超高壓處理（HPP）的核心在于利用等靜壓原理，即在液體介質(zhì)中，壓力能均勻且瞬時地傳遞至產(chǎn)品各處。通常施加的靜水壓力范圍為400至600兆帕，可破壞生物大分子中的非共價鍵。具體而言，這種高壓會使微生物中維持正常功能的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，并破壞其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)有效滅活。由于這種作用機(jī)制幾乎不受產(chǎn)品形狀影響，因而可對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的食品實現(xiàn)均勻處理。

該工藝的流程是將包裝好的食品置于充滿水的壓力容器中，然后迅速加壓并保持一定停留時間，通常為幾秒至幾分鐘，隨后釋放壓力。加壓過程中會使食品產(chǎn)生約15%的體積壓縮，這會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去原有結(jié)構(gòu)，進(jìn)入一種由壓力誘導(dǎo)的高勢能狀態(tài)。當(dāng)壓力釋放后，由于缺乏細(xì)胞酶的引導(dǎo)，蛋白質(zhì)無法恢復(fù)至原始折疊狀態(tài)，因而會形成一種新的三級結(jié)構(gòu)，這種新結(jié)構(gòu)通常會喪失生物活性。要知道，如果蛋白質(zhì)在失去結(jié)構(gòu)后還能自發(fā)恢復(fù)活性，那細(xì)胞就不需要去制造那些幫它恢復(fù)活性的酶。既然不需要，這些酶也就不會在生物進(jìn)化中被保留下來。

HPP處理微生物滅活的主要機(jī)制是破壞微生物細(xì)胞膜。這種破壞會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外泄，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。其次，高壓對蛋白質(zhì)折疊過程的干擾會導(dǎo)致酶失活，進(jìn)而抑制代謝活動，減緩食品腐敗。與依賴熱傳遞且可能導(dǎo)致熱敏化合物大量降解的熱處理不同，HPP工藝能最大程度減少食品化學(xué)成分的變化，從而保留維生素、色素和風(fēng)味物質(zhì)。HPP工藝對酶的影響取決于酶的類型，有些酶對壓力極為敏感。理想情況下，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)微生物和特定食品基質(zhì)來優(yōu)化具體壓力參數(shù)和停留時間，以達(dá)到預(yù)期的微生物滅活和酶控制水平，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量。但在實際操作中，加工商往往采用標(biāo)準(zhǔn)化程序。

HPP技術(shù)可用于生產(chǎn)“冷榨”果汁，在延長保質(zhì)期同時，保留果汁天然風(fēng)味和維生素含量。

在食品領(lǐng)域的有趣應(yīng)用

HPP工藝適用性廣泛，已被應(yīng)用于多類食品。在即食（RTE）肉類和禽類制品中，HPP技術(shù)能有效殺滅單核細(xì)胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）等病原體，為熟食、香腸和禽類制品等提供關(guān)鍵安全保障；對于果汁和飲料，HPP技術(shù)使得生產(chǎn)“冷榨”果汁成為可能，在延長果汁保質(zhì)期的同時，不會影響其天然風(fēng)味和維生素含量，這將吸引那些青睞低加工、富含營養(yǎng)飲料的消費者；在牛油果制品方面，HPP技術(shù)可防止酶促褐變，保持牛油果醬和牛油果果肉鮮亮綠色和細(xì)膩口感，顯著延長其保質(zhì)期。正如由Lilián Robayo所撰寫的報道稱，RV Fresh Foods已經(jīng)在牛油果行業(yè)通過安裝高壓處理設(shè)備擴(kuò)大了其業(yè)務(wù)規(guī)模；對于海鮮產(chǎn)品， HPP技術(shù)能在不加熱的情況下對貝類進(jìn)行去殼處理，從而提高產(chǎn)量并改善口感，同時還能有效殺滅弧菌屬細(xì)菌（Vibrio），提升海鮮安全性；最后，HPP技術(shù)能夠保持水果和蔬菜的脆度和新鮮度，延長其保質(zhì)期并減少浪費。

