超高压食品杀菌工艺及设备的设计

超高压杀菌

80年代末,日本首次制造了高压加工食品试验装置后,才开始利用该技术进行食品加工。美国、日本等国家在高压加工装置的研制、标准化、及批量生产等方面取得一些成就，如美国的FLOW公司、Wenger公司、日本的明治屋食品公司等都拥有各自的特色产品。
超高压装置的主要部分是高压容器和加减压装置。高压容器是整个装置的核心。超高压装置的特点是承受的压力高（100MPa-1000MPa），循环载荷次数多（2.5次/h）。高压容器的设计必须要求容器及密封结构的材质有足够的力学强度，高的断裂韧性，低的回火脆性和时效脆性，一定的抗应力腐蚀及抗腐蚀疲劳性能、高效率；可快装快拆、密封效果好。
定义
定义
通常情况液体或气体压力在0.1mpa～1.6mpa称为低压，1.6mpa～10mpa称为中压，10～100MPa称为高压， 100MPa以上称为超高压.。
超高压技术（Ultra-high Pressure，UHP）或高静压技术（High Hydrostatic Pressure，HHP）是指在室温或温和加热条件下利用100～1 000 MPa的压力处理食品，以达到杀菌、钝酶和加工食品的目的。
超高压杀菌
食品工业术语
01 定义
03 应用
目录
02 原理 04 设备
基本信息
超高压杀菌技术（ultra—high pressure processing ）简称UHP，又称超高压技术（ultra-high pressure, UHP），高静压技术（high hydrostatic pressure, HHP），或高压食品加工技术（high pressure processing, HPP）。超高压杀菌技术应用广泛，已经深入到了我们食品工业的许多行业。
应用
应用

超高压食品工艺设计流程

超高压食品工艺设计流程英文回答：Designing a process for ultra-high pressure food processing involves several steps to ensure the safety and quality of the final product. Here is a step-by-step guideto the process:1. Research and Development: The first step in the design process is to conduct thorough research on the food product and its specific requirements for processing. This includes studying the microbial safety, nutritional aspects, and sensory properties of the food. For example, if I am designing a process for high pressure processing of fruit juices, I would research the optimal pressure and time required to achieve the desired microbial reduction while preserving the flavor and nutrients.2. Equipment Selection: Once the research is complete, the next step is to select the appropriate equipment forhigh pressure processing. There are different types of equipment available, such as batch systems and continuous systems. I would consider factors like production capacity, cost, and maintenance requirements before choosing the equipment. For instance, if I am designing a process for high pressure processing of seafood, I might opt for a continuous system that can handle large volumes efficiently.3. Process Design: After selecting the equipment, the next step is to design the process parameters. Thisinvolves determining the pressure and temperature conditions, as well as the processing time required for the food product. It is essential to consider the specific characteristics of the food, such as its composition and structure, to ensure optimal processing. For example, if I am designing a process for high pressure processing of deli meats, I would consider the fat content, texture, and color changes that may occur under high pressure.4. Validation and Optimization: Once the process is designed, it needs to be validated to ensure its effectiveness in achieving the desired objectives. Thisinvolves conducting trials with different parameters and analyzing the results. For instance, I might conduct a series of experiments to determine the optimal pressure and time for high pressure processing of dairy products like yogurt. The results would then be analyzed to optimize the process parameters for maximum microbial reduction and product quality.5. Implementation and Monitoring: After validation and optimization, the designed process is ready for implementation. It is crucial to monitor the process continuously to ensure its consistency and effectiveness. Regular testing of the final product for microbial safety and quality is also necessary. For example, if I am designing a process for high pressure processing of ready-to-eat meals, I would regularly sample the products for microbial testing and sensory evaluation to ensure they meet the desired standards.中文回答：超高压食品工艺的设计流程包括以下几个步骤，以确保最终产品的安全和质量。

