超高压食品灭菌技术[终稿]

超高压食品灭菌技术[终稿]

超高压食品灭菌技术

根据杀菌时温度不同，杀菌可分为热杀菌和冷杀菌。其中冷杀菌又根据使用手段不同分为物理杀菌和化学杀菌。冷杀菌中的物理杀菌是目前杀菌技术发展的趋势。物理杀菌克服了热杀菌和化学杀菌的不足之处，是运用物理方法，如高压、场(包括电尝磁场)、电子、光等的单一作用或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。

超高压技术是90年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，它是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中，经100Mpa(约为987个大气压)以上超高压处理一段时间，从而达到加工保藏食品的目的。

一超高压技术处理食品的特点:

超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较校在食品加工过程中，新鲜食品或发酵食品由于自身酶的存在，产生变色变味变质使其品质受到很大影响，这些酶为食品品质酶如过氧化氢酶、多酚氧化酶、果胶甲基质酶、脂肪氧化酶、纤维素酶等，通过超高压处理能够激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。超高压处理可防止微生物对食品的污染，延长食品的保藏时间，延长食品味道鲜美的时间。

二超高压技术与传统的加热处理食品比较

优点在于:

1.超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分，例如，经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸，在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。

2.超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品。

3.超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食品可简单加热后食用，从而扩大半成品食品的市常

4.超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器杀菌，啤酒液经高压处理可将99.99%大肠杆菌杀死。

三超高压技术与传统的化学处理食品(即添加防腐剂)比较

优点在于:

1.不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负面作用，保证了食用的安全。

2.化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显。

3.超高压杀菌条件易于控制，外界环境的影响较小，而化学试剂杀菌易受水分、温度、pH值、有机环境等的影响，作用效果变化幅度较大。

4.超高压杀菌能更好的保持食品的自然风味，甚至改善食品的高分子物质的构象，如作用于肉类和水产品，提高了肉制品的嫩度和风味;作用于原料乳，有利于干酪的成熟和干酪的最终风味，还可使干酪的产量增加。而化学试剂没有这种作用。

四超高压杀菌技术的工艺特点:

超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本低，与气体相比较无爆炸的危险，能耗校通常压力为100-600MPa，当压力超过600MPa以上时，需要采用油作为压力介质。

固态食品和液态食品的处理工艺不同。固态食品如肉、禽、鱼、水果等需装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内，进行真空密封包装，以避免压力介质混入，然后置于超高压容器中，进行加压处理。处理工艺是升压保压卸压三个过程，通常进料、卸料为不连续方式生产。液态食品如果汁、奶、饮料、酒等，一方面可像固态食品一样用容器由压力介质从外围加压处理。也可以直接以被加工食品取代水作为压力介质，但密封性要求严格，处理工艺为升压动态保压卸压三个过程，用第二种方法可进行连续方式生产。

多数生物经100MPa以上加压处理即会死亡。一般情况下，寄生虫的杀灭和其他生物体相近，只要低压处理即可杀死，病毒在稍低的压力即可失活，细菌、霉菌、酵母的营养体在300-400MPa压力下可被杀死，而芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。压力处理的时间与压力成反比:压力越高，则处理所需时间越短。另外，超高压杀菌的效果还受温度、食品的组分的影响。

五超高压食品灭菌技术的应用

自1991年4月日本首次将高压产品果酱投放市场，其独到风味立即引起了发达国家政府、科研机构及企业界的高度重视。食品超高压处理技术被称为“食品工业的一场革命”、“当今世界十大尖端科技”等，可被应用于所有含液体成分的固态或液态食物，如水果、蔬菜、奶制品、鸡蛋、鱼、肉、禽、果汁、酱油、醋、酒类等。超高压处理技术涉及食品工艺学、微生物学、物理学、传感器、自动化技术等学科，由于设备成本高、投资巨大，目前国内的食品超高压处理技术还处于研究阶段，还没有成熟的超高压灭菌技术投入食品工业生产，但超高压食品极符合21世纪新型食品的简便、安全、天然、营养的消费需求，相信它有着巨大的潜在市场和广阔的发展前景。

食品超高压冷杀菌技术研究进展

食品工业中采用的杀菌方法主要有加热杀菌和非加热杀菌两大类。非加热杀菌是指不用热能来杀死微生物，故又称为冷杀菌。热杀菌法比较古老，目前已臻完善。传统的热杀菌法虽然能保证食品在微生物主面的安全，但热能会破坏对热敏感的营养成分，影响食品的质构、色泽和风味。冷杀菌技术虽然起步较晚，但由于消费者要求营养、原法原味的食品的呼声日益高涨，冷杀菌技术受到日益重视并进展很快。冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持食品的固有营养成分、质构、色泽和新鲜程度。冷杀菌技术近来成为国内外食品科学与工程领域的研究热点。

本文综述了国内外在超高压冷杀菌技术方面的研究进展

1(1 超高压杀菌技术的原理食品超高压技术(Ultra-High Pressure processing，UHP)简称高压技术(High Hydrostatic Pressure，HHP)或高静水压技术。食品超高压杀菌，即将包装好的食品物料放入流体介质(通常是食用油、甘油、油与水的乳液)中，在100~1000MPa压力下处理一段时间使之达到灭菌要求。其基本原理就是利用压力对微生物的致死作用，主要通过破坏细胞膜、抑制酶的活性和影响DNA等遗传物质的复制来实现。

1(2 超高压杀菌技术在食品加工中的应用日本的Meidi-Ya公司于1990年4

月生产了第一个高压食品一果酱，之后又有果味酸奶、果冻、色拉和调味料等面市，日本的Pokka和Wakayama公司用半连续高压杀菌方法处理橙法。明治屋食品公司将草莓、猕猴桃、苹果酱软包装后，在室温下以400~600MPa的压力处理

10~30min，不仅达到了杀菌的目的，而且促进了果实、砂糖、果胶的胶凝过程和糖液向果肉的渗透，保持了果实原有的色泽、风味、具有新鲜水果的口感，维生素C 的保留量也大大提高。日本的松本正等人对5种小菜采用塑料袋真空我装后以300~400MPa的压力处理，杀死酵母菌，提高了产品的保存性，实现了腌菜向低盐化方向发展。有人将磨碎的鳕鱼肉用塑料袋包装，在300MPa下处理

10min，糊状的碎鱼肉在高压下凝胶化成鱼糕状，与加热杀菌的同种鱼肉相比，外观细腻，吃起来富有弹性，有咬头，味也好。对果汁施以400 MPa 10 min的处理，可保持果汁的天然香味，果汁的质量得到提高。1995年角田伸二指出，日本已就与高压杀菌相关的技术对乳制品(乳酸饮料)、鸡蛋、水产类(贝类)、高粘食品(蜂蜜)等进行了广泛的研究。王雪青等对猕猴桃酱进行了高压处理，经高压处理的猕猴桃较传统热处理的酱体色泽翠绿，维生素含量高，而且在700MPa的高压下杀菌，稳定色泽和防止维生素C氧化的作用最佳。Boyton等人将切片芒果真空包装后，于300MPa和600MPa处理后置于3?下贮藏，在贮备藏期间群芒果的风味下降、异味增加，但色泽、质构及其他感官指标基本没有变化，经9周的贮藏后，微生物指标分别为102 CFU/mL和103 CFU/mL压力处理鲜芒果，风味只轻微降低，异味和甜度略有增加。他们将阳桃用同样的方法处理，在600MPa和800MPa压力下处理一段时间后，贮藏在3? 2~4周，将阳桃暴露在空气中后颜色会加深，800MPa压力处理的阳桃，能降低褐变。He等人利用高压进行牡蛎去壳及延长其货架寿命的研究，结果表明压力207~310MPa经不同时间处理后，贮藏在4?以下，27d后，样品的pH只降低0.5，水分含量略有上升，不仅可减少2~3个对数的微生物的数量，且牡蛎有较高的品质。而手工去壳的牡蛎pH下降了2.2，水分含量轻微下降。

1(3 高压技术与其他技术相结合在食品加工中的应用从目前对高压技术的研究来看，主要是研究在低温范围内的高压技术及应用高压技术与其他技术相结合来处理食品。

Schlueter等人提出用高压冻结和高压解冻的方法来取代现有食品冻结和解冻的方法，生产出高品质的冻藏食品。神田幸忠采用经此方法在,18? 200MPa冻结豆腐在常温下形成的冰晶较普通空气鼓风冻结法形成的冰晶小得多，此豆腐在常温下自然解冻也不会出现普遍冻结法所发生的汁液流失和豆腐变形，保持了豆腐原有的

