高密度CO2在肉制品和水产品加工中的应用

（广东省水产品加工与安全重点实验室，广东普通高等学校水产品深加工重点实验室，广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524088）
 

　　摘要：高密度CO₂ 是一种新型的非热食品加工技术，具有加工条件温和、对热敏物质破坏小、能有效保持食品营养、风味和新鲜度等许多优点。近年来，高密度CO₂ 在食品加工领域的应用研究越来越多，但目前研究主要集中在液体食品的杀菌效果和动力学、钝酶效果和动力学、及其对品质的影响方面；由于固体食品体系复杂，CO₂ 不易渗透，使得高密度CO₂ 处理固体食品的研究还相对较少。本文重点对高密度CO₂  在肉制品和水产品加工中应用的研究进展进行综述，分析高密度CO₂ 对肉制品和水产品的杀菌、肌肉品质（pH、色泽、保水性、质构、嫩度、营养成分、呈味成分等）、蛋白质等的影响规律和作用机理，并对今后高密度CO2 加工技术

　　的研究重点进行展望，为推动高密度CO₂ 在肉制品和水产品加工中的应用研究和产业化提供参考。

　　关键词：高密度CO₂ ；杀菌；肌肉品质；蛋白质

　　近年来，食品工业中出现了“最少加工食品”（Minimally Processed Food，MPF）的概念，该加工过程称为“最少加工处理”（Minimally Processing，MP），即是采用尽可能少的加工方法（温和热处理、非热处理等），提高食品贮藏期，同时保证食品新鲜度。非热加工技术是最少加工处理的一种，其核心是加工过程中不加热或处理温度小于60℃，在保证食品安全的同时，可最小程度的影响食品的原有营养、风味、质构等。高密度CCO₂ （Dense phase carbon dioxide，DPCD）是非热加工技术之一。

　　CO₂ 在常温常压下无色、无味、无毒，随着压力和温度变化，其存在形态和物理性质均会发生变化。CO₂ 的临界压力为7.36 MPa，临界温度为31.0 ℃，超过此温度和压力，CO₂ 只能以流体形式存在，对很多物质具有较强的溶解能力，而且其溶解能力对压力和温度极为敏感。早在1951年，Fraser 在《Nature》上指出CO2 具有抑制微生物生长的作用，但是单独使用不能杀死微生物，与压力结合才能达到有效的杀菌效果。

　　高密度CO₂ 加工技术是指在一定温度（低于60℃）和压力（高于5 MPa而低于50 MPa）条件下处理物料，利用压力和CO₂ 的分子效应形成高压和酸性环境，实现杀菌、钝酶以及蛋白质变性等目的。与传统的热处理相比，DPCD 技术具有加工条件温和、对热敏物质破坏小、能有效保持食品营养、风味和新鲜度；与超高压（100~1000 Mpa）技术相比，具有处理过程能耗低、无毒无害、成本低、容易操作与控制等优点。

　　目前，国内外关于DPCD技术的研究论文和专利有很多，但是绝大多数的研究对象都是液体食品，研究内容主要包括：DPCD对液体食品的杀菌效果、杀菌动力学及杀菌机理；DPCD 对液体食品的钝酶效果、钝酶动力学及钝酶机理；DPCD对液体食品品质的影响等。由于固体食品体系复杂，CO₂ 不易扩散进入，处理时间长，导致有关DPCD处理固体食品的研究还相对较少，其研究内容也集中在杀菌效果和对品质影响方面。本文重点对DPCD在肉制品和水产品加工中的应用研究进展进行综述，为该技术在固体食品加工中的应用提供参考。

　　肉制品和水产品作为人类食物的重要组成部分，其微生物安全一直受到消费者重视。已有大量研究表明，DPCD对肉制品和水产品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。

