高靜水壓處理技術(shù)及其在食品工業(yè)應(yīng)用的研究進(jìn)展

段夢雯，吳雪娥，車?yán)杳鳎螌?，梁達(dá)奉，陸登俊

(1.廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院，南寧 530004；2.廈門大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005；3.廣東省科學(xué)院生物工程研究所 廣東省酶制劑與生物催化工程技術(shù)研究中心，廣州 510316)

高靜水壓技術(shù)是一種新型的非熱環(huán)境友好技術(shù)，能滅活病原微生物及酶，相比其他加工方式，其對(duì)食品中營養(yǎng)物質(zhì)與感官品質(zhì)的損害較小，可以很好地保持食品的色、香、味及營養(yǎng)成分。將壓力作為食品加工過程處理手段的首次嘗試可以追溯到1899年，當(dāng)時(shí)海特觀察到牛奶和其他食品在加壓后可以延長保質(zhì)期。然而，近一個(gè)世紀(jì)過去了，該領(lǐng)域的大量研究才得以繼續(xù)。隨著對(duì)超高壓食品領(lǐng)域研究的持續(xù)深入，人們發(fā)現(xiàn)超高壓技術(shù)在一定的壓力范圍內(nèi)可以保持食品的營養(yǎng)成分、色澤及風(fēng)味，而且不使用熱量，產(chǎn)品的感官和營養(yǎng)特性幾乎不受影響，因而產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)加工方法所生產(chǎn)的，這也推動(dòng)了超高壓技術(shù)在食品工業(yè)中的廣泛研究及應(yīng)用。正因如此，有學(xué)者用“當(dāng)前七大科技熱點(diǎn)”、“21 世紀(jì)十大尖端科技”、“食品工業(yè)的一場革命”等來形容超高壓技術(shù)。美國現(xiàn)已將超高壓食品開發(fā)與應(yīng)用列為目前食品加工、包裝的主要研究項(xiàng)目[1]。在國內(nèi)，超高壓技術(shù)的研究主要在果蔬、水產(chǎn)品、肉類、乳制品、蛋類、煙、酒、茶、調(diào)味品等方面，主要應(yīng)用于殺菌鈍酶、提取、誘變育種等[2]。另外，近年來超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)等其他生物大分子的修飾與改性上的研究也是炙手可熱。在現(xiàn)如今各方面都飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，全球的食品工業(yè)正朝著科技化、現(xiàn)代化的方向前進(jìn)，所以高靜水壓技術(shù)作為一種高效、科學(xué)綠色的技術(shù)手段將會(huì)更好地推動(dòng)食品工業(yè)的發(fā)展，這對(duì)于整個(gè)食品行業(yè)來說意義非凡[3]。本文從目前國內(nèi)外高靜水壓技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用與研究進(jìn)行了有關(guān)的介紹，綜述了其在食品工業(yè)中多個(gè)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，并對(duì)其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

1 高靜水壓處理技術(shù)的概述及原理

1.1 超高壓簡介

在食品工業(yè)中，超高壓技術(shù)(ultra-high pressure technology，UHP)指在常溫或較低溫度時(shí)，通過施加100 MPa以上的壓力(一般商業(yè)用裝置壓力最高可達(dá)700 MPa)，使食品中某些生物大分子的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，與此同時(shí)，也能殺死微生物，起到滅菌效果的一直是物理加工方法，而在此過程中食品自身風(fēng)味及營養(yǎng)價(jià)值幾乎不受影響[4]。高壓處理技術(shù)一般分靜態(tài)高壓處理、高壓均質(zhì)處理和微射流高壓均質(zhì)處理3種形式。其中靜態(tài)高壓技術(shù)，即高靜水壓技術(shù)(high hydrostatic pressure，HHP)由于其獨(dú)特的性能，目前在國內(nèi)外食品行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，成為國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)方向之一[5-6]。

