關(guān)鍵詞：超高壓；食品加工；中國(guó)

　　超高壓技術(shù)（Ultra-high Pressure，UHP）或高靜壓技術(shù)（High Hydrostatic Pressure，HHP）是指在室溫或溫和加熱條件下利用100～1000MPa的壓力處理食品，以達(dá)到殺菌、鈍酶和加工食品的目的。2001年美國(guó)食品藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)HHP技術(shù)可應(yīng)用于果蔬汁加工。2004年美國(guó)農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗(yàn)局（USDA FSIS）批準(zhǔn)了HHP 技術(shù)應(yīng)用于即食食品，如熟食肉制品。2009年FDA批準(zhǔn)了壓力輔助熱殺菌工藝。目前，隨著消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)于新鮮、天然、短貨架期商品的需求不斷增加，HHP以其“最小化加工”的技術(shù)特點(diǎn)，成為應(yīng)對(duì)食品市場(chǎng)新需求變化的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

　　本文以HHP技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用為統(tǒng)計(jì)對(duì)象，截止時(shí)間為2012年，系統(tǒng)分析國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)HHP技術(shù)的研究（不涉及國(guó)外研究者），綜述了國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)與裝備的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展。本文統(tǒng)計(jì)所依據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)（可下載期刊、學(xué)位論文、中文學(xué)術(shù)會(huì)議、專利、法規(guī)全文）、萬(wàn)方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)、維普中文科技期刊、無(wú)公害食品數(shù)據(jù)庫(kù)和全文數(shù)據(jù)庫(kù)六大中文數(shù)據(jù)庫(kù)， 以及Elsevier 全文電子期刊（SD檢索平臺(tái)）、西文全文電子期刊導(dǎo)航、ISI Web of Knowledge 系列數(shù)據(jù)庫(kù)（SCI等）和Food Science and Technology Abstracts（OVID平臺(tái)）四大西文數(shù)據(jù)庫(kù)。所統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容包括綜述文章、研究型文章和專利3部分。

　　總結(jié)國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)20余年的發(fā)展歷程，分析HHP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如表1所示。

　　表1 國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)的發(fā)展歷程

　　我國(guó)關(guān)于食品HHP技術(shù)的報(bào)道最早可追溯到1990年。孫國(guó)鳳于1990年編譯了1989年《日經(jīng)生物技術(shù)》的文章發(fā)表于《生物技術(shù)通報(bào)》上，介紹了日本將超高壓技術(shù)應(yīng)用于食品生產(chǎn)。之后，朱震康于1991年編譯了1989年發(fā)表于日刊《罐頭時(shí)報(bào)》的文章《日開發(fā)超高壓下制作魚糕的新技術(shù)》；盧湘光于1992年編譯了1991年發(fā)表于《日本釀造協(xié)會(huì)雜志》的文章《磁力殺菌系統(tǒng)在釀造業(yè)中的應(yīng)用》，該文在介紹食品領(lǐng)域的殺菌方式時(shí)提到超高壓殺菌；《食品工業(yè)》則在1992 年第2期刊載的《新產(chǎn)品集錦》中，原引《日本經(jīng)濟(jì)新聞》上的文章， 詳細(xì)介紹了日本明治屋食品公司成功利用HHP技術(shù)取代熱處理生產(chǎn)的果醬、果汁、果凍等以及HHP技術(shù)在雞蛋保鮮和魚制品解凍方面的試驗(yàn)研究。上述4篇編譯文未真正涉及HHP技術(shù)內(nèi)容。直到1993年李勇和楊占龍、李里特等才率先系統(tǒng)地綜述了HHP技術(shù)的原理、特點(diǎn)、局限性和應(yīng)用前景。由此，拉開了國(guó)內(nèi)學(xué)者HHP技術(shù)研究的序幕

