隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)食品的質(zhì)量及產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來(lái)越高。人們總是去追求色澤好、形狀好、營(yíng)養(yǎng)豐富的產(chǎn)品，而且希望盡可能的保證產(chǎn)品安全，不添加防腐劑和其他化學(xué)添加劑。在罐頭食品殺菌發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，熱力殺菌是我們最常使用、最為經(jīng)濟(jì)的、最為有效的殺菌方式，但是由于其自身有一定的局限性，因此，我們?cè)诓煌５淖穼ば碌臍⒕�方式。利用超高壓技術(shù)加工產(chǎn)品就是其發(fā)展的一個(gè)方向。它能夠有效地克服傳統(tǒng)熱加工處理方法帶來(lái)的很多弊端，能夠較好的保持物料原有的營(yíng)養(yǎng)成分，而且加工活食品的口感適宜、色澤鮮艷、保質(zhì)期較長(zhǎng)，而且整個(gè)食品加工過(guò)程的能量消耗也較傳統(tǒng)的加工工藝有著很大程度地降低。本文結(jié)合研究了超高壓殺菌技術(shù)現(xiàn)狀及殺菌的特點(diǎn) ，旨在推動(dòng)我們國(guó)家在罐頭食品超高壓殺菌技術(shù)方面的研究和應(yīng)用。

超高壓加工技術(shù)（Ultra high-pressure processing）, 又稱(chēng)高靜水壓加工技術(shù)（High hydrostatic pressure processing）或高壓加工技術(shù)（High-pressure processing）, 是指媒介物（通常是液體介質(zhì)，如水）在極高的壓力（例如100~1000MPa）下產(chǎn)生蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化，進(jìn)而引起酶鈍化、微生物滅活、組織改性等物理化學(xué)生物效應(yīng)，從而達(dá)到食品安全保藏及改性。

目前已有很多的研究表明，除極端高壓外，一般強(qiáng)度的高壓不會(huì)影響產(chǎn)品中維生素的含量。Polydera 等比較了還原橙汁的超高壓處理（500MPa,35℃，5min）與傳統(tǒng)熱處理（80℃， 30sec）效果, 發(fā)現(xiàn)前者Vc 降解較慢，而且顏色幾乎沒(méi)有受到影響。同Vc 類(lèi)似，維生素B 族在室溫的高壓下比較穩(wěn)定，但是隨著溫度或是壓力的升高其分解加快。

采用間歇式加壓殺菌的方式殺菌效果明顯優(yōu)于連續(xù)式加壓殺菌效果，許多研究人員認(rèn)為這是優(yōu)于第一次加壓會(huì)引起芽孢發(fā)芽，第二次加壓則使這些發(fā)芽而成的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞殺死。因而對(duì)于易受芽孢菌污染的食物用超高壓多次重復(fù)短時(shí)處理， 殺滅芽孢的效果較好。

受壓時(shí)的溫度對(duì)于滅菌效果有明顯的影響。在高溫和低溫下，高壓對(duì)于微生物的活性影響都比較敏感。微生物本身就怕高溫，因此有高溫的協(xié)同，高壓滅菌效果大大提高。低溫下， 壓力會(huì)使得細(xì)胞內(nèi)冰晶析出而破裂的程度加劇，所以低溫對(duì)于高壓滅菌也有促進(jìn)作用。對(duì)一定濃度的糖溶液，在不同溫度下進(jìn)行高壓殺菌，在同樣的壓力下，殺死同等數(shù)量的細(xì)菌，則溫度高，所需殺菌時(shí)間短。因?yàn)樵谝欢�溫度下，微生物蛋白質(zhì)、酶等成分均會(huì)發(fā)生一定程度的變性。因此，根據(jù)不同食品的需要， 在對(duì)食品各個(gè)方面的品質(zhì)沒(méi)有明顯影響的情況下，適當(dāng)提高溫度對(duì)高壓殺菌有促進(jìn)作用。

不同生長(zhǎng)期的微生物對(duì)壓力反應(yīng)不同。一般地說(shuō)，處于指數(shù)生長(zhǎng)期的微生物比處于靜止生長(zhǎng)期的微生物對(duì)壓力反應(yīng)更敏感。革蘭氏陽(yáng)性菌比革蘭氏陰性菌對(duì)壓力更具抗性，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)更復(fù)雜而更易受壓力等環(huán)境條件的影響而發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化。孢子對(duì)于壓力的抵抗力更強(qiáng)。芽孢類(lèi)細(xì)菌， 同非芽胞類(lèi)的細(xì)菌相比，其耐壓性很強(qiáng)，當(dāng)靜壓超過(guò)100MPa 時(shí)，許多非芽胞類(lèi)的細(xì)菌都失去活性，但芽孢類(lèi)細(xì)菌則可在高達(dá)1200MPa 的壓力下存活。革蘭氏陽(yáng)性菌中的芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的芽孢最為耐壓。

