С повышением уровня жизни представление людей о потреблении пищи уже не ограничивается безопасностью и гигиеной, а к цвету, аромату, вкусу, питательным веществам и другим аспектам еды предъявляются более высокие требования.

Технология сверхвысокого давления для работы с продуктами питания может не только стерилизовать, но и максимально сохранить первоначальный функциональный состав продуктов и питательных веществ, а также преодолеть облучение, микроволновые и электромагнитные поля и другие недостатки технологии обработки, сэкономить ресурсы, уменьшить загрязнение окружающей среды.

Несмотря на то, что применение UHP-технологии в пищевой промышленности Китая все еще находится в зачаточном состоянии, существуют предприятия, использующие отечественное UHP-оборудование и технологии для успешной переработки свежих устриц, свежих морских огурцов, свежих фруктовых соков и других пищевых продуктов, которые уже поступили на рынок. Это означает, что Китай совершил прорыв в производстве оборудования UHP, что имеет большое значение для содействия промышленному развитию технологии UHP в пищевой промышленности Китая.

Концепция технологии сверхвысокого давления

Технология сверхвысокого давления, также называемая технологией стерилизации сверхвысоким давлением, подразумевает использование давления более 100 МПа, при комнатной температуре или более низких температурных условиях, чтобы пищевые ферменты, белки и крахмал и другие биологические макромолекулы изменили активность, денатурировали или пасту, и в то же время убили бактерии и другие микроорганизмы методом обработки пищи.

Технология сверхвысокого давления в области стерилизации продуктов питания, технологии обработки обладает уникальными преимуществами:

(1) Равномерная, мгновенная и высокая эффективность;

(2) простота управления, безопасность эксплуатации, низкое энергопотребление, меньшее загрязнение окружающей среды;

3) может сохранять присущие продуктам питания питательные качества и вкус;

(4) Улучшение структуры биополимера, корректировка текстуры пищи;

(5) Различные эффекты давления влияют на природу различных.

Принцип обработки технологии сверхвысокого давления

Принцип обработки продуктов питания сверхвысоким давлением заключается в следующем: когда продукты питания находятся в состоянии сверхвысокого давления, при котором расстояние между мелкими молекулами (например, молекулами воды) будет сокращаться, в то время как пищевой белок и другие крупные молекулы в составе материала остаются в исходном состоянии.

В это время молекулы воды производят эффект инфильтрации и заполнения, входят и прилипают к аминокислотам вокруг белка и других макромолекул, тем самым изменяя природу белков, когда давление падает до атмосферного, "денатурация" макромолекулярной цепи удлиняется, так что часть трехмерной структуры разрушается, что приводит к коагуляции белков, денатурации крахмала, инактивации или активации ферментов, бактерий и других микроорганизмов. Это приводит к коагуляции белков, денатурации крахмала, инактивации или активации ферментов, уничтожению бактерий и других микроорганизмов, улучшению организации пищевого продукта, что приводит к созданию новых пищевых продуктов.

Уникальное свойство технологии сверхвысокого давления - действовать только на нековалентные связи, поэтому она не оказывает очевидного влияния на ковалентные связи низкомолекулярных веществ, таких как витамины, пигменты и ароматические вещества, что позволяет лучше сохранить первоначальную питательную ценность продуктов, цвет и натуральный вкус.

Применение сверхвысокого давления в пищевой промышленности

Технология обработки под сверхвысоким давлением может быть использована не только для стерилизации продуктов, инактивации ферментов и улучшения текстуры, но и для повышения питательной ценности продуктов, цвета и натурального аромата, а также обладает уникальным защитным эффектом.

В настоящее время технология сверхвысокого давления широко используется для переработки мясных продуктов, молочных продуктов, яиц, овощей и фруктов, водных продуктов и извлечения активных ингредиентов.

(1) применение сверхвысокого давления при переработке фруктов и овощей
Стерилизация овощей и фруктов - наиболее успешное применение технологии сверхвысокого давления в пищевой промышленности. По сравнению с традиционной тепловой стерилизацией, технология сверхвысокого давления позволяет достичь эффекта стерилизации, ингибирования ферментов и улучшения свойств продуктов питания при комнатной или более низкой температуре, не разрушая свежесть и питательные вещества плодоовощной продукции, что соответствует требованиям потребителей к питательности и вкусу плодоовощной продукции.

Свежий фруктовый сок богат белком, витаминами, аминокислотами, сахаром и другими питательными веществами, традиционная тепловая стерилизация сделает потери этих питательных веществ очень большими, технология стерилизации ультравысоким давлением позволяет эффективно избежать в соке питательных веществ в большом количестве потерь.

Использование технологии стерилизации под высоким давлением позволяет не только уничтожить микроорганизмы в плодах, но и снизить активность ферментов.