1.2 超高壓處理機(jī)制及原理

在食品工業(yè)中，原料在進(jìn)行超高壓處理的過程中遵循兩個(gè)基本原理：帕斯卡原理與勒夏特樂原理。依據(jù)帕斯卡原理，過高的壓力可在短時(shí)間內(nèi)快速且均勻地傳遞至整個(gè)體系中的食品分子，在這一過程中，加工效果與食品的形貌無關(guān)，這使得食品超高壓加工的過程便捷迅速，并有效減少能耗。勒夏特樂原理是如果壓力發(fā)生變化，則平衡會(huì)朝著體積減小的變化趨勢的方向移動(dòng)。因此，伴隨著體積減小的任何現(xiàn)象(相變、分子構(gòu)型變化、化學(xué)反應(yīng))都會(huì)因壓力而增強(qiáng)。傳統(tǒng)的熱處理會(huì)使得分子劇烈運(yùn)動(dòng)并伴隨化學(xué)變化，這不僅改變了食品中如蛋白質(zhì)、淀粉這類大分子的原有結(jié)構(gòu)，也會(huì)對(duì)維生素、色素以及風(fēng)味物質(zhì)等小分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)造成影響，而使用超高壓處理食品避免了過高溫度的產(chǎn)生，有效保持了食物的營養(yǎng)成分，另外，從經(jīng)濟(jì)的角度來看，超高壓處理過程耗能較低，且可重復(fù)性強(qiáng)、成本低，所以被廣泛應(yīng)用在食品工業(yè)領(lǐng)域[7]。

1.3 高靜水壓系統(tǒng)

靜態(tài)高壓技術(shù)(HHP)是指在一個(gè)封閉的空間(壓力容器)中進(jìn)行加壓，容器中包含作為壓力傳遞介質(zhì)的流體(一般情況下為水)。HHP處理系統(tǒng)主要由壓力容器、增壓系統(tǒng)和產(chǎn)品處理裝置組成。處理過程中壓力是均衡地施加，固體食物基本能保持原有的形狀。因此相對(duì)于傳統(tǒng)的熱處理，HHP優(yōu)勢之一就是物料的尺寸與幾何形狀不受限制。另一方面，高壓作用也改變物料的性質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)滅菌，使酶變性或者失活，從而延長食品的貨架期，保持食品的營養(yǎng)及感官特性的新型食品加工技術(shù)。傳統(tǒng)的立式HHP裝置工作示意圖見圖1。

圖1 高靜水壓立式裝置圖Fig.1 HHP equipment of vertical installations注：a為將食物浸入加壓介質(zhì)(通常為水)中；b為蓋上蓋子施加HHP；c為打開蓋子，取出食物。

2 高靜水壓處理技術(shù)在食品保鮮中的應(yīng)用

微生物是影響食品品質(zhì)的的重要因素之一。近年來，人們對(duì)于高質(zhì)量食品的需求呈上升的趨勢，此類食品既能保證消費(fèi)者在食用時(shí)的安全性，又可以在很大程度上維持食物本身天然的新鮮度，從而延長了食品的保質(zhì)期。因此，HHP處理技術(shù)作為一種新型的物理加工方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的抑制在食品工業(yè)中逐漸受到人們的關(guān)注與重視。該技術(shù)使微生物失活主要是使其細(xì)胞受損，微生物抗性變化很大，主要取決于生物體的類型和所涉及的食物基質(zhì)[8]。超高壓主要作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜，在對(duì)食品施加一定壓力時(shí)，細(xì)菌細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)遭到破壞，細(xì)胞膜磷脂雙分子層的體積與橫截面面積均減少，使得細(xì)胞膜通透性發(fā)生變化[9]，從而改變細(xì)胞形態(tài)與細(xì)胞本身正常的代謝、生化反應(yīng)以及遺傳機(jī)制等，從而抑制食品中微生物的生長與繁殖，最終達(dá)到保鮮的效果。

