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超高压杀菌的基本原理

一、高压杀菌的基本原理

高压杀菌就是将食品物料以某种方式包装以后,置于高压(200MPa以上)装置中加压处理,使之达到商业灭菌的要求。

食品高压杀菌的基本原理就是压力对食品微生物的致死作用。高压导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化,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的变化,引起微生物的致死。

1.高压对细胞形态的影响

高压能够引起微生物特别是原虫运动的停止,这可能与高压引起的微生物结构变化有关。但大多数微生物在解除压力后会返回到正常状态开始重新运动。

2.高压对细胞生物化学反应的影响

高压会使蛋白质()变性,从而使酶失活。而且当高压在100300MPa时,变性是可逆的,但当高压超过300MPa时,这种变性是不可逆的。变性随压力的升高和时间的延长而加强。

酶的压致失活的机制是:改变分子的内部结构;活性部位上的构象发生变化。

3.高压对微生物基因机制的影响

核酸对剪切力的作用虽然敏感,但对流体静压力的耐受力却远远大于蛋白质。当施加的压力高达1000MPa时,鲑鱼精子和小牛胸腺的DNA天然结构在2540℃下60min不发生变化。但尽管DNA在压力下有这种稳定性,而由酶催化的DNA的复制和转录步骤却因压力而中断。

4.高压对细胞壁膜的影响

在高压作用下,细胞膜的双层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小而收缩。加压的细胞膜常常表现出通透性的变化。在核蛋白中,钾和钠的流出随压力升高超过40MPa而呈直线性下降。一般认为,对于微生物,压力引起损伤的前沿部位可能是细胞膜。

微生物受压情况.jpg

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