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[摘要] 近年来超高压技术在食品领域里的迅速发展以及超高压处理食品的显著优点，超高压技术在水产品中尤其高附加值的水产品中的应用研究越来越深入。本文介绍了超高压技术的基本原理， 对当前超高压技术在水产方面的应用及影响。
[关键词] 超高压 水产品加工
【分类号】：TS254.4
超高压技术应用于食品加工迄今为止已有近百年之久。1986年，日本京都大学林立丸教授将超高压技术应用在食品工业上，主要用于果酱、桔子汁及水果蔬菜的加工。目前，日本在超高压食品加工方面居于国际领先地位，并且已拥有大量的食品超高压处理实验机械和生产设备。作为现代食品工程的高新技术之一， 超高压技术目前得到国内外学者的高度重视。这是因为超高压技术不仅能实现在常温或较低的温度下杀灭微生物，而且能使淀粉成糊状，蛋白质成胶凝状， 从而获得与加热处理不一样的食品质构。随着近年来超高压技术在食品领域里的迅速发展以及超高压处理食品的显著优点，超高压技术在水产品中尤其高附加值的水产品中的应用研究越来越深入。
1.超高压技术的基本原理
食品的超高压处理是一种纯物理过程，即将食品放入压媒（如水等）中，使用100～1 000 MPa的压力，在常温或较低温度下对食品保持一定的作用时间，从而达到灭菌、物料改性和改变食品中成分的某些理化反应速度的效果。在食品物料在液体介质中体积被压缩之后，形成高分子物质立体结构的氢键、离子键、疏水键等非共价键即发生变化，导致蛋白质、淀粉等发生变性，酶失去活性，细菌等微生物被杀死。在此过程中，高压对形成蛋白质等高分子物质以及维生素、色素、风味物质等低分子物质的共价键无任何影响，可以很好地保持食品原有的营养价值、色泽和天然风味。
2.超高压技术对水产品的影响
2.1对微生物的影响
高压可引起细胞形状、细胞膜及细胞壁的结构和功能的变化，其中细胞膜的变化可能是压力引起微生物死亡最主要的原因之一。不同的微生物对压力具有不同的抗性，微生物细胞的存活率与所采用的压力大小有直接关系。虽然高压处理对鱼肉中的微生物具有一定的抑制作用，但鱼肉中的一些具有高耐压性的芽孢菌，仅用加压处理很难将其完全杀灭。
2.2 对蛋白质的影响
鱼类肌肉中的主要蛋白是肌原纤维蛋白和肌浆蛋白。肌原纤维蛋白是决定肌肉结构的主要蛋白， 而肌浆蛋白是水溶性非结构蛋白。肌原纤维蛋白构成鱼肉全部蛋白质的65%—80%。它们由收缩性的肌动蛋白和肌球蛋白、限制蛋白、弹性蛋白和其它一些较小的蛋白组成。Balny等研究发现， 肌球蛋白在100-200MPa高压下发生变性，而肌动蛋白则在300MPa下才发生变性， 在800MPa的高压下仅有极少量的蛋白质没有变性。
2.3对脂质的影响
水产品的脂肪中富含不饱和脂肪酸，在常规加工贮藏条件下容易发生氧化反应。用506 MPa流体静压处理萃取的沙丁鱼油60分钟， 过氧化值和硫代巴比妥酸都没有变化。当高于400 MPa的压力处理鱼肉时， 则大部分鱼产品都会发生脂质氧化反应。说明纯鱼油在超高压下表现稳定， 但分布在水产品中的脂肪出现脂质氧化反应而影响水产品的颜色、气味等品质。这在一定程度上限制了超高压技术在鱼产品加工中的应用。但是， 经过高压处理的淡腌海鳗， 随着保藏时间增加， 硫代巴比妥酸值逐渐减小， 而且压力越大，其减小的值越明显，并且600 MPa压力可以极大地抑制淡腌海鳗脂肪氧化。因此， 超高压对水产品脂质的影响尚需进一步研究。