感官品质。Fuchigami等人对不同压力条件下的高压冻结豆腐的质构和品质进行了研究，结果表明在200~400MPa的高压下可有较地改善冻结豆腐的质构。研究高压冻结果蔬时发现，压力和温度对冻结果蔬的品质有明显的影响。是由于不同压力和温度下冰晶的种类和密度不同所造成的。对胡萝卜和大白菜的研究结果表明在200MPa(液体)，340 MPa(冰?)和400MPa(冰?)条件下冻结时对样品的质地和组织结构没有什么损害，品质较常压下,30?冻结的要好。

Zhao等人研究了影响高压解冻牛肉的条件，得出有效的解冻压力范围为

210,280MPa，最低的有效解冻温度为(,24?2)?，且能改善解冻牛肉的品质的结论。有人还比较了高压解冻和常压解冻金枪鱼背肌和鲤鱼肉，发现高压解冻能更好地保证鱼肉的品质。

相关研究表明高压技术和其他技术相结合，更能有效地杀微生物，破坏酶，延长货架寿命。Corwin等人把2 m mol/L的CO2充入橙汁，用500MPa的压力处理，果胶甲酯酶的活性比单独用500MPa的压力的能更进一步地钝化，在500~800MPa 下，CO2也同样能显著地降低多酚氧化酶的活性。Park等人进一步利用高压CO2和高压技术相结合的方法处理胡萝卜汁，结果表明4.9MPa二氧化碳和300MPa高静水压结合处理可使需氧菌完全失活，多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果胶甲酯酶残留活性分别低于11.3%、8.3%、35.1%，高静水压并不影响胡萝卜汁的浊度和色泽，但这种结俣处理对胡萝卜汁的品质有些影响。Krebbers等人将绿豆用2次脉冲高压处理，经1个月的贮藏后，与常规保藏方法相比，绿豆的硬硬度和维生素C保留较好，且能使99%以上的过氧化物酶失活。

超高压食品灭菌技术

消费者对于食品的要求一般是食用安全、性质稳定、不加添加剂。为了延长食品的保藏时间，需杀死其中大部分或全部的微生物，这种处理方法即杀菌技术。超

高压技术90年代有日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，由于它独有的特点和优势将在食品处理工艺中前景广阔。

根据杀菌时温度不同，杀菌可分为热杀菌和冷杀菌。其中冷杀菌又根据使用手段不同分为物理杀菌和化学杀菌。冷杀菌中的物理杀菌是目前杀菌技术发展的趋势。物理杀菌克服了热杀菌和化学杀菌的不足之处，是运用物理方法，如高压、场(包括电场、磁场)、电子、光等的单一作用或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。

超高压技术是90年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，它是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中，经100Mpa(约为987个大气压)以上超高压处理一段时间，从而达到加工保藏食品的目的。

超高压技术处理食品的特点

超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较小。在食品加工过程中，新鲜食品或发酵食品由于自身酶的存在，产生变色变味变质使其品质受到很大影响，这些酶为食品品质酶如过氧化氢酶、多酚氧化酶、果胶甲基质酶、脂肪氧化酶、纤维素酶等，通过超高压处理能够激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。超高压处理可防止微生物对食品的污染，延长食品的保藏时间，延长食品味道鲜美的时间。

超高压灭菌技术与传统灭菌技术的比较

起高压技术与传统的加热处理食品比较，优点在于:

* 超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分，例如，经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸，在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。 * 超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品。

* 超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食品可简单加热后食用，从而扩大半成品食品的市场。 * 超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器杀菌，啤酒液经高压处理可将99(99,大肠杆菌杀死。超高压技术与传统的化学处理食品(即添加防腐剂)比较，优点在于:

* 不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负面作用，保证了食用的安全。

* 化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显。 * 超高压杀菌条件易于控制，外界环境的影响较小，而化学试剂杀菌易受水分、温度、pH值、有机环境等的影响，作用效果变化幅度较大。

* 超高压杀菌能更好地保持食品的自然风味，甚至改善食品的高分子物质的构象，如作用于肉类和水产品，提高了肉制品的嫩度和风味;作用于原料乳，有利于干酪的成熟和干酪的最终风味，还可使干酪的产量增加。而化学试剂没有这种作用。

超高压杀菌技术的工艺特点

超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本低，与气体相比较无爆炸的危险，能耗小。通常压力为 100,600MPa，当压力超过600MPa以上时，需要采用油作为压力介质。

固态食品和液态食品的处理工艺不同。固态食品如肉、禽、鱼、水果等需装在耐压、无毒、柔韧并能传递压力的软包装内，进行真空密封包装，以避免压力介质混入，然后置于超高压容器中，进行加压处理。处理工艺是升压?保压?卸压三个过程，通常进料、卸料为不连续方式生产。液态食品如果汁、奶、饮料、酒等，一方

面可像固态食品一样用容器由压力介质从外围加压处理。也可以直接以被加工食品取代水作为压力介质，但密封性要求严格，处理工艺为升压?动态保压?卸压三个过程，用第二种方法可进行连续方式生产。

多数生物经100MPa以上加压处理即会死亡。一般情况下，寄生虫的杀灭和其他生物体相近，只要低压处理即可杀死，病毒在稍低的压力即可失活，细菌、霉菌、酵母的营养体在300,400MPa压力下可被杀死，而芽抱杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。压力处理的时间与压力成反比;压力越高，则处理所需时间越短。另外，超高压杀菌的效果还受温度、食品的组分的影响。

超高压食品灭菌技术的应用

自1991年4月日本首次将超高压产品果酱投放市场，其独到风味立即引起了发达国家政府、科研机构及企业界的高度重视。食品超高压处理技术被称为"食品工业的一场革命"、"当今世界十大尖端科技"等，可被应用于所有含液体成分的固态或液态食物，如水果、蔬菜、奶制品、鸡蛋、鱼、肉、禽、果汁。酱油、醋、酒类等。超高压处理技术涉及食品工艺学、微生物学、物理学、传感器、自动化技术等学科，由于设备成本高、投资巨大，目前国内的食品超高压处理技术还处于研究阶段，还没有成熟的超高压灭菌技术投入食品工业生产，但超高压食品极符合21世纪新型食品的简便、安全、天然、营养的消费需求，相信它有着巨大的潜在市场和广阔的发展前景。

超高压生物处理技术的医学应用

贾培起

一、概述

1899年，美国化学家Bert Hite首次发现450Mpa超高压条件下，能延长牛乳保质期。1914年Bridgman发现蛋白质在700Mpa条件下能够凝固。但是由于当时工艺技术和相关设备条件，超高压生物处理技术没有得到实际应用。

1989年日本京都大学林力丸先生在科隆召开的第五次国际食品工学学术会议上发表了“高压在食品加工储存中的应用一设想及发展趋势”学术论文，引起各国学者的强烈反映，从而揭开了超高压生物处理技术产业化的序幕。

最初，在食品工业中应用超高压低温灭菌技术延长食品保质期如果汁、果酱、牛乳及鱼肉制品等。与热力灭菌比较，它不仅保持了食品原有的生鲜风味、颜色、营养成分和生理活性成分，而且能耗降低了80%以上。该项技术被列为二十一世纪的十大尖端科技之一，被认为是一次工业革命。

超高压生物处理这一新兴技术，引起国际的广泛关注。1992年日本和欧洲共同举办了“加压食品和高压生物工程”国际学术会议，1995年11月在日本京都召开了第一届“超高压食品”国际学术会议。尔后96、97、98连续召开国际学术会议。2000年召开了第一届“超高压生物科学与技术”会议后，2002、2004又召开就第二、三届会议。超高压技术的应用，从食品扩大到生物科学、医药等领域;从工艺研究发展到基础科学研究。

超高压产品方面，除了大量的超高压低温灭菌的食品推向市场外，开始向医药、保健、生命科学第方面延伸。日、美、英等发达国家还应用该技术研制军用食品。1994年日本宇航员向井千秋带着超高压处理的果羹在太空食用。美国国防部支持了某大学的超高压技术产品的开发，并为宇航局订购了一批超高压食品‘超高压生物处理技术在医学方面的应用日显突出，迄今为止已有大量的成果证明该项技术在灭活病毒、制取疫苗、血浆处理、生物制药、中药提取、人体器官储藏等方面有着广泛的应用前景。

我国对该项技术进行过大量的报道和介绍。以大专院校食品工程系为主流的学者们分别对果汁、奶品、鱼肉之类的食品进行过超高压低温灭菌的工艺研究，但至今仍没有一种超高压加工的食品推向市场，也没有超高压加工设备可资使用。特别是在医学方面还处于空白阶段。

我公司目前已研制成功超高压生物处理实验机，并已开始研制大容量生产用超高压生物处理设备，除对食品、饮料低温灭菌进行了大量的试验外，还对病毒灭活、疫苗制取和血浆处理进行研究并取得了成果，该项目已列入科技部863计划。

