何三龍 姜超

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1 超高壓技術(shù)概述

超高壓技術(shù)原理。超高壓技術(shù)（UHP），也稱為高靜壓技術(shù)（HHP），指的是一個(gè)食品加工方法，它改變了活動(dòng)，變性或凝膠酶等生物大分子的蛋白質(zhì)和淀粉在食品在室溫或低溫下超過(guò)100MPa 的壓力，同時(shí)殺死細(xì)菌和其他微生物。超高壓技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是以水或其他液體介質(zhì)作為壓力傳遞介質(zhì)，將加工后的食品真空密封包裝放入其中，并在一定溫度下進(jìn)行加壓。超高壓殺菌，抑制酶活性，可用于食品殺菌和保鮮可用于冷凍食品的均勻快速冷凍或解凍；超高壓可以破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，加速物質(zhì)從細(xì)胞中流出，所以它可以用來(lái)幫助提取某些物質(zhì)[1]。

2 材料與方法

2.1 材料和試劑

五味子、五味子乙素（中國(guó)醫(yī)藥生物制品檢驗(yàn)所）、柱層析硅膠（100 目，青島海洋化工廠）、氯仿（北京化學(xué)試劑廠）、變色酸（沈陽(yáng)東興試劑廠）、硫酸（北京化學(xué)試劑廠），食用蔗糖。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

粉碎機(jī)（fz102 型）；超高壓等靜壓機(jī)（dl700-0．55×1．5）；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（uv757c RT）；電子天平（ma110）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（RE-52）。

2.3 試驗(yàn)方法

（1）采用比色法測(cè)定總木脂素、總糖、有效酸度、總酸和可溶性固形物。

（2）超高壓萃取法準(zhǔn)確稱取五味子粉2g（40 目），根據(jù)試驗(yàn)條件加入適量溶劑，密封，進(jìn)行超高壓處理。樣品過(guò)濾后，將濾液移入容量瓶中，固定溶劑體積，得到待測(cè)提取液。木脂素總收率= 提取液中總木脂素/ 五味子樣品質(zhì)量×100% 在萃取過(guò)程中，由于溫度、壓力等因素的影響，萃取過(guò)程中主要考慮溫度和壓力的關(guān)系[2]?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)的合理性和經(jīng)濟(jì)性，試驗(yàn)壓力范圍為100-500MPa，溶劑濃度范圍為30%-90%，固液比范圍為1：10-1：90。采用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)超高壓提取五味子總木脂素的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，并用均勻設(shè)計(jì)軟件v4．0 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2.4 結(jié)果與分析

在最佳工藝條件下，乙醇濃度越高，用量越大。為了減少乙醇的損失和降低成本，在工業(yè)實(shí)踐中應(yīng)選擇低濃度乙醇溶液作為萃取溶劑。同時(shí)，如果溶劑使用過(guò)度，后續(xù)處理的工作量會(huì)增加，生產(chǎn)成本也會(huì)增加。因此，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，考慮到實(shí)際的生產(chǎn)潛力，試圖確定改進(jìn)的提取工藝的條件。，當(dāng)乙醇濃度低于45% 時(shí)，木質(zhì)素的總收率較低，而選擇低濃度的乙醇溶液不利于提取總木質(zhì)素；當(dāng)固體溶液較弱時(shí)，活性成分與溶劑的接觸減少，不利于總褐煤的提取。

2.5 五味子飲料的超高壓滅菌

一般來(lái)說(shuō)，引起酸性飲料變質(zhì)的主要細(xì)菌是酵母、霉菌等腐敗菌。根據(jù)FDA 的說(shuō)法，這些細(xì)菌在300-400mpa 的壓力下處理10 分鐘后就被殺死了。低壓處理可滅活寄生蟲和病毒。酸性飲料中的孢子不會(huì)繁殖，這意味著五味子茶飲料（pH=3．15）沒(méi)有芽孢菌滅活問(wèn)題。因此，在300-400mpa 的壓力下，五味子飲料中的腐敗細(xì)菌和有害細(xì)菌可以被滅活。同時(shí)，超高壓處理時(shí)間與壓力成反比，壓力越大，所需時(shí)間越短。因此，為了提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，試驗(yàn)飲料的壓力設(shè)置為400mpa，時(shí)間設(shè)置為5min。五味子飲料的質(zhì)量檢測(cè)包括感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、健康指標(biāo)和產(chǎn)品保質(zhì)期。五味子飲料常溫保存半個(gè)月后，對(duì)照品中出現(xiàn)渾濁和細(xì)菌。經(jīng)過(guò)3 個(gè)月的處理，飲料仍為鮮紅色，有五味子的味道，清澈透明，無(wú)沉淀，結(jié)果仍符合GB2759-81 的規(guī)定。結(jié)果表明，經(jīng)400mpa處理5min 的五味子飲料能滿足商品飲料的無(wú)菌要求。

采用均勻的設(shè)計(jì)方法： 壓力350mpa，溶劑70% 乙醇，固體/液體比為1：90，確定了五味子總木脂素的最佳提取條件?？紤]到生產(chǎn)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)性，提取條件提高到350mpa，乙醇為60%，固體/ 液體比為1：50（w/V）。在這種情況下，總木脂素的總收率為2．99%，高于傳統(tǒng)工藝。經(jīng)過(guò)非常高壓的處理，濾液是透明的，沒(méi)有氣味和少量的雜質(zhì)。保持原材料的原始顏色和氣味[3]。不需要其他染料成分或試劑來(lái)減少氣味。在400mpa 的壓力下處理5 分鐘后，五味子飲料可以殺死導(dǎo)致酸性飲料腐爛的常見(jiàn)細(xì)菌和致病菌。同時(shí)，超高壓滅菌過(guò)程對(duì)飲料的顏色、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)影響不大，滅菌均勻、快捷、有效。五味子飲料的生產(chǎn)沒(méi)有加熱過(guò)程或冷卻設(shè)備。提取和滅菌過(guò)程可以在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，減少了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的投資。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超高壓技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多。因此，對(duì)超高壓技術(shù)的研究也越來(lái)越重要。人力、物力、財(cái)力等方面，研究了相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)，研究了高壓技術(shù)使用的元件、系統(tǒng)，促進(jìn)了技術(shù)向社區(qū)高壓相關(guān)產(chǎn)業(yè)的傳輸，更好地服務(wù)于人類。