　　1995年原兵器部52研究所張玉誠(chéng)、張福長(zhǎng)等研制了國(guó)內(nèi)第1臺(tái)HHP 食品加工設(shè)備（600MPa，15L），為國(guó)內(nèi)學(xué)者開展HHP技術(shù)研究創(chuàng)造了條件。同年，黑龍江商學(xué)院葉懷義教授等在國(guó)內(nèi)首次發(fā)表HHP技術(shù)對(duì)過氧化物酶影響的文章；張玉誠(chéng)等研究了HHP對(duì)西瓜汁的殺菌效果，該文未交待處理壓力、保壓時(shí)間等重要參數(shù)；1996年李汴生等研究了HHP處理對(duì)豆?jié){感官性狀和流變特性的影響，而張宏康等研究了HHP對(duì)大豆分離蛋白凝膠的影響。

　　自此之后，歷經(jīng)2004年和2009年兩個(gè)重要發(fā)展節(jié)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)應(yīng)用HHP技術(shù)進(jìn)行食品加工的研究逐步發(fā)展起來(lái)，專利和文章數(shù)量逐年增加（圖1）。2004年以前，國(guó)內(nèi)HHP研究?jī)H限于少數(shù)院校，不僅文章數(shù)量較少，缺少高水平SCI收錄文章，而且綜述文章占76.9%。2004 年，研究型文章數(shù)量首次超過綜述文章。2004-2009年5年間，發(fā)展速度相對(duì)緩慢，雖有12篇SCI收錄文章，涉及HHP殺菌、提取和對(duì)番茄紅素穩(wěn)定性影響3個(gè)方面，但主要為HHP殺菌效果的研究。

　　2009年，由美國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)食品非熱加工分會(huì)、歐盟食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)和中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)共同舉辦的第19屆“國(guó)際食品非熱加工技術(shù)研討會(huì)”在北京召開，成為我國(guó)HHP技術(shù)發(fā)展研究的重要轉(zhuǎn)折。此次大會(huì)的勝利召開，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于HHP等非熱加工技術(shù)與裝備的研究。2009-2012年期間發(fā)表的研究型文章占總數(shù)的57.2%，其中SCI收錄30篇，涉及HHP在水果、蔬菜、乳品、肉品中的應(yīng)用研究以及HHP提取、改性、滅活病毒等。

　　將研究型文章按照HHP處理對(duì)象和用途不同進(jìn)行分類，兩種分類方式的文章互不重復(fù)，各部分所占比例如圖2所示。有關(guān)HHP處理果蔬的研究比重最大，占25.2%，主要包括草莓、哈密瓜梨、西瓜的鮮榨汁殺菌。除殺菌外，HHP技術(shù)研究的另一領(lǐng)域集中在提取和改性兩方面，占到研究型文章總數(shù)的30.2%，且SCI、EI收錄的文章也占有很高的比例。

　　對(duì)研究型文章在上述分類基礎(chǔ)上進(jìn)一步匯總分析，我國(guó)食品HHP技術(shù)的研究基本可以分為以下6個(gè)方面：

　　1） HHP的殺菌效果及相關(guān)的基礎(chǔ)研究
       國(guó)內(nèi)HHP 技術(shù)研究的目標(biāo)微生物可分為4類：①非芽孢菌，如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、單核增生李斯特菌、副溶血性弧菌；②芽孢菌，如枯草芽孢桿菌及芽孢、蠟樣芽孢桿菌及芽孢、凝結(jié)芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌及芽孢、肉毒梭狀芽胞桿菌芽孢；③真菌，如霉菌、酵母菌；④病毒，如嗜熱鏈球菌噬菌體、諾瓦克病毒等。其中，對(duì)于芽孢菌的研究目前多采用溫壓協(xié)同處理。

　　從研究?jī)?nèi)容分，主要研究了HHP處理、其他因素（熱、微熱、溶菌酶、溶解二氧化碳、乳酸鏈球菌素、茶多酚）協(xié)同HHP處理的殺菌效果，以及壓致升溫對(duì)芽孢的影響；從研究體系的酸堿性分，研究了中性體系下細(xì)菌致死機(jī)理，低酸性食品中耐壓菌的動(dòng)力學(xué)模型，不同pH體系下的殺菌效果。

