物理學基本原理認為，加壓和加熱是自然界中存在的能獨立改變物質(zhì)狀態(tài)的特有兩種方式。用高壓加工食品，早在1914年，美國物理學家P.W.布利茲曼就報告了在靜水壓下卵白變成硬的凝膠狀和蛋白質(zhì)變性等現(xiàn)象。但在很長時間里，并沒有人把這種技術應用到食品行業(yè)的研究領域中，直到90年代日本才首次將超高壓產(chǎn)品—果醬投放市場，其獨到風味立即引起了發(fā)達國家政府、科研機構及企業(yè)界的高度重視。至今在歐洲已舉行了多次高壓加工技術的國際學術研討會，食品超高壓加工技術被稱為“食品工業(yè)的一場革命”及“當今世界十大尖端科技”等。而目前，我國生產(chǎn)的飲料采用超高壓殺菌技術研究處于起步階段，還沒有成熟的超高壓殺菌技術可投入飲料行業(yè)的生產(chǎn)中，但國內(nèi)一些研究人員已參與國際合作研究并跟蹤這一高新技術的發(fā)展。
超高壓食品的優(yōu)點
到目前為止，幾乎所有的研究都表明，超高壓食品不僅具有傳統(tǒng)熱加工食品的功能，而且具有獨特的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：
1） 超高壓處理飲料等不會使維生素、色素、香氣等低分子物質(zhì)發(fā)生變化或產(chǎn)生異臭物，加壓后飲料仍保持“原汁原味”—生鮮風味、天然色澤和營養(yǎng)成分。
2） 超高壓處理后，蛋白質(zhì)的變性狀態(tài)及淀粉的糊化狀態(tài)與加熱處理也有所不同，可以期待獲得具有新物性的食品。
3） 超高壓處理可以在保持食品原有風味條件下“冷殺菌”，這種食品可再經(jīng)簡單加熱后食用，從而擴大半調(diào)理食品的用途。
4） 高壓加工可以同熱加工組合進行，使食品加工過程多樣化，能開發(fā)出各種未來新食品及加工工藝。
5） 超高壓處理是液體介質(zhì)短時間內(nèi)等同壓縮過程，從而實現(xiàn)殺菌的均勻、瞬時、高效性，且較加熱法耗能低。
而超高壓殺菌的主要作用是，延長食品味道鮮美的時間，提高食品保藏的貨架期，阻礙微生物對食品的污染，這為開發(fā)21世紀高質(zhì)量的食品開辟了最新的途徑！
飲料的超高壓靜態(tài)殺菌工藝
首先，將飲料裝在耐壓、無毒、柔韌并能傳遞壓力的軟包裝內(nèi)，并進行真空密封包裝（以避免壓力介質(zhì)混入），或直接將高壓腔設計為內(nèi)外兩層，內(nèi)層為可收縮的撓性內(nèi)膽，外層為承受高壓不可變形容器。殺菌前先將控制系統(tǒng)按預設的值進行調(diào)節(jié)，超高壓飲料因品種、物性等存在差異，因此，其最佳處理工藝也可能會出現(xiàn)一定程度的差異。飲料的超高壓靜態(tài)殺菌一般處理工藝是：升壓→保壓→卸壓，殺菌是通過10 min左右的保壓來實現(xiàn)，因此被稱為超高壓靜態(tài)殺菌方式；最高壓力值的大小、保壓時間均可以預先設定，由調(diào)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。這種方式通常為不連續(xù)式，但可以設計幾個高壓腔互相協(xié)調(diào)，可以實現(xiàn)半連續(xù)化生產(chǎn)。
飲料的超高壓動態(tài)殺菌工藝
被加工的飲料本身是液體，如果汁、啤酒、茶飲料等，可以直接以加工物料取代水等壓力介質(zhì)，實現(xiàn)進料卸料的連續(xù)化生產(chǎn)，但須對設備進行預殺菌。其處理的核心工藝比靜態(tài)的處理方式簡潔：升壓→動態(tài)卸壓。但該處理工藝的動態(tài)卸壓與靜態(tài)殺菌方式的卸壓有所不同，它是通過瞬時卸壓，或梯度減壓，或變載荷式加減壓方式來實現(xiàn)殺死細菌等微生物的目的。動態(tài)殺菌裝備的超高壓腔卸壓閥處必須設定一個壓力控制裝置，即可按設定值卸壓排料，從而實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)化作業(yè)。從目前的研究成果看，超高壓對液體飲料、果汁等的殺菌方式研究較多，若實現(xiàn)動態(tài)的超高壓殺菌，將會有更高的實用性價值。為了提高工效，降低成本，連續(xù)化作業(yè)的動態(tài)超高壓殺菌設備尚有待開發(fā)、完善。