Catapult Commercialization Services研發(fā)副總裁Jim Jindra指出：“HPP 徹底改變了即食肉類的安全標(biāo)準(zhǔn)，能夠在不加熱的情況下殺滅李斯特氏菌，其價值不可估量。但針對不同食品基質(zhì)優(yōu)化工藝參數(shù)，仍是當(dāng)前研究重點。”
 
應(yīng)用局限性

盡管超高壓處理（HPP）技術(shù)具備諸多優(yōu)勢，但也并非毫無局限性。HPP處理設(shè)備的初始投資成本高昂，這使得小型加工商難以負(fù)擔(dān)，因此，他們通常采用委托合同加工商模式來使用HPP技術(shù)。這種方式能降低因設(shè)備所有權(quán)帶來的資金門檻。

含氣量高或結(jié)構(gòu)脆弱的產(chǎn)品并不適合采用HPP技術(shù)。例如，那些內(nèi)部帶有完整氣腔（含有氣泡結(jié)構(gòu)）的整顆水果和蔬菜，在高壓環(huán)境下會被壓碎或變形。此外，HPP技術(shù)要求產(chǎn)品使用能夠承受高壓且不發(fā)生破裂的軟包裝。像玻璃或金屬罐這類硬質(zhì)包裝通常不適用，因為無法傳導(dǎo)壓力，受壓時易損壞。

有效的包裝解決方案包括使用如塑料杯和包裝袋等柔性或半剛性材料，這類材料可在高壓環(huán)境下保持產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性。因此，選擇合適包裝材料對于防止內(nèi)容物外泄、保障產(chǎn)品安全至關(guān)重要。包裝工程師 Jessica Schwartz 指出：“柔性包裝的發(fā)展是HPP技術(shù)得以成功應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。耐高壓薄膜和包裝袋不斷推陳出新，不僅提升了產(chǎn)品的保護(hù)性能，也改善了外觀展示效果。然而，確保包裝在極端壓力下保持完整性，仍是需要重點關(guān)注的領(lǐng)域。”

技術(shù)創(chuàng)新與未來拓展

商業(yè)化專家Matt Tom解釋道：“HPP技術(shù)讓我們能夠生產(chǎn)出以前無法實現(xiàn)的產(chǎn)品，比如提供保質(zhì)期更長且口感如新鮮榨取的果汁和鱷梨醬，這是一大競爭優(yōu)勢。不過，要達(dá)到最佳效果，了解每種產(chǎn)品成分所需的特定壓力和作用時長至關(guān)重要。隨著HPP技術(shù)的進(jìn)步，例如與熱循環(huán)技術(shù)相結(jié)合，可極大拓寬食品種類和微生物范圍。與此同時，委托加工模式使中小型企業(yè)也能采用這項技術(shù)，而無需承擔(dān)巨額資本支出，真正實現(xiàn)了公平競爭。”

隨著技術(shù)迭代和成本下降，HPP技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。當(dāng)前研究正探索其在粉末和干性原料加工中應(yīng)用的可能性。更高效、更具成本效益的超高壓處理設(shè)備的發(fā)展將進(jìn)一步普及這項技術(shù)，使其能被更廣泛地應(yīng)用。RV Fresh Foods公司也計劃拓展產(chǎn)品矩陣，推出多種以牛油果為基礎(chǔ)的調(diào)味醬、果泥，以及健康零食和蘸醬等高附加值產(chǎn)品，以響應(yīng)消費者對健康便捷食品不斷增長的需求。

總之，超高壓處理技術(shù)是食品加工領(lǐng)域的一大飛躍，它為保持食品新鮮度和延長保質(zhì)期提供了一種安全有效的方法，成為“少添加、輕加工”趨勢下的重要突破口。盡管該技術(shù)尚存在一些局限性，但隨著設(shè)備效率提升與工藝創(chuàng)新推進(jìn)，HPP有望進(jìn)入更多食品品類核心工藝環(huán)節(jié)，在保障食品安全、提升品質(zhì)體驗的同時，為行業(yè)注入更多靈活性與可持續(xù)發(fā)展的可能性。

作者：Jamie Valenti-Jordan， Food Finance Institute食品品牌項目經(jīng)理

來源：榮格-《 國際食品加工及包裝商情》

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