全球性危机,如气候变化和粮食不安全,需要可持续的食品系统。导致这些问题的一个主要因素是食物损失和浪费(FLW),它会产生温室气体,加剧饥饿,并造成巨大的经济损失。高压处理(HPP)是一种有前景的非热处理技术,可以解决这一问题。本综述探讨了HPP如何有助于减少食物浪费及其对环境的影响,这与“碳赢取型创新环境解决方案”(WISE)农业的原则相一致。通过使用高压而不是热量,HPP延长了产品的保质期,减少了对化学添加剂的需求,并保持了食品质量。我们评估了其环境效益,包括与传统热处理方法相比更低的能源消耗,以及其在创建更加循环、低碳的食品经济中的作用。文章特别分析了HPP在东盟(东南亚国家联盟)国家的采用情况。虽然新加坡、泰国、马来西亚和印度尼西亚等国家已经开始使用HPP,但由于初始成本较高,其更广泛的采用仍然受到限制。我们强调了在该地区推广HPP的机会和挑战,同时考虑了当地市场和监管框架。总体而言,本综述指出,HPP是通过可持续减少浪费来提高粮食安全的关键策略,直接支持了东盟“碳赢取型创新环境解决方案”农业的目标。
引言
气候变化是最紧迫的全球挑战之一,对人类和生态系统构成了严重威胁。化石燃料燃烧、森林砍伐和工业化是温室气体排放的主要来源,自工业革命以来这些排放量急剧增加,现在已接近临界浓度[1]。这些变化导致了严重的环境和社会经济影响,尤其是在农业食品领域,因此迫切需要采取有效和可持续的策略来缓解其影响。作为应对这些挑战的措施,“气候智能型农业”(CSA)应运而生,这是一个旨在提高食品系统可持续性和韧性的综合适应性框架。它与《可持续发展目标》(SDG)和《巴黎协定》等全球框架保持一致,强调各种策略以改进农业和水产养殖实践。这些策略也支持“碳赢取型创新环境解决方案”(WISE)农业,该农业侧重于减少排放和增加农田和水域中的碳储存,以减轻气候变化的影响[3]。除了气候变化带来的挑战外,食物损失和浪费(FLW)也成为了一个严重的全球性问题。此外,据估计2024年全球有28%的人口面临粮食不安全,多达7.2亿人受到饥饿的影响[4],这意味着每天有10亿份可食用的食物被家庭丢弃[5]。这造成了经济负担,记录的损失高达1万亿美元[6]。投资绿色技术、水资源再利用和循环经济原则对于促进资源效率和长期可持续性至关重要。在实践中,支持CSA和WISE原则的方法将为这些问题提供解决方案[1]。在食品制造领域,这些问题通过可持续的食品加工技术来管理,重点在于能源效率、零浪费和无需使用化学物质。非热处理食品加工技术,特别是高压处理(HPP),不仅可以减少FLW和排放,还能为消费者提供更安全、接近新鲜状态的食品质量。HPP是一种多功能非热处理技术,它对食品施加通常为100-600 MPa的压力,无需热量或化学防腐剂即可使腐败和致病微生物失活。因此,HPP是清洁标签运动的盟友。HPP还能保持食品的营养成分和感官特性,接近新鲜未处理产品的特性。这符合年轻成年人的偏好,他们期望获得优质、天然和方便的食品产品。从可持续性的角度来看,HPP支持减少浪费和食品副产品的价值化,同时减少了传统食品保存方法对环境的影响。因此,这项绿色技术支持CSA和WISE框架的原则,成为促进食品行业可持续性和减缓气候变化的有效策略[7]。HPP已在世界许多地方成功商业化,特别是在消费者需求安全、最少加工和高质量食品的发达国家[8]。然而,在东南亚地区的采用仍然有限。在该地区,东盟成员国损失和浪费了大约17%的食品总产量[5]。由于人们对HPP作为可持续技术的认识仍然较低,该领域的技术采用可能需要一些时间。尽管该地区的市场增长和经济主要由年轻成年人的需求驱动,但技术采用受到生态系统和现有基础设施的制约。另一方面,东南亚的食品生物多样性是不可否认的,特别是有许多本土植物和草药可以开发为功能性产品。因此,该地区非常适合采用和接受HPP。本综述研究了HPP作为减轻FLW和最小化农业食品领域环境影响的战略工具的潜在作用。据我们所知,很少有研究将“碳赢取型创新环境解决方案”框架应用于东盟背景下的HPP采用情况。虽然其他研究中可能考虑了类似的框架,但这种方法提供了关于区域粮食安全和碳减排效益的结构化视角。此外,它还描述了11个东盟国家(包括新成立的东帝汶)的HPP采用趋势,识别了早期采用者、新兴市场、未开发的潜力以及相关的机会、障碍和政策方向。