2.1 果蔬及果蔬汁的保鮮

新鮮的水果蔬菜營養(yǎng)價(jià)值高、口感品質(zhì)優(yōu)越且營養(yǎng)安全，但由于在采摘或者運(yùn)輸?shù)燃庸み^程中不可避免會(huì)受到機(jī)械損傷而導(dǎo)致果蔬細(xì)胞衰老，使得品質(zhì)變差，營養(yǎng)與風(fēng)味受到損失。另一方面，果蔬類食品可以為微生物生長和繁殖提供良好的營養(yǎng)源，因此還會(huì)導(dǎo)致微生物的繁殖，引起食物變質(zhì)。上述加工引起的改變是與食品新鮮度高度相關(guān)的重要因素，因此高靜水壓處理作為一種應(yīng)用于蔬菜產(chǎn)品的商業(yè)化技術(shù)是一個(gè)食品行業(yè)備受關(guān)注的工業(yè)問題。朱悅夫[10]研究表明，將荔枝果肉在400 MPa下保壓15 min以及在500 MPa下保壓9 min可使荔枝果肉中微生物含量降低6個(gè)數(shù)量級(jí)。Yuan等[11]將HHP與微波處理相結(jié)合應(yīng)用于水煮竹筍的加工工藝中，研究結(jié)果表明，高壓處理過的竹筍中微生物失活率明顯提高。Izumi[12]研究表明鮮切的蓮藕和鳳梨在室溫下用400 MPa高壓處理5～10 min，細(xì)菌、霉菌和酵母的數(shù)量降至不可檢測的水平，可在商業(yè)上替代化學(xué)滅菌和熱處理。因此，HHP技術(shù)在果蔬的滅菌與保藏方面有著良好的發(fā)展前景。

對(duì)于現(xiàn)今社會(huì)來說，大眾對(duì)于營養(yǎng)食品的追求更加多元化，隨著人民生活水平的提高，消費(fèi)者要求在不含添加劑的基礎(chǔ)上最低限度地加工食品，并且要達(dá)到延長保質(zhì)期的目的。果蔬汁的營養(yǎng)豐富且食用方便，因此廣受大眾的青睞。果蔬汁的滅菌工藝也成為科研工作者的研究熱點(diǎn)方向之一。熱處理是果汁中滅活微生物和酶的傳統(tǒng)方法，然而，加熱會(huì)破壞果蔬汁中的抗壞血酸，加速花青素、多酚及風(fēng)味成分的分解，降低水果的理化性質(zhì)。HHP處理不僅可以達(dá)到巴氏滅菌的目的，同時(shí)由于其較低的加工溫度還可最大程度地保留果蔬汁的天然成分和生物活性物質(zhì)。HHP處理對(duì)部分果蔬汁中菌落數(shù)的影響見表1，結(jié)果說明HHP能將微生物數(shù)量減少到安全水平之下，且符合國家飲料食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

表1 HHP處理對(duì)果蔬汁中微生物的影響研究Table 1 Effect of HHP treatment on microorganisms in fruit and vegetable juice

由表1可知，高靜水壓保鮮技術(shù)可以在很大程度上保護(hù)果蔬汁的營養(yǎng)價(jià)值，對(duì)各組成成分的影響小，還能很好地保存果蔬原有的風(fēng)味，并有效地遏制微生物細(xì)菌等的生長繁殖，減緩了褐變的發(fā)生，是一種優(yōu)良的處理技術(shù)。

