隨著人們生活水平的提高和保健意識(shí)的增強(qiáng)，要求食品企業(yè)不僅要保證食品的安全性和穩(wěn)定性，而且還要盡量保持其原有營(yíng)養(yǎng)成分和新鮮度。而傳統(tǒng)的熱力殺菌技術(shù)對(duì)一些產(chǎn)品特別是熱敏性產(chǎn)品的色、香、味、功能性及營(yíng)養(yǎng)成分等具有破壞作用，經(jīng)過(guò)熱加工的新鮮產(chǎn)品失去了其原有的新鮮度，甚至還產(chǎn)生異味，影響產(chǎn)品質(zhì)量。果蔬及其加工制品作為一類(lèi)熱敏性食品，應(yīng)用超高壓技術(shù)具有獨(dú)特的價(jià)值。［三水河］超高壓HPP技術(shù)通過(guò)水壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的不加熱（或常溫）殺菌，消除各種食物中的潛在病原體和食物腐敗生物，殺菌迅速且均勻，鎖住食品的新鮮外觀、口感和營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)有效延長(zhǎng)保質(zhì)期，HPP超高壓滅菌技術(shù)可被應(yīng)用于所有含液體成分的固態(tài)或液態(tài)食物，如水果、蔬菜、奶制品、雞蛋、魚(yú)、肉、禽、果汁、醬油、醋、酒類(lèi)等。

       一、超高壓殺菌的概念

       殺菌是果汁飲料生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的殺菌方法是采用加熱殺菌的方法來(lái)殺滅飲料及食品中的微生物，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。但是這種殺菌方法存在一定的缺陷；加熱殺菌的溫度太低會(huì)因?yàn)闅⒕蛔愣鴮?dǎo)致產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)，從而降低產(chǎn)品的貨架壽命；加熱殺菌的溫度過(guò)高，導(dǎo)至果汁飲料中的營(yíng)養(yǎng)成分受到大量的破壞，從而造成風(fēng)味劣變、產(chǎn)生熱臭、造成產(chǎn)品的質(zhì)量下降。因此，尋找一種能夠保持果汁飲料天然風(fēng)味和全營(yíng)養(yǎng)素的冷殺菌方法，一直是世界各國(guó)食品業(yè)追求的目標(biāo)。
       超高壓HPP冷殺菌法，就是在密閉得容器內(nèi)，用水作為介質(zhì)對(duì)軟包裝果汁施以400—600MPa的壓力，在這種強(qiáng)壓下，能殺死果汁中幾乎所有的細(xì)菌和酵母菌。這種超高壓處理過(guò)的果汁，可充分保持水果原有的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成份。從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期因此成為當(dāng)前食品加工新技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多的研究者對(duì)超高壓在果蔬汁加工中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，以評(píng)價(jià)超高壓技術(shù)在保持果蔬汁新鮮度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及提高產(chǎn)品微生物安全性和穩(wěn)定性等方面的作用。由此可見(jiàn)，超高壓殺菌方法在果汁飲料殺菌及其它食品加工方面的應(yīng)用，將成為21世紀(jì)最有前途的殺菌方法。

       二、超高壓殺菌的機(jī)理

       超高壓食品是在密封的容器中，用水作介質(zhì)對(duì)食品施加數(shù)百兆帕的壓力，使食品中的蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其結(jié)果是蛋白變性、淀粉湖化、酶失活、微生物死亡。超高壓技術(shù)進(jìn)行食品加工具有的獨(dú)特之處在于它不會(huì)使食品的溫度升高，而只是作用于非共價(jià)鍵，共價(jià)鍵基本不被破壞，所以食品原有的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分影響較小。通過(guò)超高壓處理能夠激活或滅活這些酶，有利于食品的品質(zhì)。
       超高壓會(huì)導(dǎo)致某些高分子物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)變化。例如：在加熱殺菌時(shí)，蛋白質(zhì)在強(qiáng)熱作用下分子激烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致共價(jià)結(jié)合的破壞或新結(jié)合的生成，破壞了蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，使基本物性變異。而超高壓只引發(fā)氫鍵之類(lèi)弱結(jié)合的變化，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的小分子共價(jià)健影響很小或不影響，使分子空間結(jié)構(gòu)變化而無(wú)損基本物性。也就是說(shuō)超高壓可在保留食品原有生鮮風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)，不產(chǎn)生異味的情況下使蛋白質(zhì)、淀粉之類(lèi)高分子物質(zhì)形成不同于熱法所產(chǎn)生的凝膠或固形物，進(jìn)而導(dǎo)致菌體死亡。
       被列為二十一世紀(jì)十大尖端科技之一的超高壓冷殺菌生物處理技術(shù)，不僅是一次工業(yè)革命，更是一次食品保鮮和生物醫(yī)藥發(fā)展的革命，它將對(duì)食品、生物工藝學(xué)產(chǎn)生巨大的影響