超高压灭菌技术

超高压灭菌技术在食品机械中的现状分析1、超高压灭菌技术的概念超高压灭菌技术（ultra—high pressure processing ）简称UHP，又称超高压技术（ultra-high pressure, UHP），高静压技术（high hydrostatic pressure , HHP），或高压食品加工技术（high pressure processing, HPP）。

食品超高压技术是指将软包装或散装的食品放入密封的、高强度的施加压力容器中，以水和矿物油作为传递压力的介质，施加高静压（100~1000 MPa），在常温或较低温度（低于100℃）下维持一定时间后，达到杀菌、物料改性、产生新的组织结构、改变食品的品质和改变食品的某些物理化学反应速度的一种加工方法。

2、超高灭菌设备的原理2．1 超高压灭菌技术的基本原理液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩，生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分（氢键、离子键和疏水键等相互作用），即物质结构发生变化，其结果是食品中的蛋白质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，故可长期保存而不变质（1）改变细胞形态极高的流体静压会影响细胞的形态，包括细胞外形变长，胞壁脱离细胞质膜，无膜结构细胞壁变厚。

上述现象在一定压力下是可逆的，但当压力超过某一点时，便不可逆地使细胞的形态发生变化（2）影响细胞生物化学反应按照化学反应的基本原理，加压有利于促进反应朝向减小体积的方向进行，推迟了增大体积的化学反应，由于许多生物化学反应都会产生体积上的改变，所以加压将对生物化学过程产生影响（3）影响细胞内酶活力高压还会引起主要酶系的失活，一般来讲压力超过300MPa对蛋白质的变性将是不可逆的，酶的高压失活的根本机制是：①改变分子内部结构；②活性部位上构象发生变化通过影响微生物体内的酶，进而会对微生物基因机制产生影响，主要表现在由酶参与的DNA复制和转录步骤会因压力过高而中断（4）高压对细胞膜的影响在高压下，细胞膜磷脂分子的横切面减小，细胞膜双层结构的体积随之降低，细胞膜的通透性将被改变（5）高压对细胞壁的影响20~40 MPa的压力能使较大细胞的细胞壁因受应力机械断裂而松解，200MPa的压力下细胞壁遭到破坏。

超高压杀菌技术

三超高压杀菌对食品品质的影响
传统热加工技术丌仅会杀死食品中的微生物，对食品中的营养成分及风味物质也有非常大的破坏作用，破坏程度主要取决亍热处理的温度高低及时间长短。人们研究、开发新的食品加工技术，是为了在保证食品安全的前提下，尽可能地改善加工后食品的品质。迄今为止，绝大多数兲亍超高压对食品品质的研究都是在中等温度条件下迚行的。
6 超高压对食品质构的影响
高压及高温会引起细胞壁破裂，仍而使得物料结构变得松散、皱缩。但是Leadley 等的研究证明，超高压虽然会导致四季豆发生软化，但不热加工相比，软化程度较低。四季豆被事先预热至86℃，700MPa、86℃处理物料两次，每次2min，期间温度最高可升至117℃，两次加压中途间隔1min，压力为大气压；热处理样品在121℃下加热 3min。四季豆经超高压处理后，硬度约为热处理的2 倍，贮藏7个月后硬度仌然比热处理组高。
针对超高压灭菌已经取得的成果及存在的问题，我认
为以后的超高压灭菌研究将有以下几个主要趋势：

