高壓技術(shù)最有價值的應(yīng)用之一就是殺滅果汁原漿中的致病菌，從而保證產(chǎn)品的衛(wèi)生和安全。

1 超高壓技術(shù)的基本原理、主要特點(diǎn)及動力學(xué)研究

1.1 超高壓技術(shù)的基本原理和主要特點(diǎn)

超高壓技術(shù)主要遵循Chatelier原理和Pascal原理。Chatelier原理是指在加壓的條件下，一些導(dǎo)致化學(xué)平衡系統(tǒng)體積減小的因素將會加強(qiáng)，包括化學(xué)反應(yīng)、相變，以及某些分子的構(gòu)象發(fā)生變化。增大壓強(qiáng)促進(jìn)分子內(nèi)和分子中氫鍵的形成，減小原子間的距離，破壞離子鍵等相互作用，但其對共價鍵影響較小，從而使食品的色、香、味和營養(yǎng)成分得以保留[2]。Pascal原理是指在加壓的條件下，食品中所有分子和原子幾乎同時受到相同的壓強(qiáng)。因此，超高壓技術(shù)具有均勻和迅速的特點(diǎn)，不受食品大小和形態(tài)的影響。超高壓技術(shù)具有耗能低、污染少的特點(diǎn)，并且可在常溫或低溫下應(yīng)用，也促使組織變性得到新型食品。但超高壓技術(shù)也有不足之處，一次性投入成本較高，難以連續(xù)化生產(chǎn)是一直制約其廣泛應(yīng)用的重要因素。[3]

1.2 超高壓滅菌的動力學(xué)研究

超高壓技術(shù)最早應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)，在應(yīng)用于食品工業(yè)時，還沒有有一套可行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，國際食品微生物標(biāo)準(zhǔn)鑒定委員會(ICMSF)提出“食品安全目標(biāo)”為標(biāo)準(zhǔn)的“等效性”原則，以期望建立起不同食品工藝間的可比性。“等效性”原則是指在所有的食品加工工藝中，都能使食品安全風(fēng)險降低到一定程度均是效果等同而被認(rèn)可的?！暗刃浴痹瓌t為超高壓滅菌技術(shù)和其他滅菌技術(shù)在食品加工工藝中的推廣提供理論基礎(chǔ)。超高壓滅菌過程中的動力學(xué)數(shù)據(jù)以及由此得到的數(shù)學(xué)模型可用于比較不同的工藝條件對食品中微生物的滅活效果。值得注意是，微生物經(jīng)過亞致死條件的超高壓處理后可能會重新恢復(fù)活性，后期檢測所使用的培養(yǎng)條件不同，結(jié)果可能也會存在差異，從而最終影響超高壓滅菌效果的評價及模型建立[4]。

Balasubramaniam等[5]在研究超高壓滅菌的動力學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，超高壓設(shè)備和樣品的傳熱性也是非常重要的2個因素。因為使用不同的超高壓設(shè)備，在其他因素相同的條件下，獲得的滅菌效果有一定的差異性。他還提出樣品的傳熱可能對超高壓滅菌會有影響，但還有待于進(jìn)一步研究。并且他希望能夠完善超高壓滅菌的標(biāo)準(zhǔn)化研究方法。在高溫滅菌時，絕大多數(shù)微生物的死亡規(guī)律遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，其動力學(xué)曲線幾乎成呈直線。然而超高壓滅菌的動力學(xué)曲線在多數(shù)研究中表明并不是呈直線。無論是在食品樣品中天然存在的微生物還是專門接種到食品樣品中的微生物，超高壓滅菌的動力學(xué)曲線開始階段均為“肩形”，表明起初有一定的滯后性；而后期又有拖尾現(xiàn)象，表明少量耐壓菌群的存活。這種滯后和拖尾現(xiàn)象可能是由于食品樣品中原先存在的微生物芽孢在超高壓處理過程中出現(xiàn)了萌發(fā)或者在超高壓設(shè)備內(nèi)部有殘留微生物。Trujillo等[6]在研究中提出了平方根模型，成功地預(yù)測了大腸桿菌(E,coli)的超高壓滅菌動力學(xué)數(shù)據(jù)。他還認(rèn)為該模型除了設(shè)備條件外對滅菌的因素還有4個，分別為溫度、pH、水分活度(Water activity)和樣品的營養(yǎng)組成。