超高壓殺菌時(shí)，各種食品的物理、化學(xué)性質(zhì)不同，使用的壓力要求也不同，例如：用300MPa 的壓力可滅活豬肉糜中腐敗菌和食物中毒菌，而且含菌量隨著施壓時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少， 而滅活橙汁中的酵母、霉菌，所需的壓力低得多。在高壓下，食品的化學(xué)成分對(duì)滅菌效果有明顯作用。蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、碳水化合物對(duì)微生物有緩沖保護(hù)作用，而且這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加速了微生物的繁殖和自我修復(fù)功能。Kanjiro Takahashi 研究了低溫下共存物對(duì)高壓滅菌效果的影響，選用的物質(zhì)分別為NaCl、蛋清、葡萄糖、豬油，在不同壓力和不同溫度下處理，均證明這些物質(zhì)的存在使微生物存活率提高。 食品基質(zhì)含有的添加劑組分對(duì)超高壓滅菌影響很大，但有些食品在高壓殺菌時(shí)可考慮使用天然抑菌劑，其協(xié)同效應(yīng)使處理壓力降低。

每一種微生物生長(zhǎng)繁殖所適應(yīng)的pH 值都有一定的范圍， 氫離子濃度對(duì)其生命活動(dòng)影響 很大。高濃度的氫離子可起菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解，并破壞酶類(lèi)活性。因此酸性環(huán)境不利于多數(shù)微生物的正常生長(zhǎng)，這也是第一代高壓食品以酸性食品，如果醬、果汁等為主的原因之一。Roberts 報(bào)道pH 4 ～ 7 的范圍內(nèi)，以pH4 對(duì)凝結(jié)芽孢桿菌孢子的壓力致死效果最好。Kajiyama 以大腸桿菌苗懸液為對(duì)象，發(fā)現(xiàn)加壓時(shí)間相同時(shí)， pH 7 ～ 8.8，400MPa 的處理與pH 4.4 ～ 5，300MPa 具有相同的致死率。Cola 等人對(duì)杏蜜中的啤酒酵母施以700MPa 的高壓滅菌有pH 3.5 優(yōu)于 pH 5.0 的結(jié)論。當(dāng)然，也有不同結(jié)論。Oxen 用200 ～ 400MPa 處理魯伯紅酵母，結(jié)果pH3.0 ～ 8.0 的范圍內(nèi)結(jié)果差別不大。這可能是由于該試驗(yàn)中，水分活度的影響占了主要地位。總的來(lái)看，高壓酸性食品的研究比較全面， 而關(guān)于超高壓對(duì)低酸性食品的作用則需要對(duì)更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。

水分活度是指食品中水的蒸汽壓和該溫度下純水的飽和蒸氣壓的比值。不同類(lèi)群微生物生長(zhǎng)繁殖的最低水分活度范圍不同，大多數(shù)細(xì)菌為0.99 ～ 0.94， 大多數(shù)霉菌為0.94～ 0.80， 大多數(shù)耐鹽細(xì)菌為0.75，耐干燥霉菌和耐高滲透壓酵母為0.65 ～ 0.60。在水分活度低于0.60 時(shí)，絕大多數(shù)微生物就無(wú)法生長(zhǎng)。所以 水分活度對(duì)滅菌效果影響很大。

阮征等的實(shí)驗(yàn)是用蔗糖等調(diào)節(jié)水分活度，結(jié)果表明，水分活度低于0.94 時(shí)，室溫下400MPa 處理紅酵母15min 所產(chǎn)生的致死作用會(huì)受到抑制。30℃，水分活度為0.96，400MPa 時(shí)， 15min 的處理可使酵母細(xì)胞減少1 個(gè)數(shù)量級(jí)；當(dāng)水分活度減至0.94，酵母失活不足兩個(gè)數(shù)量級(jí)；當(dāng)水分活度低于0.91，幾乎沒(méi)有失活現(xiàn)象。研究表明，水分活度大小對(duì)微生物抵抗壓力非常關(guān)鍵，對(duì)于固體與半固體食品的超高壓滅菌，考慮水分活度的大小十分重要。