　　2） HHP對(duì)酶活性與結(jié)構(gòu)影響研究
       國(guó)內(nèi)HHP 對(duì)內(nèi)源酶的研究主要包括對(duì)酶活性和構(gòu)象的影響。重點(diǎn)以果蔬內(nèi)源酶多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）、果膠甲酯酶（pectin methyl esterase， PME）、脂肪氧合酶lipoxygenase LOX）為主。與國(guó)外研究相比，酶種類較少。國(guó)外研究還包括多聚半乳糖醛酸酶、木瓜蛋白酶、α-淀粉酶、葉綠素酶、蒜氨酸酶、胱氨酸裂解酶、黑芥子硫苷酸酶等。

　　HHP處理的研究對(duì)象包括果蔬、畜產(chǎn)品（肉品、乳品、蛋品）、水產(chǎn)品、調(diào)味品、酒、茶葉和煙草。

　　果蔬類研究比例位居第一，其包括果蔬汁、鮮切果蔬、果蔬罐頭、果漿果泥、果蔬整果、醬/鹽腌制果蔬，重點(diǎn)是對(duì)色澤、香氣、質(zhì)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)特性的影響；第二是肉制品，包括雞肉、牛肉、鴨肉、鵝肉、羊肉、豬肉、馬鹿肉、梅花鹿肉等，重點(diǎn)是對(duì)凝膠品質(zhì)的影響、對(duì)肉的嫩化作用；第三是水產(chǎn)品，包括縊蟶、毛蚶、貽貝、腌制泥螺、海參、牡蠣、蝦、秘魯魷魚、魚肉、魚糜、魚籽、腌制魚等，重點(diǎn)是對(duì)魚糜凝膠性質(zhì)的影響、脫殼工藝；第四是乳品，包括豆?jié){、牛初乳、脫脂牛乳、酸乳、牛乳清蛋白、奶粉、Feta奶酪等，重點(diǎn)是對(duì)感官特性、凝膠特性和乳中游離氨基酸、酪蛋白、鈣離子等成分的影響；第五是蛋品類，包括蛋液、蛋黃醬、蛋黃，以蛋黃醬流變特性和高壓蛋白質(zhì)變性凝固作用為主；第六是調(diào)味品，如香醋、醬料、醬油、涮肉調(diào)料，以熟化工藝為主；第七是酒，如白酒、黃酒、啤酒、葡萄酒以及果酒，以熟化工藝優(yōu)化和對(duì)香氣的影響為主；第八是煙草與茶葉，如烤煙葉片、茶鮮葉、紅碎茶、普洱生茶、武夷凍茶、綠茶汁，以對(duì)香氣成分影響為主。

　　HHP提取所涉及的食品組分種類包括蛋白質(zhì)、多酚、多糖、色素、黃酮、有機(jī)苷、有機(jī)酸、有機(jī)醛、油脂以及其他功能性成分。

　　其中，蛋白質(zhì)類包括大米蛋白、豬皮膠原蛋白、魚皮明膠、豬皮明膠、云芝菌絲體中活性肽、胸腺肽等；多酚類包括虎杖白藜蘆醇、茶多酚、花生殼多酚、牛蒡葉多酚、蘋果多酚、石榴皮多酚、柿葉單寧、五味子總酚；多糖類包括北蟲草多糖、黃芪多糖、靈芝孢子多糖、龍眼果皮多糖和木質(zhì)素、馬齒莧多糖、桑葉多糖、庫(kù)爾勒香梨多糖、香菇多糖、朝鮮淫羊藿多糖、牛蒡菊糖、柚子皮果膠等；黃酮類包括白花蛇舌草黃酮和對(duì)香豆酸、刺五加葉中總黃酮、蜂膠黃酮、葛根異黃酮、紅景天總黃酮、槐花黃酮、黃芩黃酮、金銀花總黃酮、苦苣黃酮、苦蕎黃酮、蘋果渣中總黃酮、老鷹茶總黃酮、桑葉黃酮、山楂葉/果黃酮、柿葉黃酮、枇杷葉總黃酮、淫羊藿總黃酮、水飛薊素等；有機(jī)酸類包括綠原酸、甘草酸、熊果酸、齊墩果酸、槲皮素等。

