4)高壓殺菌
所謂高壓殺菌就是將食品物料以某種方式包裝以后,置于高壓(200MPa以上,2000多個(gè)大氣壓)裝置中加壓,使微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生物化學(xué)反應(yīng)、基因機(jī)制以及細(xì)胞壁膜發(fā)生多方面的變化,進(jìn)而使微生物的生理機(jī)能喪失或發(fā)生不可逆變化而致死,達(dá)到滅菌、長(zhǎng)期安全保存的目的。高壓殺菌技術(shù)也是近年來(lái)出現(xiàn)的新型殺菌技術(shù),需要有特殊的加壓設(shè)備和耐高壓容器及輔助設(shè)備,目前尚處于試驗(yàn)研究與開(kāi)發(fā)階段,但其在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景是可喜的,
① 高壓對(duì)微生物影響
當(dāng)細(xì)胞周?chē)牧黧w靜壓達(dá)到0.6 MPa左右時(shí),細(xì)胞內(nèi)的氣泡將會(huì)破裂,菌體細(xì)胞變長(zhǎng),胞壁脫離細(xì)胞膜、胞壁變厚。高壓可使蛋白質(zhì)變性,直接影響到微生物及其酶系的活力,使微生物的活動(dòng)受到抑制,甚至死亡。
在高壓作用下,細(xì)胞膜的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)隨著磷脂分子橫截面的收縮而收縮,表現(xiàn)為細(xì)胞膜通透性變化。20~40 Mpa高壓能使較大細(xì)胞的細(xì)胞壁因超過(guò)應(yīng)力極限而發(fā)生機(jī)械斷裂,從而使細(xì)胞裂解。這種作用對(duì)真菌微生物是主要的影響因素。一般來(lái)講,真核微生物比原核微生物對(duì)壓力更為敏感。在300 Mpa以上的壓力下,細(xì)菌、霉菌和酵母菌都可被殺死,但一些菌的芽孢耐壓強(qiáng),在600 Mpa才能被殺死。
② 高壓對(duì)食品成分的影響
高壓使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)伸展,體積改變而變性,即壓力凝固。如雞蛋白在超過(guò)300 Mpa的壓力下會(huì)發(fā)生不可逆變性。高壓作用下,酶會(huì)鈍化或失活。高壓可使淀粉改性,常溫下加壓到400~600 MPa,淀粉發(fā)生糊化而呈不透明的粘稠糊狀物。但高壓對(duì)食品中的風(fēng)味物質(zhì)、維生素、色素及各種小分子物質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有影響。
③ 高壓殺菌的應(yīng)用
采用高壓技術(shù)對(duì)肉類(lèi)進(jìn)行加工處理,與常規(guī)方法相比,在肉制品的柔嫩度、風(fēng)味、色澤、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善。例如,常溫下質(zhì)粗價(jià)廉牛肉經(jīng)250 Mpa高壓處理,牛肉制品明顯得到嫩化;300 MPa壓力處理雞肉和魚(yú)肉10分鐘,能得到類(lèi)似于輕微烹飪的組織狀態(tài)。
高壓處理水產(chǎn)品可最大限度地保持水產(chǎn)品的新鮮風(fēng)味,增大魚(yú)肉制品的凝膠性。例如,在600 MPa壓力下處理水產(chǎn)品(如甲殼類(lèi)水產(chǎn)品),其中的酶完全失活,細(xì)菌數(shù)量大大減少,色澤外紅內(nèi)白,仍保持原有的生鮮味。
在果醬加工中采用高壓殺菌,不僅可殺滅其中的微生物,而且還可使果肉糜粒成醬,簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量。這方面最成功的例子是日本明治屋食品公司,室溫下加壓400~600 MPa、10分鐘加工草莓醬、獼猴桃醬和蘋(píng)果醬,所得制品保持了新鮮水果的色、香、味,已有小批量產(chǎn)品上市。
食品的干燥和脫水保藏
食品的干燥脫水保藏,是一種傳統(tǒng)的保藏方法。其原理是降低食品的含水量(水活性),使微生物得不到充足的水而不能生長(zhǎng)。
各種微生物要求的最低水活性值是不同的。細(xì)菌、霉菌和酵母菌三大類(lèi)微生物中,一般細(xì)菌要求的最低Aw較高,在0.94—0.99;霉菌要求的最低Aw為0.73~0.94,酵母要求的最低Aw為0.88~0.94。但有些干性霉菌,如灰綠曲霉最低Aw僅為 0.64~0.70 (含水量16%),某些食品水活性值在0.70~0.73(含水量約16%)曲霉和青霉即可生長(zhǎng),因此干制食品的防霉Aw值要達(dá)到0.64以下(含水量12%~14%以下)才較為安全。