完善已有的灭菌模型戒开发新模型。
研究微生物细胞以及芽孢耐压机理。

设计制造可以快速加压、降压，快速迚料、出料的
新型设备。

设计制造可用亍液态物料加工的连续式设备。
提高设备本身的易用性、稳定性。
Thank you！
2 超高压与传统化学处理食品的比较.
超高压不传统化学处理食品相比较，优点在亍以下几个方面： a 丌需向食品中加入化学物质，克服化学试剂不微生物细胞内物质作用生成的产物对人体产生丌良影响，也避免食物中残留化学试剂对人体负面作用，保证食用安全；综上所述，超高压杀菌技术无需加热、无化学添 b 化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，杀菌效果减弱，而加剂；压力作用迅速均匀；且在常温或低温下进超高压灭菌为一次性杀菌，对菌体作用效果明显； c 超高压杀菌条件易亍控制，对外界环境影响较小，而化学试行，口味和风味能得以保持；营养损失小，工艺剂杀菌易受水分、温度、pH、有机环境等影响，作用效果变简化，节约能源，无“三废”污染。化幅度较大； d 超高压杀菌能更好地保持食品自然风味，甚至改善食品高分子物质构象，如可作用亍肉类和水产品，提高肉制品嫩度和风味。

超高压食品灭菌技术

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。

食品超高压技术 (2)

超高压装置的主要部分是超
高压容器和加压装置（高压泵和增压器等），其次是一
些辅助设施，包括加热或冷
却系统、监测和控制系统及
加压设备
高压容器
物料的输入输出装置等。
超高压处理设备的要求

（1）超高压处理设备应能产生并承受要求的超高压（100~1000 MPa），保证安全性，有较长的使用寿命，循环载荷次数多；
→封口→高压处理→检测
果酱：果实→砂糖→果胶→混合→灌装、密封
→加压→成品
六、食品超高压的杀菌工艺

超高压杀菌属于冷杀菌，主要作用方式是破坏氢键之类的弱结合键，使基本物性变异，产生蛋白质的压力凝固及酶失活，还能使菌体内成分产生泄露和细胞膜破裂等多种菌体损伤。
邱伟芬.食品超高压杀菌技术及其研究进展.食品科学,2001
二、超高压处理的原理
液体（水）在超高压作用下被压缩，而受压食品介质中的蛋白质、淀粉、酶等产生压力变性而被压缩，生物物质的高分子立体结构中非共价键结合部分发生
变化，即物质结构发生变化，其结果是食品中的蛋白
质呈凝固状变性、淀粉呈胶凝状糊化、酶失活、微生物死亡，或使之产生一些新物料改性和改变物料某些理化反应速度，故可长期保存而不变质。

1、采用超高压处理可使酱油呈鲜艳的深红褐色； 2、可避免香气成分损失或产生异味； 3、有利于保持酸味，突出鲜味； 4、超高压杀菌效应是非在位的； 5、可减少或避免使用防腐剂，保证了食用的安全性。
三、超高压处理食品的特点
1、营养成分损失小； 2、产生新的组织结构，获得新型食品； 3、超高压杀菌可以保持食品原有的风味； 4、利用超高压处理技术，原料的利用率高；
5、灭菌均匀、高效、瞬时，耗能低；

超高压食品灭菌技术

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。

食品超高压技术

6、超高压杀菌对牛乳中营养成分的影响
由表6可知,巴氏灭菌处理过程中明显遭到破坏的营养成分有苏氨酸、VA、 VC、VE、VB1、VB2等,其中苏氨酸、VA、VC在超高压处理中受到的破坏明显要比巴氏杀菌小的多,特别是苏氨酸和VA几乎完全被保留下来，可见超高压灭菌对其破坏要比巴氏灭菌小。
结论：
• 通过对鲜牛乳、巴氏杀菌乳和超高压杀菌乳中总蛋白、氨基酸、矿物质等营养成分含量的分析,发现超高压杀菌方式对牛乳中各种营养成分破坏程度小,更接近鲜牛乳的营
2、保压时间对牛乳中细菌灭活的影响
由表2知,在600MPa压力下,随着保压时间的延长,细菌残留总数逐渐减少。与巴氏杀菌相比,加压时间等于或大于15min时,细菌的残留总数均少于巴氏处理后的残留菌数。
3、连续杀菌与交变杀菌的比较
由表3知,在600MPa下,不论是连续式加压还是交变式加压方式的杀菌效果都明显优于巴氏杀菌效果；加压总时间相同的情况下,交变杀菌方式优于连续杀菌方式的杀菌效果,而且交变次数越多杀菌效果越好;对于不同加压时间(20min和25min) 而言,相同加压方式的杀菌效果差别不大。
食品超高压技术
主要内容：
• • • • • 一、概念二、杀菌机理三、优点四、超高压杀菌工艺五、在牛乳加工中的应用
一、概念
• 食品超高压技术（ultra high pressure，UHP），就是将食品物料以柔性材料包装后，放入液体介质中，100~1000 MPa压力范围，常温或较低温度下处理一定时间，对食品
三、优点
• 超高压处理基本是一个纯物理过程，超高压处理的特点： • (1) 更好保持食品原风味(色、香、味) 和天然营养物; • (2) 瞬间压缩, 作用均匀、时间短、操作安全和能耗低; • (3) 污染少、无化学添加剂; • (4) 通过组织变性, 得到新物性食品; • (5) 压力不同作用影响性质不同等。