方法论
通过个人沟通与选定的研究人员和行业联系人进行了非正式讨论,以背景化和验证文献中确定的关键问题。联系人的选择基于他们在东盟国家HPP应用方面的专业知识。这些交流不属于正式的访谈研究,也没有作为主要定性数据进行分析。
商业HPP采用情况
通过拥有HPP设备或销售HPP处理产品的组织的官方网站信息,评估了HPP在东盟国家的商业采用情况。“HPP用户”被定义为参与HPP应用的利益相关者,包括食品和饮料制造商、研究机构以及代工或原始设备制造商(OEM)服务提供商。由于一些公司不公开披露其HPP的使用情况,报告的用户数量可能低估了实际采用水平。尽管如此,这些数字提供了东盟国家当前商业采用情况的一般估计。HPP用户数量被用作商业生产活动的指标,因为每个活跃用户通常代表为国内或出口市场生产的HPP处理产品。来自文献和商业来源的数据进行了交叉核对,以确保一致性。
文献搜索和选择
使用Scopus数据库进行了系统的文献搜索,以量化东盟国家中与HPP相关的科学研究活动。选择Scopus是因为它在食品科学和工程学科的同行评审期刊方面覆盖范围广泛。搜索涵盖了2000年至2026年的出版物,并对2016-2026年期间进行了额外的子集分析,以评估最新趋势。搜索词应用于标题、摘要或作者关键词字段,包括:“high-pressure processing”、“high-pressure processing”和“high hydrostatic pressure”。初步搜索返回了10,603条记录。进一步筛选以关注与本综述相关的出版物。只有至少有一名作者来自东盟国家(文莱、柬埔寨、印度尼西亚、老挝、马来西亚、缅甸、菲律宾、新加坡、泰国、越南或东帝汶)的研究文章被纳入。排除了与HPP食品应用无关的出版物。在筛选标题和摘要以去除不相关主题(例如地质或材料科学应用)后,保留了2000-2026年期间的206条记录,其中170条记录发表于2016年之后。图1展示了文献选择的PRISMA风格流程图。随后,分析了保留的Scopus记录,以量化各国的研究产出,评估随时间变化的出版趋势,并评估机构与东盟国家之间的合作模式。
气候变化中的食物损失和浪费
FLW发生在食品供应链的多个阶段,其规模和经济影响因活动类型和商品性质而异。无论发展水平如何,发展中国家和发达国家都在不同维度上记录了FLW[9]。发展中国家在供应链的早期阶段(包括收获后和加工阶段)经历更高的损失,这归因于基础设施、处理技术或储存条件的不足。相反,发达国家在供应链的另一端(特别是零售和消费阶段)记录了食物浪费。在这个阶段,食物浪费通常与消费者对食品质量的看法有关[9]。在农场层面,损失是由于害虫、疾病和极端天气条件(如干旱或洪水)等因素造成的。有时,外观不佳、大小不合适的产品也会导致收获后的损失增加。由于不符合某些通常的外观和大小标准,这些产品可能不适合商业使用。尽管吸引力较低,但这样的不完美产品可以有效地用作加工食品的原材料或成分,其中美学特性不太重要,从而支持减少浪费并促进农业食品领域的循环经济实践。在收获后阶段,损失通常由于储存条件差和基础设施不足,或人类处理产品的错误而发生[10]。储存设施不足可能导致霉菌、腐烂或害虫造成的损坏。同样,运输基础设施的缺陷,如道路条件差,也可能导致食品产品不适合销售。此外,在收集、分类或初次包装过程中对食品作物的不当处理可能导致碰伤、压碎或其他缺陷,从而降低其质量和保质期。在食品供应链的后期阶段,FLW通常是由于人为错误和运营效率低下造成的。不当修剪、分装不准确或包装不正确会导致不必要的产品损失。虽然像果皮、种子和边角料这样的副产品可以用于增值应用,但它们经常被作为废物丢弃。