已有研究表明，DPCD对虾中的致病菌和腐败菌具有很好的杀菌效果，应 用发展潜力巨大。Wei等对接种有李斯特菌的虾进行DPCD处理 (5.85MPa、 35℃、2h)，发现微生物数量仅下降了35% ～45%，但是当压力增加到 13.7MPa时，李斯特菌数量下降了99%。我们的研究团队利用神经网络对南 美白对虾的杀菌效果进行了模拟和优化，如图2-6-2所示。DPCD杀菌过程 中，压力是影响能量消耗及机器损耗的最重要因素。压力越低，生产成本越 低，但温度升高能够显著增大杀菌效果。根据水产熟制品的相关卫生标准，当 菌落总数下降至104cfu/g时，已达到水产熟制品卫生标准。当然，微生物数越 少，甚至达到商业无菌，食品越安全。我们在研究中以菌落总数下降3.5个对 数为标准，此时，残留的菌落总数低于300cfu/g。如图2-6-2所示，在 55℃、15MPa、26min条件下，可使对虾的菌落总数低于300cfu/g，达到熟制 水产品卫生要求。
图2-6-2 DPCD对凡纳滨对虾的杀菌条件优化
处理方式对凡纳滨对虾的杀菌效果和感官评分如表2-6-1所示，处理 后的外观如图2-6-3所示。
表2-6-1 DPCD与传统热处理对凡纳滨对虾杀菌效果的比较
| 温度/℃ | 压力/MPa | 时间/min | -log(N/N0)① | 感官评分① |
| 55②
55② 55③ |
15
0.1 0.1 |
26
26 26 |
3.46±0.24
-0.11±0.23 1.35±0.14 |
8.3±0.4
0.7±0.3 5.2±1.5 |
注： ①每个试验重复3次，结果用Mean±S.D. 表示; ②样品处理在DPCD处理釜进行; ③样品处 理在水浴中进行。
新鲜虾
DPCD：55℃，15MPa，26min
热水：100℃，2min
DPCD：55℃，0.1 MPa，26min
热水：55℃，26min
图2-6-3 DPCD处理与热处理凡纳滨对虾的感官
如表2-6-1所示，凡纳滨对虾经过DPCD55℃和15MPa处理26min，菌 落总数下降 (3.46±0.24) 个对数; 而在DPCD处理釜中，不泵入CO2，55℃ 处理26min，菌落总数没有减少，凡纳滨对虾呈现新鲜的感官 (图2-6-3); 水浴55℃处理26min，凡纳滨对虾菌落总数下降(1.35±0.14) 个对数，并呈 现半熟的感官 (图2-6-3)。这表明，CO2在压力和温度下的分子效应才是 微生物致死及颜色变化的原因。
虽然DPCD能够实现对水产品的杀菌，但与液体食品相比，要达到相同的 杀菌效果，DPCD对水产品的处理强度要增加 (增加压力或温度或延长处理时 间)。影响DPCD杀菌效果的因素主要有： 食品的介质特性 (水分含量、初始 pH、物化特性、携带微生物的种类和数量等)、处理条件 (压力、温度和时 间)、操作方式等。一般来说，食品中水分含量越高、初始pH越低，DPCD的 杀菌效果越好; 食品的组成体系越复杂，DPCD的杀菌效果越差，主要是因为 食品中的蛋白质、脂类和碳水化合物等物质会对微生物起到一定的保护作用; 另外，不同微生物对DPCD的敏感程度也不一样，一般情况下，革兰阴性菌比 革兰阳性菌对DPCD更敏感。对于处理条件而言，DPCD处理压力和温度越高 及其处理时间越长，其杀菌效果越好。因为压力升高，会降低CO2 的黏度， 提高扩散能力，从而提高CO2与水相间的传质速率和溶解度，有利于DPCD作 用于微生物; 温度升高，会增加CO2的溶解速率和细胞膜的流动性、提高其 穿透细胞的能力，从而使DPCD的杀菌效果增强; 处理时间的延长，增加了 CO2与微生物的作用时间。另外，DPCD的处理方式如卸压速率、夹带剂、与 其他处理方式结合等，都能对DPCD的杀菌效果产生影响，如快速卸压、使用 乙醇等夹带剂、与高压、化学杀菌相结合等，都能增强DPCD的杀菌效果。 DPCD对肉制品和水产品与液体食品杀菌效果的不同关键在于其介质特性的差 异。与液体食品 (果汁等) 相比，水产品的水分含量较低，初始pH偏高，含 有丰富的蛋白质和脂类等，另外CO2在固体食品中的渗透也比较困难，这些 因素共同造成了DPCD对其杀菌的效果较差。因此，对于如何利用DPCD实现 对水产品的高效杀菌，还有待于进一步深入探讨。