2.2 乳品及酒類的保鮮

乳類飲品被認(rèn)為是人類各類營養(yǎng)元素?cái)z入的最佳來源之一，如蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、脂肪酸、乳糖、礦物質(zhì)、維生素等。為滿足消費(fèi)者對(duì)乳制品天然、營養(yǎng)、安全的需求，需要引入新的加工工藝來確保和提高加工乳品的安全性和營養(yǎng)性。傳統(tǒng)的乳制品加工工藝通常選擇熱處理作為滅菌方式，通常為巴氏滅菌、超高溫滅菌。而熱處理在有效殺滅食品腐敗菌和病原菌的同時(shí)，可能會(huì)對(duì)熱敏性的營養(yǎng)物質(zhì)起到破壞的作用，如維生素、蛋白質(zhì)以及一些揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)等，此外，熱處理對(duì)其他生理活性成分也將造成不同程度的損失，喬長晟等[21]研究了高靜水壓技術(shù)與巴氏殺菌技術(shù)對(duì)牛乳品質(zhì)的影響，證明了超高壓殺菌更有助于延長牛乳的保質(zhì)期，且壓力越高，保壓時(shí)間越長時(shí)殺菌效果越好。趙越等[22]就超高壓技術(shù)對(duì)鮮駝乳品質(zhì)的影響進(jìn)行了探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著壓力和時(shí)間的增加其殺菌效果得到提升，樣品溫度為55 ℃時(shí)在600 MPa保壓20 min所處理的鮮駝乳微生物、理化性質(zhì)與感官特性最優(yōu)。Rocha-Pimienta J等[23]研究采用響應(yīng)面法測定了人乳中金黃色葡萄球菌和蠟樣芽孢桿菌最大失活的HHP條件，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)達(dá)到最大細(xì)菌失活的條件是壓力強(qiáng)度為593.96 MPa下施壓 233 s，這對(duì)乳品工業(yè)上延長貨架期以及日后的蓬勃發(fā)展提供了理論支撐。

此外，超高壓滅菌在酒類生產(chǎn)過程中也有一定的作用，如今超高壓技術(shù)在釀酒領(lǐng)域中的作用的研究包括白酒、啤酒、葡萄酒、果酒等。如章翌等[24]將原漿白啤酒在470 MPa保壓14 min后進(jìn)行超高壓滅菌，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，處理后的啤酒風(fēng)味物質(zhì)接近殺菌前的啤酒，且顯著優(yōu)于巴氏殺菌處理，抗老化能力更強(qiáng)，酒精度也得到了很好的保持。故而，高靜水壓技術(shù)在造酒業(yè)中的應(yīng)用可見一斑。

2.3 肉類及水產(chǎn)品的保鮮

優(yōu)質(zhì)的肉制品具有風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)價(jià)值高、食用方便等特點(diǎn)，可以加工制作成味道鮮美的菜肴，但肉類若受到微生物感染會(huì)引發(fā)腐敗變質(zhì)，將會(huì)影響其食用安全性。李新等[25]以熟制鴨胸脯肉為研究對(duì)象，證明鴨胸脯肉中菌落總數(shù)殘余比例與超高壓壓強(qiáng)、時(shí)間與溫度呈反相關(guān)，在600 MPa、28 ℃下處理25 min時(shí)殺菌效果最好，處理過的熟制鴨肉的菌落總數(shù)為159 CFU/g。Hereu等[26]將乳酸鏈球菌肽(生物防腐)與HHP處理結(jié)合，研究即食腌火腿中李斯特菌的影響，結(jié)果顯示高靜水壓技術(shù)作為后期殺菌處理，比使用乳酸鏈球菌肽作為抗菌措施更有效(即時(shí)和長期)。HHP加工熟火腿已在西班牙生產(chǎn)，保質(zhì)期長達(dá)8周。然而，超高壓對(duì)不同肉制品中有致病性、腐敗性的微生物的抑菌效果以及關(guān)于這些微生物的抗壓性的報(bào)道不多，因此超高壓的應(yīng)用安全性還有待更加廣泛及深入的研究。

海鮮及水產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量高，富含多種礦物質(zhì)以及各種維生素，營養(yǎng)價(jià)值非常高，且脂肪含量較低，因此深受消費(fèi)者的喜愛。高靜水壓對(duì)印度白蝦的滅菌效果：HHP處理技術(shù)可以顯著降低對(duì)蝦的菌落總數(shù)及大腸菌群。Kaur等[27]研究了HHP對(duì)斑節(jié)對(duì)蝦的滅菌效果，同樣得出結(jié)論：超高壓對(duì)菌落總數(shù)、金黃色葡萄球菌以及大腸桿菌均有抑制作用。