FLW也在分配过程中发生,由于机械损坏、储存温度波动和长途运输。接近供应链末端时,零售阶段的FLW是由于产品的易腐性质、设备故障导致的产品变质以及产品过剩造成的。在消费层面,食物浪费始于消费者拒绝次优产品、过度库存、过度烹饪、采购计划不当以及对保质期或“最佳食用日期”的误解[9]。图2展示了食品供应链中食物浪费和损失之间的关系,这些阶段构成了支持粮食安全四大支柱的基础机制。全球约有13%的食物在收获前阶段(如收获、加工和分配)丢失,而估计60%的总浪费发生在零售和家庭层面,这对食品系统的效率和资源利用造成了相当大的压力。这种损失和浪费降低了食品供应链的效率和资源分配,从而直接对全球粮食安全造成压力。这些百分比是示意性的,代表全球估计值[5]。
为了缓解FLW问题,需要采取符合CSA和WISE方法的措施,包括预防、再利用和救援策略来提高粮食安全。在这些策略中,采用可持续技术(如高压处理(HPP)提供了一种有前景的方法,可以在保持食品质量和安全的同时减少FLW。
高压处理(HPP)原理
HPP利用水作为压力传递介质,达到100至600 MPa的压力水平,以修改和保存食品[11]。这种高强度的压力根据所处理食品的物理化学性质在特定时间内保持。压力处理(压缩、保持和减压)在封闭容器内通过等静压进行。等静压原理允许均匀的食品处理,并保持产品的原始尺寸。商业高压处理(HPP)系统通常设计用于包装内的加工,尽管也开发了适用于包装前需要处理的散装配置。散装系统提供了更高的填充能力和改进的生产效率。HPP能够在常温下实现微生物的灭活。尽管如此,除非结合热处理,否则无法通过HPP实现孢子的灭活。HPP技术的非热性质能够保持颜色、风味和营养价值,接近新鲜产品的水平[11]。因此,可以延长产品的保质期,使其能够分销到更远的市场,同时保持产品质量。基于数学模型的分析表明,在相同的压力条件下,不同保持时间内的HPP系统能耗相对较低,反映了其节能的操作特性[12]。然而,先前的成本分析显示,在商业橙汁生产中,HPP的电力消耗(每年1,000,000千瓦时)和相关的二氧化碳排放(每年773,000公斤)高于传统热巴氏杀菌(每年38,100千瓦时,90,000公斤二氧化碳)和脉冲电场处理(每年920,000千瓦时,700,000公斤二氧化碳),这表明可能存在环境方面的缺点。尽管如此,当生产输出增加两到六倍时,HPP的总处理成本每升可以降低50%–75%,这突显了规模对效率的影响[12]。HPP通常使用电力而不是蒸汽,避免了热处理的一些影响,并且在环境和经济方面都显示出优于改良气氛包装的优势[13]。总的来说,这些发现表明,虽然在某些情况下HPP的能耗和排放可能较高,但通过优化操作和扩大生产规模,它可以变得在环境和经济上都有利。HPP作为一种减少食物损失和浪费的策略,通过延长食品的保质期和保持其质量来防止食物损失和浪费。这主要是通过灭活导致腐败的活性微生物和病原微生物来实现的[11]。商业规模的HPP系统通常在绝热过程中运行,在几分钟的保持期内内部温度会有轻微上升。HPP对食品中酶和微生物的有效性各不相同,因为有些酶对压力敏感,而有些则具有抗压性。在微生物中,细菌比霉菌或酵母更能耐受压力,革兰氏阳性细菌也比革兰氏阴性细菌更能耐受压力[14]。酶的灭活也随工艺参数而变化。例如,研究表明,在中等温度下高达500 MPa的压力可以灭活过氧化物酶和多酚氧化酶等酶,这两种酶都会导致食品品质的不利变化[15,16]。HPP主要作为一种巴氏杀菌技术,而不是灭菌方法。它可以灭活一些耐压的孢子,但无法灭活A/B型的高压耐热孢子(通常称为肉毒梭菌A型和B型孢子)。这种类型的孢子可以通过高温(90°C)结合压力来灭活,以达到120°C的压力。这种技术有许多名称,如热辅助压力灭菌(TAPS)或压力辅助热灭菌(PATS)[17]。最近,设计了一种罐体,可以通过高压热处理来灭活孢子[18]。使用HPP可以使食品在市场上流通更长时间[8]。例如,在水果和蔬菜的旺季,供应可能会超过需求,造成过剩。