　　HHP主要應(yīng)用于對(duì)食品組分中蛋白質(zhì)和淀粉等大分子的改性，還包含少數(shù)其他物質(zhì)，如大豆膳食纖維、紅薯渣膳食纖維、小麥麩皮、β-環(huán)糊精等。采用HHP進(jìn)行蛋白質(zhì)改性，包括大豆豆球蛋白/球蛋白/分離蛋白/鐵蛋白、甘薯蛋白、花生分離蛋白、小麥蛋白、麥醇溶蛋白/麥谷蛋白、小麥胚芽蛋白、鷹嘴豆分離蛋白、蕓豆分離蛋白、鹽溶性蛋白質(zhì)凝、兔子肌球蛋白，主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象以及對(duì)溶解性、起泡性、乳化性、凝膠性、水解物活性5種性質(zhì)的影響。采用HHP進(jìn)行淀粉改性，包括大米淀粉、葛根淀粉、綠豆淀粉、馬鈴薯/脫脂馬鈴薯/改性馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、蕎麥淀粉、小麥淀粉、玉米/酸解玉米/糯玉米淀粉，主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)以及對(duì)淀粉糊化性、回生性、溶液性3種性質(zhì)的影響。

　　HHP誘變育種應(yīng)用中涉及的菌種，與食品工業(yè)相關(guān)的相對(duì)較少。最早是用于篩選高產(chǎn)靈芝漆酶合成的誘變菌株，發(fā)展至今還包括β-胡蘿卜素合成紅酵母菌株、凝乳酶合成霉菌菌株、啤酒酵母菌株。HHP 處理壓力一般小于400MPa，保壓時(shí)間10～50min。

　　隨著國(guó)內(nèi)近幾年非熱加工技術(shù)的發(fā)展，從事其研究的機(jī)構(gòu)與企業(yè)多達(dá)60余家，涉及的研究者數(shù)目眾多。綜合考慮文章數(shù)量和質(zhì)量，各具代表性的研究領(lǐng)域和成果集中在20家左右（表2）。許多機(jī)構(gòu)還成立了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室或研究中心，如2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了食品非熱加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，2006年江蘇大學(xué)成立了食品高壓技術(shù)研究中心。從事HHP裝備開發(fā)的企業(yè)，主要有包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司、天津華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司、溫州濱一機(jī)械科技有限公司、上海順優(yōu)超高壓機(jī)械設(shè)備有限公司、北京速原中天科技股份公司。

　　截止2012年，全國(guó)有關(guān)超高壓相關(guān)的授權(quán)專利達(dá)到738件， 其中2007-2012年每年平均為103件（圖1），這與發(fā)表的論文數(shù)量大致吻合。申請(qǐng)時(shí)間集中在2007年以后，2007年以前申請(qǐng)數(shù)量只占總比的16.4%。2012年國(guó)內(nèi)共申報(bào)了112項(xiàng)HHP技術(shù)相關(guān)的專利，內(nèi)容涉及HHP 裝備與技術(shù)。

　　關(guān)于HHP裝備的專利共26項(xiàng)，包括設(shè)備整體研制、設(shè)備部件研制以及與設(shè)備相關(guān)的輔助設(shè)施開發(fā)。設(shè)備整體研制，如小型框架自動(dòng)式HHP設(shè)備、手動(dòng)開啟式小型HHP設(shè)備、快裝快拆小型HHP設(shè)備；設(shè)備部件研制，如加壓裝置、壓力艙、卸壓機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)；輔助設(shè)施，如控制室、物料框、操作鍵盤等。

　　HHP技術(shù)應(yīng)用的專利共141項(xiàng)， 主要包括HHP 處理水果、蔬菜、水產(chǎn)品、肉品、乳品以及HHP提取和改性。其中研究最多的是應(yīng)用HHP技術(shù)進(jìn)行果蔬加工，占25.7%，產(chǎn)品種類包括果蔬汁、果蔬罐頭、果脯、果酒、腌制蔬菜。其次是HHP技術(shù)進(jìn)行水產(chǎn)品保鮮和脫殼，占16.8%，前者主要包括海參類、魚類、蝦類、貝類，以海參類為最多；后者主要包括蝦類和貝類。第三是應(yīng)用HHP技術(shù)提取食品組分，占15.6%，重點(diǎn)是提取生物活性成分，包括從大米碎米中提取慢消化淀粉，從豆渣中提取大豆膳食纖維，從果皮渣中提取果膠等。