3 高靜水壓處理技術(shù)對(duì)食品品質(zhì)的影響

3.1 HHP在改善食物品質(zhì)方面的研究

相對(duì)于傳統(tǒng)熱加工方式，超高壓加工能夠更好地保持食品的色澤、風(fēng)味、香氣及營養(yǎng)成分等，因此具有很好的優(yōu)勢。 Feng等[28]研究了超高壓處理對(duì)果汁品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，與超聲和熱處理過的樣品相比，經(jīng)高壓處理的混合果汁在4 ℃下保存10 d，總酚、總花青素、抗壞血酸、抗氧化能力、顏色和感官值都得到了更好的保持。Xu等[29]比較了HHP和高溫短時(shí)處理對(duì)富硒獼猴桃汁品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示：經(jīng)HHP處理過的樣品色澤以及抗壞血酸和葉綠素保持較好。

另外，HHP處理對(duì)于食品口感的改善也有一定的促進(jìn)作用[30]，Sikes等[31]研究了HHP技術(shù)對(duì)低鹽牛肉香腸面糊質(zhì)地的影響，發(fā)現(xiàn)在所有鹽濃度(0%～2%)下，與未經(jīng)加壓的樣品相比，經(jīng)加壓處理(400 MPa，10 ℃，2 min)過的低鹽香腸的硬度和膠黏性更高，水分保持力顯著提高，且鹽含量較低的加壓處理香腸在外觀和質(zhì)地上有更高的優(yōu)勢。高壓處理可以實(shí)現(xiàn)肉的嫩化，Suzuki等[32]的研究表明，超過150 MPa的壓力對(duì)牛肉的嫩度有明顯的影響。Hu等[33]的研究發(fā)現(xiàn)，超高壓引發(fā)的果膠特性、膜完整性和組織形態(tài)的改變會(huì)共同影響著南瓜的質(zhì)地，中等壓力(300～400 MPa)處理后的樣品比加熱后的樣品能更好地保持南瓜原有的組織學(xué)性質(zhì)。另外，一定程度上使用高壓處理果蔬類制品可起到提高其穩(wěn)定性的作用[34]，Qiu等[35]在不同壓力下處理番茄，將樣品在避光條件下保存在冰箱溫度數(shù)日，發(fā)現(xiàn)在400 MPa處理時(shí)番茄紅素在番茄紅素溶液中顯示出最高的穩(wěn)定性，500 MPa下可增加番茄泥中番茄紅素的總含量，因此HHP可作為穩(wěn)定番茄制品的一種方法。

高壓處理同時(shí)也可改善酒類產(chǎn)品各方面的品質(zhì)，在催陳、維持風(fēng)味與感官品質(zhì)上也有一定的效果。Yang等[36]將葡萄酒在600 MPa下處理10 min發(fā)現(xiàn)葡萄酒的感官性能與未處理的相比有顯著提高。

3.2 HHP與食物脫敏

一般所說的食物過敏是指機(jī)體自身免疫系統(tǒng)在感受到食物中所含的特異性蛋白而發(fā)生的變態(tài)反應(yīng)。食物過敏已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織列為一種新的食品安全問題及國際性的公共衛(wèi)生問題。而諸如油炸、烘烤、蒸、水煮等傳統(tǒng)的加工工藝并不能很好地消除食品中的過敏原，因此HHP技術(shù)作為一種新型的食品脫敏技術(shù)為開發(fā)低敏或脫敏食物帶來希望。目前研究者們普遍認(rèn)為高靜水壓處理可達(dá)到脫敏的效果是由于其可誘導(dǎo)過敏原蛋白變性，使得蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象發(fā)生變化。目前，HHP技術(shù)在魚、蝦、乳制品、蛋類、肉類、花生、大豆等動(dòng)植物食物過敏原的脫敏技術(shù)研究上已經(jīng)越來越多。

