超高壓技術(shù)在蝦類保鮮與加工中的應(yīng)用

       超高壓是食品非熱加工技術(shù)之一，通過 100MPa以上（100~1000 MPa）的靜水壓力在常溫下或較低溫度下對(duì)食品物料進(jìn)行處理，達(dá)到滅菌、鈍酶、物料改性和改變食品的某些理化反應(yīng)速度的效果。超高壓加工食品的過程主要遵循帕斯下原理和勒復(fù)特列涼理兩個(gè)基本原理，屬丁物理過程"，超高壓主要通過減少物質(zhì)分子間、原子間的距離，使物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)和品體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。超高壓處理只對(duì)生物大分子立體結(jié)構(gòu)有貢獻(xiàn)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價(jià)鍵有作用，而對(duì)共價(jià)鍵無明顯影響，從而能夠較好保持食品原有的營養(yǎng)、色澤和風(fēng)味。

       近年來，超高壓技術(shù)在國際上備受研究者和商家的重視，主要是因?yàn)槌邏杭夹g(shù)具右瞬間壓縮、作用均勻、操作安全、耗能低、對(duì)食品營養(yǎng)成分和功能因子以及風(fēng)味的破壞少等特點(diǎn)，可較好的維持食品安全性與食品質(zhì)量之間的平衡，同時(shí)它也可用來改善食品的組織結(jié)構(gòu)或形成新型食品。

 

 

       目前，超高壓技術(shù)在果蔬加工、乳制品加工、肉制品加工和水產(chǎn)品加工等方面都已有廣泛應(yīng)用，部分已經(jīng)進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)。

對(duì)蝦肉嫩味美鮮甜，具有高蛋白質(zhì)、低脂肪、富含鎂、鈣、磷、鉀、碘礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)特征，營養(yǎng)價(jià)值非常高，深受消費(fèi)者的喜愛。采用超高壓加工對(duì)蝦，一方面要解決殺菌的問題，另一方面要解決鈍化對(duì)蝦多酚氧化酶的問題，此外還要重視肌肉品質(zhì)和安全性的問題等。

       蝦類及其制品中存在的過敏源，主要來源于肌肉組織中的原肌球蛋白，對(duì)特定人群的健康造成一定的威脅。因此，在蝦類加工中如何消除過敏源是一個(gè)期待解決的問題。目前，國內(nèi)外消除過敏源的方法主要有物理法（加熱、輻照、微波等）、化學(xué)法和生物法（酶解法、基因改良法）等。

       近年有研究報(bào)道，超高壓或者超高壓與酶法聯(lián)合可以在一定程度上消減蝦肉中的過敏原。謝丹丹等用超高壓處理（150MPa/45℃/35min）南美白對(duì)蝦的水溶性蛋白，過敏原性降低了66.2%；用超高壓聯(lián)合酶法處理，超高壓（300MPa/45℃/5min）下直接用木瓜蛋白酶處理南美白對(duì)蝦水溶性蛋白，過敏原性降低了91.5%；用超高壓處理（200MPa/40℃/35min）蝦肉，過敏原性降低了66.1%；用超高壓（300MPa/40℃/35min）下直接用木瓜蛋白酶處理蝦肉，過敏原性降低了91.2%。這表明超高壓或者超高壓結(jié)合酶法處理，均能有效降低蝦的過敏原性。董曉穎等用100~500MPa的壓力處理蝦過敏蛋白，發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量并沒有發(fā)生變化，說明原肌球蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)在壓力作用下沒有被解聚交聯(lián)或裂解；但是在100-400MPa之間，隨著壓力增大，蝦過敏蛋1制率降低，說明高壓處理對(duì)蝦過敏蛋白的致敏性有降低作用。Kim等用間接性競爭酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)來評(píng)價(jià)蝦經(jīng)超高壓、超聲波、高壓滅菌和微波等處理后的致敏性，結(jié)果表明：與其他方法相比，超高壓更容易降低蝦過敏原的致敏，400MPa處理，蝦過敏蛋白的致敏性下降率超過50%。因此，單獨(dú)使用超高壓處理，只是對(duì)蝦過敏原的組分或空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但還不能較好地消減蝦仁內(nèi)部的過敏原，而超高壓結(jié)合蛋白酶水解方法，可以通過酶解作用增加過敏源的可消化性，從而進(jìn)一步降低過敏反應(yīng)。

