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多個大氣壓)裝置中加壓,使微生物的形態(tài)、結構、生物化學反應、基因機制以及細胞壁膜發(fā)生多方面的變化,進而使微生物的生理機能喪失或發(fā)生不可逆變化而致死,達到滅菌、長期安全保存的目的。高壓殺菌技術也是近年來出現(xiàn)的新型殺菌技術,需要有特殊的加壓設備和耐高壓容器及輔助設備,目前尚處于試驗研究與開發(fā)階段,但其在食品工業(yè)中的應用前景是可喜的,
① 高壓對微生物影響
當細胞周圍的流體靜壓達到0.6 MPa左右時,細胞內(nèi)的氣泡將會破裂,菌體細胞變長,胞壁脫離細胞膜、胞壁變厚。高壓可使蛋白質變性,直接影響到微生物及其酶系的活力,使微生物的活動受到抑制,甚至死亡。
在高壓作用下,細胞膜的磷脂雙分子層結構隨著磷脂分子橫截面的收縮而收縮,表現(xiàn)為細胞膜通透性變化。20~40 Mpa高壓能使較大細胞的細胞壁因超過應力極限而發(fā)生機械斷裂,從而使細胞裂解。這種作用對真菌微生物是主要的影響因素。一般來講,真核微生物比原核微生物對壓力更為敏感。在300 Mpa以上的壓力下,細菌、霉菌和酵母菌都可被殺死,但一些菌的芽孢耐壓強,在600 Mpa才能被殺死。
② 高壓對食品成分的影響
高壓使蛋白質結構伸展,體積改變而變性,即壓力凝固。如雞蛋白在超過300 Mpa的壓力下會發(fā)生不可逆變性。高壓作用下,酶會鈍化或失活。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。但高壓對食品中的風味物質、維生素、色素及各種小分子物質的天然結構幾乎沒有影響。
③ 高壓殺菌的應用
采用高壓技術對肉類進行加工處理,與常規(guī)方法相比,在肉制品的柔嫩度、風味、色澤、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善。例如,常溫下質粗價廉牛肉經(jīng)250 Mpa高壓處理,牛肉制品明顯得到嫩化;300 MPa壓力處理雞肉和魚肉10分鐘,能得到類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)品的新鮮風味,增大魚肉制品的凝膠性。例如,在600 MPa壓力下處理水產(chǎn)品(如甲殼類水產(chǎn)品),其中的酶完全失活,細菌數(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,簡化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質量。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。
各種微生物要求的最低水活性值是不同的。細菌、霉菌和酵母菌三大類微生物中,一般細菌要求的最低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,因此干制食品的防霉Aw值要達到0.64以下(含水量12%~14%以下)才較為安全。
新鮮食品如乳、肉、魚、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。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、魚類及蛋中因含0.5%-2.0% 肝糖,干燥時常發(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。
食品的化學保藏法
化學保藏法包括鹽藏、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抑制微生物的活動,醋和酒在食物中達到一定濃度時也能抑制微生物的生長繁殖,防腐劑能抑制微生物酶系的活性以及破壞微生物細胞的膜結構。
1)鹽藏
食品經(jīng)鹽藏不僅能抑制微生物的生長繁殖,并可賦予其新的風味,故兼有加工的效果。食鹽的防腐作用主要在于提高滲透壓,使細胞原生質濃縮發(fā)生質壁分離;降低水分活性,不利于微生物生長;減少水中溶解氧,使好氣性微生物的生長受到抑制等。
各種微生物對食鹽濃度的適應性差別較大。嗜鹽性微生物,如紅色細菌、接合酵母屬和革蘭氏陽性球菌在較高濃度食鹽的溶液(15% 以上)中仍能生長。無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,生長也受到抑制。一般霉菌對食鹽都有較強的耐受性,如某些青霉菌株在25%的食鹽濃度中尚能生長。
由于各種微生物對食鹽濃度的適應性不同,因而食鹽濃度的高低就決定了所能生長的微生物菌群。例如肉類中食鹽濃度在5% 以下時,主要是細菌的繁殖;食鹽濃度在5% 以上,存在較多的是霉菌;食鹽濃度超過20%,主要生長的微生物是酵母菌。
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的一種貯藏方法。
一般微生物在糖濃度超過50%時生長便受到抑制。但有些耐透性強的酵母和霉菌,在糖濃度高達70%以上尚可生長。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中含有有機酸,在加工時又添加蔗糖,并經(jīng)加熱,在滲透壓、酸和加熱等三個因子的聯(lián)合作用下,可得到非常好的保藏性。但有時果醬也會出現(xiàn)因微生物作用而變質腐敗,其主要原因是糖濃度不足。
3)防腐劑保藏
防腐劑按其來源和性質可分成有機防腐劑和無機防腐劑兩類。有機防腐劑包括有苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、脫氫醋酸及其鹽類、對羥基苯甲酸酯類、丙酸鹽類、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菌素(如Nisin)、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、殼聚糖、辛辣成分等。無機防腐劑包括有過氧化氫、硝酸鹽和亞硝酸鹽、二氧化碳、亞硫酸鹽和食鹽等。 (待續(xù))