二、超高压生物处理的基本原理

在超高压条件下，生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变化，使蛋白质变性，淀粉糊化，酶失活，细胞膜破裂，菌体内成分泄漏生命活动停止，微生物菌体破坏而死亡，蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物是共有结合，在超高压状态下不会破坏，得以完整地保留。

根据这个原理，一般情况下200~300Mpa病毒灭活;300~400 Mpa霉菌、酵母菌灭活;300~600 Mpa细菌、致病菌灭活;800~1000 Mpa芽孢灭活;低压下酶活性增强，超过400 Mpa酶失活。400 Mpa以上蛋白质三、四级结构破坏，发生不可逆变性;400~600 Mpa淀粉氢键断裂并糊化。三、超高压灭菌

细胞壁和细胞膜是细菌细胞的主要结构，它的变化会影响细胞的功能，并最终导致死亡。实验结果表明，超高压条件下细胞结构发生一系列变化，几种不同的原因使细菌致死。 (1)菌体形态发生变化

在高压条件下菌体形态发生改变。例如:埃希氏大肠杆菌的长度在常压下为

1~2μm，而在40MPa压力下变长，达到10-100μm，从而对细胞膜，细胞壁造成破坏影响。

(2)细胞结构被破坏

Osumi研究了双形热带念珠菌的细胞结构及骨架变化，发现200 Mpa的压力下，细胞壁被破坏，并显微结构发生变化，线粒体的嵴受到不同程度损伤，核膜孔张开并且被破坏。

Lsaacs通过测定大肠杆菌细胞质的渗透液浓度，证明细胞膜透性发生了变化。随着压力的增大和时间的延长，使渗透液浓度上升。

Paul通过实验证明菌体受到高压后细胞膜破裂，细胞内物质丢失，导致死亡。例如金黄色葡萄球属，经700 Mpa处理后，Fe++和Mg++泄漏量增大21和14.4倍。假单胞杆菌属和粪链球菌属Mg++的泄漏量分别增大11.5和20倍。通常情况胆盐是不能进入细胞外膜的，Nacl也不能渗透到细胞内膜，但受压后，胆盐和Nacl都可进入细胞内引起细胞损伤。

实践表明20~40 Mpa的压力能使较大的细胞壁因受应力发生机械断裂而松懈，200 Mpa压力下细胞壁遭到破坏。

(3)蛋白质变性

研究发现，在超高压条件下，细菌的压力-----温度稳定曲线特征与蛋白质相似，据此推断蛋白质变性是细菌灭活的原因之一。也有研究认为细胞膜或细胞膜上的的蛋白质及蛋白复合物是细菌被灭活的靶位。

(4)DNA受损

Paul利用电镜观察超高压对大肠杆菌DNA的影响，认为达到一定程度的超高压使原本分开的遗传物质和核酸内切酶结合在一起，导致核酸破坏，是细胞致死的原因之一。 5)酶失活(

没有酶的存在细菌是无法存活的。酶受到高压作用分子内部结构破坏，活性部位上构象变化，产生不可逆失活，也是细胞的死亡主要原因之一。

不同的细菌其细胞结构不同，对压力的敏感程度也不相同，表一列出了乳液中不同菌体在不同压力下灭活的条件。

加压条件结果

微生物名

压力/MPa 时间/min 温度/? 杀菌

大肠杆菌 200 20 -20 杀菌

大肠杆菌 400 10 25 杀菌

大肠杆菌 300 30 40 杀菌

金黄葡萄球菌 600 10 25 大部分死灭

金黄色葡萄球菌 290 10 25 杀菌

短乳杆菌 400 10 25 杀菌

巨大芽孢杆菌(芽孢) 300 20 60 杀菌

多粘芽孢杆菌(芽孢) 300 20 60 杀菌

枯草杆菌(芽孢) 450 20 60 杀菌蜡状芽孢杆菌(芽孢) 600 40 60 杀菌巴雷利沙门氏菌 200 20 -20 杀菌

副溶血孤菌 200 20 -20 杀菌

乳链球菌 200 20 -20 杀菌

嗜酸乳杆菌 200 20 -20 杀菌

产朊假丝酵母 400 10 25 杀菌

铜绿假单胞菌 300 10 25 杀菌

鼠伤寒沙门氏菌 300 10 25 杀菌

低发酵度酿酒酵母 300 20 -20 杀菌

粪链球菌 600 10 25 杀菌

米曲霉 200 60 40 杀菌

白假丝酵母 200 180 40 杀菌

牛乳中的芽孢杆菌 500 30 35 大部分死灭

伤寒沙门氏菌 600 840 --- 杀菌

乳链球菌 340-408 60 20-25 杀菌

产气气杆菌 204-306 60 20-25 杀菌

粘质沙雷氏菌 578-680 5 --- 杀菌

荧光假单胞菌 204-306 60 20-25 杀菌炭疽杆菌(营养体) 97 10 25 杀菌嗜热脂肪芽孢杆菌(芽孢) 200 1440 40 大部分死灭

四、病毒灭活

病毒是传染病中最重要的致病微生物，用科学的方法灭活病毒对制取疫苗，处理血浆都有十分重要的意义。

超高压对病毒包膜有强大的破坏作用，它使毒株的蛋白外漏，导致逆转录酶失活，从而失去传染性。

) 国外对超高压杀灭病毒进行大量研究，并取得了很多成果。1992年Silva，用超高压对泡状口炎病毒(VSV

进行研究;Nakagami对单纯疱疹病毒(HSV-1)和人巨细胞病毒(HCMV);1995年Jukilwicz对猿免疫缺陷病毒，

1997年Pontes对猿轮状病毒，1996年Shigehisa对人免疫缺陷病毒(HIV-1)进行超高压灭活试验研究，均得出肯定的结论。

病毒的超高压灭活是因为膜结构内部非共价链结合被破坏，膜衣壳蛋白亚单位之间解体，这种解体在卸压后可逆性重组，但由于病毒颗粒蛋白成分的复杂性，这种重组不能恢复如初，而且膜衣壳蛋白空间结构发生变化，引起膜构象转换，生物活性改变，病毒颗粒丧失感染性。由于超高压不会破坏共价键，作为抗原的单个亚单位未被破坏，故其免疫原性未改变。

Nakagami曾报告，超高压可显著降低病毒颗粒对正常细胞的吸附能力，使其丧失感染性。

总之超高压可以通过多种机制灭死病毒，但由于200-300MPa压力，不足以引起病毒基因组的改变，故不会引起可遗传基因的变异。

五、制取疫苗

传统的制取疫苗工艺，多采用热力法和化学方法，灭活病毒。化学方法中选择灭活剂是疫苗制备的关键技术之一。甲醛是应用最早，也是最广的灭活剂。

甲醛灭活病毒往往使病毒粒子表面的蛋白抗原受损，从而影响疫苗的免疫原性。另外，甲醛是对人体有毒副作用的化学试剂。人体接种甲醛处理的疫苗，往往产生局部，甚至于全身的反应。尽管纯化技术有很大提高，儿童使用时仍会出现不良反应。

为了减少不良反应，研究了多种裂解剂，生产裂解疫苗。尔后在此基础上又研制出病毒亚单位和表面抗原疫苗。实践中发现这些疫苗虽然不良反应有所减少，但免疫原性都不如纯化的全病毒粒疫苗。尽管又研制出一些佐剂提高免疫效果，但其操作更加复杂，同时仍存在副作用。

超高压灭病毒制取疫苗是一种物理方法，不存在甲醛和其它化学试剂的毒副作用，也简化了提纯操作工艺。超高压灭病毒能保留病毒完整颗粒，并使其丧失感染性，而免疫原性不变，是一种安全、可靠、便捷的方法。它生产周期短，总成本低，因此这种方法具有广谱性，特别适用于变异快、变种多的病毒。

据报道，用超高压灭活的流感病毒所引超的中和抗体效价比用甲醛灭活的病毒所引起的中和抗体效价高5-10%。

六、血浆处理

许多疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病都是通过血液传播的。所以制备不含病原体的血液及其制品是非常重要的。虽然人们试图通过抗体筛选、药物净化等手段保持血液制品的非感染性，但往往由于某些病毒的抗体不能及时出现，以及病毒

基因突变等逃避机制，使之目的无法达到。而超高压技术能杀死血浆中包括突变株在内的所有病毒，且不影响血浆中的主要成分，表现出巨大优势。

目前已有多种方法对血浆及血液制品的病毒进行灭活处理，如:巴斯德法、S/D 法、亚甲兰光照法等。这些方法都有一定缺陷。巴斯德法加热处理会使蛋白质变性，需加入稳定剂。S/D法、亚甲兰光照法只对具有脂质包膜的病毒，如HBV、HCV、HIV等有效，而对非脂质包膜病毒如HAV无效。而且在给病人输注前必须将灭活剂彻底清除。过滤法处理过程缓慢，价格昂贵，并且只对高纯度血浆制品有效。应该指出以上采用的方法都有降低血液及血液制品中蛋白质治疗功能的可能性。

