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我国食品超高压技术研究中存在的问题

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我国食品超高压技术研究中存在的问题

发布日期:2018-12-17 作者: 点击:

  我国食品超高压技术研究中存在的问题

  

  从前面分析可知,我国从事HHP技术研究的人员日益增加,在HHP 领域发表的文章数量和申请的专利也不断增加,取得了较大进步。由于我国有关HHP食品处理的研究起步晚,与美国、德国、澳大利亚、比利时、西班牙和日本等HHP技术研究强国相比,仍存在较大的差距,具体体现在以下4个方面:

  

  1) 基础研究不够深入,科学问题没有凝练

  

  国内HHP 研究多停留在对技术应用的开发层面,缺乏机理性研究。例如,对于HHP机理的研究主要包括分析杀菌、钝酶效果,通过已有建立的数学模型来解释杀菌、钝酶动力学,阐释杀菌、钝酶机理3个方面。目前国内HHP技术主要集中在工艺优化(处理压力和保压时间)基础上的杀菌、钝酶效果。现有的动力学研究以模型拟合分析为研究重点,缺少对动力学预测模型的验证。尚未有从细胞水平、分子水平和基因水平对HHP杀菌机理进行的研究,也没有深入探究HHP对酶分子蛋白质结构的影响。再如,HHP提取生物活性成分方面,没有凝练关键问题,研究的重点是提取对象,而没有提取机制的研究。

  

食品超高压技术设备

  2) HHP装备稳定性差,实时温度检测缺乏

  

  我国HHP装备的研究起步较晚,与国外设备相比,在设备结构设计、性能和配置方面存在较大的差距。另外,由于HHP装备本身需要极大的抗压力,对设备和密封件的材质要求非常高,设备使用过程中容易出现裂痕、破损和密封性降低等问题。上述原因导致国内HHP设备的稳定性较差,直接表现为升泄压速率、压致升温幅度的变动以及实际压力与预设压力的差异等。

  

  同时,由于国内耐压型热电耦与HHP处理釜的匹配与密封技术尚不完善,设备普遍没有解决温度实时在线监测问题, 在研究过程中只能实时监测压力。事实上,HHP处理过程中,处理介质和食品物料经历了一定的温度变化。以水做介质为例,压力每升高100MPa,介质温度升高3℃,即如果采用常温、600MPa压力,那么绝热情况下处理后物料和介质的温度超过40℃;而用蓖麻油、丙二醇等做介质,升温幅度大。鉴于HHP设备的客观条件,国内有关研究对处理参数和传热条件、温度分布参数往往交代不全面,导致HHP研究的方法和结果重复性差。

  

  3) 低水平跟踪研究多,工艺技术开发为主

  

  从文章数量来分析,国内HHP研究涉及范围较广,以低水平的跟踪研究居多,集中在工艺技术的开发上。其中一种单纯的通过处理对象的改变实现“创新”,以工艺优化为研究内容,暴露出试验的盲目性和低端模仿性,缺少科学合理的研究思路和目标。另一种是在研究影响HHP技术处理效果的因素时,以目前国内研究最多的HHP处理果蔬和HHP提取为例,它们分别占研究型文章总数的25.2%和15.7%。国内HHP处理果蔬杀菌、钝酶效果的研究集中在常规处理压力和保压时间方面,而针对升泄压速率、压致升温效应和传压介质类别等对杀菌、钝酶效果有很大影响的因素,缺少相关研究。HHP技术在提取领域的应用,基本上都停留在提取工艺的优化方面, 除少数研究会综合参考提取率和所提取目标成分的品质和生物活性外,大多数研究仅以提取率为评价指标;而对于影响加工特性和产业化应用的因素:对提取产物的进一步分离纯化和定性定量分析,相对缺乏。

  

  4) 没有建立合作机制,同行学术交流较少

  

  与国外相比,我国HHP研究机构和研究人员比较庞大,采购HHP设备的单位不少,且往往各自开展研究,缺乏合作和交流的平台,相关信息交流不多。为了促进HHP技术的交流,美国食品科学技术学会建立了食品非热加工分会,在每年年会上专门有非热加工专题;日本建立了“高压学会”,每年都有“超高压生物和食品”的学术会议,定期举办“国际超高压生物和食品科学技术年会”,出版大量的专业书籍。

  

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关键词:食品超高压技术,食品超高压技术设备,食品超高压食品设备

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