食品加工的悖論就是熱處理，加熱既是對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的保存，又是對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。所有這些技術(shù)的目標(biāo)都是為了加工食品，其中也包括高壓處理。
椰子水供應(yīng)商Harmless Harvest 放棄了使用了四年的HPP 殺菌技術(shù)， 而選用多級(jí)微濾工藝。
不經(jīng)過加熱，就不能被稱之為加工食品。加熱通常是保存食品，確保食品安全的途徑。然而加熱同時(shí)也改變了食品的外觀，破壞了營(yíng)養(yǎng)成分，局限了食品加工商提供健康的食品的可選性。
幸運(yùn)的是，冷加工或微溫加工技術(shù)正在逐漸發(fā)展。其中排在首位的是高壓處理（HPP），這是本世紀(jì)為成功的商業(yè)非熱殺菌工藝。有時(shí)候會(huì)有局部溫度升高問題，但不足以破壞孢子形成，這就是為什么加工貨架期較穩(wěn)定的食品不采用高壓處理技術(shù)的原因。保持一段時(shí)間的高溫在殺死孢子的同時(shí)也會(huì)破壞營(yíng)養(yǎng)成分，這也就違背了這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)之一。
HPP對(duì)于加工商而言是巨大的變革。馬薩諸塞州一家102年悠久歷史的肉制品公司Old Neighborhood Foods兩年前在Danvers附近的海鮮工廠安裝了一套420升的Hiperbaric高壓設(shè)備，從而進(jìn)入發(fā)展快的健康預(yù)制食品領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)在近五年內(nèi)一直處于增長(zhǎng)率達(dá)38％的快速上升階段。
HPP系統(tǒng)的可靠性和產(chǎn)量得到不斷的提升，投資成本始終保持在數(shù)百萬美元，比以往任何時(shí)候更為有利。Hiperbaric的525升設(shè)備的投資成本比420升僅高出10%左右，但產(chǎn)量高出50%，可達(dá)每小時(shí)7000磅，邁阿密的Hiperbaric總裁Jaime Nicolás-Correa介紹說。如果考慮到投資成本的通貨膨脹因素，基本不存在價(jià)格差異。為了在更短時(shí)間內(nèi)達(dá)到每個(gè)批次的壓力預(yù)設(shè)點(diǎn)，工程師采用了增壓泵，這樣一來批次循環(huán)時(shí)間也很具有吸引力。
Multivac公司HPP銷售經(jīng)理Cem Yildirim指出，HPP 能夠基本接近不間斷的運(yùn)行模式。堪薩斯城真空包裝OEM 和Uhde高壓技術(shù)在提供終端到終端HPP 系統(tǒng)方面展開了合作�！拔覀兛梢栽谌_(tái)設(shè)備間循環(huán)，從而消除了泵不運(yùn)作時(shí)的停機(jī)時(shí)間，幾乎等同于連續(xù)生產(chǎn)。”Yildirim說。
此外，他還補(bǔ)充說，不同頻率的驅(qū)動(dòng)器減少了泵的啟停機(jī)次數(shù)，減少了保養(yǎng)需求。即便三臺(tái)高壓設(shè)備配合，將物料加載到高壓容器的過程仍會(huì)有瓶頸。他預(yù)計(jì)，利用帶熱成型的取料裝置可以提高產(chǎn)量。
近HPP 技術(shù)展現(xiàn)出另一個(gè)小問題，致使椰子水供應(yīng)商Harmless Harvest 放棄了使用了四年的HPP殺菌技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)自產(chǎn)品推出就使用至今。Harmless Harvest新選用的是多級(jí)微濾工藝。過濾可能是冷殺菌的，然而5-log的殺菌目標(biāo)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。在去年11 月，因?yàn)槠煜乱豢畹退峁嬃先舛緱U菌無法減少5-log，公司收到了FDA的警告信，之后公司立刻用過濾工藝取代了HPP。