　　有关DPCD对肉制品杀菌的报道，基质材料主要有猪肉、鸡肉和牛肉等，杀菌对象主要是致病菌。Sirisee 等利用DPCD（42.5℃和31.03 MPa）处理接种有大肠杆菌的牛肉糜，使大肠杆菌下降1个对数，需要178 min，而在相同条件下处理接种有大肠杆菌的磷酸盐缓冲液，使大肠杆菌下降1 个对数，仅需要1.7 min；在对接种有金黄色葡萄球菌的碎牛肉进行DPCD 处理时，也得到了相似的结果。相对于液体食品来讲，DPCD 对固体食品的杀菌需要较长的时间，这主要是因为固体介质中的脂肪和蛋白质对微生物具有一定的保护作用，而且固体介质水分含量较低，降低了CO₂ 在其中的溶解度。Erkmen 等对接种有热死环丝菌（Brochothrix thermosphacta）的去皮碎牛肉进行DPCD处理（6.1 MPa 和45℃），处理150 min 可以将其杀灭，在其杀菌过程中牛肉中的碳水化合物和其它有机化合物对微生物有一定保护作用；但是对接种该细菌的液体介质处理，杀菌效果却不明显；而对培养在脑心浸出液肉汤中的热死环丝菌进行DPCD处理（6.1 MPa、25 ℃、80 min，6.1 MPa、35 ℃、50 min，6.1 MPa、45 ℃、30 min）时，却能达到完全杀灭的效果。Wei等对接种有沙门氏菌和李斯特菌的去皮鸡胸肉进行DPCD 处理（13.7 MPa、35℃、2 h），沙门氏菌被杀灭了94~98% ，而李斯特菌被杀灭了79~84%。Choi 等利用DPCD 处理（14 MPa、45 ℃、40 min）酱油腌制的猪肉，发现单核细胞增生性李斯特菌降低了37.96%，鼠伤寒沙门氏菌降低了34.48%，大肠杆菌降低了33.91%，E. coli O157:H7 降低了36.84%；在相同条件下对胡椒酱腌制的猪肉进行DPCD 处理，发现大肠杆菌降低了26.42%，单核细胞增生性李斯特菌降低了27.59%，鼠伤寒沙门氏菌降低了32.74%，E. coli O157:H7 降低了28.28%；对其杀菌动力学的研究表明在DPCD 处理初期，微生物失活速率比较慢，而DPCD 处理后期，微生物失活速率则快速增加，说明微生物的失活速率会随着处理压力、温度和时间的增加而增加，但同时也会受到微生物起始数量和介质的影响。Meurehg 等也发现DPCD处理牛肉糜，对大肠杆菌和沙门氏菌等具有较好的杀菌效果。孙源源等对肉馅进行DPCD 处理，发现具有较好的杀菌效果，而且随处理压力、温度的增加和时间的延长，杀菌效果逐渐增强。刘芳坊等利用DPCD 处理冷却猪肉，发现处理时间对冷却肉中假单胞杆菌、大肠杆菌及细菌总数有显著的影响，随着时间的增加，菌数显著下降。

　　有关DPCD对水产品杀菌的报道，基质材料主要有虾和牡蛎，杀菌对象主要是腐败菌和致病菌等。Wei等对接种有李斯特菌的虾进行DPCD 处理（5.85 MPa、35 ℃、2 h），发现微生物数量仅下降了35~45%，但是当压力增加到13.7 MPa 时，李斯特菌数量下降了99%。Meujo 等采用两种超临界CO2 条件（100 bar、37℃、30min和172 bar、60℃、60 min）来处理牡蛎，前一种处理后牡蛎的细菌总数下降了2个对数，后一种处理后牡蛎的细菌总数下降了3个对数，对细菌的杀灭效果是非常显著的，杀菌后牡蛎的细菌总数也都达到了FDA 要求的牡蛎加工品（超高压和速冻）的卫生标准，而且DPCD处理对牡蛎的感官品质，气味及质构影响非常小。Meujo在研究中还发现体外培养的费希尔(氏)弧菌（Vibrio fischeri）对超临界CO2是非常敏感的，不同的弧菌具有相似的生化特征，因此推测副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）和创伤弧菌（Vibrio vulnificus）可能也对超临界CO₂ 是非常敏感的。张良等利用神经网络对南美白对虾和牡蛎的杀菌效果进行了模拟和优化，结果表明分别在55 ℃、15 MPa、26 min和45℃/55℃、15 MPa、30 min条件下，可使这两种水产品的菌落总数低于300CFU/g，达到熟制水产品卫生要求。

　　虽然DPCD 能够实现对肉制品和水产品的杀菌，但与液体食品相比，要达到相同的杀菌效果，DPCD对肉制品和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值、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 值越低，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，革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌对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的粘度，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、与其它处理方式结合等，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，肉制品和水产品的水分含量较低，初始pH 值偏高，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 实现对肉制品和水产品的高效杀菌，还有待于进一步深入探讨。