将这些商品转化为果汁有助于防止损失。如果冷藏,新鲜果汁只能保存4-5天,但经过HPP处理的果汁可以保存30-60天,有些甚至可以在120天后仍然安全稳定[19]。保存时间取决于果汁的pH值、水分活度和可溶性固形物含量。通过延长产品的新鲜度,HPP估计可以减少15%的果汁浪费,防止因腐败或过期而提前处理原材料[20]。此外,延长的稳定性减少了快速运输的紧迫性,促进了更广泛的市场分销。HPP的另一个优势是,其延长产品的稳定性和安全性创造了新的市场。HPP处理通过延长食品的保质期和保持其质量来防止微生物腐败。基于这些已知事实,即HPP可以保持植物材料的颜色和风味,HPP作为一种单元操作已被整合到食品升级和副产品增值策略中。不完美的有色水果和蔬菜,无论是外观难看还是不符合典型的商业尺寸或特性,都被转化为果泥和果汁[17]。因此,HPP通过提高这些营养丰富、功能性强且颜色鲜艳的产品的安全性和稳定性,为其增加了价值[22]。此外,当果渣和果皮等食品废弃物经过HPP处理后,可以增强生物活性化合物(如酚类和类胡萝卜素)的释放。这类产品通常适合高端市场。在肉类行业中,HPP用于改善深色或变色的肉的颜色和外观,从而减少了未售出肉类的不必要的浪费[23]。在海鲜领域,使用HPP去除贝壳有助于将闭壳肌从壳上分离出来,从而实现100%的肉回收率,并使产量增加超过25%。此外,通过使用HPP延长海鲜的保质期和新鲜度,可以提高出口准备度和远距离国内分销的范围。因此,这些应用展示了HPP如何有效减少食物损失和浪费,同时将被拒绝或未充分利用的商品转化为高价值产品。
HPP的可持续性和经济效益已在之前的研究中得到广泛报道和讨论[8]。尽管批次处理、低填充比率、缺乏集成设施以及能源或压力回收的限制等因素可能会影响环境结果,但这些都可以通过优化来减少HPP处理食品的影响。总体而言,HPP通过延长易腐产品的保质期和减少腐败来减少食物浪费。这些好处是通过优化每个循环的能源使用、在常温或低温下运行以消除能源密集型的加热和冷却,以及通过等静压原理减少处理时间和能源损失来实现的[24]。生命周期评估(LCA)研究提供了关于HPP环境性能的关键见解。一项研究报告称,HPP阶段仅占总生命周期影响的5%–30%,其中电力消耗是主要来源,而水和压缩空气的影响相对较小[25]。最大的环境负担来自原材料的农业生产,这与其他文献一致。比较LCA分析也表明,包括HPP在内的非热技术通常需要更少的能源,产生更低的碳排放,并且比传统热处理消耗更少的水[26]。这些LCA研究的见解还强调了进一步减少环境影响的操作策略。使用水作为循环压力介质可以提高HPP的水效率,与替代工艺相比,潜在的节省可达75%[27],并且排放的水可以重新用于清洁。包装对环境的影响比HPP过程本身更大,平均是HPP步骤影响的四倍[25]。大多数包装内HPP单元处理预包装的食品,减少了处理和后处理清洁步骤[28],而散装单元可以达到90%的填充能力,最大化效率[21]。使用回收的PET(r-PET)瓶或聚乳酸瓶代替原生PET可以进一步减少HPP处理产品的整体环境足迹[25]。从经济角度来看,HPP使公司能够减少产品退货,进入新市场,并提供保质期延长的新鲜、天然产品。更长的产品保质期提高了供应链效率,降低了昂贵的召回风险,并允许进入更远的市场,减少了对高能耗、高速运输的需求。HPP处理的产品还有助于提升品牌声誉,并提供溢价销售的机会。在某些情况下,作为风险缓解措施的一部分,HPP处理的证据可以减少出口的检疫时间,从而节省额外成本。历史上,HPP通过减少食物损失和引入新的食品细分市场,使濒临倒闭的食品行业重新焕发生机。在某种程度上,HPP为保存某些传统方法无法保存的食品提供了解决方案。一个显著的例子是延长了高度易腐水果(如鳄梨和榴莲)的保质期,特别是在收获过剩期间。例如,如果不进行处理,新鲜榴莲果肉由于腐败只能保存3-4天[29]。