壓力與密相二氧化碳的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)低酸果汁產(chǎn)品的連續(xù)加工。佛羅里達(dá)大學(xué)研究人員開發(fā)了這樣一套系統(tǒng)，并于2003年由普萊克斯投入商業(yè)化生產(chǎn)。這套系統(tǒng)名為Better Than Fresh，運(yùn)行壓力為10,000 psi（HPP 的典型壓力值為85,000psi）。這套設(shè)備在上一年度另一家果汁廠的運(yùn)行結(jié)果得到了驗(yàn)證，殺菌能力達(dá)到了5-log。
不幸的是，這套系統(tǒng)的商業(yè)成功案例很有限，據(jù)普萊克斯稱。在與大學(xué)授權(quán)協(xié)議過期后，公司停止了所有商業(yè)化項(xiàng)目。每分鐘40 加侖連續(xù)加工完全可以實(shí)現(xiàn)，但因?yàn)橛卸趸細(xì)堄啵K產(chǎn)品變成了“果汁汽水”，據(jù)大學(xué)某熟悉該技術(shù)研發(fā)過程的專業(yè)人員解釋說。
動(dòng)態(tài)高壓處理技術(shù)Pascalization的前途似乎更加光明。Stansted Fluid Power公司是一家來自英國(guó)的連續(xù)式HPP 均質(zhì)設(shè)備供應(yīng)商。George Cavender當(dāng)時(shí)在佐治亞大學(xué)當(dāng)博士候選人的時(shí)候就開始研究這種系統(tǒng)的效率，嘗試用其代替熱殺菌。他對(duì)Stansted的設(shè)備進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，降低了流體通過壓力釋放閥時(shí)因?yàn)榍辛υ斐傻臏囟忍嵘�。Cavender對(duì)調(diào)整后設(shè)備的微流有效性進(jìn)行了評(píng)估，尤其在質(zhì)量和微生物滅活效果上。
“因?yàn)樾箟洪y摩擦，總會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，但你可以減少這些熱量的影響�！盋avender解釋說。350兆帕（近51,000psi）的“近線壓力”是由設(shè)備的雙作用增壓器提供的，為冰淇淋混合物提供了奶油質(zhì)感等積極屬性。
牛奶和蘑菇
化學(xué)品和電磁波譜中的相對(duì)良性波長(zhǎng)有時(shí)可以作為冷加工的助劑。還有一個(gè)亮點(diǎn)就是脈沖紫外線（PUV）技術(shù)及其與蘑菇的相互作用。
哺乳動(dòng)物體內(nèi)的膽固醇會(huì)在陽光下轉(zhuǎn)化為維生素D3，菌類中的麥角甾醇在陽光下會(huì)轉(zhuǎn)化為維生素D2。賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員Robert Beelman通過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，每秒三次紫外線脈沖就能促發(fā)蘑菇產(chǎn)生足量的維生素D，每天推薦攝入3盎司蘑菇就能超過這個(gè)量。
他的研究獲得了專利，成為大學(xué)專利費(fèi)用非�？捎^的一部分，大學(xué)植物和蘑菇健康食品中心的Beelman 說。Beelman于2010年退休，但目前仍在該中心工作。
賓夕法尼亞州的Giorgio Foods幾年前申請(qǐng)了PUV技術(shù)使用權(quán)。采用D' Lightful 標(biāo)簽的這款蘑菇產(chǎn)品占總產(chǎn)量的3％，每周約50,000磅。“這當(dāng)然是一個(gè)非常窄的市場(chǎng)。”總裁David Carroll說。他寄希望于越來越多美國(guó)和歐洲人能夠意識(shí)到維生素D攝入的重要性，從而刺激蘑菇銷量。
提高蘑菇中維生素D 含量的方法非常簡(jiǎn)單，就是將蘑菇平鋪放在PUV 燈下面。這個(gè)額外的步驟只需要很小的溢價(jià)�！斑@個(gè)過程需要嚴(yán)格控制，但難度并不大�！� Carroll說。
食品中維生素和氨基酸對(duì)健康的益處一直飽受爭(zhēng)議，目前D2和D3的生物利用性還在被激烈討論。D3來自羊毛的羊毛脂，主要產(chǎn)地是中國(guó)，以丸劑形式提供，Beelman指出。他認(rèn)為，D'Lightful想要取得好的銷量成績(jī)，公眾必須更多的意識(shí)到維生素D 缺乏的后果。