　　表2 國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)的主要研究機(jī)構(gòu)

　　注：* 排序時(shí)綜合考量SCI收錄文章數(shù)量和發(fā)表文章總數(shù)。

　　從前面分析可知，我國(guó)從事HHP技術(shù)研究的人員日益增加，在HHP 領(lǐng)域發(fā)表的文章數(shù)量和申請(qǐng)的專利也不斷增加，取得了較大進(jìn)步。由于我國(guó)有關(guān)HHP的研究起步晚，與美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、比利時(shí)、西班牙和日本等HHP技術(shù)研究強(qiáng)國(guó)相比，仍存在較大的差距，具體體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：

　　1） 基礎(chǔ)研究不夠深入，科學(xué)問題沒有凝練
       國(guó)內(nèi)HHP 研究多停留在對(duì)技術(shù)應(yīng)用的開發(fā)層面，缺乏機(jī)理性研究。例如，對(duì)于HHP機(jī)理的研究主要包括分析殺菌、鈍酶效果，通過已有建立的數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋殺菌、鈍酶動(dòng)力學(xué)，闡釋殺菌、鈍酶機(jī)理3個(gè)方面。目前國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)主要集中在工藝優(yōu)化（處理壓力和保壓時(shí)間）基礎(chǔ)上的殺菌、鈍酶效果?，F(xiàn)有的動(dòng)力學(xué)研究以模型擬合分析為研究重點(diǎn)，缺少對(duì)動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證。尚未有從細(xì)胞水平、分子水平和基因水平對(duì)HHP殺菌機(jī)理進(jìn)行的研究，也沒有深入探究HHP對(duì)酶分子蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。再如，HHP提取生物活性成分方面，沒有凝練關(guān)鍵問題，研究的重點(diǎn)是提取對(duì)象，而沒有提取機(jī)制的研究。

　　我國(guó)HHP裝備的研究起步較晚，與國(guó)外設(shè)備相比，在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能和配置方面存在較大的差距。另外，由于HHP裝備本身需要極大的抗壓力，對(duì)設(shè)備和密封件的材質(zhì)要求非常高，設(shè)備使用過程中容易出現(xiàn)裂痕、破損和密封性降低等問題。上述原因?qū)е聡?guó)內(nèi)HHP設(shè)備的穩(wěn)定性較差，直接表現(xiàn)為升泄壓速率、壓致升溫幅度的變動(dòng)以及實(shí)際壓力與預(yù)設(shè)壓力的差異等。

　　同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)耐壓型熱電耦與HHP處理釜的匹配與密封技術(shù)尚不完善，設(shè)備普遍沒有解決溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)問題， 在研究過程中只能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力。事實(shí)上，HHP處理過程中，處理介質(zhì)和食品物料經(jīng)歷了一定的溫度變化。以水做介質(zhì)為例，壓力每升高100MPa，介質(zhì)溫度升高3℃，即如果采用常溫、600MPa壓力，那么絕熱情況下處理后物料和介質(zhì)的溫度超過40℃；而用蓖麻油、丙二醇等做介質(zhì)，升溫幅度大。鑒于HHP設(shè)備的客觀條件，國(guó)內(nèi)有關(guān)研究對(duì)處理參數(shù)和傳熱條件、溫度分布參數(shù)往往交代不全面，導(dǎo)致HHP研究的方法和結(jié)果重復(fù)性差。