如前所述，超高压杀灭血液中的病毒是十分有效的，而且能充分保留抗原。同时进行超高压工艺处理时只要压力、温度、时间和加压方式选择合理，能充分保护血液中的有效成分。实验证明对血浆用400Mpa在25?高压处理10分钟后，对一些血浆蛋白质的生物活性没有影响，如凝血因子?和,-球蛋白的回收率为100%，抗凝血酶?的回收率为92.2%。凝血因子?是比较脆弱的成分，降低工作压力，改变加压方式，可使得到较好的保护。实验表明，交替加压400MPa后，血浆免疫球蛋白IgG、IgM和凝血因子?的回收率可达到104%、89%和80%。

超高压处理血浆是一个物理过程，无化学品加入，无交叉感染，对致病微生物有广谱灭活效果，加压和卸压都是即时的便于操作，对血液制品活性成分无明显损伤，可成批处理样品，有利于大规模生产因此具有很好的应用前景。

七、生物制药和中药提取

越来越多的用生物制取的药物和制剂都带有生物物质特征，明显地带有活性和热敏性，如发酵、酶、细胞、基因工程等产品。超高压能在低温条件下灭活病毒和细菌，而充分保留它的活性。

中药和保健品的原料多来自天然的动植物，其有效成分很多是热敏的。超高压提取有诸多优点。?、可以使用多种溶剂，提取不同溶解特性的有效成分;?、提取物不发生变性，生物学活性高;?、提取得率或收率最高，例如淫羊藿总黄铜的提取率是回流提取的1.56倍，是超临界CO2萃取的1.99倍;?、提取液中杂质含量底，例如提取淫羊藿总黄酮时不含叶绿素，后续分离纯化简单、方便;?、提取时间短，是回流的2,，CO2萃取的1,;

,。?、设备投资与常规设备大致相同，但运行费用是蒸煮设备的10-20 八、人体器官的无损冷藏保存

超高压辅助冷冻技术能有效地保存人体组织如细胞、角膜、皮肤、血浆、移植器官，甚至达到无损冷藏。

综上所述，超高压生物处理技术在医学医药领域将发挥重大的作用，其技术应用，产业化和商业化前景是不可估量的。

冷杀菌技术 杀菌是保证食品安全，延长食品保质期的基本手段。冷杀菌技术也称为非热杀菌技术。它与通常的加热杀菌技术相比，在杀菌过程中食品温度不升高或温升很小，可以避免高温对食品的营养、风味、质地、色泽的不良影响，特别是对于热敏性较强的果品、蔬菜制品的杀菌有非常重要的意义。冷杀菌技术主要包括超高压杀菌、辐照杀菌、高强度脉冲电场杀菌、微波杀菌、脉冲强光杀菌、超声波杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等，在食品加工中有广阔的应用前景。这里介绍用于果蔬加工的几种冷杀菌技术。 一、超高压杀菌 超高压技术（ultra-high pressure processing，UHP）是目前受到广泛关注的一项食品加工高新技术，主要应用于食品的杀菌。常用的压力范围是100~1000MPa。其杀菌原理是强大的压力导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁、膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆的变化。一般来说，细菌、霉菌、酵母菌在300 MPa下可致死，细菌的芽孢在600MPa以上的压力下可致死，酶在400 MPa以上的压力下可被钝化。在杀菌的同时，能够较好地保持食品固有的色香味、质构特点和营养品质。高压对食品中营养成分和品质的影响主要表现在以下几方面：

1、对蛋白质的影响：蛋白质在高压下会凝固变性，这种现象称为蛋白质的压力凝固。压力凝固的蛋白质消化性与热力凝固的相同。 2、对淀粉、糖的影响：常温下加压到400~600MPa，可使淀粉糊化，吸水量增加，形成不透明的粘稠糊状物。高压对糖类几乎没有影响。 3、对油脂的影响：常温下加压到100~200MPa，油脂就会凝 固，解压后能恢复原状。 4、由于超高压杀菌在较低温度下进行，因此食品中维生素、色素、香气、风味损失很小。酶作为一种蛋白质，在高压下变性失活，有利于保持食品的营养品质和感官品质。 日本、美国、欧洲在高压食品的研发方面处于领先地位。1990年4月日本的Meidi-Ya公司生产了第一个高压食品——果酱。目前这些国家已有研究和生产超高压的果汁、果冻、果味酸奶、贝类、蛋制品等的报道。超高压处理的果汁，其色泽、风味、营养与未经加压处理的新鲜果汁几乎无差别。日本小川浩史等人分别对柑橘类果汁（pH2.5~3.7)进行 100~600 MPa、5~10min的高压灭菌研究，结果表明，细菌、酵母菌、霉菌数随压力的提高而减少。酵母菌、霉菌、无芽孢细菌可以被完全杀死，但棒杆菌属等枯草杆菌能形成耐热性强的芽孢而有残留。但如果加压至600MPa，再结合适当的低温加热（47~57℃），则可达到完全灭菌的要求。经过超高压处理的果汁达到商业无菌状态，同时果汁风味、组成成分没有发生变化，在室温下可保持数月。所以超高压杀菌是

超高压杀菌技术 近年来, 由日本率先研制出一种新型的食品加工保藏技术, 这就是超高压杀菌技术。 所谓高静压技术（High HydrostaticPressure简称HHP）就是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中（常以水或其他流体介质作为传递压力的媒介物），在高静压（一般100MP以上）下处理一段时间,从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌，而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。 超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，这些因素综合作用导致了微生物死亡。微生物的死亡遵循一级反应动力学。对于大多数非芽孢微生物, 在室温、450MPa压力下的杀菌效果良好；芽孢菌孢子耐压, 杀菌时需要更高的压力, 而且往往要结合加热等其他处理才更有效。温度、介质等对食品超高压杀菌的模式和效果影响很大。间歇性重复高压处理是杀死耐压芽孢的良好方法。 超高压灭菌一般采用水作为为压力介质，当压力超过600MPa时，水会出现临界冰的现象，因而只能使用油等其他物质作为压力介质。超高压灭菌的效果受多种因素的影响，如微生物种类、细胞形态、温度、时间、压力大小等。超高压杀菌技术的特点超高压技术可实现均匀、瞬时、高效杀菌。 一般而言，压力越高杀菌效果越好。但在相同压力下延长受压时间并不一定能提高灭菌效果。在400～600 MPa的压力下，可以杀死细菌、酵母菌、霉菌，避免了一般高温杀菌带来的不良变化，超高压冷杀菌技术的先进性是高压、常温灭菌，采用该项技术对食品进行处理后，不但具备高效杀菌性，而且能完好保留食品中的营养成分，食品口感佳，色泽天然，安全性高，保质期长，这是传统高温热力杀菌方法所不具有的优点。超高压处理过程是一个纯物理过程，瞬时压缩，作用均匀，操作安全．无化学添加剂，无需加热且在常温或低温下进行，工艺简化，节约能源，无“三废”污染。 在每cm2的肉食上施加大约6t重的压力进行高压灭菌。结果，其味跟原来一样，色泽也比原先更好看。日本明治屋食品公司将草莓、苹果和猕猴桃等果酱经软包装后在400～600MPa、10～30min条件下灭菌，产品的色泽和风味不变，并保持了水果原有的口感，VC的保留率较高。高压技术和其它技术相结合，能更有效杀灭微生物，破坏酶，延长货架寿命。利用高压CO2和高压技术相结合方法处理胡萝卜汁，使用4.9MPaCO2和300MPa高静水压结合处理，可使需氧菌完全失活，多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果胶甲酯酶残留活性分别低于11.3%、8.3%、35.1%。目前，国外超高压灭菌已在果蔬、酸奶、果酱、乳制品、水产品、蛋制品等生产中有了一定的应用。

什么是食品超高压杀菌技术什么是食品超高压杀菌技术（（HPP ）？ HPP 技术的原理在于将食品产品置于超高压力（由水等介质传递的静压）下维持几分钟，在低温或者室温的环境下，这种加压就能够杀死食品中的微生物（细菌、病毒、酵母菌、霉菌等），不管是腐败性微生物还是致病性微生物，都能够被杀死。 超高压力主要是破坏微生物的细胞膜，杀灭其中某些重要的酶，使其失去活性。不论产品形状和大小，压力在整个产品内都是全均匀性分布。经过处理后，产品即处于理想的卫生水平，并且不会产生感官品质上的恶化。 适合采用超高压杀菌技术的食品产品种类很多：通常来讲，只要食品中含有较多水分的，均满足HPP 技术的使用要求。这类食品包括肉类、鱼、海鲜、乳制品、果汁和绝大多数的果蔬类食品。 超高压杀菌技术工作流程图 超高压杀菌工作流程超高压杀菌工作流程：： 将待杀菌处理的产品装于符合工作仓尺寸的容器内，自动装载机器人将这些容器装入工作仓内。然后水平移动工作仓至双锁紧阀（设备中的核心结构）之间。用进水插头封闭工作仓两端，低压向工作仓内加水，待填满后，确定进水插头是否完全关

