积极推进我国食品超高压加工新技术的研究与应用

大部分由致病微生物引起
世界卫生组织统计，食源性疾病大部分有致病微生物引 起，中国政府的统计也是如此：

1998年卫生部共收到食物中毒报告55起，中毒人数为 5836人，死亡88人；


1999年共报告97起中事件，中毒4999人，103人死亡；
2000年收到的中毒报告增至150起，中毒人数6273人， 死亡人数150人；

一、超高压技术对食品工业发展的意义
超高压加工技术
多一个新思路，多一件武器 对传统热加工技术的挑战 对传统热加工技术的补充 食品杀菌及加工处理技术的新时代
食品超高压加工原理简介
传压介质 物料
p
封头
传压介质 单层筒
增压器
P100MPa, T60C
超高压处理的作用机理与特点

主要特点
1、瞬时压缩、作用均匀、时间短、耗能低； 2、污染少（热、化学）； 3、更好保持天然风味: 色、香、味、营养； 4、通过组织变性，得到新物性食品； 5、压力不同作用影响性质不同； 6、其他应用
节能
液体压缩能： E= 0.4 P.C.Vo; C: 液体压缩比，P: 压力, Pa; Vo: 初始体积；


2001年在江苏、安徽等地暴发的肠出血性大肠杆菌 O157:H7食物中毒，177人死亡，中毒人数超过2万人。 2003年南京等地的学生奶中毒事件
祸根都是致病微生物！
……
“超级变异病菌”震惊加拿大
加拿大魁北克省舍布鲁克大学附属医院的专家日 前透露，从2003年年初至今，一种变异的致命病 菌已使这家医院的100名病人死亡。 截至上世纪末，全世界每年死于细菌性感染的人 数已达到2000万，这是40年前的3倍。造成病死率 升高的主要原因是耐药菌，由于抗菌药无法控制 耐药菌引起的感染，最终导致病人死亡。

热加工技术面临挑战

2002年４月，瑞典科学家在土豆条、饼干等以碳水 化合物为主要原料的高温烹炸、烘烤食品中发现了 大量的聚丙烯酰胺。研究人员称，将碳水化合物加 热至高温可以产生丙烯酰胺，而以大米、土豆以及 面粉等为原料制造的土豆条、面包和饼干等食物的 主要成分是碳水化合物。化验表明，上述食品，特 别是土豆条中的丙烯酰胺含量非常高，一盒土豆条 中这种致癌物质的含量，就是世界卫生组织对饮用 水规定标准的500倍。这一发现相继得到英国、挪 威、德国、瑞士等国科学家的证实。
不是创新的结果和创造性的物化。

人类总得有所发现、有所发明、有所创造、有所前进。 创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的 不竭动力。 迎接未来科学技术的挑战，最重要的是坚持创新，勇 于创新。 知识经济，创新意识，对于我们二十一世纪的发展至 关重要。


消费者对食品需求趋势
吃得饱：充饥饱腹、安全
吃得好：充饥饱腹，色、香、味、形、疗、珍、奇
吃得科学：营养、卫生、新鲜、适口
吃得现代：营养、卫生、可口、新显、便捷、…
(6f:Fresh、 Fiteness、Fast 、Foreign、 Fractional 、Fiber)
安全健康：安全、营养、卫生、天然、功能、可口、 便捷、新显、兴趣…… （无公害、绿色、有机、功能食品）

部分植物性病原体高压敏感性
¢ Ç Î ú Î ï î Ë À ¹ Рظ ˾ ú ®¶ Ò û Ç ­ ¸ ˾ ú Ï Ð Æ ÈÆ ò ¾ ú ó ³ ´ ¦ ¸ ˾ ú ¸ ±È ÊÈ ª Ð Í » ¡ ¾ ú ä Æ Í ú ¾ ú ³ Ã Ç ÅÊ Ï ¾ ú ï É Î Ê ÇÅ ú £Ä Ð UHT Ä Ð í È É â Ï Ú ÉÈ í â Ï Ú UHT Ä Ð ÝÈ Æ â þ ò ¹ ÛÈ â í È É â Ï Ú ¦ È ¼ â Ð å ¦ À ´ í ¹ ¤Ò Õ 340MPa,10min,23 æ ¡ 340MPa,10min,23 æ ¡ 300MPa,10min,25 æ ¡ 600MPa,10min,25 æ ¡ 600MPa,30min,23 æ ¡ 700 MPa,13min,20æ ¡ 170MPa,30min,23 æ ¡ 300MPa,10min,25 æ ¡ 340MPa,10min,23 æ ¡ §» Ê î ¼Ç õ Ü 10-6 õ Ç ¼ Ü 10-6 õ Ç ¼ Ü 10-6 ¼Ç õ Ü 10-5 õ Ç ¼ Ü 10-2 õ Ç ¼ Ü 10-5 õ Ç ¼ Ü 10-5 õ Ç ¼ Ü 10-6 õ Ç ¼ Ü 10-4 DÉ µ 13.2 min 9.3 min ½° Æ å ½ é É Ê ÑÈ Ð ¡ Ò ð µ Ä Æ ½ å ½ ° é É Ê 30min º ó Î ´ ± ä 4 min ½° Æ å ½ é É Ê 7.13min
微波杀菌技术 高压杀菌技术 高压脉冲电场杀菌技术 脉冲强光杀菌技术 辐射杀菌技术 臭氧杀菌技术 远红外照射杀菌技术