2.4 对水分的影响
水产品的最大特点之一就是水分含量高， 而水分在超高压作用下表现为冰点下降。目前， 很少见到超高压对水产品中的水分影响的报道， 但是根据高压下冰点下降和压力瞬间传递的原理，可知超高压技术用于水产品的快速冻结和解冻是可行的。
3.超高压在水产品加工中的应用：
3.1在水产品灭菌中的应用
超高压技术在200MPa 以上的压力下可以使蛋白质凝固及酶失活，破坏细胞膜，从而起到一定的杀菌作用。 同时通过温度协同作用在杀灭水产品微生物过程中较小压力就可以达到卫生标准，大大降低了超高压设备的成本和仪器损耗。因此，超高压技术被广泛应用于虾类、牡蛎、毛蚶等的加工过程中。
3.2 新型的冷冻及解冻工艺
由于大多数水产品含水量大， 且蛋白易变性，一般的冷冻过程对其品质都有很大的影响。高压解冻， 解冻速度快于自然解冻， 而且冻品中的冰晶瞬间液化， 减少冰晶对冻品细胞的伤害， 可使冷冻品营养汁液流失量下降5%-6% ， 这对- 3-6 ℃冷藏的对虾、螃蟹等保鲜尤为重要。一般对海胆和鱼白（鱼类的精巢）等水、海产品， 常压冻结和解冻都会形体破损， 但在100MPa 下解冻则破损很小。
3.3在水产品保鲜中的应用
水产品的加工较为特殊，要求水产品保持原有的风味、色泽、良好的口感及质地。常用的热处理、干制处理、腌制处理均不能满足要求。研究表明，甲壳类水产品在600 MPa压力下处理10min，可使水产品中的酶完全失活，外观呈红色，内部为白色，细菌量大大减少，但仍保持原有生鲜味。另外，经高压处理后的水产品肉质更加细嫩，还能增加鱼钙的利用率和吸收率。
3.4在甲壳类水产品脱壳中的应用
在传统虾脱壳中由于虾的尾节外壳与体节外壳的硬度不同，会导致虾仁的尾部发生断裂，一部分虾仁也会出现体节中部断裂的现象。这些问题的出现不仅严重影响了虾仁的外观品质，也影响了产虾仁率。利用超高压工艺获得的虾仁完整性、颜色及嫩度等各感官指标都优于传统的速冻解冻处理。同样，牡蛎壳在医疗保健，农业领域及轻工业领域有很大的开发利用价值，在牡蛎壳肉分离的过程中，但由于牡蛎的闭壳肌发达，牡蛎传统去壳方法费力且效率低下，开壳后的牡蛎肉受到破坏降低了产品的质量和感官品质。实验研究发现超高压可使牡蛎闭壳肌与壳分离，获得完整多汁的牡蛎肉，使牡蛎加工工艺得到了优化。
4 展望
超高压处理技术能够有效杀灭水产品中危害消费者安全的多数微生物，还能抑制一些对水产品质量不利的内源酶的活性，在不添加各类添加剂的情况下使水产品色、香、味及营养成分保存完整，并且能够有效延长水产品的贮藏期，另一方面也能够使水产食品多样化。但是超高压技术在我国还处于起步阶段，与国内外水产品市场的要求还有相当大的差距。随着科研工作者的不断研究，超高压在水产品中的应用将逐渐深入，将会有更加广阔的发展前景。
参考文献
[1]段振华.现代高新灭菌技术及其在食品工业中的应用研究[J].中国食物与营养，2006，9：28-30.
[2] 纵伟，梁茂雨，申瑞玲.超高压技术对水产品的影响[J].北京水产，2006，06：60-62.
[3] 陈复生.食品超高压加工技术[M].化学工业出版社，2005，1-257.