無脈沖UV 技術(shù)并不需要開價(jià)向工業(yè)或公眾出售。因此，它在水的巴氏殺菌領(lǐng)域使用的比PUV更多。工廠中飲用水的標(biāo)準(zhǔn)更寬松，這使很多加工商認(rèn)為市政自來水并不需要處理。
據(jù)加州的咨詢和工程服務(wù)公司Food Automation LLC的負(fù)責(zé)人Craig Nelson表示，不同生產(chǎn)批次在切換時(shí)必須對(duì)灌裝線進(jìn)行沖洗，按照巴氏滅菌奶生產(chǎn)條例規(guī)定，沖洗所用的必須是巴氏殺菌水。然而很多城市水標(biāo)準(zhǔn)比較寬松，乳制品和碳酸軟飲生產(chǎn)商會(huì)在沖洗階段和清洗超濾膜和反滲透系統(tǒng)時(shí)采用CIP水�！耙恍┍容^積極主動(dòng)的加工商在這方面非常謹(jǐn)慎�！盢elson指出。Nelson代表FDA起草了巴氏滅菌奶生產(chǎn)條例中的多個(gè)技術(shù)章節(jié)。
Nelson補(bǔ)充說，美國(guó)食品安全現(xiàn)代化法案正在大力推動(dòng)UV 殺菌的應(yīng)用。由于飲用水的風(fēng)險(xiǎn)有所提高，加工商必須要清楚解釋他們是如何在沒有停下整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)作時(shí)徹底沖洗干凈過濾膜。
傳統(tǒng)的巴氏殺菌需要更多的場(chǎng)地和儲(chǔ)罐，需要操作人員，還需要大量煮水的能源�？偠灾�，運(yùn)行成本通常超過30萬美元，是在線UV 巴氏消毒成本的三倍�！盁崽幚淼耐顿Y成本高得多，”Nelson補(bǔ)充說，“紫外線巴氏消毒已被證明是非常有效的。”
用于清洗和消毒食品接觸面的抗氧化劑對(duì)于食品而言也可以成為一種劑。一般來說，監(jiān)管部門對(duì)這些化學(xué)劑的允許值多達(dá)百萬分之50。這樣一來立刻面臨的問題是，它們?cè)谶@樣的濃度下是否有效？對(duì)于食品有任何負(fù)面影響嗎？
新鮮農(nóng)產(chǎn)品加工商正在評(píng)估電解氧化水（EOW）的作用，希望用它來替代水槽和浴缸中用于殺菌的氯化水。除了農(nóng)產(chǎn)品，禽肉也是諸多食品領(lǐng)域中連續(xù)幾年使用電解氧化水的一個(gè)重要分支。
多數(shù)EOW 系統(tǒng)利用一個(gè)帶膜的反應(yīng)器室創(chuàng)建一個(gè)氧化劑和堿性化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)通常是用于清洗的氫氧化鈉或氯化鈉。作為氧化劑的是次氯酸，它比臭氧水更穩(wěn)定，但不能和清洗劑同時(shí)儲(chǔ)存。然而，由三星開發(fā)的單細(xì)胞技術(shù)可以創(chuàng)建90％的次氯酸溶液，減少儲(chǔ)存需求。
幾個(gè)美國(guó)投資者以Ecolox的名義參股這家單細(xì)胞設(shè)備的加工廠。總部位于邁阿密的Ecolox曾在南美洲大獲成功，他們?cè)谀峒永系囊患壹仪輳S目前被Cargill收購(gòu)，在2014年安裝了16套發(fā)生器�，F(xiàn)在Ecolox正在北美和歐洲市場(chǎng)試水。
“每個(gè)人都對(duì)可以直接應(yīng)用于食品的消毒劑表示出濃厚興趣。”Electrolox首席醫(yī)療官Scott Hartnett說，“我們有著很大的把握”。
大量科學(xué)研究證實(shí)次氯酸對(duì)孢子成形等致病菌有著明顯效果，50ppm下可以在30秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)5-log。如果時(shí)間延長(zhǎng)到5 分鐘，諾如病毒可減少3-log。 “這正是人們所需要的�！盚artnett 說，“但他們必須更詳細(xì)的了解整個(gè)原理�！�
即插即用的反應(yīng)器正在餐飲行業(yè)，特別是有機(jī)餐廳獲得很多商機(jī)。工業(yè)規(guī)模的裝置勉強(qiáng)可達(dá)到1.5立方英尺，但需要安裝外接儲(chǔ)罐。該裝置可以生成濃度達(dá)到400ppm 的次氯酸，可以在一個(gè)小時(shí)內(nèi)被稀釋到2500加侖水溶液，Hartnett說。
在可預(yù)見的未來，熱處理將在食品加工中發(fā)揮不可或缺的作用。盡管如此，一些積極的替代方案也在被逐漸應(yīng)用或開發(fā)，這將更有利于食品的安全和健康。