闭。待进水插头完全关闭后，增压器开始工作，向工作仓中压入更多的水，增大压力，直至达到所需压力（可达600MPa ），维持此压力一定的时间（时间为预设时间，一般为几秒到5分钟）。杀菌完成后，在2~3秒内卸掉压力，打开插头，移出工作仓至装卸产品位置，将杀菌后产品自动移入装料篮循环输送带，并装填下一批产品，进入下一个新的处理周期。 食品超高压杀菌技术食品超高压杀菌技术（（HPP ）是高附加价值技术 虽然超高压技术已经是成熟的工业技术，但作为超高压灭菌技术，用来对一系列食品进行处理，仍是巩固其地位的一个创新。 同传统的用于食品杀菌和保存的热力方法截然相反，食品超高压灭菌技术能够保持食品产品的原有特色，保证其质量和安全，同时还能延长其保质期限。 因此，食品超高压灭菌技术是一个能够完全符合食品市场需要的天然、新鲜、安全、方便的产品要求的灭菌技术解决方案。 食品超高压灭菌技术的优点： 1）适用于新产品开发和差异化； 2）保持食品的原有品质和原有的感官和营养特性； 3）延长食品保质期； 4）改善食品安全，极大地减少食品腐败和致病性菌群感染； 5）降低或消除食品添加剂和防腐剂的使用； 6）消除了后道包装中再次污染的危险； 7）改善工艺和生产产量。

新型商业杀菌技术 蔡晨 38 1、超高温杀菌技术 （1）基本原理:按照微生物的一般致死原理，微生物在高于其生长温度区域最大值的热环境中，必然受到致命的损害，且随着受热时间的延长而加剧，直至死亡。 （2）优缺点:UTH使产品达到较长保质期的基本条件是达到杀菌效率和钝化酶，此外需尽量减小产品在高温处理下可能发生的营养损失、产品褐变、蛋白质凝固沉淀等物理化学变化。产生褐变及其它缺陷的危险性较小，生产工艺条件较易控制，能更好地保存食品的品质和风味。但强烈的热处理对产品的外观、味道和营养价值都会产生一定的不良影响。 应用领域:乳制品、果汁制品的灭菌加工。高温杀菌现在分两种一种是饮料，豆浆等液体物料包装前杀菌，这种一般用的是管式超高温瞬时杀菌设备，还有一种高温杀菌技术是用的杀菌锅，适应于食品耐热包装之后的杀菌。 2、欧姆加热法超高温杀菌技术 （1）基本原理:欧姆加热就是利用物料本身的电阻特性直接把电能转化为热能的一种加热方式，它克服了传统加热方式(对流加热，热传导，热辐射)中物料内部的传热速度取决于传热方向上的温度梯度等不足，实现了物料的均匀快速加热。当物料的两端施加电场时，物料中有电流通过，在电路中把物料做为一段导体，由于物料的电阻特性，利用它本身在导电时所产生的热量达到加热的目的。 （2）优点:加热速度快、容易控制；加热均匀；能量利用率高。 缺点：目前该技术在研究应用中存在几个主要问题，加热速度的控制；对于非均质的复杂食品物质，各部分电阻都不同，在通电时内部电流能否均匀分布成为影响加工品质的关键；在接触式欧姆加热解冻中，应研制一种耐腐、无污染的电极与物料接触，避免产生电流集中现象，引起局部过热；在浸泡式欧姆加热解冻中，浸泡介质的电导率是影响解冻速率和物料内部温度分布均匀性的重要因素，其影响机理尚不明确，有待进一步研究；颗粒杀菌值的评估与计算问题尚未很好解决；颗粒食品的输送、混合及如何平均地充填于每一容 器中等技术问题；含颗粒食品的密度过大或过小难以保障加热效果；利用欧姆加热时的欧姆加热设备的投资较大，现在的电力价格还相当高，欧姆加热目前仅对酸性食品的加热人们对

万方数据

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超高压食品杀菌工艺及设备的设计 作者：潘见， 张文成， 陈从贵， Pan Jian， Zhang Wencheng， Chen Songgui 作者单位：合肥工业大学生物机电研究所,230069 刊名： 食品与机械 英文刊名：FOOD AND MACHINERY 年，卷(期)：1999(5) 被引用次数：14次 参考文献(6条) 1.杨公明;马成林食品高压加工技术的最新动向[期刊论文]-农业工程学报 1995 2.山岸纪亮食品加压装置の开发 1994 3.张玉成高压食品加工技术[期刊论文]-食品工业科技 1995(05) 4.R Hayashi Application of high pressure to food processing and preservation phliosophy and development. berking. Engineering and Food 1989 5.阮征高流体静压处理技术 1997(01) 6.R Hayashi Application of high pressute to food processing and preservation philosophy and developmentberking，Engineering and Food 1989 引证文献(14条) 1.曾庆梅.徐迪.胡斌.张冬冬.韩抒超高压处理对大肠杆菌DH5α质粒DNA的影响[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2008(10) 2.崔玉涛.颜惠庚.杜存臣超高液压下O形环角密封的实验研究[期刊论文]-液压与气动 2007(4) 3.曾庆梅.殷允旭.杨毅.王海翔.潘见.胡斌.徐迪超高压处理诸因素对辣根过氧化物酶活力的影响[期刊论文]-食品科学 2007(8) 4.刘延奇.周婧琦.郭妤薇超高压技术在淀粉改性中的应用[期刊论文]-食品与机械 2006(4) 5.夏远景.薄纯智.张胜勇.刘学武.李志义超高压食品处理技术[期刊论文]-食品与药品A 2006(2) 6.张胜勇超高压食品处理技术实验研究[学位论文]硕士 2006 7.曾庆梅.潘见.谢慧明.杨毅.黄训端.王海翔.李丽鸣超高压处理对辣根过氧化物酶二级结构及其活力的影响[期刊论文]-食品科学 2005(5) 8.曾庆梅砀山酥梨汁超高压处理和降压措施的研究[学位论文]博士 2005 9.曾庆梅.潘见.谢慧明.杨毅.徐慧群中温协同超高压处理对梨汁中微生物的影响[期刊论文]-食品科学 2004(8) 10.曾庆梅.潘见.谢慧明.杨毅.王海翔超高压处理对砀山梨汁中过氧化物酶活性的影响[期刊论文]-农业工程学报2004(4) 11.潘见.曾庆梅.谢慧明.杨毅.徐惠群草莓汁的超高压杀菌研究[期刊论文]-食品科学 2004(1) 12.高瑀珑.王允祥.江汉湖响应曲面法优化超高压杀灭金黄色葡萄球菌条件的研究[期刊论文]-高压物理学报2004(3) 13.曾庆梅.潘见.谢慧明.杨毅.黄训端超高压处理对多酚氧化酶活性的影响[期刊论文]-高压物理学报 2004(2) 14.曾庆梅.潘见.谢慧明.杨毅.徐惠群西瓜汁的超高压杀菌效果研究[期刊论文]-高压物理学报 2004(1) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/e618050332.html,/Periodical_spyjj199905022.aspx