饮料超高压杀菌实用性工艺及设备探讨

饮料超高压杀菌实用性工艺及设备探讨* 2006-4-30 中国食品科技网物理学基本原理认为，加压和加热是自然界中存在的能独立改变物质状态的特有两种方式。

用高压加工食品，早在1914年，美国物理学家P.W.布利兹曼就报告了在静水压下卵白变成硬的凝胶状和蛋白质变性等现象［1］。

但在很长时间里，并没有人把这种技术应用到食品行业的研究领域中，直到90年代日本才首次将超高压产品—果酱投放市场［2］，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。

至今在欧洲已举行了多次高压加工技术的国际学术研讨会，食品超高压加工技术被称为“食品工业的一场革命”及“当今世界十大尖端科技”等。

而目前，我国生产的饮料采用超高压杀菌技术研究处于起步阶段，还没有成熟的超高压杀菌技术可投入饮料行业的生产中，但国内一些研究人员已参与国际合作研究并跟踪这一高新技术的发展。

1 超高压食品的优点［3，4］到目前为止，几乎所有的研究都表明，超高压食品不仅具有传统热加工食品的功能，而且具有独特的优点，主要表现在：1）超高压处理饮料等不会使维生素、色素、香气等低分子物质发生变化或产生异臭物，加压后饮料仍保持“原汁原味”—生鲜风味、天然色泽和营养成分。

2）超高压处理后，蛋白质的变性状态及淀粉的糊化状态与加热处理也有所不同，可以期待获得具有新物性的食品［5］。

3）超高压处理可以在保持食品原有风味条件下“冷杀菌”，这种食品可再经简单加热后食用，从而扩大半调理食品的用途。

4）高压加工可以同热加工组合进行，使食品加工过程多样化，能开发出各种未来新食品及加工工艺。

5）超高压处理是液体介质短时间内等同压缩过程，从而实现杀菌的均匀、瞬时、高效性，且较加热法耗能低［6］。

而超高压杀菌的主要作用是，延长食品味道鲜美的时间，提高食品保藏的货架期，阻碍微生物对食品的污染，这为开发21世纪高质量的食品开辟了最新的途径！表1 加热杀菌与超高压杀菌的比较Tab.1 The contrast of hot sterilization and UHP sterilization2 超高压杀菌机理超高压杀菌是指加100 MPa以上的压力处理后，使食品中的酶、蛋白质、淀粉等高分子物质分别失去活性、变性，同时致死以细菌为主的微生物的过程。