　　传统的加热处理不仅会造成食品理化性质和热敏性物质的巨大破坏、还会造成营养物质和呈味物质的流失。已有研究证实，DPCD作为新型的非热加工技术能够较好的保留液态食品的营养、色泽和风味等品质；但也有研究表明：DPCD处理对肉类和水产品的肌肉pH和色泽具有重要的影响，对其他品质特征如持水力、汁液损失等也有一定影响。

　　Jacobsen 等从理论上分析认为用CO₂ 处理肉类，CO₂ 易渗入肌肉组织中生成H2CO3，又解离成HCO3和H+等离子，会降低肉的pH；pH 值的降低可能会对肉品质造成不利的影响，如肉色变暗、汁液损失增加、嫩度下降、风味变差、肌苷转化成次黄嘌呤等。有研究指出，肉在CO2 环境里贮藏，pH值降低0.35个单位。但Choi等研究发现猪肉经超临界CO₂ 处理后，pH值没有发生显著变化。孙源源等利用DPCD处理低温肠，刘芳坊等利用DPCD处理冷却肉，也都发现pH值没有显著变化。张良等在利用DPCD 处理牡蛎和凡纳滨对虾时，pH值也没有发生显著变化。

　　理论上分析DPCD处理会造成肉制品和水产品pH值的降低，而众多研究则认为DPCD对肉制品和水产品的pH值无显著影响。理论与实践之间的矛盾，可能是因为DPCD处理过程中，研究者难以实时监测样品的pH值，实际上测定的是DPCD处理后样品的pH值；样品在DPCD 处理过程中，CO₂ 的确能够溶于其中的水分，降低其pH值，但是样品从DPCD处理釜中取出后，CO2 从流体变为气体挥发，又使pH值恢复原来的值。

　　肉制品和水产品在DPCD 状态下，受到温度、压力、处理时间等因素的影响，会导致肉的颜色发生变化，尤其对红肉来说，颜色变化比较明显。Sirisee、Meurehg[13]等利用DPCD处理牛肉糜后，肉糜的色泽变暗，呈现出了煮制的外观特征；引起肉色变暗的原因是高浓度的CO2与肌红蛋白作用形成了高铁肌红蛋白。Choi 等对猪肉经超临界CO2 处理后，与未处理组相比，亮度值明显增加、红值降低，并且认为颜色变化与蛋白质变性密切相关。

　　Wei等用DPCD 处理鸡肉后，其色泽变为淡白色，也呈现出煮制的外观特征，并且伴随有汁液流失。闫文杰、孙源源、史智佳[等都在研究中发现，DPCD处理畜禽肉类能够使肉类的亮度增加，而红值降低，据推测可能是由于肌红蛋白和血红蛋白变性所造成的。然而，刘芳坊等研究认为DPCD处理时间的延长不会影响肉品颜色，相反在一定程度上还对颜色起到正面用。姚中峰等利用DPCD处理牛通脊，虽然提高了肉的亮度和降低了红值，但是随着处理压力和时间的增加，能显著降低高铁肌红蛋白比例，提高氧合肌红蛋白比例，而且还能提高肌红蛋白的贮藏稳定性，因此认为DPCD处理对肉品颜色的保持具有一定正面作用。

　　Wei等利用DPCD处理虾仁后，发现虾仁的变成淡白色，好像是在低温下快速煮制过或者在酸里浸泡过。Meujo 等对牡蛎进行DPCD处理后，发现牡蛎具有较好的感官特征和质构特征，具有可接受性。张良等研究了DPCD处理对近江牡蛎和凡纳滨对虾品质的影响结果表明，在45℃或55℃和15MPa条件下，DPCD直接对牡蛎肉处理30 min，其色泽变亮，但是总体感官特征和质构特征都好于未处理的；在55℃和15MPa的条件下，DPCD对凡纳滨对虾处理26min，虾壳和肌肉表层变红，而肌肉内部白度增加，呈现出了煮熟的外观。

