美食不仅提供消费者美昧和营养，还能获取感官上的满足感。传统的加工食品，往往会因为加热过度而导致营养流失，或是失去原有的色泽。随着食品工业技术的进步，冷加工行业逐渐兴起，食品的营养和感官特性在最大程度上得到保留，也越来越接近天然。本期请来上海海洋大学食品学院施文正副教授，为大家介绍冷加工技术的一种——超高压技术在食品中的运用。
超高压技术的起源
超高压技术是一种新兴的非热加工技术，指将食品物料以柔性材料密封包装后，放入液体介质中，使用100～1000兆帕的压力处理一定时间，在常温或较低温度下达到杀灭微生物、抑制酶活性。
1899年，美国West Virginia大学化学家Bert Hite教授发现经超高压处理的食品保存期会延长，便将高压技术应用到食品工业中。
历经100多年，超高压技术有了更为深入的发展。对这一技术的深入研究始于1980代初，日本京都大学林立丸助教发表了高压食品加工的研究报告，1991年日本明治屋食品公司将这一技术应用于食品加工中，生产出世界上第一个中高压果酱食品。此后，超高压食品加工技术在世界范围内得到广泛研究和发展，近年来逐步完善，成为一种新型的杀菌技术而崭露头角。
就拿果蔬汁来说，近年来，消费者对于“最少加工”“营養最大保留”的果蔬汁越来越青睐，而通过超高压技术加工的果蔬汁便拥有这些特点。早在2001年，超高压技术就被美国食品与药物管理局批准应用于果蔬汁加工，不仅可口可乐、星巴克、Jamba Juice等多家大型跨国公司都在使用超高压技术，而且越来越多的创新型公司正在开发并使用超高压技术生产NFC果蔬汁（非浓缩还原汁）。在美国，NFC果蔬汁已成为市场上的主流果蔬汁产品，占市场果蔬汁总量的60%。在欧盟，NFC果蔬汁产品也占果蔬汁总量的30%。
超高压技术是一种新兴的非热加工技术，指将食品物料以柔性材料密封包装后，放入液体介质中，使用100～1000兆帕的压力处理一定时间，
在常温或较低温度下达到杀灭微生物、
抑制酶活性。
超高压技术如何实现杀菌效果
超高压是如何实现杀菌、灭酶等效果的呢？液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等生物高分子物料会受到压力而变性，如蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，因而可延长食品的保存期。同时，小分子物质受压力影响较小，能较好地保持食品原有的色、香、味及营养成分。
微生物的结构组成比较复杂，因而超高压对微生物的致死机理有也比较多的层面，主要包括超高压对微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜的结构和功能发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化，最终导致微生物死亡。
超高压加压的过程并不会对食品本身的体积和质量带来变化，因此经超高压处理过的食品，其口感与未处理前的食品并无太大变化，尤其是果汁、果酱产品。生鱼片或鱼块经过超高压处理后，由于蛋白质变性，会有肉质变白的明显色泽变化，但口感方面与处理前的相差不是很大。
可见，相比传统的热加工处理导致的一些化学变化，超高压加工更能保留食品原有的品质特性。
哪些食品会应用超高压技术
前文提到，用超高压技术处理食品时，几乎不会破坏其氨基酸、维生素、香气成分等低分子的化合物，主要破坏的是蛋白的空间网络结构，因此可以最大程度地保留食品的口感、风味及营养价值。
目前，超高压处理技术在食品工业中的应用越来越广泛，为大家举例说明。
1.水产品
水产品富含蛋白质，因此超高压技术对水产品的杀菌效果也比较明显。以经济价值较高的海参为例，超高压能够杀灭微生物，使自溶酶灭活，因此冷藏过程中，海参的硬度下降得比较慢，较好地保持了品质。相比传统的泡发盐渍，超高压处理的海参中，胶原蛋白、多糖等营养物质能够得到有效保留，品质得以提升。
超高压技术在水产品中的应用还可以改良鱼肉或鱼肉制品的品质特性，如对鱼糜进行超高压处理，能改善鱼糜凝胶特性，使其保水率、弹性、内聚性增大，硬度下降，口感更佳，但压力不宜过高，否则弹性和嚼劲会下降。