新型食品杀菌技术研究进展 沈子明20110806144 （徐州工程学院食品(生物)工程学院，江苏徐州221000） 摘要：随着人们生活和消费水平的提高，对各种食品的总体质量要求越来越高，要求食品不破坏或少破坏营养成分，保持原有的风味。这就对食品的杀菌工艺及设备提出了新的要求。传统的杀菌技术存在着种种弊端，随着科学技术的发展，一些用于杀菌工艺的高新技术应运而生。本文主要介绍了一些新的杀菌技术的原理及其在食品工业中的应用。 关键词：食品杀菌；新技术；发展应用 Research Progress of the New Food Sterilization Technology SHEN Zi-ming 20110806144 (College of Food ( Biology ) Engineering, Xuzhou Institute Of Technology, Xuzhou 221000, China) Abstract: With the improvement of people's living and consumption level, people's demond on all kinds of food is more and more high, who require that food is not damaged or less destruction of nutrients and keep the original flavor. This puts forward new requirements on the sterilization process and equipment for food. The traditional sterilization technology has many shortcomings, with the development of science and technology, some to emerge as the times require high-tech sterilization process. This paper mainly introduces the application of the principle of some new sterilizing technology and their applications in food industry. Key words:Food sterilization;New technology;Development and application 中图文分类号：TS201.6 文献标志码：A 文章编号： 食品是人类赖以生存和发展的最基本物质条件，食品安全直接关系到国民的身体健康和生命安全。食品腐败变质的主要原因是某些微生物的存在致使食品品质改变，因此，食品杀菌就成为食品加工中的重要操作单元，即通过杀灭腐败菌和致病菌来延长产品的贮藏期，保证产品的安全[1]。 传统的杀菌都是采用高温干燥、烫漂、巴氏杀菌、冷冻及防腐剂等常规技术，但这些技术大都处理时间长，杀菌不彻底或不易实验自动化生产，同时影响食品原有的风味和营养成份[2]。为了更大限度的保持食品天然的色、香、味和一些生理活性成分，满足现代人生活要求，近年来，国际食品领域涌现出一些高效、安全、能保持食品原有风味和营养的杀菌新技术。 各种杀菌技术发展的历史长短不一，有着各自的特点和适用范围。现将现代食品工程中应用的各种新杀菌方法的特点、研究现状及其应用领域作以介绍。 1 热力杀菌技术 1.1 超高温瞬时杀菌技术 超高温杀菌于1949年随着斯托克（Stork）装置的出现而问世，其后国际上出现了多种类型的超高温杀菌装置。超高温处理可分为间接加热和直接加热两大类型。它是使料液迅速升温至130 ℃以上，然后保持几秒钟，再迅速冷却到30~40 ℃从而实现对料液瞬间的杀菌。超高温瞬时杀菌技术的杀菌效果特别好，几乎可达到或接近灭菌的要求，而且杀菌时间短，物料中营养物质破坏少，营养成分保存率达92％以上，大大优越于传统的热力杀菌法。配合食品无菌包装技术的超高温式杀菌装置在国内外发展很快，目前这种杀菌技术已广泛用于杀菌乳、果汁及各种饮料、豆乳、酒等产品的生产中[3]。1.2 欧姆杀菌技术

高压灭菌器的使用方法和注意事项 高压蒸汽灭菌具有灭菌速度快、效果可靠、温度高、穿透力强等优点。高压灭菌器的使用注意事项几点意见。 一、消毒物品的初步处理凡接触过病原微生物的医疗器械、被单、衣物等均应先用化学消毒剂进行消毒, 然后按照常规清洗。特别是传染病房用后的各类物品,要严格把关, 先严密消毒后,再清洗、消毒。常规清洗时, 先用洗涤剂溶液浸泡擦洗, 去除物品上的油污, 血垢等污物, 然后用流水冲净。有轴节、齿槽和缝隙等器械和其它物品, 应尽可能张开或拆卸, 进行彻底洗刷。洗涤后的物品应擦干, 按各临床需要分类包装, 以免再污染。清除污染前、后物品的盛器和运送工具应严格区分, 并有明显标志, 以防交叉感染。 二、消毒物品的包装和容器要合适包装采用双层包布白色棉布。新包布应先洗涤去浆后再使用。物品包装用线绳捆扎, 以不松动散开为宜,不宜过紧。包的体积不应超过火火公阴。使用容器盛装时,选用既可阻挡外界微生物侵入,又有较好的蒸汽穿透性。如特制的注射器灭菌盒、装敷料的贮槽等。民用铝盒因蒸汽难以进入, 而盒内的空气又不易排出,按常规灭菌常不能达到灭菌效果。试验对比表明它的污染率大大高于医用铝盒。所以不能使用民用铝盒装注射器或器械灭菌。 三、消毒物品装放应合理消毒物品过多或放置不当都可影响灭菌效果。消毒锅内物品不能过挤, 不超过锅内容量的务。尽量将同类物品装一锅内灭菌。若有不同类物品装放一起, 应以量难达到灭菌物品所需的温度和时间为准。物品装放时, 上下左右均应交叉错开, 留出缝隙, 使蒸汽容易穿透。大消毒包应立着放上层, 小包放下层大搪瓷盒和贮槽也应立着放布类和金属类物品同时灭菌, 应将金属类物品包放在下层, 使两者受热基本一致, 并防金属物品灭菌中产生的冷凝水弄湿包布。 四、排尽空气使用高压蒸汽消毒锅时,最关键的是将锅内空气排尽。如锅内有空气,则气压针所指的压强不是饱和蒸汽产生的压强。相同的压强,混有空气的蒸汽其温度低于饱和蒸汽所产生的温度。见表锅内空气排除程度不同时压力与温度的关系压力空气排除不同程度时的温度℃全部排除排除未排除夕同样在的压力下, 空气全部排除时温度为℃, 未排除时为少, 相当于煮沸灭菌, 短时间内达不到杀死芽胞和肝炎病毒, 影响灭菌效果, 因此, 排气必须彻底, 排气时间要分钟左右。

列为四川省科技支撑项目项目，用于纳米混悬、脂质体等新型给药系统研究；2012年被列为四川省应用基础项目和国家自然基金面上项目，开展对其有效单体成分和药效物质基础和机制等深入的分子机制研究。因此，本项目作为新药的基础性研究，具备了良好的临床应用前景，将产生较好的经济效益与社会效益。 目前成果的经济效益主要体现在企业新药研发和科学应用价值方面。该项目的完成为藏药成药的研究和药材质量标准规范化，以及藏药在肝病等优势病种治疗的研究开发和临床应用提供具有重要指导意义和社会价值。发表代表性学术论文19篇，其中SCI收录论文2篇，SCI论文他引3次，CNKI论文他引74次，CSCD他引9次；此外通过专利公开、学术会议交流、专题报告、研究生培养、咨询服务等方式进行推广，产生积极的社会效益。 超高压水射流灭菌研究 王盛民*等（生命学院） 1 概述 本项目属于工业灭菌技术与机械工程的交叉科学技术领域。 基于传统热力灭菌法具有导致热敏性成分分解、挥发性成分散失、高耗能和批式生产的缺陷，探索低温、节能、连续的冷杀菌技术成为一种发展趋势。 本项目的主要创新成果在于建立了具有自主知识产权的超高压水射流灭菌方法，包括：①首次利用超高压水射流技术的压力骤降而产生膨化作用的原理，对微生物进行膨化处理，达到了彻底杀灭微生物的目的，建立了一种新的灭菌方法——超高压水射流灭菌方法，构建了超高压水射流灭菌技术平台；②超高压水射流技术可明显改变细胞形态，对微生物具有显著的杀灭效果，验证了成果持有人提出的“微生物膨化灭菌”假说，初步探讨了超高压水射流的灭菌机理；③通过研究超高压水射流对中药成分的影响及该技术用于牛奶保鲜的研究，证实了超高压水射流技术作为一种可连续化生产的冷杀菌技术是完全可行的；④进行了超高压射流法催陈白酒和粉碎矿物药研究，扩展了超高压水射流技术的应用范围。 利用超高压水射流灭菌方法，在100MPa条件下对撞式处理，灭菌效果符合国家标准《巴氏杀菌、灭菌乳卫生标准》（GB 19645-2005）的卫生标准，牛奶保质期可达65天甚至更长（巴氏奶仅3~5天）；用于保健食品类“口服液”的生产工艺中，灭菌效果符合《保健食品通用卫生要求》（卫生部卫监发[1996]第38号）中有关微生物指标的规定。 该成果在灭菌技术方面具有创新性，达到了国内领先水平。该技术具有低温、节能、连续灭菌的特点，解决了长期困扰中药液体制剂、乳品饮料灭菌的技术瓶颈。该成果取得了具有自主知识产权的原创性成果，取得了发明专利《超高压水射流灭菌方法》（ZL200410040040.5）和实用新型《基于超高压水射流瞬间卸压技术的酒精饮料催陈系统》（ZL200920040968.1）2项专利，申请相关发明专利3项；发表学术论文16篇；培养研究生3名。 超高压水射流灭菌法既克服了热力灭菌可导致热敏性成分分解和挥发性成分散失的缺点，*作者简介：王盛民，男，教授。