　　对于不同类型的肉制品和水产品，DPCD对其色泽的影响作用是有差异的。一般来说，DPCD 对白肉的影响相对较小，而对红肉的影响较大，而且都会呈现出煮熟的外观特征；能够提高产品稳定性和符合消费者需求，认为是具有正面积极作用，否则，认为DPCD对产品色泽具有负面作用。DPCD对肉制品和水产品色泽的影响，与其蛋白质变性密切相关。

　　2.3 DPCD对肉制品和水产品肌肉保水性的影响

　　持水力是肌肉蛋白保留水分的能力，与处理前后总质量的变化密切相关，保水性越高，质量损失越小。Choi等发现DPCD处理（31.1 ℃，7.4 MPa/15.2 MPa，10 min）对鲜猪肉的总质量和持水力没有显著影响。闫文杰等在研究中也发现，冷却猪肉在压力作用下，由于CO₂ 的分子效应，其保水性会降低，但影响不显著。但Wei等用DPCD 处理鸡肉后，发现DPCD会造成肌肉的汁液流失；孙源源等发现，DPCD处理会造成低温肠保水性的显著下降；曲亚琳等研究表明，与原料羊肉糜相比，随着DPCD处理压力和温度的升高，羊肉糜凝胶的失水率显著升高，持水力显著下降。

　　Wei 等利用DPCD处理虾仁后，发现有少量的汁液流失。张良等研究了DPCD处理对凡纳滨对虾汁液流失和保水性的影响，结果表明，与新鲜虾相比，经过45℃/55℃，15 MPa，处理30 min后，汁液损失显著增加，持水力显著降低。

　　对于不同类型的肉制品和水产品，DPCD对其质量损失和保水性的影响作用是有差异的，这种差异可能是由于肌肉组织结构的差异或者DPCD处理条件的不同。但大多数研究均表明DPCD处理会造成质量损失的增大以及保水性的下降。理论上分析，一方面，DPCD处理能够诱导蛋白质发生变性，从而破坏肌肉原有的组织结构，肌肉保留水分的能力下降；另一方面， 肌肉中的水分在压力作用下被挤出，也会造成汁液流失。因此，认为DPCD处理对肉制品和水产品具有一定的“非热破坏”作用。

　　有关DPCD 对肉制品和水产品肌肉其他品质（如质构、嫩度、营养成分、呈味成分、氧化指标等）影响的研究报道相对较少。Choi 等发现DPCD处理对鲜猪肉嫩度没有显著影响。孙源源等发现DPCD处理对低温肠的蛋白质含量没有显著影响，但脂肪含量、酸价、挥发性盐基氮有所降低。史智佳等发现DPCD处理对冷却猪肉的嫩度没有显著影响，但会损失2%~4%的水分，显著降低硫代巴比妥酸值（TBA）；延缓了冷却猪肉的氧化。闫文杰等发现DPCD处理对冷却猪肉在贮藏过程中的挥发性盐基氮值有显著影响，但对肌原纤维小片化指数值、TBA、羰基值没有显著影响；压力越高，对肉的理化性质影响越有利，但对颜色和保水性的影响越不利。曲亚琳研究了DPCD处理后羊肉糜质构和微观结构的变化，发现羊肉糜凝胶的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性均有不同程度的增加，且能形成较好的三维网络结构。Meujo等在研究DPCD 技术对牡蛎杀菌效果中发现，10MPa、37℃处理30 min 和17.2 MPa、60℃处理60 min均不会造成牡蛎感官、质构的变化]。张良发现DPCD处理对凡纳滨对虾的硬度、灰分、蛋白含量均无显著影响，但会造成虾仁弹性、水分和脂肪含量的显著下降；还有一些研究结果说明，超临界状态下CO₂ 对脂肪有很好的溶解性，可以萃取食品中的胆固醇和其他一些脂类物质。Chao等的研究结果表明，肉制品中36.9%的胆固醇和71.2%的脂肪能够在DPCD处理过程中被带出去。

　　关于DPCD处理对肉制品和水产品滋味和气味成分的研究还鲜有报道。孙源源利用DPCD 处理低温肠后，发现主要挥发性成分（醛类和醇类）含量没有影响，当压力达到25 MPa时会造成碳氢化合物的含量增加。Meurehg报道碎牛肉在经过DPCD处理后，气味滋味均无明显变化。张良也研究了DPCD处理对呈味成分含量的影响，结果表明除甜菜碱、PO、Cl-等阴离子外，DPCD处理对虾的其它呈味成分均没有显著影响。

