目前在市場(chǎng)上存在著巴氏殺菌、歐姆殺菌等多種殺菌方式，這些殺菌方式主要是利用微生物對(duì)于溫度的耐受性差異，通過(guò)溫度變化達(dá)到殺菌目的，這些殺菌方式中，有的因微生物對(duì)溫度的存活溫度不同，在殺菌后會(huì)有少量剩余；有的殺菌方式因溫度過(guò)高，導(dǎo)致食品的風(fēng)味改變、質(zhì)地變軟、色澤暗淡、維生素?fù)p失。而超高壓殺菌作為一種新型的食品保鮮技術(shù)，引起越來(lái)越多的關(guān)注，并得到了較為廣泛的應(yīng)用。超高壓殺菌處理不但能夠殺死食品中的微生物，而且對(duì)食品品質(zhì)的影響較小，能較好地保持食品原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。為了對(duì)超高壓殺菌有進(jìn)一步的了解，本刊記者特采訪了江南大學(xué)副教授唐亞麗老師，請(qǐng)她來(lái)介紹超高壓殺菌在食品行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用情況。

記者：據(jù)了解，超高壓殺菌對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)是一種新型殺菌技術(shù)，請(qǐng)您介紹一下它的發(fā)展歷程及殺菌原理是怎樣的？

唐亞麗：超高壓殺菌是將食品物料以某種方式包裝以后，放入液體介質(zhì)（通常是食用油、甘油、油與水的乳液）中，在100～1000MPa壓力下作用一段時(shí)間后，使之達(dá)到滅菌要求。對(duì)于超高壓殺菌技術(shù)的研究從19世紀(jì)就已經(jīng)開(kāi)始。1899年，一位美國(guó)化學(xué)家Bert Hite首次發(fā)現(xiàn)450MPa的高壓能延長(zhǎng)牛奶的保存期，證實(shí)了高壓對(duì)多種食品及飲料的滅菌效果。1914年P(guān).W.Bridgman報(bào)道了靜水壓下蛋白質(zhì)變性、凝固的報(bào)告，獲得了1946年諾貝爾物理獎(jiǎng)。1986年日本京都大學(xué)林立丸教授作了關(guān)于超高壓食品的研究報(bào)告，并開(kāi)始對(duì)食品的超高壓處理技術(shù)進(jìn)行了有計(jì)劃的研究和開(kāi)發(fā)。1991年4月日本開(kāi)始試售第一種超高壓食品——果醬，其被譽(yù)為21世紀(jì)的食品。1992年在歐洲首次召開(kāi)有關(guān)超高靜壓技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)的會(huì)議。1995年在美國(guó)食品年會(huì)專題報(bào)告中，將超高靜壓食品開(kāi)發(fā)列入21世紀(jì)美國(guó)食品工程的主要研究項(xiàng)目。1997至今先后開(kāi)始有超高壓加工的鱷梨色拉醬、牡蠣等低酸食品出現(xiàn)于國(guó)際市場(chǎng)；并且超高壓不僅僅應(yīng)用于食品的殺菌、鈍酶，關(guān)于食品的高壓解凍、有效成分的提取也已經(jīng)取得相當(dāng)?shù)难芯砍晒?。我?guó)對(duì)超高壓食品的研究在20世紀(jì)70年代中期便已開(kāi)始，在“十一五”期間，也自主研制成功了處理容量500L，最大處理壓力700MPa的智能化、連續(xù)式超高壓設(shè)備，并且實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的工業(yè)化生產(chǎn)。

超高壓殺菌主要是壓力對(duì)微生物的致死作用，通過(guò)改變細(xì)胞的形態(tài)，破壞生物高分子物質(zhì)立體結(jié)構(gòu)中非共價(jià)鍵（如氫鍵、離子鍵和疏水鍵等），破壞細(xì)胞壁，使蛋白質(zhì)凝固，抑制酶的活性和DNA等遺傳物質(zhì)的復(fù)制等，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌等微生物的作用。有研究表明，在400MPa下處理15min，蘋果汁中的菌落總數(shù)降到了20.08cfu/mL，達(dá)到了國(guó)家飲料食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。

記者：超高壓殺菌與我們熟悉的巴氏殺菌、高溫殺菌、歐姆殺菌等殺菌方式相比，有何不同？

唐亞麗：巴氏殺菌、高溫殺菌、歐姆殺菌等殺菌方式主要是利用微生物對(duì)于溫度的耐受性差異，通過(guò)溫度變化達(dá)到殺菌目的。如巴氏殺菌就是利用病原體耐熱性差的特點(diǎn)，用適當(dāng)?shù)臏囟群捅貢r(shí)間處理，將其全部殺滅。但經(jīng)巴氏殺菌后，仍保留了小部分無(wú)害或有益、較耐熱的細(xì)菌或細(xì)菌芽孢；而歐姆殺菌的特征是采用歐姆加熱作為殺菌熱源，是以加熱為主要目的，電流直接通過(guò)食品使熱量以內(nèi)能的形式產(chǎn)生在物料和其他物料內(nèi)部的技術(shù)。熱殺菌雖然能保證食品在微生物方面的安全，但在熱處理時(shí)，熱能穿透食品到達(dá)食物的核心隨后又緩慢冷卻，這個(gè)過(guò)程會(huì)引起一些品質(zhì)變化，比如風(fēng)味改變、質(zhì)地變軟、色澤暗淡、維生素?fù)p失等。