[4]生庆海，程建军，王辉兰.一种新的食品加工技术——超高压技术[J].中国乳品工业，2000，28（5）：23-25.
[关键词] 超高压 水产品加工
【分类号】：TS254.4
超高压技术应用于食品加工迄今为止已有近百年之久。1986年，日本京都大学林立丸教授将超高压技术应用在食品工业上，主要用于果酱、桔子汁及水果蔬菜的加工。目前，日本在超高压食品加工方面居于国际领先地位，并且已拥有大量的食品超高压处理实验机械和生产设备。作为现代食品工程的高新技术之一， 超高压技术目前得到国内外学者的高度重视。这是因为超高压技术不仅能实现在常温或较低的温度下杀灭微生物，而且能使淀粉成糊状，蛋白质成胶凝状， 从而获得与加热处理不一样的食品质构。随着近年来超高压技术在食品领域里的迅速发展以及超高压处理食品的显著优点，超高压技术在水产品中尤其高附加值的水产品中的应用研究越来越深入。
1.超高压技术的基本原理
食品的超高压处理是一种纯物理过程，即将食品放入压媒（如水等）中，使用100～1 000 MPa的压力，在常温或较低温度下对食品保持一定的作用时间，从而达到灭菌、物料改性和改变食品中成分的某些理化反应速度的效果。在食品物料在液体介质中体积被压缩之后，形成高分子物质立体结构的氢键、离子键、疏水键等非共价键即发生变化，导致蛋白质、淀粉等发生变性，酶失去活性，细菌等微生物被杀死。在此过程中，高压对形成蛋白质等高分子物质以及维生素、色素、风味物质等低分子物质的共价键无任何影响，可以很好地保持食品原有的营养价值、色泽和天然风味。
2.超高压技术对水产品的影响
2.1对微生物的影响
高压可引起细胞形状、细胞膜及细胞壁的结构和功能的变化，其中细胞膜的变化可能是压力引起微生物死亡最主要的原因之一。不同的微生物对压力具有不同的抗性，微生物细胞的存活率与所采用的压力大小有直接关系。虽然高压处理对鱼肉中的微生物具有一定的抑制作用，但鱼肉中的一些具有高耐压性的芽孢菌，仅用加压处理很难将其完全杀灭。
2.2 对蛋白质的影响
鱼类肌肉中的主要蛋白是肌原纤维蛋白和肌浆蛋白。肌原纤维蛋白是决定肌肉结构的主要蛋白， 而肌浆蛋白是水溶性非结构蛋白。肌原纤维蛋白构成鱼肉全部蛋白质的65%—80%。它们由收缩性的肌动蛋白和肌球蛋白、限制蛋白、弹性蛋白和其它一些较小的蛋白组成。Balny等研究发现， 肌球蛋白在100-200MPa高压下发生变性，而肌动蛋白则在300MPa下才发生变性， 在800MPa的高压下仅有极少量的蛋白质没有变性。
2.3对脂质的影响
水产品的脂肪中富含不饱和脂肪酸，在常规加工贮藏条件下容易发生氧化反应。用506 MPa流体静压处理萃取的沙丁鱼油60分钟， 过氧化值和硫代巴比妥酸都没有变化。当高于400 MPa的压力处理鱼肉时， 则大部分鱼产品都会发生脂质氧化反应。说明纯鱼油在超高压下表现稳定， 但分布在水产品中的脂肪出现脂质氧化反应而影响水产品的颜色、气味等品质。这在一定程度上限制了超高压技术在鱼产品加工中的应用。但是， 经过高压处理的淡腌海鳗， 随着保藏时间增加， 硫代巴比妥酸值逐渐减小， 而且压力越大，其减小的值越明显，并且600 MPa压力可以极大地抑制淡腌海鳗脂肪氧化。因此， 超高压对水产品脂质的影响尚需进一步研究。
2.4 对水分的影响