2 超高壓處理對果蔬中微生物的影響

超高壓處理主要是破壞微生物的細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并抑制DNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，從而殺死微生物。微生物的細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層構(gòu)成，超高壓處理可引起細(xì)胞膜雙分子層的體積減小，從而影響了細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞的破壞和凋亡。

2.1 超高壓對細(xì)菌的影響

Arroyo等[7]研究發(fā)現(xiàn)超高壓處理不同種類的細(xì)菌需要的壓強(qiáng)參數(shù)不同。在350MPa壓強(qiáng)下可殺死絕大多數(shù)革蘭氏陰性菌，而在400MPa壓力還有部分的革蘭氏陽性菌存活。Wang等[8]運(yùn)用超高壓處理了分別接種在蘋果、柑橘、杏子和櫻桃汁中的葡萄球菌、大腸桿菌和腸炎沙門氏菌，結(jié)果表明在40℃、350MPa壓強(qiáng)的條件下，處理5min均可殺死這些微生物，但無法殺滅微生物的孢子。

2.2 超高壓對細(xì)菌孢子的影響

細(xì)菌孢子不僅有耐熱耐輻射性，而且耐壓性也很強(qiáng)。在室溫下甚至能夠在1000MPa壓強(qiáng)下存活。細(xì)菌孢子可以在50～300MPa的壓強(qiáng)下發(fā)芽，發(fā)芽后的孢子在中等溫度和壓強(qiáng)下大部分都可被殺死[9]。Lee等[10]采用超高壓結(jié)合熱處理技術(shù)對蘋果汁中酸土芽孢桿菌進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)，在207MPa、45℃條件下處理10min或在71℃條件下處理1min，樣品中活的孢子數(shù)量可降低3.5個對數(shù)級。Ananta等[11]將超高壓處理技術(shù)運(yùn)用在接種有嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子的青花菜泥上，結(jié)果表明，超高壓處理對微生物的致死效應(yīng)除了與壓強(qiáng)大小、處理時間、處理溫度、介質(zhì)性質(zhì)等因素外，還與微生物的種類、微生物生長發(fā)育的階段等因素有關(guān)。

2.3 超高壓對霉菌和酵母菌的影響

霉菌和酵母菌均可使果蔬腐敗變質(zhì)，甚至有些霉菌還會產(chǎn)生毒素，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的食品安全問題。Ogawa等[12]運(yùn)用超高壓處技術(shù)對溫州蜜橘汁中霉菌和酵母菌進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn)，在一定壓強(qiáng)下，果汁濃度與超高壓殺菌效果成反比。在350～400MPa壓強(qiáng)下，在常溫下，果汁中霉菌和酵母菌的數(shù)量降低了5個對數(shù)級。Shimada等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在<400MPa，25℃的條件下處理10min，酵母菌細(xì)胞外部形態(tài)發(fā)生了輕微變化；當(dāng)壓強(qiáng)增大到400～600MPa時，酵母菌細(xì)胞的線粒體和細(xì)胞質(zhì)均發(fā)生了變化；在200MPa、-20℃的條件下，處理3h后，細(xì)胞核膜幾乎完全消失。

3 超高壓處理對果蔬品質(zhì)的影響

傳統(tǒng)巴氏滅菌技術(shù)和超高溫滅菌技術(shù)對食品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)有較大的破壞作用，破壞程度與熱處理的溫度及時間有關(guān)。而絕大多數(shù)有關(guān)超高壓處理均是在中低溫度條件下進(jìn)行的。超高壓處理對果蔬品質(zhì)的影響主要包括酶活性、色素、色澤、風(fēng)味、質(zhì)地、營養(yǎng)活性、食品安全7個方面。

3.1 超高壓處理對果蔬中酶活性的影響

在果蔬加工中往往需要抑制酶的活性以保證產(chǎn)品質(zhì)量。在超高壓下，酶的分子結(jié)構(gòu)和分子中心構(gòu)象往往會發(fā)生變化進(jìn)而失活。多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、脂肪氧合酶(LOX)、果膠酯酶(PE)均與果蔬的品質(zhì)密切相關(guān)。

