番茄在全球饮食中占据重要地位，不仅是主食，还是许多产品（如酱料和果汁）的关键成分。这些产品因其营养成分而受到重视，尤其是番茄红素，它具有抗氧化特性，并被认为有助于降低患癌症和心血管疾病等慢性疾病的风险（Kumar等人，2021年）。然而，番茄制品的加工过程通常涉及热巴氏杀菌，这会破坏这些有益的营养成分并改变最终产品的感官品质。虽然番茄的一些特性（如颜色、番茄红素含量和抗坏血酸含量）在热巴氏杀菌后几乎不受影响，但其他热敏感成分则会受到显著降解（Badin等人，2023年；Yang等人，2022年）。因此，尽管番茄的基本外观和结构完整性得以保留，但在传统热处理下其营养价值和整体品质可能会受损。
鉴于这些挑战，人们越来越关注探索替代加工技术，以在保证微生物安全性的同时延长食品的保质期并保持其营养和感官品质。高压静水压（HHP）技术作为一种非常有前景的非热处理方法脱颖而出，相比传统热处理方法具有显著优势（Jeż等人，2018年；Ozturk等人，2021年）。HHP通过施加极高的压力（通常在100至600 MPa之间）来灭活微生物病原体和腐败酶，这种技术在远低于热处理所需的温度下即可实现目标，从而保护了热敏感营养素的分子结构。因此，HHP能够保持食品的颜色、风味和整体品质，甚至可能提高某些生物活性化合物的生物利用度，使消费者更容易吸收这些营养成分（Gupta和Balasubramaniam，2012年）。
大肠杆菌 O157:H7在食品行业中构成了严重的公共卫生威胁，因为它具有极低的感染剂量，并与急性腹泻和肾衰竭等严重疾病相关（Werner，2016年）。美国疾病控制与预防中心指出，这种病原体可引发危及生命的病症，并已导致多起食源性疾病暴发，影响生食和加工食品。大肠杆菌 O157:H7对各种环境压力的耐受性进一步增加了将其从食品中根除的难度（Usaga等人，2021年）。番茄自身的酸性和所含的复杂有机化合物矩阵会显著影响微生物灭活效果。虽然番茄产品的酸性环境可以抑制许多细菌的生长，但大肠杆菌 O157:H7对低pH值表现出明显的耐受性（Smittle，2000年）。这种耐受性使得依赖这些环境因素的传统巴氏杀菌过程难以有效控制微生物生长（Lee等人，2020年）。因此，寻找能够应对这些独特挑战的有效灭活方法对于提高番茄制品的安全性和保护公众健康至关重要。
微生物建模能够定量预测微生物在各种条件下的生长或灭活情况。初级模型可以描述微生物随时间的生长或灭活过程，帮助估算出准确描述这种动态行为的动力学参数。次级模型则评估温度、pH值和水分活度等因素对初级模型参数的影响（Buzrul和Alpas，2004年；Koseki和Yamamoto，2007年）。这类预测模型在工业研究和产品开发中具有不可或缺的价值，可为新产品配方的保质期预测提供数据支持。
尽管微生物建模在食品工业中得到广泛应用，但关于在高静水压（HHP）条件下特定食品基质（如番茄汁）中大肠杆菌灭活的研究仍然有限。本研究采用了先前用于微生物生长建模的方法来研究压力变化对灭活率的影响。最初的重点是建立压力水平与微生物灭活率之间的关系模型。这些研究成果有望为HHP诱导的微生物灭活提供更强大的预测模型，从而为食品安全管理中的HHP工艺优化提供支持。