Сенсорное качество фруктового сока включает в себя цвет, аромат, вкус и другие аспекты. Стерилизация под сверхвысоким давлением относится к технологии холодной стерилизации, процесс работы осуществляется при комнатной температуре, а сверхвысокое давление действует только на нековалентные связи, не влияя на ковалентные связи, поэтому оно может лучше сохранить первоначальный вкус, аромат и цвет фруктового сока.

(2) применение сверхвысокого давления при обработке мяса
Использование технологии сверхвысокого давления для обработки мясных продуктов позволяет эффективно улучшить нежность мясных продуктов, вкус, цвет, зрелость и другие характеристики, а также продлить срок хранения мясных продуктов. Нежность мяса отражает текстуру и пищевое качество мяса, которое относится к старому и молодому вкусу мяса при употреблении, и является общим показателем для потребителей, чтобы оценить качество мяса.

(3) сверхвысокое давление при переработке водных продуктов
Обработка водных продуктов требует сохранения оригинального вкуса, цвета, текстуры и фактуры водных продуктов. Обычно используемые сухая обработка, термическая обработка не могут удовлетворить требованиям. А обработка водных продуктов ультравысоким давлением позволяет лучше сохранить оригинальный свежий вкус.

(4) Применение сверхвысокого давления для обработки спирта
Естественное старение вина при производстве ликера - это трудоемкий и энергозатратный процесс. Технология UHP может сыграть важную роль в процессе старения вина. Кроме того, технология сверхвысокого давления также обладает хорошим эффектом стерилизации пива.

(5) Применение сверхвысокого давления при переработке яичных продуктов
Когда на яйцо оказывается давление 600 МПа, оно уже затвердевает, хотя и является холодным. По сравнению с вареными яйцами, вкус яиц, обработанных сверхвысоким давлением, очень вкусный, желток ярко-желтый и обладает хорошей эластичностью.

Исследования показали, что гель для денатурации белка при обработке сверхвысоким давлением более мягкий и эластичный, чем гель при нагревании, с более высокой усвояемостью, кроме того, не происходит потери аминокислот и витаминов, сохраняется натуральный вкус яйца, и не образуются другие вещества.

6） Сверхвысокое давление в молочной промышленности
Термическая обработка - самый распространенный метод обработки в современном молочном производстве. Хотя она может уничтожить некоторые или все микроорганизмы в молочных продуктах, разрушить ферменты и продлить срок хранения продукта. Но в то же время привносит в продукт и негативные моменты, а технология сверхвысокого давления позволяет обеспечить безопасность молочных продуктов с точки зрения микроорганизмов, а также лучше сохранить присущие молочным продуктам питательные качества, вкус и цвет.

Казеин является основным белком в молоке, обработка ультравысоким давлением делает диаметр казеиновых гелей меньше, поверхность молочных белков, подверженных воздействию гидрофобных групп, увеличивается, вызывая денатурацию сывороточного белка, так что он слипается.

(7) Применение технологии сверхвысокого давления для извлечения активных ингредиентов
По сравнению с традиционными методами экстракции, технология UHP обладает такими преимуществами, как короткое время экстракции, высокая скорость экстракции и низкое энергопотребление при извлечении активных ингредиентов. Экстракция под сверхвысоким давлением может проводиться при комнатной температуре, что позволяет избежать структурных изменений, потери активных ингредиентов и снижения физиологической активности, вызванных тепловым воздействием.

В настоящее время технология UHP применяется для экстракции полисахаридных компонентов, флавоноидов, сапонинов, алкалоидов, терпенов и летучих масел, фенолов и легкоокисляемых компонентов, органических кислот и других компонентов.

Заключение

Технология UHP является одной из передовых технологий 21 века, которая известна как современная горячая точка науки и техники и революция в пищевой промышленности. UHP продукты питания лучше сохраняют оригинальный цвет, аромат, вкус и питательные вещества, это преимущество отвечает современной человеческой природе, стремлению к натуральной, малообработанной пище потребительской психологии, в соответствии с современными требованиями зеленой пищи.

Однако технология UHP имеет и недостатки, такие как высокая стоимость инвестиций в оборудование UHP, высокие требования к герметичности и прочности оборудования, а также короткий срок службы расходных материалов для оборудования. Необходимо усовершенствовать базовую теоретическую систему и стандарты технологии UHP, а также продолжить изучение основных ограничивающих факторов стерилизации UHP, поскольку условия являются жесткими.

Кроме того, изменения компонентов пищи после обработки сверхвысоким давлением и взаимосвязь между взаимодействием компонентов еще не ясны. Китай все еще находится на начальном этапе развития технологии высокого давления, по сравнению с передовым мировым уровнем, все еще существует большой разрыв, и требования внутреннего рынка не совместимы, по этой причине Китай должен ускорить исследования и применение технологии сверхвысокого давления.