3.1.1 多酚氧化酶(PPO)

PPO(EC 1.14.18.1)容易引發(fā)酶促褐變。程建軍[14]在200～600MPa、60℃條件下處理10～20min能將新鮮荔枝PPO的相對活性降至20%以下，但相同條件下處理荔枝果醬，其PPO的相對活性仍可保持在40%～60%。曾慶紅[15]在800MPa、18～22℃條件下處理15min后，碭山梨汁的PPO相對活性仍然保持在70%以上；然而在相同的溫度和時間下，600MPa壓強(qiáng)會使草莓PPO的完全鈍化。說明超高壓處理不同果蔬，其PPO的活性變化差異性較大。

3.1.2 過氧化物酶(POD)

POD(EC 1.11.1.7)對果蔬的風(fēng)味會造成不良影響。Quaglia等[16]在900MPa、室溫條件下處理綠豆10min后，其POD的活性只有原來的12%，若在600MPa并結(jié)合熱處理可促使其POD的鈍化。Garcia-Palazon等[17]在800MPa、室溫的條件下處理草莓15min后，其POD的活性仍可保持在60%以上。Fang等[18]在400MPa以上壓強(qiáng)并結(jié)合熱處理可促進(jìn)獼猴桃POD的鈍化，但延長了15min的處理時間，POD的活性變化并不顯著。

3.1.3 脂肪氧合酶(LOX)

LOX(EC 1.13.1.13)能破壞果蔬中的脂肪酸，從而影響產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤。Hendrickx等[19]研究發(fā)現(xiàn)超高壓對綠豆LOX的耐壓性隨著酶濃度的增大而增強(qiáng)，而隨著pH(9.0～5.4)的降低而減弱。Rodrigo等[20]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)壓強(qiáng)小于400MPa、20℃的條件下處理土豆，其LOX的活性反而增強(qiáng)，而在550MPa壓強(qiáng)下處理12min能將LOX完全鈍化。Wang等[8]研究了超高壓結(jié)合熱處理技術(shù)對大豆粗提物中的LOX的影響，發(fā)現(xiàn)在恒溫下，隨著壓強(qiáng)的增加，LOX的鈍化速率常數(shù)隨之增大。

3.1.4 果膠酯酶(PE)

PE(EC 3.1.1.11)會影響到果蔬的穩(wěn)定性和質(zhì)地。PE耐熱性較強(qiáng)，即使在80～95℃仍能保持部分活性。Guiavarc等[21]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力在0.1～300MPa、溫度≥58℃時對白葡萄柚的PE的鈍化具有拮抗效應(yīng)。Balogh等[22]分別采用超高壓處理和熱處理胡蘿卜塊、胡蘿卜汁，發(fā)現(xiàn)這2種處理方式均可使樣品的PE鈍化。然而胡蘿卜果塊比胡蘿卜汁中的PE無論從耐壓性還是耐熱性都更加顯著。

3.2 超高壓處理對果蔬色素的影響

果蔬色素主要包括葉綠素、花青素、類胡蘿卜素等。這些色素不僅使果蔬鮮艷的色澤，而且還具有一定的生理活性功能。在光、熱、氧氣和酸等作用下，這些色素容易發(fā)生化學(xué)變化，引起果蔬變色。

3.2.1 超高壓處理對葉綠素的影響

綠色果蔬經(jīng)熱燙和高溫殺菌處理后往往會造成葉綠素的損失，其主要原因是熱和酸會促使葉綠素向焦脫鎂葉綠素轉(zhuǎn)化。Butz等[23]采用600MPa、25℃條件處理青花菜泥10～40min后，葉綠素a和葉綠素b的得率均有提高，其中在20min時達(dá)到最大；在相同的壓強(qiáng)和時間條件下，溫度控制在75℃時，葉綠素b的得率略有降低，但葉綠素a的得率幾乎沒有變化。Van等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在常壓和高壓條件下青花菜汁葉綠素的降解均符合一級動力學(xué)模型，100℃條件下處理37min后總?cè)~綠素降解了90%。