　　DPCD处理虽然在一定程度上能够保留肉制品和水产品原有的一些理化性质和风味成分，但是也会如热处理一样造成肉制品和水产品部分品质的损失，即“非热破坏”。这种破坏在人们的饮食习惯中有时也有积极的作用，如造成熟制的感官特征以及低脂肪等，都恰好符合消费者对食品的需求。

　　蛋白质作为肉制品和水产品的主要组成成分，其结构和构象的变化会直接影响产品的保水性、色泽、风味和质构等特性。传统加热处理和超高压等加工技术均能导致的蛋白质结构的变化，致使蛋白质变性。目前已有研究证实DPCD 也会造成蛋白质的变性。Choi 等的研究表明，31.1℃、7.4 MPa下处理10 min后，猪背长肌肌原纤维蛋白质的溶解性没有变化，而肌浆蛋白质发生了变性，变性蛋白包括磷酸化酶b、磷酸丙酮异构酶和肌酸激酶等]。张良利用SDS-PAGE 电泳分析了DPCD处理（15 MPa、55℃、26min）和水煮处理（100℃，2 min）对凡纳滨对虾肌肉蛋白的影响，发现DPCD和水煮处理一样，均会造成水溶性蛋白和盐溶性蛋白条带出现不同程度的消失，这可能是蛋白质变性的结果。

　　凝胶特性是肉制品和水产品肌肉盐溶性蛋白的重要功能特性之一。已有研究表明：DPCD 可诱导蛋白质结构改变和分子再聚集，这为利用DPCD加工蛋白凝胶类制品提供了可能性。孙源源在进行低温肠DPCD杀菌效果研究的过程中发现，肉糜经DPCD处理后能形成较好的凝胶结构。曲亚琳等利用DPCD诱导羊肉糜形成了凝胶，羊肉糜在55~75℃经DPCD处理30~50 min 后能够形成较好的凝胶结构，色泽、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性均显著好于热诱导凝胶，凝胶微观结构也更加均匀致；DPCD诱导蛋白质形成凝胶的机制是由于α-螺旋结构的解旋，使得维持其稳定的氢键数量减少，从而促进蛋白质间的聚集和相互作用，形成更加致密的三维网状结构。Michael等利用DPCD诱导蚕丝蛋白形成了稳定水凝胶，凝胶特性显著优于传统制备凝胶，同时发现β-折叠显著增加。李玉娜等在常温下采用DPCD处理全蛋液，发现随着压力升高和处理时间延长，全蛋液凝胶强度先增加而后降低，当压力15 MPa和时间25 min 时，全蛋液的凝胶强度最大。屈小娟等利用DPCD 诱导凡纳滨对虾肉糜形成了凝胶，与同温下热诱导凝胶相比，DPCD 制备的虾糜凝胶特性较好。

　　DPCD 诱导蛋白质理化性质和功能特性的变化，主要是由于蛋白质的结构发生了变化。曲亚琳将提纯后的羊肉肌球蛋白分别进行不同压力的高密度CO2处理30 min 后，利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和圆二色光谱扫描检测肌球蛋白的结构变化，结果表明：N-H 伸缩振动受DPCD 的影响程度较小，酰胺基吸收峰向低波数方向略微迁移；随着压力的增大，羊肉肌

　　球蛋白β-折叠大幅增加，而α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构则降低，转化为β-折叠结构。Xu等利用FT-IR和差示扫描量热仪（DSC）研究结果表明，乳清蛋白在60℃、30 MPa 处理1h后，α-螺旋和氢键数量下降，β-折叠数量上升；且乳清蛋白的热转变温度发生明显的变化。也有研究表明：白蛋白和溶菌酶在压力8~12 MPa时会发生二级结构的变化，但是恢复常压后，二级结构会完全恢复，这可能是由于这些蛋白对DPCD敏感性较低的缘故。屈小娟等研究了DPCD

　　处理对虾肌原纤维蛋白理化特性和二级结构的影响，结果表明：与未处理蛋白相比，在较低的DPCD 处理强度下，肌原纤维蛋白的溶解性、巯基含量、Ca2+-ATPase 活性均显著下降（p<0.05），而表面疏水性显著升高（p<0.05）；DPCD 处理使蛋白质α-螺旋、无规则卷曲含量的急剧降低以及β-折叠、β-转角含量的急剧升高；相同温度下，相对热处理而言，DPCD处理导致的蛋白质物理化学特性和二级结构的变化程度更加严重。

