材料处理的挑战

在Hiperbaric和Avure公司的超高压处理系统中，包装产品都是通过圆柱形（杀菌）篮进出高压设备的，加快装卸速度则是工程设计上的挑战。

Avure公司工程设计主管Dan Rack认为：“机器人绝不是解决之道。”他提出臂端工具的设计以及包装尺寸和形状的多样性是人工装卸不可代替的原因。他的团队一直以来都在专注于减缓（杀菌）篮把手上的应变（压力）。

Stellar的工艺设计主管Jim Okos则建议说，一个机械装货机可以在改进后用于装填圆柱形杀菌篮。但是同时他也同意人工装货是最好的选择，尤其对于那些共同包装和来料加工供应商而言。除了对客户的压力设备进行安装和支持系统进行监管外，位于弗罗里达州的Jacksonville工程公司还评估了一些运营的高压处理系统，并总结出：目前减少装货的物理应变、稳定装载车是比机器人更好的一种解决方法。

Okos又补充道：“针对圆柱形杀菌篮采用定制货架和起重装置是最合算的方法，我们生活在一个连续的世界。” 他说，但是高压处理是批量处理，避免重复处理是提高效率最有效的途径。

十五年前食品安全与技术国家中心在芝加哥郊区使用舰炮桶作为压力容器来进行高压处理试验。之前商业上从来没有使用过如此粗糙的东西。所以制造者们采用线绕容器来代替舰炮桶，可以承受高压。

两年前，位于内布拉斯加林肯大学的一个压力容器失败了。环球巴氏杀菌公司（Universal Pasteurization Co.）在该大学运行着全国最大的高压处理来料加工设备之一。三名工人在当地医院接受治疗，该公司称工人们只是有些肿块和擦伤。根据报道，这是全球失败的五个压力容器之一。

根据Hiperbaric公司北美运营处主管Jaime Nicolas-Correa的说法，压力容器的弱点在于支架框，而他公司的工程师们正在努专注于加固这一部分。他说：“我们从未在支架上失手。”

Hiperbaric和Avure公司都保证压力容器的性能，预计可以完好运行100,000个周期。Avure公司的Rack确信一些设备甚至可以在使用了一百万个周期后继续工作运行。他还提到了冗余的安全系统，包括用于监测运行期间压力设备预期操作的延长传感器。如果发生意外的扭曲或偏移，安全系统会自动关闭机器。

高级控制解决了旧模式的压力变化问题，使加工商缩短了保持的时间。增压泵的改进使机器更快地达到设定压力，进一步缩短周期的时间。Nicolas-Correa估计，更可靠的密封系统和其他组件有助于降低维修费用，这占整个系统设备寿命周期大约四分之一的成本。

而装机容量（生产能力）在不断地增加，去年两个公司都引进了525-L的单元，每小时可以处理约7000磅的产品。Rack说，Avure将增压泵从一个独立的房间搬到了525-L模型上，从而减少压力下降和降低维护费，。

Avomex几年前放弃了巴氏杀菌，在此之前他们用八台机器进行果汁的该项杀菌应用。这种加工方式包括用果汁而不是水充填压力室，然后无菌包装产品。如今果汁高压技术（HPP）的重现有助于工厂在果汁包装前只进行最低程度的处理，然后将果汁装进容器放入HPP单元。

这不是你妈妈的微波炉

如果HPP是新巴氏杀菌技术的明星，那么微波便是替补演员。当然，微波处理并不是食品工业的新事物；食品领域内可能还有一些挂着利顿铭牌的微波处理单元，用于培根碎屑和比萨饼馅料的加工。但2450 MHz微波的变化性会引起加热不均匀，使得它事实上不可能作为巴氏杀菌有效地减少营养细胞。

华盛顿州的研究人员正在改进一种用于巴氏杀菌的微波杀菌单元，名叫MAPS——微波辅助灭菌系统的缩写。图为华盛顿州立大学

变频解决了华盛顿州立大学加热不均匀的难题。一个由唐炬明（Juming Tang）领导的研究小组在2009年验证了低酸性食品在915MHz微波灭菌的有效性。唐的团队现在正改进这项技术用于巴氏杀菌。

而灭菌处理将食物加热至120°C/248°F，70-90°C范围的巴氏杀菌已经取得了成功，华盛顿Pullman的食品工程教授唐解释说。“系统设计与灭菌是不同的”，他补充说，不需要加压，而且它已被证明可有效对抗两种病原体，如李斯特菌、肉毒杆菌和人类诺如病毒。

食品的病毒性感染在召回原因中所占的比例越来越高，美国农业部国家食品与农业研究院提供了五百万美元给唐及其它大学的合作者，用于证明微波杀菌作为干预手段的有效性。特别关注的是绿叶蔬菜如冷冻食品中的菠菜。

过去18个月来，一个未公开的食品公司一直在对有限的一些产品使用一个试验系统并提供反馈。“他们对结果非常满意，”唐报告说。“我们准备组织更多的公司帮我们做附加测试。”

相比于常规热处理，巴氏杀菌可在2-3分钟内完成并消耗较少的能量，从而降低运营成本。感官评定表明应用微波的产品品质是卓越的。

研究人员相信经验证的微波杀菌可以让一些冷冻食品进入冷藏链，降低配送成本。它也可能将此技术用于冷藏食品市场，欧洲在这方面实力很强。

两个欧洲公司提供了竞争方案，依靠蒸汽和微波延长全熟（充分蒸煮的）冷冻食品的保质期，但目前尚不清楚它们是否已经交给FDA审查。Curwood/Bemis于2013年2月宣布与其中一家公司（位于瑞典的MicVac）合作。有一些来自威斯康星州奥什科什的电话要求给予评论，包装公司未予回应。

食品制造商清楚地知道技术提高质量，但很难接受成本增加。关于HPP，Sandridge的Becker指出，“这是有代价的，且不是所有的客户都能看到其中的价值，所以我们的产品均不采用（这种加工方式）。”

另一方面，延长货架期（保质期）增加了经济价值。在Sandridge的例子中，HPP使产品的配送半径从500英里扩展到了全国。无论生产商使用的是HPP、微波还是其他新兴的技术或杀菌方法，只要能延长保质期并减少防腐剂和酸化剂的需要，在今天的市场就可以成为游戏规则的改变者。