3.2.2 超高壓處理對花青素的影響

花青素是果蔬中水溶性色素之一，多存在于細(xì)胞液中。Zabetakis等[25]在200～800MPa、室溫環(huán)境下處理草莓15min，再將樣品分別置于4、20、30℃條件下貯藏9d，發(fā)現(xiàn)在800MPa處理后于4℃貯藏花青素的損失率最低；Suthanthangjai等[26]在同樣條件下處理并貯藏樹莓，經(jīng)200、800MPa處理后貯藏9d花青素的保留率依然較高。

3.2.3 超高壓處理對類胡蘿卜素的影響

類胡蘿卜素具有清除自由基、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤等功效。胡蘿卜、柑橘和西紅柿等果蔬是類胡蘿卜素的良好來源。Butz等[27]采用超高壓處理橙汁、檸檬汁和胡蘿卜混合果汁后發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素的含量略有提高；但在相同條件下馬鈴薯類胡蘿卜素的含量略有降低。De Ancos等[28]在350MPa、30～60℃環(huán)境下處理橙汁2.5～15min后，發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素的含量增加了20%～43%。De Ancos等[29]運(yùn)用超高壓技術(shù)處理西紅柿，并對其類胡蘿卜素組成和含量進(jìn)行了分析：各種類胡蘿卜素單體的含量發(fā)生了不同的變化，總類胡蘿卜素的保留率為89%～120%。超高壓處理可能改變了植物細(xì)胞的通透性，被阻隔色素成分得以釋放溶出，因此超高壓處理后類胡蘿卜素含量提高。

3.3 超高壓對食品色澤的影響

果蔬的色澤容易發(fā)生變化。基于CIE Lab顏色空間是評價色澤的一種重要方法，其中L表示明度值、a表示紅綠值、b表示黃藍(lán)值。Phunchaisri等[30]在200～600MPa、20℃條件下分別處理新鮮荔枝和荔枝果醬10min后發(fā)現(xiàn)，其L、a、b值均發(fā)生了變化。新鮮荔枝的L值在400MPa時處理后最大，而a值則隨著壓強(qiáng)增加而降低，b值在600MPa處理時最大。荔枝果醬的L值隨著壓強(qiáng)增加而增大；但a值與壓強(qiáng)成反比，b值在200MPa處理時最大。

3.4 超高壓處理對果蔬風(fēng)味的影響

果蔬香氣物質(zhì)主要包括萜、醇、醛和酯類。Zabetakis等[31]在200～800MPa、室溫環(huán)境下處理草莓15min，并于4、20、30℃貯藏24h后，發(fā)現(xiàn)在400MPa處理后酸的保留率最高，800MPa處理后醇的保留率最高，200MPa和800MPa處理后酮的保留效果更好。Dalmadi等[32]分別運(yùn)用超高壓和熱處理對樹莓、草莓、黑醋栗果泥，再電子鼻測定其揮發(fā)性物質(zhì)，并通過混淆矩陣區(qū)別分析，發(fā)現(xiàn)熱處理對揮發(fā)性物質(zhì)的影響更為顯著。洋蔥的風(fēng)味的改良也可用超高壓技術(shù)處理，可降低二丙基硫化物等辛辣物質(zhì)的含量，增加二烯丙基二硫化物和3，4-二甲基異噻酚的濃度并呈現(xiàn)烹飪過的氣味。果蔬風(fēng)味往往與酶促反應(yīng)等因素有關(guān)，超高壓處理能夠影響酶的活性，促進(jìn)底物、離子和酶等從細(xì)胞內(nèi)部釋放出來，最終對果蔬的風(fēng)味產(chǎn)生間接影響[33]。