超高壓殺菌屬于非熱加工技術(shù)，又名冷殺菌技術(shù)，冷殺菌是在食品溫度不升高或升高很低的條件下進(jìn)行殺菌，其最大的優(yōu)勢(shì)就是在抑制微生物的同時(shí)，還能很好地保留食品的營(yíng)養(yǎng)以及品質(zhì)特性，彌補(bǔ)了熱殺菌的不足，具有殺菌溫度低、保持食品原有品質(zhì)好、避免了因熱效應(yīng)引起的有效成分損失以及生理活性降低、對(duì)環(huán)境污染小、加工能耗與排放少等優(yōu)點(diǎn)，是一種安全、高效的殺菌方法。如有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)綠竹筍經(jīng)過(guò)超高壓處理后，無(wú)論是從外觀、營(yíng)養(yǎng)成分保留等方面都比傳統(tǒng)的熱加工處理好，且保藏時(shí)間比熱加工處理的長(zhǎng)。如經(jīng)過(guò)超高壓處理后的芒果汁中的萜烯類等主體特征香氣成分的含量沒(méi)有明顯變化，感官評(píng)定結(jié)果表明超高壓處理不僅能很好的保持芒果的特征香氣，而且使芒果汁的清鮮香氣更加突出。

記者：超高壓殺菌技術(shù)主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

唐亞麗：作為新型殺菌技術(shù)，近年來(lái)超高壓殺菌受到了國(guó)內(nèi)外食品行業(yè)的極大關(guān)注。超高壓殺菌技術(shù)主要應(yīng)用于抑制和殺滅微生物，保證食品安全延長(zhǎng)貨架期，在果蔬、奶類肉類、水產(chǎn)品、酒類產(chǎn)品加工中都有著應(yīng)用。例如采用超高壓技術(shù)，在400～600MPa壓力下，能殺死果汁中幾乎所有的細(xì)菌、霉菌和酵母菌，現(xiàn)在日本市場(chǎng)上已有利用超高壓殺菌的果汁、果醬等產(chǎn)品出售。超高壓殺菌處理乳制品與傳統(tǒng)的加熱殺菌乳制品比較，可以很大程度的保留食品內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分和原有風(fēng)味，且殺菌時(shí)間較短，不產(chǎn)生毒性物質(zhì)。但由于有些技術(shù)還不完善，如果用高壓技術(shù)取代熱處理尚需做進(jìn)一步的研究。在常溫下，對(duì)肉制品進(jìn)行超高壓滅菌，革蘭氏陰性細(xì)菌和酵母菌在400MPa左右的壓力下基本滅活；革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌則需600MPa壓力可基本滅活，但孢子類細(xì)菌則較難殺滅。對(duì)豬肉和牛肉進(jìn)行超高壓處理，可改善發(fā)現(xiàn)嫩度、風(fēng)味、色澤及成熟度，而且大大延長(zhǎng)了保質(zhì)期，采用超高壓技術(shù)處理水產(chǎn)品可保持產(chǎn)品原有的色、香、味。超高壓技術(shù)還可用于酒的生產(chǎn)，生酒經(jīng)約400MPa的超高壓處理，將酒中的所有酵母菌及其他部分菌類殺死，從而得到具生酒風(fēng)味，且能長(zhǎng)期保存的超高壓生酒產(chǎn)品。超高壓在速凍、高壓解凍和不凍冷藏方面也有良好的應(yīng)用。利用高壓條件下冰點(diǎn)下降和壓力瞬間傳遞的原理可實(shí)現(xiàn)食品物料的快凍，避免了物料組織的變性和破壞，真正實(shí)現(xiàn)了速凍。同樣，在食品物料解凍時(shí)也可以采用高壓降低溶點(diǎn)的方法，避免了常壓下外部升溫解凍時(shí)間長(zhǎng)和受熱不均勻而造成的營(yíng)養(yǎng)損失和品質(zhì)變化的缺點(diǎn)。

除此之外，超高壓技術(shù)還可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如抑制酶活力、定向催化反應(yīng)、大分子改性、有效成分提取分離等。目前，國(guó)內(nèi)已有研究學(xué)者利用超高壓技術(shù)提取皂苷、卵磷脂、黃酮、熊果酸、番茄紅素等，制備牛乳清蛋白抗氧化肽，調(diào)控蒜氨酸酶、脂肪酶。

