在非热处理过程中，精确控制保压和减压速度是保持样品完整性的决定性因素。在实验室环境中，严格要求保压阶段以确保彻底的微生物灭活，而压力释放的速率则决定了食品的物理结构是保持完整还是遭受灾难性损坏。
核心见解：实验室等静压机的价值在于其能够将生物安全与物理质量分离开来。通过稳定保压时间和调节释放速率，研究人员可以在不破坏食品基质的质地、生物活性化合物或细胞结构的情况下，实现必要的微生物减少。
保压阶段的作用
确保微生物灭活
高压食品加工的主要目标通常是在不加热的情况下进行巴氏杀菌或灭菌。稳定的保压创造了一个对微生物致命的恒定、均匀的环境。
如果在此停留期间压力发生波动，细菌或孢子的存活率可能因样品而异。精确控制可确保在所需持续时间内精确维持目标压力，从而消除安全测试中的假阴性。
微观结构响应的一致性
食品基质在物理上会对高压做出反应。保压阶段允许食品的微观结构在压力下做出反应并稳定下来。
此阶段的一致性对于可重复性至关重要。如果没有精确控制，食品组织内部的变化将因批次而异，从而无法分离影响质量的变量。
减压速度的关键性
防止物理损坏
等静压过程中最不稳定的时刻是释放阶段。受控减压对于防止快速膨胀现象至关重要。
如果压力下降过快，食品细胞内捕获的气体或液体会爆炸性膨胀。这会导致物理损坏，例如组织的破裂、开裂或分层。
保持质地和外观
对于评估消费者接受度的研究人员来说，样品的物理外观至关重要。缓慢、受控的释放可保持食品的宏观完整性。
这使得能够对质地和口感进行准确的后处理分析。如果样品因快速减压而破裂，硬度、嚼劲或弹性的测量将无效。
保留生物活性物质
非热处理因能保持营养成分完整而备受青睐。压机的精度可确保施加的物理力不会剪切或降解脆弱的生物活性物质。
通过避免减压过程中组织的机械失效，食品内部的化学环境保持稳定，从而能够准确评估营养物质的保留情况。
理解权衡
突然降压的风险
高压加工中最常见的陷阱是优先考虑速度而非控制。虽然快速减压可以提高产量，但会大大增加样品机械失效的风险。
这种权衡通常会导致“爆裂”的样品，这些样品在微生物上是安全的，但由于质地被破坏而商业上无用。
平衡时间和完整性
延长减压时间可以保护样品，但会增加总循环时间。
- 过快：由于内部压力差，样品会破裂或爆裂。
- 过慢：该过程对于高通量实验效率低下，尽管样品完整性保持很高。
为您的目标做出正确选择
要为您的实验室等静压机选择合适的参数，请考虑您的主要研究目标：
- 如果您的主要重点是微生物安全：优先考虑保压阶段的稳定性，以确保整个样品体积的均匀杀灭效果。
- 如果您的主要重点是质地和结构：优先考虑可变的减压速度，确保您能够减慢释放速率以防止细胞破裂。
- 如果您的主要重点是营养保留：确保压机在保压期间能够维持精确的低温条件，以防止热降解。
真正掌握高压加工不仅在于施加力，还在于控制恢复到大气条件下的精细过渡。
总结表：
| 工艺阶段 | 主要功能 | 对食品样品的影响 |
|---|---|---|
| 保压 | 微生物灭活 | 确保均匀巴氏杀菌和微观结构稳定。 |
| 受控释放 | 结构保持 | 防止细胞破裂、组织开裂和气体快速膨胀。 |
| 精确减压 | 质量保持 | 保持宏观完整性、质地、口感和生物活性营养物质。 |
| 可变控制 | 研究准确性 | 消除批次间差异，获得可重复的科学结果。 |
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参考文献
- Luz María Paucar‐Menacho, Saúl Ricardo Chuqui-Diestra. Emerging non-thermal technologies in the food industry: Advances and potential applications in food processing. DOI: 10.17268/sci.agropecu.2024.006
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