超高压灭菌怎么操作

如果要问过去10年全球发展最快的食品技术是什么，应该是非超高压灭菌莫属。

超高压技术最早由１17纪的法国科学家BLAISE PASCAL首先提出。

1899，B.H. HITE先生首先得出结论：超高压可以杀灭肉品、果汁、牛奶中的细菌，他并且记录了美国西弗吉尼亚农业实验室利用气缸对食品加压杀灭细菌的实验结果。

后来，又有巨多的欧美科学家参与这一试验直至今天。

那么何谓“超高压灭菌”？超高压灭菌技术在食品行业简称HPP（High Pressure Processing）。

主要是依靠物理的方法，通过譬如水介质等对预包装食品进行高达100MPa以上的超高压加压破坏食品中细菌细胞结构从而达到冷灭菌而又不破坏营养、口感和结构的目的。

超高压灭菌的优点是不需要高温或者超超低温、化学、添加剂、或者任何其他目前通用的手段而实现在不改变食品结构、营养、风味的条件下实现延长食品货架期的目的, 从而减少浪费，提高食品利用率。

根据美国的一项最新调查，2017年美国的分销商、超市等终端环节接受超高压灭菌食品的意愿率提高700多个百分比，消费者的知晓率、认可度比2016年也提高数倍。

甚至可以说，2017年是这项技术迅速发展的一年。

HPP技术广泛应用于肉制品、饮料、牛奶、蔬菜、水果、中央厨房工业等。

主要工艺流程见下图：装填--进入高压箱--加压--放水出舱。

高压可以根据不同的产品进行调整，从300MPa 到600MPa。

食品加工中，即便是同一类产品，比如水果，不同的水果也有不同的适合度。

肉类工业中，HPP技术也并非适合所有产品。

它对于肉品的色泽会产生严重影响。

不同的压力和时间会影响灭菌的效果。

（实验报告数据来自授权的欧洲合作伙伴）在火腿片、香肠、果汁、水果、奶制品、萨拉等不同产品的实验中，HPP灭菌的效果也得到完美的结果。

譬如，低温肉制品的保质期在6000巴压力下3分钟的超高压时间可以将产品货架期延长至6周，果汁，可以延长货架期2周左右。

食品超高压灭菌技术(压力技术创新)

√
Apple & strawberry jams
意大利
√
Blended apple fruit purees
加拿大
√
切片类
Avocado halves
墨西
哥
√
Chopped onions 美国 √
即时蔬
Cooked, mixed vegetable meals
西班 √
牙
菜
Ready-to eat rice & 日本 √
3）功能/有机食品和饮料另一个使得 HPP 技术成功的主要趋势是利用其能够开发出天然、有机、不含防腐剂的功能性食品产品。HPP 技术作为非热和精微的后包装杀菌措施，有利于开发更健康的产品：富含维生素，抗氧化性和抗热敏性突变的成分，更高水平的功能性新产品。 4）HPP 技术的优点：更安全的食品：袋装/瓶装后类巴氏灭菌工艺，避免了再污染；保护品牌：有效消除腐败和致病性微生物细菌；开发有机和功能性食品：保持食品的口感、营养和功能特性；扩大市场：保持产品新鲜的同时延长产品的保质期。
Wave 6000/300 串联型为了更高的量产，NC Hyperbaric 公司开发了串联型灭菌设备。 300L 的双机共享增压器，由于减少了达到设备所需工作压力的时间，实现了 15~20%的生产率提高。 Wave 6000/420 型 Wave 6000/420 型是我们的设备系列中最大和最具生产效率的机型。该型号设备的一个重大创新是采用了容积为 420L 的工作仓。由于拥有直径为 300mm 的工作仓和 8 台增压器，使得 Wave 6000/420 型成为市场上最具生产力的机器。
NC Hyperbaric 公司技术的优势： 1）卧式设计简化了安装并最大限度的提高了产品的可溯源性； 2）优化设计，易于生产线集成； 3）全自动杀菌过程； 4）可靠性高，使用和操作安全； 5）为食品行业特别设计； 6）广泛的工作容量和能力； 7）清洁环保。