3.5 超高壓處理對果蔬質(zhì)地的影響

果蔬的質(zhì)地主要由初生細(xì)胞壁和胞間層的結(jié)構(gòu)決定，正是由于包埋于多糖和蛋白中的纖維素網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才導(dǎo)致細(xì)胞壁擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。Préstamo等[34]運(yùn)用超高壓處理對花椰菜和菠菜葉片進(jìn)行處理，再用冷凍斷裂和掃描電鏡觀察其變化。超微結(jié)構(gòu)顯示經(jīng)超高壓處理后菠菜葉的薄壁組織消失、空穴形成。這是由于超高壓處理改變了原有細(xì)胞的通透性，促進(jìn)了水分和代謝物質(zhì)的揮發(fā)；經(jīng)超高壓處理的花椰菜結(jié)構(gòu)卻依然牢固，因而花椰菜比菠菜更適宜超高壓處理。Yen等[35]分別運(yùn)用超高壓處理和熱處理番石榴汁，發(fā)現(xiàn)95℃的環(huán)境下處理5min后果汁的黏度和濁度均有變化，而在500MPa，25℃的環(huán)境下處理，黏度和濁度變化并不顯著。通過掃描電鏡進(jìn)一步觀察表明，熱處理促進(jìn)了混濁物質(zhì)的混凝聚沉，而超高壓處理則沒有這種變化。

3.6 超高壓處理對果蔬營養(yǎng)活性的影響

果蔬不僅含有豐富的多種維生素，同時還富含多酚類物質(zhì)和異硫氰酸鹽等營養(yǎng)活性成分。這些成分往往具有一定的生理活性功能，有益于人類的健康。由于超高壓處理對共價鍵幾乎無影響，因而可以有效地保留這些營養(yǎng)活性成分。

3.6.1 超高壓處理對果蔬維生素的影響

超高壓處理對果蔬中水溶性維生素的影響研究較多，對果蔬中脂溶性維生素的影響研究相對較少。Van等[36]將超高壓結(jié)合中溫處理橙汁，發(fā)現(xiàn)Vc的含量幾乎不變。Sancho等[37]在400MPa、20℃條件下處理草莓沙司30min后發(fā)現(xiàn)，Vc的保留率達(dá)88.7%。Sancho等還對Vc、硫胺素和吡哆醛等水溶性維生素的耐壓性進(jìn)行了模型研究，發(fā)現(xiàn)在200～400MPa、室溫處理30min后Vc的保留率為87.8%～89.9%、硫胺素的保留率是101.8%～102.4%、吡哆醛的保留率在99.4%～99.9%。Kubel等[38]對超高壓處理維生素A和維生素A醋酸酯的醇溶液動力學(xué)特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明兩者的含量幾乎沒有變化。

3.6.2 超高壓處理對果蔬酚類物質(zhì)的影響

蘋果和柑橘等果蔬中含有豐富的酚類物質(zhì)。Baron等[39]在200～400MPa、室溫下處理混濁蘋果汁5～10min后發(fā)現(xiàn)，羥基肉桂酸保留率在94.3%～116.0%、雙氫查耳酮的保留率為95.3%～123.0%、兒茶素保留率為29.7%～292.3%、原花青素的保留率為120.3%～169.6%。Sanchez等[40]在100～400MPa、30～60℃的條件下處理橙汁1～5min，結(jié)果顯示總黃酮的含量略有提高，且冷藏10d后總黃酮含量依然沒有發(fā)生顯著變化。

3.6.3 超高壓處理對果蔬異硫氰酸鹽的影響

十字花科植物如甘藍(lán)、青花菜、花椰菜和辣根等富含硫代葡萄糖甙及其分解產(chǎn)物異硫氰酸酯，這些物質(zhì)具有一定的抗氧化抗腫瘤的功效。Butz等[41]在200～600MPa、25℃的環(huán)境下處理異硫氰酸鹽水溶液40min后，發(fā)現(xiàn)其含量幾乎不變；但在75℃時處理40min，異硫氰酸鹽的含量隨著壓強(qiáng)的增大而降低。在同樣溫度下處理青花菜勻漿，采用超高壓處理，異硫氰酸鹽得率提高。Tríska等[42]比較了超高壓、冷凍和巴氏殺菌處理包心菜、紅甘藍(lán)、青花菜、花椰菜、抱子甘藍(lán)的菜汁，發(fā)現(xiàn)青花菜汁經(jīng)超高壓處理后異硫氰酸鹽含量較高，其他蔬菜汁經(jīng)冷凍處理后異硫氰酸鹽含量較高。