新鮮食品如乳、肉、魚(yú)、蛋、水果、蔬菜等都有較高水分,其水活性值一般在0.98~0.99,適合多種微生物的生長(zhǎng)。目前防霉干制食品的水分一般在3~25%,如水果干為15~25%,蔬菜干為4%以下,肉類(lèi)干制品為5~10%,噴霧干燥乳粉為2.5~3%,噴霧干燥蛋粉在5% 以下。
食品干燥、脫水方法主要有:日曬、陰干、噴霧干燥、減壓蒸發(fā)和冷凍干燥等。生鮮食品干燥和脫水保藏前,一般需破壞其酶的活性,最常用的方法是熱燙(亦稱(chēng)殺青、漂燙)或硫磺熏蒸(主要用于水果)或添加抗壞血酸(0.05%~0.1%)及食鹽(0.1%~1.0%)。肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)及蛋中因含0.5%-2.0% 肝糖,干燥時(shí)常發(fā)生褐變,可添加酵母或葡萄糖氧化酶處理或除去肝糖再干燥。
食品的化學(xué)保藏法
化學(xué)保藏法包括鹽藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐劑保藏等。鹽藏和糖藏都是根據(jù)提高食物的滲透壓來(lái)抑制微生物的活動(dòng),醋和酒在食物中達(dá)到一定濃度時(shí)也能抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,防腐劑能抑制微生物酶系的活性以及破壞微生物細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)。
1)鹽藏
食品經(jīng)鹽藏不僅能抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,并可賦予其新的風(fēng)味,故兼有加工的效果。食鹽的防腐作用主要在于提高滲透壓,使細(xì)胞原生質(zhì)濃縮發(fā)生質(zhì)壁分離;降低水分活性,不利于微生物生長(zhǎng);減少水中溶解氧,使好氣性微生物的生長(zhǎng)受到抑制等。
各種微生物對(duì)食鹽濃度的適應(yīng)性差別較大。嗜鹽性微生物,如紅色細(xì)菌、接合酵母屬和革蘭氏陽(yáng)性球菌在較高濃度食鹽的溶液(15% 以上)中仍能生長(zhǎng)。無(wú)色桿菌屬等一般腐敗性微生物約在5%的食鹽濃度,肉毒梭狀芽孢桿菌等病原菌在7%~10%食鹽濃度時(shí),生長(zhǎng)也受到抑制。一般霉菌對(duì)食鹽都有較強(qiáng)的耐受性,如某些青霉菌株在25%的食鹽濃度中尚能生長(zhǎng)。
由于各種微生物對(duì)食鹽濃度的適應(yīng)性不同,因而食鹽濃度的高低就決定了所能生長(zhǎng)的微生物菌群。例如肉類(lèi)中食鹽濃度在5% 以下時(shí),主要是細(xì)菌的繁殖;食鹽濃度在5% 以上,存在較多的是霉菌;食鹽濃度超過(guò)20%,主要生長(zhǎng)的微生物是酵母菌。
2)糖藏
糖藏也是利用增加食品滲透壓、降低水分活度,從而抑制微生物生長(zhǎng)的一種貯藏方法。
一般微生物在糖濃度超過(guò)50%時(shí)生長(zhǎng)便受到抑制。但有些耐透性強(qiáng)的酵母和霉菌,在糖濃度高達(dá)70%以上尚可生長(zhǎng)。因而僅靠增加糖濃度有一定局限性,但若再添加少量酸(如食醋),微生物的耐滲透力將顯著下降。
果醬等因其原料果實(shí)中含有有機(jī)酸,在加工時(shí)又添加蔗糖,并經(jīng)加熱,在滲透壓、酸和加熱等三個(gè)因子的聯(lián)合作用下,可得到非常好的保藏性。但有時(shí)果醬也會(huì)出現(xiàn)因微生物作用而變質(zhì)腐敗,其主要原因是糖濃度不足。
3)防腐劑保藏
防腐劑按其來(lái)源和性質(zhì)可分成有機(jī)防腐劑和無(wú)機(jī)防腐劑兩類(lèi)。有機(jī)防腐劑包括有苯甲酸及其鹽類(lèi)、山梨酸及其鹽類(lèi)、脫氫醋酸及其鹽類(lèi)、對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)、丙酸鹽類(lèi)、雙乙酸鈉、鄰苯基苯酚、聯(lián)苯、噻苯咪唑等。此外還包括有天然的細(xì)菌素(如Nisin)、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、殼聚糖、辛辣成分等。無(wú)機(jī)防腐劑包括有過(guò)氧化氫、硝酸鹽和亞硝酸鹽、二氧化碳、亞硫酸鹽和食鹽等。 (待續(xù))