超高压技术可以较大程度地保留海产品的色泽、香气和鲜味，但由于超高压技术的成本较高，一般用于价格比较昂贵的水产品中。
宁波盛产海鲜，水产捕捞占全国的10%以上，年产虾贝38万吨，产值超过20亿元。传统虾贝脱壳方式不仅效率低下，而且容易伤到工人手上的皮肤，甚至涉及氯霉素超标等食品安全问题。据报道，按照传统虾贝脱壳方式，宁波某食品公司300名工人每人每天只能脱壳25千克虾。采用超高压脱壳设备后，每天可脱壳10吨虾贝。
2.果蔬汁
鲜榨果蔬汁中含有水果的香气成分和风味物质，但是由于微生物的存在，新鲜果蔬汁的这些特质很容易被破坏。果蔬汁中的营养成分一旦被微生物分解，不仅降低了果汁的营养，而且果蔬汁的贮存期会变短，食用安全性也会降低。
如何在高效杀灭果蔬汁中的有害微生物的同时，又尽可能地保留其中的营养和香气成分，一直是食品科学领域研究的热点。
果蔬汁的发展一共经历了四个阶段，第一阶段为果味饮料，俗称“三精水”；第二阶段为浓缩汁，果蔬原有的品质及营养成分因过度加工而受到严重破坏；第三阶段为还原果蔬汁，将浓缩果蔬汁兑以水、糖、香精、色素等还原成果蔬汁，由于经过浓缩与还原灌装时的高温杀菌等加工，产品颜色、香气、滋味等品质无法很好地保留，而且营养损失严重；第四阶段为超高压果蔬汁（NFC果蔬汁），将新鲜水果蔬菜清洗后压榨出果蔬汁，经快速杀菌后直接灌装（不经过浓缩及复原），完全保留了果蔬原有的新鲜风味，是果蔬汁中的高端产品。
目前，全球果蔬汁工业已快速发展到第四阶段，主要消费市场集中在美国、欧洲和日本等发达国家和地区。我国市场上果蔬汁大多是用浓缩果蔬汁复原而成的，NFC果蔬汁的比率很低，仅占声称“100%果蔬汁”的2%左右。
相关研究对比分析超高压处理与传统热处理方式对三种不同果汁（菠萝汁、芒果原浆、荔枝汁）在风味、口感、营养成分、理化性质上的变化。结果表明，两种处理方式均可达到商业无菌，且pH值、总酸、总糖、可溶性固形物含量没有显著差异；超高压处理的菠萝汁还原型维生素C保留率达94.92%，处理芒果原浆的还原型维生素C保留率达91.18%，远高于热处理。而且，超高压处理的鲜榨荔枝汁，有效地抑制了过氧化物酶、多酚氧化酶的活性，因而色泽得以改善。可见，超高压技术不仅具有较好的杀菌效果，而且最大限度地保证了菠萝汁、芒果原浆和荔枝汁的品质。
除了果汁，超高壓技术在果酱及饮料中用得比较多。超高压处理主要作用于蛋白质，起到灭菌和灭酶的效果，因此也避免了新鲜水果中的一些美拉德反应（非酶褐变现象）的发生。
超高压处理主要作用于蛋白质，起到灭菌和灭酶的效果，因此也避免了新鲜水果中的一些美拉德反应（非酶褐变现象）的发生。
3.中药、滋补品
中药和滋补品中的一些活性成分或者功能性成分具有热敏性，提取过程中如果温度高，活性成分或功能性成分会被直接损失或破坏，而利用超高压技术提取，可减少维生素、黄酮、胡萝卜色素等活性成分的流失，从而促进有效成分的释放，提高中药或滋补品的利用效率。超高压会产生其他食品安全问题吗
经超高压处理的食品，营养特性得到最大程度地保留，目前并没有发现有副作用或是其他食品安全问题。这主要是因为超高压技术是一种物理的灭菌、灭酶方法，没有化学、气体或射线的残留。超高压技术的不足之处
虽然超高压技术在很多方面比传统热处理技术有较大优势，但并没有在国内的食品中得到普通使用，一是因为成本较高；二是因为超高压设备大多数是间歇式的，没有实现连续性的生产，实际生产中会影响效率；三是因为超高压是水传压，一些水分含量低的食品对高压操作的效果并不明显，尤其是一些粉料，不能达到灭菌效果。
超高压技术必成为健康营养食品的新选择
在全球范围内，消费者要求食物兼具营养、原汁原味的呼声越来越高，超高压技术则能顺应这一趋势，尤其对热敏感的食品具有很好的应用前景。
经超高压技术处理后的食品，色、香、味和营养成分保留完整，具有营养、安全的特点，迎合了消费者的心理需求，更符合当今绿色食品的要求，市场前景不言而喻。
高压技术不仅能保证食品在微生物方面的安全性，而且能较好地保持食品固有的营养品质、质构、风味、色泽、新鲜程度。尤其是对热敏感性的食品，超高压技术具有更好的应用前景。
