于开发应用阶段，

3.1.2.1.3超高静压(HHP)杀菌特点
❖HPP杀菌特点
– 酸性食品（pH<4.6），HPP可以达到商业杀 菌要求。
– 低酸性食品（pH>4.6），HPP可以作为巴氏 杀菌辅助手段
– 对芽孢菌，需结合其他处理方法
3.1.2.1.4超高静压(HHP)处理系统
❖ 加压系统、处理室、密封系统和控制系统。
❖3.1.1.2 食品非热杀菌技术种类
▪ 化学杀菌（杀菌剂、抑菌剂和防腐剂等） ▪ 物理杀菌（辐照、紫外线、脉冲电场、振荡磁场、超声波、
脉冲光、脉冲x射线等）
❖ 新型的食品非热杀菌技术
– 超高静压（Ultra High Hydrostatic Pressure,UH HP,HHP)
– 脉冲电场（Pulsed Electric Field,PEF) – 振荡磁场（Oscillating Magnetic Fields, OFM)
3.1.2.1超高静压(HHP)
❖3.1.2.1.1超高静压(HHP)定义
▪ 指将密封于弹性容器内的食品置于水或其 它液体作为传压介质的压力系统中，经100 MPa以上的压力处理，以达到杀菌，灭酶 和改善食品的功能特性等作用。
3.1.2.1.2 超高静压(HHP)发展
❖起源于19世纪末，Tameman 开启超高静压处理 技术之门；
3.1.2.2 脉冲电场（PEF）杀菌技术
❖脉冲电场灭菌（High Intensity Pulsed Electri c Field， 简称HIPEF或PEF）是在特殊的处理 室里对液态食品施加瞬时高强度的脉冲电场，将 其中的微生物杀死的一种方法。一般电场强度为 10～50kV/cm，脉冲宽度在100μs以内，脉冲 频率在几千Hz以内。其高场强可直接将微生物 杀死，其窄脉冲和低频率保证了食品升温很小和 极少的电化学反应，从而最大限度地保证了食品 的天然风味和营养成分。
❖ 1995年 ，大连医科大学张毅等使用PEF对液体中的细菌进行了灭菌实验，结果表 明电场可全部杀死液体中的细菌，不破坏营养成分。
❖ 1995年~至今，吉林工业大学殷涌光等使用PEF对细菌孢子进行了灭活实验。之后 还运用PEF对原料乳、桃汁、蔬菜饮料等进行了灭菌研究。
❖ 1997年～至今，华南理工大学曾新安使用连续的PEF处理系统对橙汁、桑果汁、 牛乳进行了灭菌研究。
➢3.1.2.1超高静压杀菌技术 ➢3.1.2.2脉冲电场杀菌技术 ➢3.1.2.3其它新型非热杀菌技术
食品加工工艺原理
3.1.1食品的非热杀菌定义及种类
❖ 3.1.1.1非热杀菌
– 杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低，既有利于 保持食品中功能成分的生理活性，又有利于保持色、 香、味及营养成分。
❖ 1981年，Hulsher发现关于PEF处理下细菌存活率的数学模型。杀 菌率与电场强度和作用时间的对数是成正比的。
❖ 1981年后，Hulsheger、Zimmermann等学者对电脉冲灭菌机理 做了进一步探讨，并开始了用于工业生产设备的研究。
❖ 1990年后，以美国的Barbosa-Cánovas G. V.，Zhang Q.H.和德 国的Knorr D为代表的研究者关于PEF进行灭菌的研究的报导也越来 越多，并设计了商业化的小型PEF设备体系，由此产生了许多专利 成果。
❖ 1899～1929年，Hite发现HHP抑制微生物生长； ❖ 1974年方法，Wison提出（压力＋温度）保藏食
品； ❖ 1986～，日本市场出现HHP处理的食品； ❖ 1992～欧盟实施HPP技术应用投资计划，相关产
品上市； ❖1999～2000 美国市场也出现HPP巴氏杀菌食品 ❖ 20世纪90年代，国内开展HPP技术研究，目前处
❖ 2002年～至今，清华大学史梓男等设计了脉冲电源，并与 中国农业大学廖小军等 合作，研究了PEF处理对西瓜汁、橙汁、苹果汁的灭菌效果及对食品品质的影响。 并对前人的灭菌模型进行了比较
❖ 2002年，大连理工大学但果等设计了高精度脉冲电源，对PEF非热处理理论进行 了实验性研究
❖ 2005~2006年 ，江南大学的李迎秋、王茉、周媛等研究了PEF对微生物、绿茶饮 料、液态蛋的灭菌研究
❖ 一般而言，为杀灭有害菌而选择的压力条件基本能满足 大多数人类病毒的要求；
❖ 寄生虫对压力的敏感性要高于细菌的芽孢和细胞。
3.1.2.4超高压(UHP)杀菌作用机理
❖ （1）改变微生物的细胞形态结构 ❖ （2）破坏微生物细胞膜 ❖ （3）钝化酶的活性 ❖ （4）抑制生化反应 ❖ （5）影响DNA
第三章 食品的非热杀菌与除菌
主要内容
• 3.1 食品的非热杀菌
• 3.2 空气净化除菌
• 3.3食品用水的净化除菌
重点：掌握非热杀菌定义，超高静压及脉冲电场杀菌原 理，空气及水处理常用的杀菌方法
难点：超高静压及脉冲电场杀菌机理。
食品加工工艺原理
3.1 食品的非热杀菌
• 3.1.1 食品非热杀菌技术定义及种类 • 3.1.2 新型的食品非热杀菌技术
3.1.2.1.7影响超高静压(HHP)杀菌效果的因素
❖ （1）微生物的种类和生长期条件； ❖ （2）压力大小和加压时间； ❖ （3）施压方式：对于芽孢，间歇式加压好于连续式加压 ❖ （4）温度 ❖ （5）pH值 ❖ （6）物料组成成分 ❖ （7）水分活度 ：低aw产生的细胞收缩作用和对生长的
抑制作用使细胞对压力产生抗性
3.1.2.1.5超高静压(HHP)对微生物作用
❖ HPP对微生物的作用
蛋白质聚 集
细胞膜 的完整 性发生 变化
DNA发 生变化
膜的发 生变化 通透性
3.1.2.1.6超高静压(HHP)杀菌效果
❖ G(+)营养体对HHP的抵抗力强于G（－);
❖ 细菌芽孢与热协同处理可降低杀灭芽孢所需的压力和加 热温度；
3.1.2.2.1 PEF灭菌技术研究进展
国外
❖ 1960年 ，Gossling首次提出使用高强脉冲（high intensity elect ric field pulses）来杀死微生物 。
❖ 1967年，英国的Sale和Hamilton报导25kV/cm的直流脉冲能有效 致死营养细菌和酵母菌，并认为电场强度和作用时间是影响灭菌效 果的两个主要因素 。