超高压杀菌技术HHP在食品加工中的 应用 马DAN 李东风09营养20090804169 （工程学院食品(生物)工程学院江苏221003） 摘要：超高压杀菌作为一种新兴的食品非热处理技术，因具有保持食品固有营养品质、质构、风味、色泽、新鲜程度等优势而成为研究热点。本文系结合多篇研究以及应用文章，援引多种观点及实验结果，系统简介超高压杀菌技术在食品加工中的应用，最后了展望超高压杀菌技术的发展前景。 关键词：超高压杀菌，食品加工，杀菌机理，研究进展与应用，发展前景 国产设备使用注意事项：蒙古38号设备显示600mpa实际只有450mpa，压力虚标。用指针压力表可检测。骗取863款项。 Pressure Sterilization in Food Processing Ma Ye (Xuzhou Institute of technology food ( biological ) Engineering College Xuzhou 221000,China) Abstract: The ultra-high pressure sterilization as a new food heat treatment technology has to maintain the quality of food inherent nutritional,texture,flavor,color,fresh degree of advantage become a research hot spot. This article combines research and application articles,citing a variety of ideas and experimental results,Introduction to ultra-high pressure sterilization in food processing,and finally the development prospects Looking pressure sterilization technology. Keywords: high pressure sterilization,food processing,sterilization mechanism,research progress and application,the development prospects 随着科学技术的发展，目前在众多的食品加工和贮存方法中，食品超高压杀菌处理技术成为一项很有发展前景的食品新技术。1899年，美国西Virginia大学化学家Bert Hite教授最早将高压技术应用到食品加工中，他报道运用高静水压进行了牛奶、果汁、肉类和各种水果防腐的实验，以后又相继报道了超高压对多种食品和饮料的灭菌影响。但是直到20世纪80年代，随着人们对高质量食品的需求，很多国家才大力开展超高压在食品中的应用和研究，且发展迅速，其中心主要在日本。同时，欧美等其他国家也对此技术进行了相关研究，也取得了不少的成果[2]。如今超高压杀菌技术的研究和运用已成为了一个热点。 1 超高压杀菌技术的杀菌机理 超高压杀菌对微生物的致死作用主要是通过破坏其细胞膜和细胞壁，使蛋白质凝固(蛋白质高级

超高压食品灭菌技术 根据杀菌时温度不同，杀菌可分为热杀菌和冷杀菌。其中冷杀菌又根据使用手段不同分为物理杀菌和化学杀菌。冷杀菌中的物理杀菌是目前杀菌技术发展的趋势。物理杀菌克服了热杀菌和化学杀菌的不足之处，是运用物理方法，如高压、场(包括电尝磁场)、电子、光等的单一作用或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。 超高压技术是90年代由日本明治屋食品公司首创的杀菌方法，它是将食品密封于弹性容器或置于无菌压力系统中，经100Mpa(约为987个大气压)以上超高压处理一段时间，从而达到加工保藏食品的目的。 一超高压技术处理食品的特点： 超高压技术进行食品加工具有的独特之处在于它不会使食品的温度升高，而只是作用于非共价键，共价键基本不被破坏，所以食品原有的色、香、味及营养成分影响较校在食品加工过程中，新鲜食品或发酵食品由于自身酶的存在，产生变色变味变质使其品质受到很大影响，这些酶为食品品质酶如过氧化氢酶、多酚氧化酶、果胶甲基质酶、脂肪氧化酶、纤维素酶等，通过超高压处理能够激活或灭活这些酶，有利于食品的品质。超高压处理可防止微生物对食品的污染，延长食品的保藏时间，延长食品味道鲜美的时间。 二超高压技术与传统的加热处理食品比较 优点在于： 1.超高压处理不会使食品色、香、味等物理特性发生变化，不会产生异味，加压后食品仍保持原有的生鲜风味和营养成分，例如，经过超高压处理的草莓酱可保留95%的氨基酸，在口感和风味上明显超过加热处理的果酱。 2.超高压处理后，蛋白质的变性及淀粉的糊化状态与加热处理有所不同，从而获得新型物性的食品。 3.超高压处理可以保持食品的原有风味，为冷杀菌，这种食品可简单加热后食用，从而扩大半成品食品的市常 4.超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而使食品灭菌达到均匀、瞬时、高效，且比加热法耗能低，例如，日本三得利公司采用容器杀菌，啤酒液经高压处理可将99.99%大肠杆菌杀死。 三超高压技术与传统的化学处理食品(即添加防腐剂)比较 优点在于： 1.不需向食品中加入化学物质，克服了化学试剂与微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生的不良影响，也避免了食物中残留的化学试剂对人体的负面作用，保证了食用的安全。 2.化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显。 3.超高压杀菌条件易于控制，外界环境的影响较小，而化学试剂杀菌易受水分、温度、pH值、有机环境等的影响，作用效果变化幅度较大。 4.超高压杀菌能更好的保持食品的自然风味，甚至改善食品的高分子物质的构象，如作用于肉类和水产品，提高了肉制品的嫩度和风味；作用于原料乳，有利于干酪的成熟和干酪的最终风味，还可使干酪的产量增加。而化学试剂没有这种作用。 四超高压杀菌技术的工艺特点： 超高压食品的杀菌设备与一般的高压设备没有本质的差别，只是压力介质不同，一般为水。因为水容易获得、成本低，与气体相比较无爆炸的危险，能耗校通常压力为100-600MPa，当压力超过600MPa以上时，需要采用油作为压力介质。

院系：生命科学学院 专业：食品科学与工程 班级：1107班 姓名：李芳 学号：2011114030729 论文课题:超高压灭菌技术 评分老师：分数：

超高压灭菌技术 摘要: 超高压杀菌技术是食品加工业中的一种高新技术, 具有广泛的应用前景。本文介绍了超高压机理、杀菌影响因素以及超高压杀菌技术对食品营养成分的影响。 关键词：超高压、食品行业、灭菌。 前言 超高压杀菌是指将密封于柔性容器内的食品置于压力系统中, 以水或其他液体作为传压介质, 采用100MPa 以上的压力处理食品,以达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性的目的[1]。目前, 超高压灭菌技术广泛的应用于含液体成分的固态食品或液态食品的杀菌, 如蔬菜、水果、奶类产品、肉类产品、酱油等的杀菌。但目前存在的最大难题是超高压设备设计相当困难,以及超高压设备和大流量的高压泵系统制造费用非常昂贵等。 1、超高压杀菌技术的杀菌机理： 微生物的热力致死是由于细胞膜结构变化、酶失活、蛋白质变性、DNA 损伤等主要原因引起的。而超高压是破坏氢键之类弱结合键, 使基本物性变异,产生蛋白质的压力凝固及酶的失活, 以及使菌体内成分产生泄露和细胞膜破裂等多种菌体损伤[2]。当蛋白质经高压处理后, 其离子键、疏水键会因体积的缩小而被切断,从而导致其立体结构崩溃, 蛋白质变性, 酶失活。一般来说, 100MPa~300MPa 压力下引起的蛋白质变性是可逆的, 但当压力超过300MPa 时, 蛋白质变性是不

可逆[3]。 2超高压杀菌的影响因素： 一般, 影响超高压杀菌的主要因素有: 压力大小、加压时间、加压温度、pH、水分活度、食品成分、微生物生长阶段和微生物种类等。 2.1 压力大小和加压时间 在一定范围内, 压力越高, 杀菌效果越好。在相同的压力下, 杀菌时间越长, 杀菌效果也越好。300MPa 以上的压力会使细菌、霉菌、酵母菌灭活, 病毒在较低的压力下就会失去活力。非芽孢菌在300MPa ~600MPa 时就可全部致死, 芽孢菌在1000MPa 压力下仍可存活。池元斌等人研究了超高压对鲜牛奶中细菌的影响, 鲜牛奶中细菌菌落尺寸取决于加工压力的高低以及加压时间的长短。加压时间越长, 压力越大, 细菌菌落直径越小[4] 2.2 加压温度 温度是影响微生物生长代谢最重要的环境因素, 在低温或高温下, 超高压对微生物的影响加剧。大多数微生物在低温下的耐压程度降低, 这主要是由于压力使得低温下细胞内因冰晶析出而破裂的程度加剧, 所以低温对超高压杀菌有促进作用[5]。加压热杀菌可以减少加热时间或降低杀菌所需的温度;同时, 适当的中温也会减少加压所需的时间和强度。因此, 在温度的协同作用下, 超高压杀菌效果可大大提高。Havakawa 报道, 800MPa, 60min, 在60℃条件下可将嗜热芽孢杆菌的数量从106个/mL 降到102个/mL, 而在室温下同样的压力和时间, 菌落则不会发生变化。