記者：超高壓殺菌技術(shù)主要用于哪些包裝材料包裝的食品？會(huì)不會(huì)對(duì)包裝材料的性能造成影響？

唐亞麗：超高壓殺菌技術(shù)作為一種包裝后干預(yù)殺菌方法，為了防止加壓時(shí)產(chǎn)品隨之變形及內(nèi)容物漏失，避免其它如加熱產(chǎn)生產(chǎn)品變質(zhì)等問(wèn)題，從食品包裝的觀點(diǎn)出發(fā)，超高壓食品包裝材料必須受到重視。廣為應(yīng)用的玻璃罐、馬口鐵罐、鋁料罐等包裝材料一般能滿足熱力殺菌的要求，但在食品的超高壓處理工藝中，要求包裝材料至少應(yīng)滿足3個(gè)基本條件：能夠傳遞壓力，在壓力下不被破壞，能防止高壓介質(zhì)的滲入。

基于超高壓殺菌的工作原理，食品一般需預(yù)先采用具有一定柔性的包裝材料，如PE、PP、EVOH或復(fù)合材料PE/PA/ EVOH/PE、PP/EVOH/PP、PA/PE等進(jìn)行包裝，然后經(jīng)超高壓處理。但是關(guān)于超高壓是否會(huì)對(duì)包裝材料的性能造成影響，由于所選用材料的不同以及研究方式的差異目前還沒(méi)有統(tǒng)一的答案。鑒于此，目前對(duì)于超高壓專用包裝的研究幾乎空白，這在一定程度上限制了超高壓的快速發(fā)展。為此，我們課題組將重點(diǎn)研究超高壓作用下食品包裝材料結(jié)構(gòu)與性能的改變機(jī)制，對(duì)相應(yīng)重要的指標(biāo)進(jìn)行分析，找出微觀變化與宏觀變化之間的聯(lián)系，優(yōu)化操作條件，并研究不同的包裝內(nèi)容物對(duì)超高壓對(duì)包裝材料的影響規(guī)律，為超高壓專用包裝材料的分子設(shè)計(jì)與加工工藝提供理論依據(jù)。

記者：我們知道有些包裝材料可能會(huì)遷移到包裝內(nèi)的食品中，進(jìn)而污染到食品，請(qǐng)您介紹下超高壓殺菌過(guò)程中是否會(huì)增加此種情況發(fā)生的概率？

唐亞麗：食品包裝與食品安全有著密切的關(guān)系，包裝材料中有害化學(xué)物質(zhì)的遷移則是引起食品污染的重要途徑之一。目前，美國(guó)、西歐和日本學(xué)者對(duì)紙殼類、塑料類、金屬罐類食品包裝中的小分子污染物的遷移及毒性問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，相應(yīng)的法規(guī)或行規(guī)亦紛紛出臺(tái)，如美國(guó)FDA發(fā)布的FCN通告、歐盟發(fā)布的各類框架協(xié)議等規(guī)章，嚴(yán)格限制了用于食品包裝材料的種類、所用助劑的種類及用量、小分子遷移量等指標(biāo)，最大限度地降低對(duì)被包裝食品的污染，以保障食品的安全性。

包裝為超高壓處理前的必要環(huán)節(jié)，包裝材料的種類、超高壓處理后對(duì)包裝材料結(jié)構(gòu)及性能的影響與食品品質(zhì)密切相關(guān)。已如前所述，目前由于各種原因在超高壓處理對(duì)于包裝材料影響方面還存在分歧，但是已有學(xué)者報(bào)道超高壓處理后包裝材料阻隔性能和物質(zhì)遷移發(fā)生改變，在這種情況下，超高壓殺菌過(guò)程很有可能會(huì)增加遷移的概率，不過(guò)對(duì)于遷移等超高壓處理對(duì)食品包裝材料的影響還有待今后進(jìn)一步的研究。

記者：您覺(jué)得超高壓殺菌技術(shù)在我國(guó)未來(lái)的發(fā)展前景怎樣？

唐亞麗：超高壓殺菌技術(shù)是最具潛力的保鮮技術(shù)之一。據(jù)預(yù)測(cè)，僅日本超高壓食品的市場(chǎng)規(guī)模每年可達(dá)100億美元，許多企業(yè)正投身于角逐這一巨大的市場(chǎng)。我國(guó)人口是日本的100多倍，市場(chǎng)前景的廣闊性比日本不知要大多少倍。超高壓殺菌處理對(duì)食品品質(zhì)的影響較小，能較好地保持食品原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。超高壓食品色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分的保存完整性以及安全、衛(wèi)生的特點(diǎn)迎合了消費(fèi)者的心理需求，更符合當(dāng)前綠色食品的要求，市場(chǎng)前景不言而喻。

近年來(lái)，高壓食品的商業(yè)化進(jìn)程不斷加深、加快，作為一種新型的食品保鮮技術(shù)，超高壓殺菌處理將會(huì)引起越來(lái)越多的關(guān)注，并得到較為廣泛的應(yīng)用。但是也可以看出，目前超高壓專用食品包裝還未引起業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，為此，今后應(yīng)該針對(duì)食品包裝材料在超高壓處理過(guò)程中的機(jī)械性能、阻隔性能等變化，以及材料中可能存在的有毒有害化合物的遷移等方面進(jìn)行更加深入的研究，為超高壓專用食品包裝的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，以推動(dòng)超高壓殺菌這一非熱加工技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，確保食品的質(zhì)量與安全。