海鮮是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的主要來源，此外，海鮮還能提供結(jié)構(gòu)多樣的抗氧化、抗炎、抗增生性營養(yǎng)物質(zhì)，以及許多其他生物活性成分，對(duì)機(jī)體具有潛在的生理功能。然而，海鮮過敏是世界范圍內(nèi)最常見、最嚴(yán)重和最持久的食物過敏之一。賈瑩等[37]以南美白對(duì)蝦為原料，研究超高壓處理影響蝦仁的致敏性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在壓力600 MPa、40 ℃時(shí)處理30 min，可消減蝦仁的致敏性(消減率為45.66%)。另外，花生也是引起過敏反應(yīng)的食物之一，其過敏原的致敏性和致死量表現(xiàn)出較高的水平，因其產(chǎn)生過敏的人數(shù)越來越多，在食品與醫(yī)療領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注[38]。Pan等[39]報(bào)道，HHP處理(≥400 MPa)后Ara h1的免疫反應(yīng)性隨保壓時(shí)間的延長而顯著降低，在600 MPa、1200 s條件下，最大降幅可達(dá)74.32%。大豆過敏比花生過敏的發(fā)生率要低，但全球仍有約0.5%的人對(duì)大豆過敏， Li等[40]研究發(fā)現(xiàn)，HHP會(huì)影響大豆分離蛋白的致敏性，與未經(jīng)處理的蛋白相比，經(jīng)300 MPa、15 min處理后，其致敏性降低了48.6%。

4 高靜水壓處理技術(shù)在生物活性成分提取中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的生物活性成分提取方法有酸提取法、煎煮法、索氏提取法、水蒸氣蒸餾法等，這些提取工藝的不足之處在于提取時(shí)間長、提取過程效率低、有效成分損失、雜質(zhì)較多等缺點(diǎn)，尤其不適合熱敏性生物活性物質(zhì)的提取。HHP在食品工業(yè)中物質(zhì)提取方面的應(yīng)用廣泛，已經(jīng)用于包括多糖、多酚、蛋白質(zhì)、黃酮、有機(jī)酸、有機(jī)醛、酯類物質(zhì)等功能性組分的提取。HHP可增強(qiáng)從生物基質(zhì)中提取有價(jià)值的化合物的能力。提取率主要取決于壓力、處理時(shí)間和所用溶劑的類型，可促進(jìn)抗氧化劑和其他生物活性化合物的提取。壓力會(huì)破壞萃取基質(zhì)的弱化學(xué)鍵，使某些化合物可用于萃取。

4.1 HHP用于多糖類物質(zhì)的提取

多糖類物質(zhì)有著抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗凝血、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等良好功效，可在維持生命活動(dòng)方面發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊，因此天然多糖的高效提取就變得尤為重要[41]。傳統(tǒng)的一些提取方法，如水提取法，提取溫度高、提取時(shí)間長，而微波法、超聲法都會(huì)造成多糖活性降低。近年來，HHP在天然多糖的提取方面得到應(yīng)用。王新新等[42]采用超高壓技術(shù)提取瓜蔞多糖，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：瓜蔞多糖的最佳提取工藝條件為以水為提取劑、料液比為1∶40 (g/mL)時(shí)，100 MPa處理3 min，其提取率達(dá)19.11%。超高壓提取多糖得率比加熱回流提取多糖得率低0.32%，比超聲波輔助提取高1.00%，提取時(shí)間大大縮短，僅為加熱回流提取和超聲波輔助提取的1/10和1/20，被認(rèn)為是提取瓜蔞多糖的適宜方法。敬思群等[43]以金雞菊多糖提取率和純度為指標(biāo)，對(duì)超高壓處理金雞菊多糖提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，在壓力300 MPa、pH 9、料液比1∶16、保壓時(shí)間4 min的條件下，金雞菊多糖提取率最優(yōu)，為6.42%，純度達(dá)37.43%，證實(shí)了高靜水壓提取金雞菊多糖手段是高效可行的。這些研究結(jié)果表明高靜水壓技術(shù)在天然多糖的提取工藝上有著更為良好廣闊的應(yīng)用前景。