        三、超高壓鮮榨果汁的應(yīng)用

       1、對(duì)果汁中細(xì)菌的作用
       在400—600MPa的壓力下，處理細(xì)菌的懸液，然后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其中的Zn、Fe、Mg、Ca、K等金屬離子。結(jié)果表明，所有細(xì)菌的菌體內(nèi)細(xì)胞成分都有滲出現(xiàn)象，高壓處理過(guò)的菌體礦物質(zhì)的含量比沒(méi)有處理的菌液高10倍，其中Fe、Mg的滲出現(xiàn)象最多，達(dá)到21—27倍。這說(shuō)明菌體細(xì)胞膜受到嚴(yán)重的損傷。
       含有芽孢的細(xì)菌有較高的耐壓性，部分研究認(rèn)為，芽孢菌滲出的礦物質(zhì)和類(lèi)似RNA的物質(zhì)的量很小。但是在60℃以上的加熱和超高壓的配合下，可以完全殺滅芽孢菌，使果汁達(dá)到商業(yè)無(wú)菌。

       2、對(duì)果汁中霉菌和酵母菌的作用

       在300—600MPa加壓10分鐘，果汁中易生長(zhǎng)的酵母菌和霉菌類(lèi)完全滅活，其原因除蛋白質(zhì)變形外，還有細(xì)胞膜被壓成許多小碎片和原生質(zhì)等一起變成糊狀，這種不可逆的變化使霉菌和酵母菌無(wú)法修復(fù)而造成死亡。
對(duì)超高壓處理過(guò)的汁液，用UV—160A型分光光度計(jì)在260nm條件下測(cè)定菌體類(lèi)似RNA的物質(zhì)，其結(jié)果和沒(méi)經(jīng)過(guò)超高壓處理的樣品相比，其滲出的類(lèi)似RNA的物質(zhì)增大約10～20倍。
       實(shí)驗(yàn)研究表明，超高壓殺菌殺滅微生物的順序是：酵母菌—霉菌—細(xì)菌—含芽孢的細(xì)菌。

       3、對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

       近年日本、美國(guó)等采用超高壓加工技術(shù)對(duì)熱敏性果蔬汁的香氣進(jìn)行了研究。500MPa 處理的番茄汁其正己醛、3—順—己烯醛含量明顯增加，并產(chǎn)生了脂肪氧化的酸敗氣味。草莓經(jīng)200～400 MPa 處理能較好地保持其香氣，且200 MPa、20min 和500 MPa、20min 處理的草莓香氣成分與未超高壓處理的草莓香氣成分無(wú)顯著的差異。鮮桃經(jīng)超高壓處理后，發(fā)現(xiàn)桃內(nèi)的苯甲醛含量增加，γ—癸內(nèi)酯的含量變化不大。金皇后瓜汁超高壓處理對(duì)其香氣成分有影響，但感官評(píng)價(jià)差異不顯著。草莓、香蕉、蘋(píng)果、菠蘿和橙子等水果典型香氣模擬體系的酯類(lèi)經(jīng)超高壓處理后有一定影響。鮮榨果蔬汁的色澤、香氣受超高壓果蔬汁中殘留酶的影響較大。超高壓可使食品中的酶，如過(guò)氧化氫酶、多酚氧合酶、果膠甲基質(zhì)酶、脂肪氧合酶、纖維素酶等激活或失活，并影響食品的品質(zhì)。研究表明，新鮮橙汁中的甲基酯酶在室溫條件下經(jīng)200～400 MPa的壓力處理可被完全滅活，600 MPa壓力處理能使橙汁中的甲基酯酶不可逆失活99％，葡萄、草莓、杏和蘋(píng)果的PPO對(duì)壓力敏感，并發(fā)現(xiàn)超高壓雖然有鈍化酶的作用，但效果不如熱力加工法。通過(guò)評(píng)定超高壓處理果蔬汁殘留酶的活性及其在冷藏過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品色澤、香氣的影響，可合理地制定每種產(chǎn)品殘留酶活性的指標(biāo)，以控制產(chǎn)品的質(zhì)量。

