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保留生物活性，HPP技术在植物性食品加工中优势尽显

Plasmid 2022-12-20 12:27:52 上海

蔬果是人类摄取营养、多种生物活性物质的便捷来源。但去皮、切块、榨汁等工序容易造成食材腐烂，故需以特定加工方式确保食用安全，延长植物性加工食品保质期。果汁、冰沙、果泥等食品惯常以巴氏加热杀菌处理。但热处理易引起营养成分和功能缺失，改变原有颜色和风味。

近年来，消费者对最少加工食品需求日益增加，包括超高压灭菌处理(HPP)在内的非热技术越来越受厂商欢迎。HPP技术不会破坏共价键，完好保存对热敏感的分子（如维生素及其他生物活性物质），保证安全食用的同时保留食材原本性状，成为业内应用最广泛的非热保存技术。

海普巴利克(Hiperbaric)致力于科学传播和交流

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作为HPP技术的世界领导者、新鲜、健康、安全食品的积极传播者，海普巴利克(Hiperbaric)与其HPP学术网络机构合作，致力提升HPP技术的社会认知度。最近，海普巴利克(Hiperbaric)业务发展副总裁Carole Tonello博士在《食品》期刊上发表了一篇题为《HPP在植物性食品中的应用》评论文章，分享了她对HPP工业环境的见解

在《食品》期刊上题为《HPP在植物性食品中的应用》文章截图

植物之所以能为人类提供营养和健康，与其富含的色彩缤纷化合物息息相关。这些化合物分为叶绿素、类黄酮和类胡萝卜素三类。Carole Tonello博士一文谈及HPP技术有助完好保留这些色素，并进一步提高其生物利用度。

富含色素蔬果的色谱示意图(Chen, C., 2015)

叶绿素是绿色蔬果的主要色素，以化合物形式存在于植物细胞内。一旦细胞壁破裂，化合物及其它活性物质流出，叶绿素变得极不稳定，迅速成橄榄绿或棕色。几乎任何食品加工干预甚至储存过程中产生的热量都会催化叶绿素的变色反应，如豌豆、菜豆、菠菜等绿色蔬菜在加热后变得不再鲜绿。而HPP技术则在很大程度上保留了原本鲜活的绿色。2012年的一项研究指出，即使在高强度HPP环境下（6000bar或87000psi高水压持续作用25分钟），不会造成叶绿素降解，相反能延缓菠菜泥酶促褐变。与传统的热巴氏杀菌（摄氏100度或华摄212度持续作用1分钟）相比，HPP技术更好地保留了菠菜原有的鲜绿。

未处理新鲜菠菜泥、HPP处理（6000bar/87000psi, 25分钟）、热巴氏杀菌（100ºC/212ºF, 1分钟）三种菠菜所含叶绿素a和b浓度数据对比(Wang et al., 2012)

类黄酮是一种蔬果中常见水溶性色素，如葡萄、浆果、李子、樱桃含有紫色、蓝色和红色花青素，苹果、洋葱、马铃薯、花椰菜等浅色蔬果含有黄色花黄素，以及苹果、葡萄、茶等含有无色儿茶素和白花青素。花青素易受氧化、高温、pH值变化影响而不稳定。2021年的一项研究证明，HPP技术不仅能保留这些化合物，更可提高其浓度。研究人员以温和的HPP技术方式处理从葡萄和葡萄渣提取出来的类黄酮。与未经HPP处理的对比组数据比较，类黄酮粹取率提升了80%。

对照组与HPP处理后（200MPa, 10分钟）葡萄外形和外观对比，并显示内部果肉和种子细节(Morata et al., 2021)

类胡萝卜素是主要的脂溶性化合物，让动植物呈现黄色、橙色和红色。其中部分化合物属维生素A族。虽然维生素A多源自动物性食品，但类胡萝卜素是是形成维生素A的前体。例如，Cilla等人(2020)在模拟体外胃肠消化后评估了HPP(400MPa/40ºC/1分钟)柑桔汁中生物活性化合物的浓度。经过HPP处理的果汁中总类胡萝卜素和其他抗氧化化合物的浓度高于未处理的果汁；显示出这些化合物更好的稳定性和生物可及性。

下一步的研究

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超高压灭菌技术对部分蔬果产品，特别是当pH值高于4.6时的保质期有一定局限性。内源性劣化酶的活性、耐压腐败微生物的生长以及其他非酶促（通常是氧化）反应都会缩短食品保质期。有见于此，海普巴利克(Hiperbaric)的下一个研究目标是与英联邦科学与工业研究组织(CSIRO)合作，开发用于高压热处理(HPTP)的隔离罐。高压结合微热（远低于传统食品保鲜技术所需热量），有机会实现对某些内源性酶和抗性细菌孢子的协同效应。

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