超高压如何实现“冷杀菌”？

HPP的杀菌机制主要基于以下科学原理：

• 细胞膜破坏：超高压导致微生物细胞膜破裂、蛋白质变性，细胞结构不可逆损伤。

• 酶失活：高压使微生物代谢关键酶（如ATP酶）失活，阻断其生理功能。

• 蛋白质变性：非共价键（氢键、离子键等）在高压下断裂，导致病原体蛋白质结构坍塌。

关键点：HPP对细菌、霉菌、酵母等微生物有效，但对细菌孢子（如肉毒杆菌孢子）和部分病毒灭活效果有限，需结合其他技术（如酸性环境或冷藏）确保安全。

1. 预处理：食品密封于柔性包装（如塑料瓶、真空袋），避免压力传递介质（通常为水）污染。

2. 加压阶段：将包装食品放入高压容器，注入水作为传压介质，在 1~5分钟内 快速升压至目标值（如600MPa）。

3. 保压阶段：维持高压 1~5分钟（时间依产品需求调整），确保压力均匀渗透。

4. 泄压与取出：瞬间泄压（毫秒级），取出产品，全程温度可控（通常 10~30℃）。

注：压力均匀作用于食品各个位置，不受形状限制，但含气量高的食品（如泡沫类）需特殊处理。

• 成本较高：设备投资大（单台HPP机器约100~500万美元），适合高附加值产品。
  解决方案：共享加工中心、规模化生产降低单件成本。

• 不适用所有食品：对多孔、干燥或含气泡食品（如面包、草莓）效果有限。
  解决方案：结合气调包装（MAP）或脉冲电场（PEF）技术。

• 孢子灭活研究：探索高压协同温和加热（HPP+50℃）的新工艺。

• 植物基食品优化：提升HPP对植物蛋白质构的改良作用。

总结：HPP通过物理压力而非热量实现杀菌，是“清洁标签”食品革命的基石技术。随着设备成本下降和工艺创新，其应用范围正从果汁、海鲜扩展到婴辅食品、医疗膳食等领域。