超高压食品灭菌技术

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。

超高压灭菌技术

超高压灭菌技术 - 超高压灭菌设备
设备原理
是通过由液压推动的超高压倍增器（超高压泵）将水或油以超高压的形态打入密闭的容器内。
工业化推广
工业化推广的超高压灭菌设备压力是100- 600mpa
超高压容器介质为水，部分实验型的可也达到1000mpa或更高，高压腔工作介质是油。国外超高压食品处理设备的研究开发较早，国际上知名的超高压加工设备制造企业有美国Avure和西班牙NC
超高压灭菌技术
食品超高压灭菌技术（high pressure processing,
HPP）就是在密闭的超高压容器内，用水作为介质对软包装食品等物料施以400～600MPa的压力或用高级液压油施加以100～1000map的压力。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。
Hyperbaric公司。目前能够生产实验室研究用或生产用的HHP设备的公司主要有美国Avure Technologies公司、Elmhurst
Research公司，英国Stansted公司，西班牙NC Hyperbaric公司，法国Alstom公司，
美国制造的设备日本Kobelco公司、Mitsubishi公司、Ishikawajima-harima公司，荷兰Stork Food&Dairy Systems
世纪90
年代由日本明治屋食品公司首先实现了HHP技术在果酱、果汁、沙拉酱、海鲜、果冻等食品的商业化应用。之后，欧洲和北美的大学、公司和研究机构也相继加快了对HHP技术的研究。它同加热杀菌一样，经100MPa
以上超高压处理后的食品，可以杀死其中大部分或全部的微生物、钝化酶的活性，从而达到保藏食品的目的，它是一个物理过程，在食品加工过程中主要是利用Le

超高压技术介绍、应用和工艺

2.4、高压处理大蒜和茶
大蒜具有特殊气味和营养及杀菌功能，蒜泥在冷藏状态下一天就变绿，再过一段时间就会产生刺激性的臭味，不能食用。高压处理蒜泥，并在5℃下保存，开始时变成青绿色，香味减弱，但在冷藏中慢慢恢复，没有刺激性气味，原有的香味保留下来。故而对蒜泥高压处理效果较好，可防止变色。
茶饮料加压处理时，香气成分虽稍有减少，但保持有香气组成的总体平衡，茶中特有的新鲜、清香被保存，高压处理是茶类饮品杀菌、保香的最适方法。
灭和处理
✓ 超高压在石油化工、压力容器和木材的超强化处理技术中的应用
可使石油化工管道、压力容器抗疲劳寿命大幅度提高，使木材密度、硬度增高，将普通木材改性为高强度、高质量的高档木材。
超高压技术在食品中的应用
1、超高压杀菌
超高压杀菌属于冷杀菌，主要作用方式是破坏氢键之类的弱结合键，使基本物性变异，产生蛋白质的压力凝固及酶失活，还能使菌体内成分产生泄露和细胞膜破裂等多种菌体损伤。
构的体积随之降低，细胞膜的通透性将被改变。（5）高压对细胞壁的影响
20～40 MPa的压力能使较大细胞的细胞壁因受力机械断裂而松解，200MPa 的压力下细胞壁遭到破坏。真核微生物一般比原核微生物对压力较为敏感。
1.2 影响超高压杀菌的主要因素
1.2.1 压力大小和受压时间
在一定范围内，压力越高，灭菌效果越好。在相同压力下，灭菌时间延长并不一定能提高灭菌效果。
超高压技术介绍、应用和工艺
一、超高压技术ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ介绍二、超高压技术的应用
UHP在食品工业中的应用 UHP对食品成分及品质的影响
三、超高压食品的包装设计和加工设备四、超高压食品加工工艺五、超高压技术进展存在的问题

食品工程用超高压设备的设计及性能试验

食品工程用超高压设备的设计及性能试验摘要：为了提高超高压设备的稳定性和处理效率，促进超高压技术应用于食品加工，该文阐述了HHP-700-400L型食品工程用大型超高压设备的工作原理、设计要求、主体结构和工作过程，分析并确定了双向水介质增压器、直推式容器堵头及其密封系统、承压容器材料和结构等相关参数。