       四、超高壓鮮榨果汁的前景

       食品超高壓技術(shù)是二十一世紀(jì)食品加工技術(shù)領(lǐng)域的一次革命。超高壓能破壞高分子的氫鍵、離子鍵、鹽鍵，對(duì)共價(jià)鍵影響小，經(jīng)超高壓處理的食品能基本保持其原有的色澤、香氣和維生素等成分。超高壓食品能保持其“原汁、原味”的特性，符合現(xiàn)代食品“天然、營(yíng)養(yǎng)、衛(wèi)生、安全”的發(fā)展方向，能滿足消費(fèi)者崇尚“天然、健康”食品的需求。)1992年日本利用超高壓加工桃醬、草莓醬和酸性果汁獲得成功。1998 年墨西哥AVOMEX公司利用超高壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)了鮮榨油梨汁的商業(yè)化生產(chǎn)。在歐洲市場(chǎng)上也陸續(xù)出現(xiàn)了具有特色的超高壓食品，如果醬、蘋(píng)果汁和橙汁等。食品超高壓加工技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和商業(yè)化應(yīng)用潛力.
       隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們?cè)絹?lái)越重視食品營(yíng)養(yǎng)與自身健康。對(duì)于飲料,人們不再只要求生津止渴,而是迫切需求飲料的多樣化、方便化、營(yíng)養(yǎng)化、功能化。超高壓果蔬汁含有豐富的碳水化合物(主要是葡萄糖和果糖) 、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等多種易為人體吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。果蔬汁除了可生津止渴外,還具有以下功能:
       (1) 是人體重要的能量來(lái)源;
       (2) 由于它的低脂肪特點(diǎn),對(duì)高脂肪疾病有一定的輔助治療作用;
       (3) 是維生素的供給源,每人只要日飲200～300 ml 果蔬汁,就可以補(bǔ)充人體所必需的全部或大部分維生素;
       (4) 含有豐富的礦物質(zhì),是人體新陳代謝必不可少的物質(zhì);
       (5) 果蔬汁含有豐富的檸檬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸等有機(jī)酸,具有重要的營(yíng)養(yǎng)生理作用;
       (6) 有些果蔬品種,富含美容、減肥、降血壓、降血糖、增強(qiáng)免疫力等特殊功效因子。因此,果蔬飲料以其營(yíng)養(yǎng)性和功能性日益倍受消費(fèi)者的青睞。
       隨著中國(guó)人的收入提高和保健知識(shí)深入千家萬(wàn)戶，不少人對(duì)超高壓鮮榨果汁的需求期待已久。而隨著現(xiàn)代人們?nèi)馐车脑黾?，人體的熱量大幅增加，胖子增多，過(guò)去的寒性體質(zhì)普遍被熱性體質(zhì)所代替，因而對(duì)于時(shí)下普遍注意健美身材的消費(fèi)者而言，涼性補(bǔ)陰的果汁的需求量亦會(huì)大幅增加。特別是超高壓鮮榨果汁方便人們出差、旅游、開(kāi)車(chē)、辦公時(shí)隨時(shí)隨地食用，將替代和改變自古以來(lái)食用水果的習(xí)俗和麻煩，這對(duì)于促進(jìn)人們經(jīng)常性地補(bǔ)益果汁營(yíng)養(yǎng)起到了不可替代的作用，食用人群無(wú)疑將會(huì)不斷擴(kuò)大。
       需特別強(qiáng)調(diào)的是：國(guó)內(nèi)龐大的中產(chǎn)階級(jí)就是超高壓鮮榨果汁的消費(fèi)的中堅(jiān)，而前衛(wèi)的年青人歷來(lái)就是新事物的追求者和參與者；加上星級(jí)飯店、高級(jí)會(huì)所、單位團(tuán)購(gòu)需求，將是幾百億元的市場(chǎng)蛋糕。
有理由相信：回歸自然，享受新鮮、營(yíng)養(yǎng)、方便、安全的鮮榨果汁，不但是大多數(shù)人的理想追求，同樣也是相當(dāng)一部分人群的現(xiàn)實(shí)需求。
       近年來(lái) [三水河]在超高壓加工技術(shù)和超高壓設(shè)備大型化研究方面獲重大突破，克服了國(guó)產(chǎn)超高壓設(shè)備與國(guó)外的差距。如高壓缸、增壓器及泵站、密封等主要部件壽命短，故障多，效率低等問(wèn)題，為我國(guó)生產(chǎn)高品質(zhì)的超高壓食品提供世界一流的設(shè)備保障和工藝技術(shù)支持，以滿足和適應(yīng)我國(guó)將作為國(guó)際上最大的超高壓食品市場(chǎng)的需求。
       未來(lái)HPP超高壓食品加工技術(shù)還有更多需要突破的方向，比如在食品殺菌和改性方面等，同時(shí)高壓處理批量連續(xù)化、高壓處理后批量無(wú)菌灌裝等技術(shù)也是發(fā)展方向。而山西 [三水河]為客戶提供全面的超高壓HPP技術(shù)支持與咨詢服務(wù)，為客戶持續(xù)創(chuàng)造新市場(chǎng)、發(fā)掘新機(jī)遇。通過(guò)新技術(shù)強(qiáng)化產(chǎn)品特性，確保滿足人們對(duì)健康營(yíng)養(yǎng)食品的新要求，創(chuàng)造并不斷延伸新產(chǎn)品增長(zhǎng)點(diǎn)。相信，未來(lái)或?qū)⒂懈酄I(yíng)養(yǎng)、健康的HPP超高壓食品出現(xiàn)在市場(chǎng)上。