高压蒸汽灭菌法的原理和注意事项 高压蒸气灭菌法是一种迅速而有效的灭菌方法。使用高压蒸气灭菌器，利用加热产生蒸气，随着蒸气压力不断增加，温度随之升高，通常压力在103.4kPa(相当旧制的15磅/吋 2 或1.05kg/cm 2 )时，器内温度可达121.3℃，维持15～3 0min，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。此法常用于一般培养基、生理盐水、手术器械及敷料等耐湿和耐高温物品的灭菌。高压蒸汽灭菌法的原理和注意事项。 高压蒸汽灭菌法的注意事项： 第一，无菌包不宜过大(小于50cm×30cm×30cm)，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央。消毒前，打开贮槽或盒的通气孔，有利于蒸汽流通。而且排气时使蒸汽能迅速排出，以保持物品干燥。消毒灭菌完毕，关闭贮槽或盒的通气孔，以保持物品的无菌状态。 第二，布类物品应放在金属类物品上，否则蒸汽遇冷凝聚成水珠，使包布受潮。阻碍蒸汽进入包裹中央，严重影响灭菌效果。 第三，定期检查灭菌效果。经高压蒸汽灭菌的无菌包、无菌容器有效期以1周为宜。高压蒸汽灭菌效果的监测：有以下三种方法。 第一种是工艺监测，又称程序监测。根据安装在灭菌器上的量器(压力表、温度表、计时表)、图表、指示针、报警器等，指示灭菌设备工作正常与否。此法能迅速指出灭菌器的故障，但不能确定待灭菌物品是否达到灭菌要求。此法作为常规监测方法，每次灭菌均应进行。 第二种是化学指示监测。利用化学指示剂在一定温度与作用时间条件下受热变色或变形的特点，以判断是否达到灭菌所需参数。常用的有： 自制测温管：将某些化学药物的晶体密封于小玻璃管内(长2cm,内径1～2m m)制成。常用试剂有苯甲酸(熔点121-123℃)等。灭菌时，当湿度上升至药物的熔点，管内的晶体即熔化，事后，虽冷却再凝固，其外形仍可与未熔化的晶体相区别，此法只能指示温度，不能指示热持续时间是否已达标，因此是最低标准。主要用于各物品包装的中心情况的监测。 3M压力灭菌指示胶带：此胶带上印有斜形白色指示线条图案，是一种贴在待灭菌的无菌包外的特制变色胶纸。其粘贴面可牢固地封闭敷料包、金属盒或玻

果汁超高压加工技术的现状与展望 刘正青 13720284 摘要：超高压加工技术是一项具有广阔应用前景的食品冷杀菌技术。该文综述了超高压加工技术对果汁中微生物、酶和产品品质的影响，以及超高压杀菌设备的现状。在分析各超高压处理效果影响因素的基础上，提出下一步研究的方法与方向，并对其发展前景进行了展望。 关键词：超高压；果汁；杀茵；灭酶 食品工业是整个工业中与国计民生关系最重的大产业,是世界各国销售额最大的产业之一。随着世界人口的不断增加和人类文明的发展，人类对食品的需求量越来越大，对食品的品质要求也越来越高。然而由于食品卫生质量低下，食源性疾病严重影响人们的健康，食品安全问题十分严重。据联合国世界卫生组织(WHO)统计，每年世界人口死亡约5000万人，其中因食源性疾病死亡人数约为1500万人，是全球人类的首位死亡原因；另外，据统计，全世界收获农产品的1/3在到达消费者之前就因腐败和虫害而损失；我国也不例外，每年粮食损失约在10%左右，油类在20%左右，肉食品的损失是30%左右，水果年损失量达15%～20%，此外一些名贵的中草药土特产品以及出口商品损失也十分严重，不仅造成了巨大的经济损失，还影响了市场供应。由于各种条件的限制，目前食品带菌严重，全世界80%的人口还不得不食用这样的食品，致使疾病蔓延相当严重，微生物病原菌及生物毒素己严重的威胁全球人类的健康，导致了近年来广泛的、严重的食源性疾病时有暴发。因此，如何使食品不受病原微生物及昆虫的破坏，减少化学污染，为人类提供更好的农产品和食品，保护人类的健康，一直是食品业的一个难题。为解决这些问题，一是从生产入手，二是从贮藏、保鲜等方面寻求途径。传统的食品保藏方法，如加热、冷藏、化学处理等有效的方法很多，但能耗大、存在化学药剂和添加剂的残留、污染环境及导致食品品质改变等，促使人们在不断探索食品贮藏保鲜的新方法、新技术。食品超高压技术就是一种应运而生的绿色加工新技术。 1 果汁超高压加工技术的发展概况 超高加工技术(ultra—high pressure processing，UHP)是将100—1000MPa的静态液体压力施加于食品、生物制品等物料上并保持一定的时间，起到杀菌灭酶等作用。食品超高压加工技术属于一种纯物理的冷加工技术，与传统的热加工技术

超高压灭菌技术在果蔬饮料中的应用 2011808079 何娜 摘要：超高压技术是一种非热杀菌技术。本文综述了近年超高压技术应用与果汁生产的研究结果，包括超高压灭菌原理以及对果蔬汁饮料色泽，营养物质及饮料稳定性流变性的影响。并且探讨了超高压灭菌技术的应用前景。 关键词：超高压灭菌；果蔬汁；品质 Application of ultra- high- pressure to fruit and vegetable Juices processing HENA Abstract:Ultra-high pressure processing(UHP) is a kind of new non-thermal technology. The findings of researches on the application of ultra- high- pressure (UHP) to fruit and vegetable juices processing in recent years are reviewed, including the qualities of color, nutrition and rheological properties, and discussed the trend for the development of this area. Key words:ultra-high pressure, fruit and vegetable juices, quality 超高压技术（ultra high pressure，HUP）是世界食品加工业的一项高新技术。超高压能膊淮食品高分子的氢键、离子键、盐键，对共价键影响很小。一般指在100MPa以上的压力在常温或较低温度下对食品物料进行处理，达到灭菌、改变酶活等。 为了复合现代食品“天然、营养、卫生、安全”对的发展方向，为了避免果蔬饮料生产工艺中对营养成分的破坏，近年来，人们希望食品加工过程中能保持原有的新鲜度，因此推动了超高压技术的不断发展。 1超高压灭菌原理 食品超高压杀菌[1]，是讲食品物料密封于弹性材料或置于无菌压力系统中，在100MPa~1000MPa压力下作用一段时间后，使之达到无菌要求。高压导致微生物的形态结构，生物化学反应、基因机制及细胞壁膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能。 1.1破坏细胞膜通透性 超高压处理可破坏细胞膜结构，导致细胞膜通透性发生变化，进而使得细胞质流失，导致微生物死亡[2-3]。超高压处理(345MPa、5min、5℃)可以改变肠膜明串珠菌(L.mesenteroides)细胞壁结构以及细胞膜的通透性，从而降低细胞膜两侧的电位梯度，导致细菌无法合成ATP，进而激活细胞内的自溶酶使细胞壁发生降解[4]。Gaenzle等[5]利用荧光染色技术对超高压引起的大肠杆菌膜破裂现像进行了研究，发现可逆的细胞膜破损发生的速度较快，与压力大小关系密切，而不可逆的膜损伤则与处理时间长短有关。 1.2 破坏细胞膜结合蛋白

食品工程原理高压杀菌 食品高压杀菌的研究 杜娟 (南京财经大学食品科学与工程学院， MG0802009) 摘要:高压杀菌技术是近年来出现的新型杀菌技术，可分为动态杀菌和静态杀菌。本文对 并介绍了一种新型的瞬时高压杀菌方法——超高静压杀菌和超高压均质杀菌进行了比较, 超高压水射流灭菌方法。采用高压技术处理食品，可以在灭菌的同时，较好地保持食品原 有的色、香、味及营养成分。本文根据高压杀菌的原理分析了高压杀菌对食品中各种成分 的影响，从而比较了高压杀菌技术与传统热加工技术的不同，并综述了高压杀菌技术在食 品行业的优点;通过研究总结出高压杀菌的影响因素，从而通过调节温度、pH 值，水分活 影响因素可以更好地进行高压杀菌;高压杀菌最终要由高压设备来实现，高压设备应度等 具有安全、卫生、操作方便等特性。最后提出了高压杀菌目前面临的问题，并给予了一些 解决方案，以期高压杀菌在食品行业能够有更好的发展。 关键词:高压杀菌原理食品特点应用

Abstract :High-pressure technology is a new type of sterilization method in recent years, it includes dynamic sterilization and static sterilization. The paper compares the discrimination between the ultra - high static pressure and the ultra - high pressure homogen, and introduces a kind of new instantaneous high pressure sterilization method—the ultra - high pressure water jet sterilization method. Apply high-pressure technology to food can sterilization and remain the color, flavor and nutrition of the food. According to the theory of high-pressure technology, the paper analyzes the influence of high-pressure technology on nutritional components of food, and compares the differences of conventional hot-working technology, and summarizes the excellence of the high-pressure technology; though researching, it sums up the main factors on the effect of high-pressure technology and high-pressure sterilization equipments. Finally it holds up the facing problems of the high-pressure technology and offers some solutions. It hopes that high-pressure technology can have a good developing on food industry. Keywords: high-pressure sterilization theory food characters application - 1 - 高压杀菌技术是近年来备受各国重视、广泛研究的一项食品高新技术，由于其独特而新颖的方法，简单而易行的操作，故引起普遍的关注。日本、美国、欧洲等国在高压食品的研究和开发方面走在世界前例，1990年4月，高压食品首先在日 本诞生。