设备单体容积为100L，总容积为400L:最高工作压力为600MPa;处理能力达到1.68t/h。

经性能试验表明:设备性能稳定、操作方便、安全可靠。

研究结果为大型商业化超高压设备的设计和制造提供参考。

关键词：食品加工；稳定性；性能；密封系统；超高压；一、超高压食品加工设备简介当前市场中超高压食品加工设备主要有高压系统和加压-卸压系统组成。

加压-卸压系统在工作时为高压系统提供传压介质的升压、降压服务。

高压系统的灭菌缸是整个设备的核心工作部分。

灭菌缸的工作压力一般在150~600MPa,部分灭菌缸的最高工作压力可达1000MPa。

巨大压力致使灭菌缸工作环境恶劣，进而导致灭菌缸筒体应力分布复杂。

不仅如此，频繁加压-卸压的工作过程使得灭菌缸还承受循环载荷。

因此，对超高压食品加工设备的灭菌缸从材料选择到结构设计要求都非常严格，成为超高压食品加工设备研究与开发的重要一环。

另外，超高压食品加工设备密封结构也是影响整个超高压设备正常工作的重要因素，其密封好坏直接影响整个超高压设备的整体性能。

根据超高压食品的加工特点，超高压食品加工设备的密封结构还应具有开关频繁、密封性好、拆装简单、容易维护等特点。

二、设计与性能试验1.设计要求食品工程用超高压设备的处理量和处理效率必须满足工业化食品加工的要求。

具体需要解决的关键问题有∶提高增压器的工作效率，提升设备的升压速度;改善高压下设备的密封性，并实现系统中的液压油和水介质的有效隔离;提高设备在增压前的充水速度，进一步缩短单批物料的处理时间;选择合适的材料，设计安全可靠的承压容器。

超高压杀菌技术

1 材料超高压容器及其密封结构的设计必须正确合
理地选用材料，保证其足够的力学强度，高的断裂韧性，低的回火脆性和时效脆性，一定的抗应力腐蚀及腐蚀疲劳性能。所以大力开发新的高强度材料和制造工艺，也是减小容器质量、降低容器费用的又一个措施。 2 特殊设计鉴于食品加工工业中的特殊要求，即要有一定的处理能力和较短的单位生产时间，有效保证产品的高质量要求，故而要设法缩短生产附加时间（如密封装置的开启时间），把装置设计成便于快装快卸操作的轻便形式。 3 轻型化结构高压筒体制造困难且价格昂贵，探求其合理的轻型化结构也有着很重要的经济意义。
能有效克服传统热加工法的弊端，在满足能源、解决化学污染和社会对高质量食品需求等方面充分体现出其自身价值。
一超高压杀菌的基本原理
超高压杀菌法，是先将食品原料配好以后，充 20-40MPa的压力能使较大的细胞因受应力填到柔软的容器中密封，再投入到有数千静水压的作用使细胞壁机械断裂而松解；200MPa的压力超高压杀菌器中加压处理的过程。极高的静压会改下，细胞壁遭到破坏；300-400MPa下，微生变细胞的形态，包括细胞外形变长，胞壁脱离细胞物的核膜和线粒体外膜受到破坏，加压的细胞质膜，无膜结构细胞壁变厚。高压对细胞膜、细胞膜常常表现出通透性的变化，压力引起的细胞壁都有影响。膜功能劣化导致氨基酸摄取受到抑制。上述过程是一个纯物理过程，几乎完全是因为超高压力的作用，故高压杀菌过程中，压力问题成为一个重点，也成为一个难点。
随着压力的增大，微生物数量急剧下降，但对于某些食品杀菌，如果汁中易感染微生物革兰氏阳性产芽孢杆菌，它的芽孢和真菌孢子以及某些致褐变酶的耐压力很高，在室温下需要10000MPa,甚至更高的压力。
但压力过高，超高压设备制造成本与其额定工作压力呈几何级数增长关系，设备器件使用寿命也会减短，故优化杀菌条件，研究出可降低工作压力的超高压协同技术，对超高压杀菌工艺的发展有重大的意义。