超高压杀菌的效果与压力、保压时间、物料的pH、微生物的种类、果汁含菌量及保压温度等因素有关。
2.1压力对杀菌效果的影响
采用
超高压处理果蔬汁，随着压力的增大，果蔬汁中微生物的形态会发生变化，代谢会受到影响。为了进一步研究超高压对杀菌效果的影响，小川浩史等将柑桔类果汁（pH2.5~3.7）经 100 MPa~600 MPa、5 min~ 10 min 加压杀菌，研究结果表明：细菌、酵母菌和霉菌总数均随压力增大而减少，加压至 600 MPa 再结合适当的低温加热（47 ℃~57 ℃），则可以完全杀菌。潘见研究发现，热敏性纯草莓汁在 29 ℃下，大肠菌群、霉菌和酵母菌均随压力增大而减少；虽然经 500 MPa，保压15 min 处理，仍能发现耐压菌，但菌落总数可降至30 cfu/mL，达到了国家食品卫生标准要求；黄丽等研究发现，当压力上升到 200 MPa 时，荔枝汁中的细菌总数急剧下降，在 200 MPa 时细菌总数只有 170 个/mL， 400 MPa 时达到商业无菌的效果；Baris 等研究高压对番茄汁中微生物的灭活效果时发现，25 ℃时，在 300、 350、400 MPa 压力下处理后大肠杆菌 O157∶H7 菌落总数分别降低 3.0、3.0 及 5.0 个对数。上述研究都肯定了在一定范围内，压力越大，杀灭细菌的速度越快，细菌的死亡率越高，超高压对各种果蔬汁中的微生物具有良好的杀灭效果。但当压力升高到一定程度，杀菌效果提高就不再明显。王雪青等利用超高压室温下处理猕猴桃酱，发现压力越大，杀菌效果越明显，且杀菌压力大于 500 MPa 时，杀菌效果提高不明显，原因可归为果蔬汁中存在少量耐压菌，而杀死这部分耐压菌， 则需要更高的压力或者是结合其他的处理形式。
2.2保压时间对杀菌效果的影响
保压时间对
超高压处理果蔬汁的杀菌效果也有一定的影响，赵玉生研究超高压处理对热敏性猕猴桃汁的杀菌效果时发现，保压时间的变化不会影响菌落总数随着压力增大而下降的趋势，邱伟芬对超高压处理番茄汁的条件进行优化的研究中发现，压力范围为 200 MPa~400 MPa，以 200 MPa 为一个梯度,保压时间为 10 min~20 min，5 min 为一个梯度，得到的杀菌数学模型中压力影响系数是保压时间的 6.8 倍。我们在利用超高压处理树莓汁的研究中也发现，压力范围在100 MPa~500 MPa，梯度为 200 MPa，保压时间为 5 min~25 min，梯度为 10 min，延长保压时间有一定杀菌效果，但所得到的杀菌数学模型的压力影响系数是保压时间的 7.5 倍。上述研究都肯定了超高压处理过程中， 在某一压力下，随着保压时间的延长，杀菌效果会有所提高，但保压时间对杀菌效果的影响显著性远不及压力。我们研究还发现当细菌残存率达到一定值后，单纯增加超高压时间，杀菌效果并不明显，只有结合其他处理方式才可进一步提高杀菌效果。
2.3pH 值对杀菌效果的影响
每一种微生物都有其生长、繁殖的最适 pH 范围， 引起酸性果蔬汁饮料腐败变质的微生物主要是酵母菌、霉菌和部分腐败细菌，而耐热性强的芽孢菌在酸性条件下无法生长繁殖。在 400 MPa 下，加压 10 min，pH小于 4 的果汁即可到达商业无菌状态，在室温下放置几个月甚至一年半无任何微生物引起的腐败变质现象。姜斌、胡小松等发现，超高压对低 pH 的鲜榨苹果汁的杀菌效果优于 pH 值偏中性的鲜榨胡萝卜汁。经过 400 MPa、15 min 处理的鲜榨苹果汁可在 4 ℃下贮藏 7 d 仍保持食品安全性，而鲜榨胡萝卜经过 400 MPa、45 min 处理，仅能在 4 ℃下贮藏 3 d。马永昆等发现， 调酸的哈密瓜汁加压后，在 pH 为 4.7 时的杀菌效果强于 5.7。上述研究表明较低的pH 值对超高压杀菌有促进作用，主要原因可能是高浓度的氢离子对菌体的破坏作用。
2.4超高压处理不同微生物的杀菌效果差异
每种菌都有自己的耐压阈值，压力敏感菌压力阈值较低，耐压菌的阈值高。张立云等发现常温下草莓浆中大肠菌群在 400 MPa 处理 5 min 后全部杀死；霉菌、酵母菌在 500 MPa 处理 10 min 后即可全部杀死。小川浩史研究发现， 柑桔类果汁（pH2．5 ~3．7）经 100 MPa ~ 600 MPa、5 min~10 min 加压杀菌试验，酵母菌、霉菌和无芽孢细菌可以被完全杀死，但仍有棒杆菌、枯草杆菌等能形成耐热性强的芽孢而有残留。曾庆梅发现研究梨汁的超高压处理效果，发现大肠菌群在 400 MPa，保压时间为 10 min 即可完全杀灭，同样条件下霉菌和酵母菌仍有残留。我们在研究
超高压处理树莓汁时发现，大肠杆菌在压力为 200 MPa，保压时间为 5 min 即可被杀灭，酵母菌和霉菌在压力为 400 MPa时，保压时间 15 min 时才能完全杀灭。可见，就微生物种类来说，酵母菌、霉菌的耐压力比细菌中的革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）的耐压性低，而革兰氏阴性菌的耐压性又比革兰氏阳性菌低；芽孢细胞的耐压性强，尤其是革兰氏阳性菌中的芽孢杆菌和梭状芽孢杆菌的芽孢最耐压。而对于耐压菌，由于压力远未达到耐压菌的阈值，在有限的范围内即使再升高压力，菌落总数也几乎不会减少。具体来说，一般在 300 MPa~700 MPa 的压力下，即可杀死食品中的微生物，但对芽胞采用600 MPa~900 MPa 的压力作用 40 min~20 min，也不能将其完全杀灭，主要原因为革兰氏阳性菌细胞壁较厚，肽聚糖含量高，网络结构紧密，而革兰氏阴性菌肽聚糖层很薄，当高压作用时，细胞壁受到损伤更容易， 死亡也更容易。芽孢富含大量特殊的吡啶二羧酸钙和带有二硫键的蛋白质，具有多层次厚而致密的芽孢壁， 因此需要更高的压力并结合其他杀菌方式才可杀灭。
以上大量研究结果验证了
超高压对果汁中微生物的灭活作用，得到了不同压力、不同保压时间，不同温度、不同微生物、不同果蔬汁中的微生物超高压压力失活相关数据，为各种果蔬汁的
超高压处理生产提供很好的技术参考。
本文出自《超高压处理对果蔬汁杀菌效果和品质影响的研究现状》
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