　　從文章數(shù)量來(lái)分析，國(guó)內(nèi)HHP研究涉及范圍較廣，以低水平的跟蹤研究居多，集中在工藝技術(shù)的開發(fā)上。其中一種單純的通過處理對(duì)象的改變實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新”，以工藝優(yōu)化為研究?jī)?nèi)容，暴露出試驗(yàn)的盲目性和低端模仿性，缺少科學(xué)合理的研究思路和目標(biāo)。另一種是在研究影響HHP技術(shù)處理效果的因素時(shí)，以目前國(guó)內(nèi)研究最多的HHP處理果蔬和HHP提取為例，它們分別占研究型文章總數(shù)的25.2%和15.7%。國(guó)內(nèi)HHP處理果蔬殺菌、鈍酶效果的研究集中在常規(guī)處理壓力和保壓時(shí)間方面，而針對(duì)升泄壓速率、壓致升溫效應(yīng)和傳壓介質(zhì)類別等對(duì)殺菌、鈍酶效果有很大影響的因素，缺少相關(guān)研究。HHP技術(shù)在提取領(lǐng)域的應(yīng)用，基本上都停留在提取工藝的優(yōu)化方面， 除少數(shù)研究會(huì)綜合參考提取率和所提取目標(biāo)成分的品質(zhì)和生物活性外，大多數(shù)研究?jī)H以提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)；而對(duì)于影響加工特性和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的因素：對(duì)提取產(chǎn)物的進(jìn)一步分離純化和定性定量分析，相對(duì)缺乏。

　　與國(guó)外相比，我國(guó)HHP研究機(jī)構(gòu)和研究人員比較龐大，采購(gòu)HHP設(shè)備的單位不少，且往往各自開展研究，缺乏合作和交流的平臺(tái)，相關(guān)信息交流不多。為了促進(jìn)HHP技術(shù)的交流，美國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)建立了食品非熱加工分會(huì)，在每年年會(huì)上專門有非熱加工專題；日本建立了“高壓學(xué)會(huì)”，每年都有“超高壓生物和食品”的學(xué)術(shù)會(huì)議，定期舉辦“國(guó)際超高壓生物和食品科學(xué)技術(shù)年會(huì)”，出版大量的專業(yè)書籍。

　　基于我國(guó)HHP研究的現(xiàn)狀， 對(duì)未來(lái)HHP研究分析如下：

　　HHP研究層次應(yīng)由跟蹤研究、工藝開發(fā)，向動(dòng)力學(xué)分析、機(jī)理探究轉(zhuǎn)變。例如，不同微生物及不同內(nèi)源酶對(duì)HHP的敏感性不同。目標(biāo)菌和目標(biāo)酶（或指示酶）的確定是未來(lái)HHP技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。HHP殺菌、鈍酶動(dòng)力學(xué)分析是解決上述問題的有效手段，而預(yù)測(cè)模型的分析與驗(yàn)證是HHP動(dòng)力學(xué)分析的重要方法。未來(lái)國(guó)內(nèi)HHP研究需要建立科學(xué)合理的數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋殺菌、鈍酶不同的動(dòng)力學(xué)過程。

　　再如，HHP機(jī)理深入而系統(tǒng)的闡釋，能夠?yàn)镠HP技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。關(guān)于殺菌機(jī)理，目前國(guó)際上關(guān)于HHP技術(shù)殺菌機(jī)理的研究正在從細(xì)胞水平向分子水平和基因水平深入，在研究細(xì)胞形態(tài)與結(jié)構(gòu)變化、細(xì)胞代謝內(nèi)源關(guān)鍵酶鈍化的同時(shí)，深入到細(xì)胞遺傳物質(zhì)DNA損傷以及基因表達(dá)變化的研究，組學(xué)技術(shù)得以應(yīng)用。此外，芽孢鈍化動(dòng)力學(xué)和機(jī)理與營(yíng)養(yǎng)體是不同的。芽孢在溫和溫度下能耐受1000MPa以上壓力，HHP鈍化芽孢的動(dòng)力學(xué)和機(jī)理研究成為HHP殺菌領(lǐng)域的一個(gè)重要方面。關(guān)于鈍酶機(jī)理，目前有關(guān)HHP激活與鈍酶機(jī)理的研究相對(duì)殺菌機(jī)理要少得多，主要包括對(duì)酶蛋白基本性質(zhì)，如濁度、粒度、等電點(diǎn)的變化，對(duì)酶蛋白活性部位以及輔因子結(jié)構(gòu)等的影響。關(guān)于品質(zhì)變化機(jī)理，HHP處理不會(huì)破壞共價(jià)鍵，能較好地保持產(chǎn)品品質(zhì)的正面報(bào)道很多。在該處理過程中，一些品質(zhì)劣變也伴隨發(fā)生。例如HHP處理酶活性不能完全鈍化，貯藏過程中的酶促反應(yīng)引起品質(zhì)劣變；HHP處理禽類制品導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，引起食品成分的功能和感官品質(zhì)下降。未來(lái)研究中，品質(zhì)變化分子機(jī)理的研究也是重點(diǎn)。