农产品深加工的新课题
新产品开发，尤其是热杀菌不能或很难达 到的产品，如冷却肉、西瓜汁、鲜切果蔬 罐头等 需要提高品质的产品，如果蔬汁、酱等 需要利用超高压其他性能，如超高压均质， 微喷爆、高压萃取、高压切割等； 参与国际竞争 提高食品工业科学技术水平
（二）应用与产业化
产品 - 乳酒，不再是褐色、糊味； - 鱿鱼、鱼肠、鱼糜等水产品； - 水果制品：鲜切水果、各种果汁； - 快餐； - 奶制品； - 肉及肉制品； - 鳄梨膏（墨西哥一种色拉调味品） … … 设备 - 基础元件、密封件、传感器 - 容器、自动化与寿命

（三）理论研究

杀菌机理研究：
高压处理过程中，物料在液体介质中体积被 压缩，形成的生物高分子立体结构的氢键、 离子键和疏水键等非共价键发生变化，使蛋 白质、淀粉等变性，酶失活或激活，细菌等 微生物被杀死，也可用来改善食品的组织结 构或生成新型食品。 高压处理基本是一个物理过程，对维生素、 色素和风味物质等低分子化合物的共价键无 明显影响，从而使食品较好地保持了原有的 营养价值、色泽和天然风味，这也是高压技 术在目前各种食品杀菌、加工技术领域所独 具的特点。
- 微生物的破坏细胞膜
- 改变微生物的细胞形态结构
- 抑制生化反应
- 影响酶活性
- 影响DNA的复制与转录，从而影响微生物的遗 传与变异

杀菌动力学研究
- 杀菌曲线形状分析 - 杀菌动力学方程

不同微生物的耐压性研究
- 植物性与非植物性
- 芽孢与非芽孢 - 酵母与霉菌

超高压杀菌效果的影响因素
- 微生物种类

食品安全问题成为热点
世界性食品安全问题不断； 涉及食品种类多、面广； 食源性疾病威胁人类健康； 潜在危机； 无知历史性错误：环境污染，生态破坏； 人为制假； 系统庞大、复杂； 知识、人才、技术、设备不足 ……
Байду номын сангаас
食源性疾病肆虐
工业化国家，每年患病率达30％ –美国每年约有8000万人患食源性疾病；其中造成 32.5 万人住院治疗, 5000 人死亡. –中国 1988年甲型肝炎病毒污染毛蛤, 30万人发病. - 疯牛病、口蹄疫、SARS、禽流感…… 食源性疾病新特点：流行速度快、影响范围广 （经济全球化与世界食品贸易量持续增长 , 全球食 品贸易额每年约5000亿美元） WHO 估计，发达国家食源性疾病的漏报率在 90%以上， 发展中国家则为 95% 以上。我国目前掌握的食物中毒 数据仅为我国实际发生的食源性疾病的5%-10%。
积极推进我国食品超高压加 工新技术的研究与应用
发言内容
一、超高压技术对食品工业发展的意义 二、中国超高压技术的发展 三、对超高压技术发展的几点看法 四、我国超高压技术急待解决的问题 五、几点建议
超高压技术
超高压（＞100MPa）技术是最近十来年新兴起的一门研 究超高静压力下生物的理化及生物学特性变化规律和应 用的新兴技术。 超高压可以用来在常温或较低温度下(低于65℃)处理加 工食品，包括杀菌、灭酶、贮藏保鲜以及淀粉、蛋白质 改性、诱变育种等。除杀菌时间短、节省能源，减少污 染外，是人们目前发现的能最好保持食物天然色、香、 味和营养成份的加工方法。 日、美、法、英等发达国家竞相研究开发该项技术，不 少产品已商业化，展现出巨大的发展潜力。
国际科技进步的压力

卫生部对1998年制定的GB17325《食品工业用浓缩果蔬 汁（浆）卫生标准》，2002年进行了修订并形成报批稿。 2004年8月2日北京“果汁卫生标准研讨会”上，代表们 指出此标准报批稿不适用于低温工艺生产的工业用浓缩 橙汁, 影响了果汁的国内生产和进出口贸易，应根据生 产工艺的不同补充适用于低温冷冻浓缩橙汁的指标。 会议建议： 1、国标委暂缓《食品工业用浓缩果蔬汁（浆）卫生 标准》修订稿的发布； 2、由饮料行业协会提出标准修订立项建议； 3、由卫生部全国食品卫生标准委员会对立项建议进 行审查，列入卫生部计划。