同样,在鳄梨中,大约49%的果实可能在加工前因成熟度变化而被拒绝,而在工业加工过程中还有30%-35%的果实重量作为果皮和种子残渣被丢弃[30,31]。这两种水果都极易腐烂,脂肪含量高,并具有独特的香气和细腻的质地。果肉在切割或打开后容易因果实中天然存在的酶而变质[32,33]。传统的热处理方法不适合这些产品,因为热量会对其香气、质地和颜色产生不利影响。因此,使用HPP等非热方法灭活这些酶是一个可行的方法。通过这种方式,鳄梨和鳄梨酱可以在不改变任何感官特性的情况下保持6到8周的保质期[32]。类似的好处也被报道用于榴莲酱[34]。表1总结了HPP处理与热处理对榴莲和鳄梨产品的影响。通过HPP,这两种水果出现了新的市场,带来了更大的经济效益。确实,HPP促进了具有延长保质期的增值鳄梨和榴莲产品的创造,提供了更好的市场利用机会。通过减少食物损失,这项技术为农民生产的产品增加了价值,使他们能够享受经济效益,并利用其出口潜力[35]。
表1. 高压处理与热处理对榴莲和鳄梨产品的影响[33−39]。
| 属性 | 应用 | 高压处理 | 热处理 |
| --- | --- | --- | --- |
| 颜色 | 鳄梨 | 颜色基本保持且随时间相对稳定 | 颜色发生显著变化;酶促褐变 |
| 香味 | 鳄梨 | 保留水果、花香和奶油香气 | 关键香气化合物大量流失 |
| 香味 | 榴莲 | 香气化合物基本保持;无异味报告 | 香气化合物有轻微变化;无异味报告 |
| 质地 | 鳄梨 | 维持微观结构完整性 | 结构更密实,凝聚力降低 |
| 香味 | 榴莲 | 维持质地完整性 | 坚度降低 |
| 酶活性 | 鳄梨 | 过氧化物酶和多酚氧化酶活性减缓 | 加速过氧化物酶活性 |
| 香味 | 榴莲 | 果胶甲基酯酶和聚半乳糖醛酸酶活性减缓;软化延迟 | 果胶甲基酯酶活性加速,而聚半乳糖醛酸酶减缓;不延缓软化 |
**ASEAN地区的HPP采用现状和市场格局**
东南亚由于其热带气候、快速的城市化和不断增长的中产阶级,在食品行业面临着双重挑战:减少食物浪费的同时确保食品安全和质量。HPP提供了一个有前景的解决方案,符合该地区在碳-WISE等框架下推动食品安全和低碳农业食品系统的目标。尽管有这种潜力,但由于对该技术应用及其在区域内的适用性的了解不足,HPP在ASEAN的采用仍然有限,许多利益相关者认为它主要适用于发达国家[40]。对ASEAN地区HPP采用的评估基于几个关键指标。商业活动,包括市场上销售的产品以及公司在官方网站上自愿披露的系统安装情况,提供了关于HPP技术采用的见解。提供HPP服务的代工设施的存在进一步表明了市场的渗透情况,因为这些服务使那些无法负担内部设备的公司也能使用这项技术。与研究人员和行业联系的互动提供了补充视角,突出了试点规模试验、研发活动和培训计划,表明了该地区未来的行业准备情况和产品创新潜力。ASEAN地区的HPP采用情况呈现出不同的趋势,可以根据市场渗透率和相对启动时间分为四组(A、B、C和D)(图3)。作为“早期采用者”,新加坡在十多年前就实施了HPP,并已过渡到优化和集成的阶段。一些公司安装了内部HPP单元,而代工设施和研究合作伙伴关系支持了专业的高价值、清洁标签生产。不幸的是,一些运营已经停止或搬迁(P. Govindharajulu,个人交流,2025年8月7日)。马来西亚和泰国属于“早期多数”组,正在经历增长,但尚未达到完全成熟。马来西亚从出口榴莲酱开始,现在提供多种产品,包括椰子水、冷压果汁、豆奶、菠萝蜜酱、海鲜、肉类、草药产品和即食餐食。泰国的工业主要集中在椰子水和冷压饮料上,其他产品则发展得相对较慢(J. Marraud,个人交流,2025年8月28日)。图3显示了东盟地区高压加工(HPP)技术的采用情况。下载:全尺寸图片 | PowerPoint。