3.6.4 超高壓處理對果蔬抗氧化活性的影響

果蔬抗氧化活性主要與其生理活性成分的變化密切相關(guān)。Mcinerney等[43]通過亞鐵還原能力實(shí)驗(FRAP)評價了采用不同壓強(qiáng)(400MPa和600MPa)在室溫下處理2min分別對胡蘿卜、綠豆和花椰菜抗氧化活性的影響。結(jié)果顯示，經(jīng)400MPa壓力處理后胡蘿卜、綠豆和花椰菜的FRAP值分別為對照的79.0%、125.5%和84.7%；而在600MPa壓力下胡蘿卜、綠豆和花椰菜的FRAP分別為對照的102.6%、192.8%和92.7%。Indrawati等[44]采用TEAC方法評價了100～800MPa、30～65℃的環(huán)境分別對橙汁和胡蘿卜汁抗氧化活性的影響。結(jié)果表明，經(jīng)超高壓處理后橙汁的TEAC值降低，而胡蘿卜汁的TEAC值增加；并且在一定溫度下，隨著壓強(qiáng)增加，橙汁的抗氧化活性降低。經(jīng)超高壓處理后果蔬的營養(yǎng)活性發(fā)生變化，主要是因為一些營養(yǎng)活性成分容易受到多種因素影響而被破壞。另外，超高壓可以通過影響酶等有機(jī)高分子物質(zhì)而間接影響小分子化合物。此外，超高壓處理還可能導(dǎo)致細(xì)胞壁和細(xì)胞膜發(fā)生破壞，增加通透性，促使有效成分溶出。從大量試驗結(jié)果可以看出，與熱處理相比，超高壓處理能夠更加有效地保留主要營養(yǎng)的活性成分[45]。

3.7 超高壓處理對果蔬產(chǎn)品安全性的影響

超高壓食品的安全性相關(guān)研究在國內(nèi)外的報道較少。為了更加客觀全面地認(rèn)識和使用該技術(shù)，進(jìn)行安全性評估顯得尤為重要。食品的安全性評估通常包括生物性、化學(xué)性、毒理學(xué)、變應(yīng)原性[46]。Iwasaki等[47]通過危害性分析、關(guān)鍵點(diǎn)控制以及體外抗突變活性等方法評價了蘋果、胡蘿卜、番茄等幾種超高壓果蔬汁的安全性。超高壓果蔬產(chǎn)品屬于新型食品，變應(yīng)原性是評價新型食品安全性的關(guān)鍵組成部分。而進(jìn)行熱處理后蛋白質(zhì)會發(fā)生變性，降低了某些食品的變應(yīng)原性，但變性后的蛋白質(zhì)可能產(chǎn)生新的抗原位點(diǎn)。超高壓處理能夠影響樣品中的氫鍵、離子鍵及疏水性相互作用，改變酶的活性和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。因此，有必要研究超高壓果蔬產(chǎn)品潛在的變應(yīng)原性。

4 結(jié)語

在20世紀(jì)70年代中期，我國對超高壓食品的研究逐步展開，但由于科研力量有限，超高壓技術(shù)在我國進(jìn)展緩慢，生產(chǎn)的設(shè)備性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外同等設(shè)備，這都制約了我國超高壓技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。雖然種種研究表明采用超高壓技術(shù)處理的食品多項指標(biāo)均優(yōu)于熱力殺菌的食品，但超高壓的設(shè)備價格偏高。我國目前雖能生產(chǎn)超高壓的設(shè)備，但多用于工程力學(xué)試驗，并不適合食品加工及連續(xù)化生產(chǎn)，這使得這項新技術(shù)離真正商業(yè)化還有很長一段距離。超高壓技術(shù)問世了一個多世紀(jì)，而真正用于食品工業(yè)僅十余年時間。隨著科技的進(jìn)步和研究的進(jìn)一步深入及投入的加大，這項新技術(shù)將會展現(xiàn)出極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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2016-07-15

國家自然科學(xué)基金項目 (41071359)；寶雞文理學(xué)院院級重點(diǎn)項目(ZK12067)。

王華斌(1979-)，男，碩士，講師，主要從事植物資源開發(fā)與利用與生態(tài)安全評價研究， huaxue77@sina.cn。

TS255.3

A

1673-1409(2016)27-0061-07

[引著格式]王華斌，徐玉霞.超高壓技術(shù)在果蔬產(chǎn)品殺菌中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版)，2016，13(27)：61～67.