水产品的最大特点之一就是水分含量高， 而水分在超高压作用下表现为冰点下降。目前， 很少见到超高压对水产品中的水分影响的报道， 但是根据高压下冰点下降和压力瞬间传递的原理，可知超高压技术用于水产品的快速冻结和解冻是可行的。
3.超高压在水产品加工中的应用：
3.1在水产品灭菌中的应用
超高压技术在200MPa 以上的压力下可以使蛋白质凝固及酶失活，破坏细胞膜，从而起到一定的杀菌作用。 同时通过温度协同作用在杀灭水产品微生物过程中较小压力就可以达到卫生标准，大大降低了超高压设备的成本和仪器损耗。因此，超高压技术被广泛应用于虾类、牡蛎、毛蚶等的加工过程中。
3.2 新型的冷冻及解冻工艺
由于大多数水产品含水量大， 且蛋白易变性，一般的冷冻过程对其品质都有很大的影响。高压解冻， 解冻速度快于自然解冻， 而且冻品中的冰晶瞬间液化， 减少冰晶对冻品细胞的伤害， 可使冷冻品营养汁液流失量下降5%-6% ， 这对- 3-6 ℃冷藏的对虾、螃蟹等保鲜尤为重要。一般对海胆和鱼白（鱼类的精巢）等水、海产品， 常压冻结和解冻都会形体破损， 但在100MPa 下解冻则破损很小。
3.3在水产品保鲜中的应用
水产品的加工较为特殊，要求水产品保持原有的风味、色泽、良好的口感及质地。常用的热处理、干制处理、腌制处理均不能满足要求。研究表明，甲壳类水产品在600 MPa压力下处理10min，可使水产品中的酶完全失活，外观呈红色，内部为白色，细菌量大大减少，但仍保持原有生鲜味。另外，经高压处理后的水产品肉质更加细嫩，还能增加鱼钙的利用率和吸收率。
3.4在甲壳类水产品脱壳中的应用
在传统虾脱壳中由于虾的尾节外壳与体节外壳的硬度不同，会导致虾仁的尾部发生断裂，一部分虾仁也会出现体节中部断裂的现象。这些问题的出现不仅严重影响了虾仁的外观品质，也影响了产虾仁率。利用超高压工艺获得的虾仁完整性、颜色及嫩度等各感官指标都优于传统的速冻解冻处理。同样，牡蛎壳在医疗保健，农业领域及轻工业领域有很大的开发利用价值，在牡蛎壳肉分离的过程中，但由于牡蛎的闭壳肌发达，牡蛎传统去壳方法费力且效率低下，开壳后的牡蛎肉受到破坏降低了产品的质量和感官品质。实验研究发现超高压可使牡蛎闭壳肌与壳分离，获得完整多汁的牡蛎肉，使牡蛎加工工艺得到了优化。
4 展望
超高压处理技术能够有效杀灭水产品中危害消费者安全的多数微生物，还能抑制一些对水产品质量不利的内源酶的活性，在不添加各类添加剂的情况下使水产品色、香、味及营养成分保存完整，并且能够有效延长水产品的贮藏期，另一方面也能够使水产食品多样化。但是超高压技术在我国还处于起步阶段，与国内外水产品市场的要求还有相当大的差距。随着科研工作者的不断研究，超高压在水产品中的应用将逐渐深入，将会有更加广阔的发展前景。
参考文献
[1]段振华.现代高新灭菌技术及其在食品工业中的应用研究[J].中国食物与营养，2006，9：28-30.
[2] 纵伟，梁茂雨，申瑞玲.超高压技术对水产品的影响[J].北京水产，2006，06：60-62.
[3] 陈复生.食品超高压加工技术[M].化学工业出版社，2005，1-257.
[4]生庆海，程建军，王辉兰.一种新的食品加工技术——超高压技术[J].中国乳品工业，2000，28（5）：23-25.