隨著人們生活水平的提高，人們對食品的質量及產品的品質要求越來越高。人們總是去追求色澤好、形狀好、營養(yǎng)豐富的產品，而且希望盡可能的保證產品安全，不添加防腐劑和其他化學添加劑。在罐頭食品殺菌發(fā)展的歷史長河中，熱力殺菌是我們最常使用、最為經濟的、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，我們在不停的追尋新的殺菌方式。利用超高壓技術加工產品就是其發(fā)展的一個方向。它能夠有效地克服傳統(tǒng)熱加工處理方法帶來的很多弊端，能夠較好的保持物料原有的營養(yǎng)成分，而且加工活食品的口感適宜、色澤鮮艷、保質期較長，而且整個食品加工過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。本文結合研究了超高壓殺菌技術現(xiàn)狀及殺菌的特點 ，旨在推動我們國家在罐頭食品超高壓殺菌技術方面的研究和應用。

超高壓加工技術（Ultra high-pressure processing）, 又稱高靜水壓加工技術（High hydrostatic pressure processing）或高壓加工技術（High-pressure processing）, 是指媒介物（通常是液體介質，如水）在極高的壓力（例如100~1000MPa）下產生蛋白質變性、淀粉糊化，進而引起酶鈍化、微生物滅活、組織改性等物理化學生物效應，從而達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，一般強度的高壓不會影響產品中維生素的含量。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，而且顏色幾乎沒有受到影響。同Vc 類似，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，許多研究人員認為這是優(yōu)于第一次加壓會引起芽孢發(fā)芽，第二次加壓則使這些發(fā)芽而成的營養(yǎng)細胞殺死。因而對于易受芽孢菌污染的食物用超高壓多次重復短時處理， 殺滅芽孢的效果較好。

受壓時的溫度對于滅菌效果有明顯的影響。在高溫和低溫下，高壓對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， 壓力會使得細胞內冰晶析出而破裂的程度加劇，所以低溫對于高壓滅菌也有促進作用。對一定濃度的糖溶液，在不同溫度下進行高壓殺菌，在同樣的壓力下，殺死同等數量的細菌，則溫度高，所需殺菌時間短。因為在一定溫度下，微生物蛋白質、酶等成分均會發(fā)生一定程度的變性。因此，根據不同食品的需要， 在對食品各個方面的品質沒有明顯影響的情況下，適當提高溫度對高壓殺菌有促進作用。

不同生長期的微生物對壓力反應不同。一般地說，處于指數生長期的微生物比處于靜止生長期的微生物對壓力反應更敏感。革蘭氏陽性菌比革蘭氏陰性菌對壓力更具抗性，革蘭氏陰性菌的細胞膜結構更復雜而更易受壓力等環(huán)境條件的影響而發(fā)生結構的變化。孢子對于壓力的抵抗力更強。芽孢類細菌， 同非芽胞類的細菌相比，其耐壓性很強，當靜壓超過100MPa 時，許多非芽胞類的細菌都失去活性，但芽孢類細菌則可在高達1200MPa 的壓力下存活。革蘭氏陽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，各種食品的物理、化學性質不同，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間的延長而逐漸減少， 而滅活橙汁中的酵母、霉菌，所需的壓力低得多。在高壓下，食品的化學成分對滅菌效果有明顯作用。蛋白質、脂類、碳水化合物對微生物有緩沖保護作用，而且這些營養(yǎng)物質加速了微生物的繁殖和自我修復功能。Kanjiro Takahashi 研究了低溫下共存物對高壓滅菌效果的影響，選用的物質分別為NaCl、蛋清、葡萄糖、豬油，在不同壓力和不同溫度下處理，均證明這些物質的存在使微生物存活率提高。 食品基質含有的添加劑組分對超高壓滅菌影響很大，但有些食品在高壓殺菌時可考慮使用天然抑菌劑，其協(xié)同效應使處理壓力降低。

每一種微生物生長繁殖所適應的pH 值都有一定的范圍， 氫離子濃度對其生命活動影響 很大。高濃度的氫離子可起菌體表面蛋白質和核酸水解，并破壞酶類活性。因此酸性環(huán)境不利于多數微生物的正常生長，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 報道pH 4 ～ 7 的范圍內，以pH4 對凝結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象，發(fā)現(xiàn)加壓時間相同時， 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 的結論。當然，也有不同結論。Oxen 用200 ～ 400MPa 處理魯伯紅酵母，結果pH3.0 ～ 8.0 的范圍內結果差別不大。這可能是由于該試驗中，水分活度的影響占了主要地位�？偟膩砜矗�高壓酸性食品的研究比較全面， 而關于超高壓對低酸性食品的作用則需要對更多的實驗數據進行評估。

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。不同類群微生物生長繁殖的最低水分活度范圍不同，大多數細菌為0.99 ～ 0.94， 大多數霉菌為0.94～ 0.80， 大多數耐鹽細菌為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，絕大多數微生物就無法生長。所以 水分活度對滅菌效果影響很大。

阮征等的實驗是用蔗糖等調節(jié)水分活度，結果表明，水分活度低于0.94 時，室溫下400MPa 處理紅酵母15min 所產生的致死作用會受到抑制。30℃，水分活度為0.96，400MPa 時， 15min 的處理可使酵母細胞減少1 個數量級；當水分活度減至0.94，酵母失活不足兩個數量級；當水分活度低于0.91，幾乎沒有失活現(xiàn)象。研究表明，水分活度大小對微生物抵抗壓力非常關鍵，對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。