　　DPCD诱导蛋白质的变性不仅与蛋白质对DPCD的敏感性有关，而且与DPCD处理条件有很大的关系。有研究者指出DPCD诱导蛋白质变性主要是压力、温度和CO₂分子效应共同作用的结果。根据理论分析和前人的研究，DPCD与蛋白质的作用模式可能主要有4点：①DPCD 的分子效应。DPCD是疏水溶剂，能够使蛋白质疏水基团暴露，改变蛋白质周围的水环境，引起蛋白质构象变化，导致蛋白质变性和聚集；或者，DPCD与蛋白质的碱性氨基酸残基结合形成复合物，导致蛋白质变性和聚集；还有学者认为DPCD能使蛋白质亚基解聚，导致蛋白质变性。②DPCD诱导的pH值降低效应。DPCD溶于水产生H2CO3，释放出H+降低蛋白质溶液pH值，不耐酸的蛋白质在低pH值环境下变性聚集。③DPCD的萃取效应。DPCD与蛋白质绑定的水分子结合，在卸压过程中，CO₂的快速释放破坏了蛋白质与水分子通过非共价键结合的水合作用，蛋白质的构象遭到剧烈扰动，从而导致蛋白质变性和聚集。④卸压过程的聚集或均质效应。卸压过程中，CO₂ 从流体变成气体会形成气液界面，蛋白质分子在气液交界处发生分子定向排布而产生聚集；快速卸压造成的气体爆炸和极速冷冻作用对聚集的蛋白质产生均质效应。这种聚集和均质作用，可能会造成蛋白质的变性。以上4种CO₂ 与蛋白质的作用模式也可能是协同作用的，在不同的DPCD处理条件下，不同效应占据主导作用影响着蛋白质构象变化。这些DPCD 与蛋白质的作用模式，主要是从DPCD 杀灭微生物和钝酶角度考虑，根据相关试验和理论分析做出的推断假设，目前还缺乏直接的有说服力的试验和数据来证明DPCD与蛋白质的作用模式，因此，还有待于进一步研究探索。

　　4.1 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，消费者对食品安全、营养和功能的要求越来越高，希望食品在加工过程中不仅要保证安全，而且要求保留其营养和功能成分。传统的热加工不可避免的会对食品产生一些不良的热效应，尤其是对热敏性产品的色、香、味、功能性及营养成分等的破坏更加严重。DPCD是一种非热加工技术，它不仅能实现对食品的杀菌和钝酶，而且能最大限度的保留食品营养和功能成分。

　　4.2 虽然国内外已广泛开展了DPCD加工食品的研究，但离该技术的工业化应用还有很长的路要走。这主要是因为有关DPCD加工食品的很多基础理论知识还处于空白，工业化的装备还比较缺乏。因此，要推广DPCD技术在食品加工领域中的应用，今后必须从以下几个方面重点研发：

　　DPCD对不同食品体系中不同种类微生物及其芽孢的杀灭效果与动力学及其杀菌机制；

　　DPCD对不同食品体系中不同酶类的钝化效果与动力学及其钝酶机制；

　　优化DPCD对不同食品体系的杀菌钝酶参数，有效控制DPCD 杀菌钝酶过程；

　　DPCD处理过程中食品品质变化的动力学与品质变化的分子机制；

　　DPCD加工食品的安全性。虽然CO₂ 已经被美国食品和药品管理局（FDA）确认为是安全的物质，DPC也应用于食品加工保证了食品的卫生和品质，但是由于食品体系的复杂性，使得DPCD处理也是一个复杂的过程，在DPCD处理过程中食品组分可能会发生物理、化学以及生物化学反应。这些反应能否会形成新物质？新物质对人体来讲是否安全以及限量是多少？新物质的生成机制是什么？如何控制新物质的生成？这些问题都需要逐一解决。

　　4.3 DPCD工业化装备的研发。随着DPCD技术研究的广泛开展和不断深入，相信经过国内外有关专家的潜心科研，DPCD加工技术的研究水平会大大提高，同时也会加速DPCD 技术的工业化进程。