　　未來(lái)國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)的研究和應(yīng)用將越來(lái)越多元化，創(chuàng)新研究將更加豐富。一方面，HHP研究領(lǐng)域不斷開拓和深入。除HHP殺菌鈍酶、提取食品組分、改性食品組分（蛋白質(zhì)和淀粉）外，未來(lái)HHP技術(shù)向更廣闊的領(lǐng)域延伸。比如，利用HHP技術(shù)進(jìn)行更多大分子修飾或改性，改良食品品質(zhì)和風(fēng)味，提高其功能特性。除了肉的嫩化、淀粉的糊化、蛋白質(zhì)的凝膠性等HHP改性領(lǐng)域外，還可以應(yīng)用于葡萄柚汁等食品的去苦，大蒜等食品的脫臭，奶粉、大米、大豆等食品的脫敏，玉米等儲(chǔ)藏糧食的脫毒，高附加值功能食品的開發(fā)等。再如，利用HHP技術(shù)激活某些在常壓下受抑制的酶，應(yīng)用于發(fā)酵和腌漬食品的熟化或陳化處理；或利用HHP技術(shù)鈍化酶活，通過控制（或中斷）酶反應(yīng)的進(jìn)程，生產(chǎn)特定的目標(biāo)物質(zhì)。其他可能的應(yīng)用，還包括利用HHP技術(shù)進(jìn)行高壓速凍和高壓解凍，提高凍藏食品品質(zhì)；利用HHP技術(shù)人工制備模擬深海泉水的高壓水，將其應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)糜類肉制品中；利用HHP技術(shù)有效降解殘留的農(nóng)藥，例如蘋果汁中的擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、有機(jī)磷類等。另一方面，HHP技術(shù)與其他因素的協(xié)同處理研究會(huì)越來(lái)越多。比如，抗菌肽結(jié)合HHP處理提高殺菌效果（主要在乳制品工業(yè)），溫壓結(jié)合技術(shù)有效提高芽孢致死率。與HHP技術(shù)相匹配的其他技術(shù)還有超濾、滲透脫水、干燥、超聲波、二氧化碳和氬氣、交流電、電離輻照等。

　　未來(lái)，國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的推進(jìn)，除了取決于HHP技術(shù)開發(fā)和機(jī)理研究外，還依賴于裝備研制、包材研發(fā)、產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià)、HHP食品標(biāo)準(zhǔn)制訂等與HHP技術(shù)相匹配的輔助技術(shù)的不斷進(jìn)步。

　　研制具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、規(guī)?；悄蹾HP裝備是實(shí)現(xiàn)HHP產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。未來(lái)，提高設(shè)備密封性、穩(wěn)定性和安全性以及解決溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是裝備研制的重中之重。此外，確保HHP產(chǎn)品的安全性是推進(jìn)HHP技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的必要條件。建立健全國(guó)內(nèi)HHP技術(shù)的安全性評(píng)價(jià)體系，包括分析和評(píng)價(jià)HHP 技術(shù)能否達(dá)到降低致病菌5個(gè)對(duì)數(shù)的效果，處理過程中包裝材料中的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)是否會(huì)向食物中擴(kuò)散， 處理過程是否有食品組分變性導(dǎo)致新的物質(zhì)產(chǎn)生以及這些變化或物質(zhì)是否會(huì)給人類帶來(lái)安全威脅等一系列的問題。HHP技術(shù)已在美國(guó)、加拿大、法國(guó)、德國(guó)。西班牙、日本和韓國(guó)等先后通過食品安全評(píng)價(jià)。以美國(guó)為例，HHP技術(shù)已獲準(zhǔn)在生蠔、果凍和果醬、果汁、流質(zhì)沙拉醬、生魷魚、米餅、鵝肝醬、火腿和鱷梨醬等領(lǐng)域進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用。