       蝦類的脫殼是蝦仁生產(chǎn)中非常重要的工序，脫殼質(zhì)量的高低決定了蝦仁的完整性和出品率。目前，蝦的脫殼主要有兩種方法：一是手工脫殼，該方法脫殼困難，蝦尾易斷裂，嚴(yán)重影響蝦仁的外觀品質(zhì)，而且蝦殼易刺傷人體皮膚，污染蝦仁；另一方法是機(jī)械脫殼，目前該方法還存在蝦仁易碎、脫殼效率低、產(chǎn)蝦仁率低等缺點(diǎn)。無論是人工脫殼還是機(jī)械脫殼，其預(yù)處理都是將蝦速凍之后再進(jìn)行解凍剝殼，但是這種預(yù)處理方法耗時(shí)長、能耗高，且影響脫殼后蝦仁的品質(zhì)。
 

 

 

       [三水河]公司已于2016年建立了國內(nèi)第一條HPP超高壓海鮮生產(chǎn)線。[三水河]HPP超高壓海鮮脫殼設(shè)備可以100%殼肉分離,提高得肉率10%-20%，大幅度減少人工成本，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模流水線生產(chǎn)。

       超高壓輔助提取活性物質(zhì)是利用100-1000MPa的流休靜壓力作用于物料和提取溶劑，在預(yù)定壓力保持一段時(shí)間，一方面物料細(xì)胞內(nèi)外壓力在達(dá)到平衡（有效成分達(dá)到溶解平衡）后迅速卸壓，使細(xì)胞內(nèi)外滲透壓差增大，細(xì)胞內(nèi)的有效成分穿過細(xì)胞膜（細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)在超高壓下發(fā)生變化），轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外的提取液中；另一方面，超高壓也會(huì)改變萃取劑的濃度梯度和擴(kuò)散系數(shù)，提高傳質(zhì)速率，同時(shí)，超高壓會(huì)使物料細(xì)胞膜損傷，增加其滲透率，從而增強(qiáng)萃取溶劑進(jìn)入細(xì)胞的滲透能力。與傳統(tǒng)的提取技術(shù)相比，超高壓輔助提取技術(shù)不僅安全、節(jié)能、提取效率高，而且可改善提取物的品質(zhì)和提高所提取活性成分的純度。

       蝦類的保鮮方法可分為三大類：物理保鮮、化學(xué)保鮮和生物保鮮。物理保鮮又可分為低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、輻照保鮮、超高壓保鮮等。化學(xué)保鮮法又可分為抗生素保鮮、添加劑保鮮、臭氧保鮮等。生物保鮮又可分為生物活性物質(zhì)保鮮、酶類保鮮和微生物保鮮等。物理保鮮中的低溫保鮮能耗高、氣調(diào)保鮮對(duì)貯藏條件控制嚴(yán)格、輻照保鮮存在安全隱患，化學(xué)保鮮存在安全性隱患，使得這些保鮮方法在使用中受到一定的限制。因此，開發(fā)安全性好、易操作的蝦類保鮮方法將是未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。

 

 

       超高壓作為一種物理保鮮和加工方法，它可以在室溫乃至低溫下完成食品殺菌、滅酶、風(fēng)味與質(zhì)構(gòu)改善等，特別適合對(duì)熱敏性食品、活性成分高的食品和高附加值海產(chǎn)品等進(jìn)行處理，還可用于開發(fā)新型食品，改善食品質(zhì)構(gòu)，延長食品保存期限等。超高壓加工技術(shù)是目前食品非熱加工技術(shù)中商業(yè)化較為成功的一種。

      [三水河]公司技術(shù)研發(fā)部門針對(duì)目前國內(nèi)外的研究成果，將進(jìn)一步研究超高壓對(duì)蝦肌肉品質(zhì)的影響，延長蝦類產(chǎn)品的貯藏期，利用超高壓加工技術(shù)開發(fā)即食蝦類風(fēng)味休閑食品等。隨著[三水河]超高壓技術(shù)的研究與應(yīng)用的深入，超高壓技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，推進(jìn)食品非熱加工技術(shù)的發(fā)展，滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)食品的需求。