液体热能： E= P.C. T C: 比热，P: 压力, Pa; T: 温度变化量；

1 L 水加压到400MPa, E = 19.2 J; 1 L 水加压到600MPa, E = 36 J； 为 同体体积水热处理耗能的1/15-1/10。
安全性：水的体积与压力
推动超高压技术是实践创新

社会的进步、科技的发展，特别是跨越式发展，无一
郑州轻工业学院 800MPa/5L
液固料,双堵头;内胎分隔式 压温双作用、不锈钢内衬、自动卸压、双 物料倍压器、三点测温、带窥视窗 压温双作用、不锈钢内衬、自动卸压、双 物料倍压器、三点测温、带窥视窗、液体 物料连续生产实验机
超高压设备设计、制造单位
现有力量： - 兵科院52所（中国兵器工业第52研究所）、二 机厂等及其派生 - 上海大隆 - 四川绵阳 - 天津华泰森淼生物技术工程公司 潜在力量 - 各重工、液压设备制造大企业 - 化工设备大企业 - 合资重工大企业
二、国内外超高压技术的发展
（一）各方面的重视与支持


19-20世纪之交，美国就开始超高压研究。 1914年，Bridgman 基于高压物理方面的非凡成就， 或1946年诺贝尔物理奖。 1974年在美国IFT年会（美国食品科学技术学会）上， 再次提出压力+温度的食品保藏方法。 从1986年起，世界每两年举行一次高压技术会议。 欧盟1992年在法国召开超高压食品会议，随后欧盟投 入1.08亿法郎开展十方面研究。 1995年，美国IFT将超高压列入21世纪美国食品工业 主要研究内容之一；欧盟随之。 我国也将超高压列入90年代16个重点开发技术之一。 近十年我国有关超高压方面的国家级项目超过30个。 发达国家著名高校、科研单位都开展这方面研究。
- 压力及施压时间 - 温度、pH值 - 介质与物料的水分活度 - 加压方式、加压工艺

超高压的其他作用
- 肉嫩化、淀粉、蛋白质变性、组织化
- 育种、酒陈化、木材改性、萃取、切割、均质等
（四）我国超高压研究状况及特点
1、比较敏感、比较重视，看好者多，热心者多 2、跟进性研究，知难而进，成绩不小 - 发表了不少文章，提高了知名度 - 一些基础实验性研究：国家基金，地方攻关 - 自己设计制造了一批设备 - 形成了一支队伍 3、特点 - 综述多、实验少； - 研发产品多、机理研究少； - 杀菌研究多，全面研究少； - 主要部件研究多，系统细节研究少。
有关超高压论文分析

从1990年至2004年，在中国期刊网和维普 中文期刊全文库见到的有关超高在食品中 应用的文章共计138篇，综述及信息类论文 71篇、研究论文67篇。 其中果汁加工应用研究14篇、肉乳蛋类15 篇、酒类2篇、其它36篇。

国内超高压设备分布
单位名称 兵科院 52 所 中国农大 华南理工大学 吉林大学 合肥工业大学 南京农业大学 中国农机院 西北农林科大 华南农业大学 设备压力/容积 600MPa/1L 800MPa/2L 700MPa/100mL 400MPa/2L; 800MPa/5L 700MPa/1L 500MPa/30L 500MPa/5L 700MPa/2L 800MPa/15L 800MPa/5L 特点 压温双作用、不锈钢内衬 带窥视窗 压温双作用
食品工业发展的方向

保证食品安全、改善食品质量

改进加工技术、工艺、设备：生物技术、机电 一体化、自动化、智能化、精少加工、绿色加 工、生态化
不断发展新技术、工艺、设备、新产品


食品加工的目标：
来于自然，保持自然，高于自然
农产品加工技术的制高点和热点

深加工可以使已收获农产品减少损失、改善 品位、实现增值并增加农民就业，是农业产 业链的龙头。中低温加工技术及其产业化可 以使食品在规定的货架期内，保持天然、营 养、新鲜，特别利于保持热敏营养及益生菌 的活性等，是农产品加工技术的制高点和热 点。超高压技术是中低温加工技术中最被看 好的高新技术之一。

（ 2004-08-16 11:35 来源：北京信报）

最近几年，Sars、禽流感以及最近我国香港发现 的变异流感病毒… …
世界卫生组织发出警告
由于滥用抗菌药物，医生手里能够对付病菌的武器 已经越来越少，再这样下去，人类很可能将回到无 抗菌药的时代。 老一代抗菌药物失去了原有作用，新一代抗菌药物 的临床寿命又越来越短，耐药菌的发展速度惊人： 开发一种新的抗菌药一般需要10年左右的时间，而 一代耐药菌的产生只要两年。 耐药菌是全人类的敌人，因为它可以在人群中传播， 即使从来没有使用过抗菌药的人，同样可能成为抗 菌药滥用的受害者。有人指出，人类正在与耐药菌 “赛跑”，胜者是谁，尚无法预料。