4.2 HHP用于多酚類物質(zhì)的提取

多酚具有許多生物活性和促進(jìn)健康的益處，可抗氧化、保護(hù)心臟、抗癌、抗炎、抗衰老和抗菌等[44]。由于多酚類物質(zhì)在溫度較高時(shí)極不穩(wěn)定，而高靜水壓技術(shù)在常溫條件下即可進(jìn)行提取，因此這就為提取多酚類化合物提供了一種新的方法與途徑。Corrales M等[45]采用高靜水壓等新興技術(shù)從葡萄副產(chǎn)品中提取花青素，與傳統(tǒng)提取方法相比，總酚含量提高了50%。Torres-Ossandón Maria José等[46]結(jié)合HHP和超臨界CO2萃取(SFE-CO2)從獼猴桃中提取具有抗氧化能力的生物活性化合物，研究結(jié)果表明在400 MPa、保壓3 min處理樣品時(shí)總酚含量最高，在300 MPa、保壓3 min時(shí)β-胡蘿卜素含量最高，證明HHP處理結(jié)合SFE-CO2可以促進(jìn)水果基質(zhì)中活性成分的釋放，增加其生物活性。Casquete Rocío等[47]采用超高壓提取技術(shù)提取不同橘皮中的酚類成分，研究表明，在壓力 300 MPa、保壓時(shí)間3 min、液固比6的工藝條件下，總酚含量最大。這些研究都對(duì)提高食品工業(yè)附加值、提升副產(chǎn)品的綜合利用率起到理論支撐的作用。

4.3 其他物質(zhì)的提取

高靜水壓技術(shù)除了在多糖、多酚的提取上有應(yīng)用，在其他天然活性物質(zhì)的提取上也有所研究。Zhang等[48]采用6種不同方法提取西洋參皂苷，與索氏提取法、熱回流提取、超聲波輔助提取、微波輔助提取、超臨界 CO2萃取相比，超高壓提取用時(shí)少、效率高，表明超高壓技術(shù)提取西洋參皂苷具有更大優(yōu)勢。谷微微[49]以亞麻籽為主要原料，采用高靜水壓對(duì)其中的油脂進(jìn)行提取，優(yōu)化后亞麻籽中的油脂提取率為97.42%。而采用超聲波法輔助提取亞麻籽油的研究表明，在55 ℃、超聲波功率400 W下超聲50 min，亞麻籽油提取率最高，僅為37.43%。郭文晶[50]將HHP技術(shù)應(yīng)用于胸腺肽的提取，研究表明，在液固比為3∶1，pH 3.5時(shí)350 MPa高壓提取1 min，提取率為6.14 mg/g，且通過E-玫瑰花環(huán)試驗(yàn)測定活性，活性均合格。在相同條件下采用凍融法在-20 ℃凍融3次時(shí)胸腺肽提取率為5.51 mg/g，HHP法雖未顯著提高提取率，但大大縮短了提取時(shí)間，提升了提取率，且提取工藝流程也較為簡便。

以上都說明相較其他傳統(tǒng)的提取方法，HHP技術(shù)提取天然活性成分具有高效率、高得率、高純度等諸多優(yōu)點(diǎn)，重要的是整個(gè)提取過程都在常溫下完成，可以有效避免熱效應(yīng)對(duì)天然活性組分的破壞，因此得到很多研究者的青睞。

5 結(jié)語

高靜水壓處理技術(shù)(HHP)作為當(dāng)今社會(huì)食品工業(yè)的尖端科技應(yīng)用之一，是目前科研工作者與企業(yè)研究的熱點(diǎn)，其優(yōu)良的性能可以保持食品本身的性能，這符合現(xiàn)代消費(fèi)者對(duì)“純天然、綠色、無公害”的需求。雖然，目前我國在高靜水壓的研究上已取得了一定的研究成果，但是我國對(duì)于超高壓處理技術(shù)的相關(guān)研究仍未達(dá)到國際領(lǐng)先水平，理論基礎(chǔ)比較欠缺，與國內(nèi)食品市場的需求不匹配。因此還應(yīng)加快對(duì)超高壓技術(shù)的深入研究，為生產(chǎn)提供更好的理論支持，降低高靜水壓應(yīng)用的技術(shù)門檻，加快HHP的商業(yè)化步伐。