C组国家,包括印度尼西亚和越南,主要由于出口市场的推动而逐渐增加采用率。自2019年以来,印度尼西亚只有一家领先的工业采用者,而越南则在热带果汁领域显示出增长的采用趋势。其他国家,如菲律宾,仍处于研究和开发阶段。D组国家,包括文莱、老挝、柬埔寨、缅甸和东帝汶,在饮料、海鲜和肉类方面具有未开发的潜力,但由于基础设施、资本或市场需求有限,采用率受到限制[41,42]。东帝汶最近才加入东盟,因此在现阶段没有关于其HPP采用情况的信息。这些地区有效实施HPP还取决于可靠的电力供应、清洁水源和强大的物流网络。在新加坡、泰国和马来西亚等国家,获得与研究支持相结合的代工服务是促进采用的关键因素。马来西亚的食品公司受益于马来西亚博特拉大学(Universiti Putra Malaysia)提供的以研究为基础的代工模式,而新加坡的公司则利用包括A*STAR、FIRC和WLNA在内的国家倡议,整合了商业渠道、基础设施和以出口为导向的战略。泰国的采用得到了综合代工和物流服务的支持,这降低了中小企业的进入壁垒,这一模式在中国已经取得了成功。在印度尼西亚,IPB大学最近购置了一台商用HPP设备,预计将加速该技术的采用。这些例子共同展示了市场准入、研究支持和基础设施如何塑造东盟地区的HPP发展格局。表2总结了东盟各国HPP的采用情况、常见商业产品、HPP用户数量及相关出版物。“HPP用户”一词涵盖了所有利益相关者,包括食品和饮料行业、研究机构以及代工或原始设备制造商(OEM)服务提供商。
根据收集的数据,马来西亚和印度尼西亚对HPP相关研究和HPP产品的商业化表现出浓厚兴趣。泰国在研究活动方面非常活跃,拥有大量HPP用户和近期发表的科学论文,反映了大学与行业的紧密合作,其次是马来西亚。相比之下,尽管科学研究较少,新加坡在商业应用方面表现出显著进展,这表明其更注重商业化而非研究。总体而言,这些趋势凸显了东盟各国在HPP采用方面的不同水平和模式。
表2. 高压加工采用状况、常见商业产品及相关科学出版物数量
| 国家 | 采用状况 | 常见商业产品 | 已知HPP用户数量 | 相关科学出版物数量 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 泰国 | 已建立,高水平 | 冷压果汁、水果/乳制品饮料、椰子水、货架稳定酱料、即食/即煮餐食、草本茶、草本提取物、功能性成分、海鲜 | 11 | 85 (69) |
| 马来西亚 | 已建立,中等水平 | 冷压果汁、草本饮品、酱料、豆奶、椰子水、海鲜、肉类、榴莲酱、即食/即煮餐食 | 5 | 54 (48) |
| 印度尼西亚 | 已建立,新兴阶段 | 果汁、草本饮品 | 2 | 23 (20) |
| 新加坡 | 已建立,专业化 | 高价值、便捷化产品:清洁标签冷压果汁、冷萃咖啡、榴莲、手工茶、面向香港和中国市场的即食餐食 | 10 | 22 (15) |
| 越南 | 新兴阶段,初期 | 出口市场用果汁 | 无数据 | 16 (12) |
| 菲律宾 | 新兴阶段,初期 | 无数据 | 无数据 | 4 (4) |
| 柬埔寨 | 最低水平 | 无数据 | 无数据 | 2 (2) |
| 老挝、文莱、缅甸、东帝汶 | 无数据 | 无数据 | 0 |
* 文章数量记录于2000-2026年(括号内为2016-2026年的数据);ND:未记录。
**东盟地区HPP实施的机会与障碍**
图4总结了东盟地区HPP采用的主要机会和障碍。除了突出HPP的机会和障碍外,该图还说明了HPP如何支持气候智能农业、促进低碳实践,并为更广泛的可持续发展目标(SDGs)做出贡献。该地区HPP的机会主要由两个因素驱动:优势和市场需求。优势包括东盟拥有的丰富农业和海鲜资源、生物多样性以及椰子、热带水果和海鲜等商品的文化价值。市场需求涉及国内和国际市场对新鲜、安全、清洁标签、高端和清真认证食品的需求。东盟国家高度依赖农业和食品出口,但仍面临严重的产后损耗问题。椰子水是该地区增长最快的饮料类别之一,印度尼西亚和菲律宾是全球主要生产国[43]。除了老挝外,大多数东盟国家都种植椰子树,植物的所有部分都可用于商业用途。市场上的鲜椰子水通常经过高温灭菌处理,这会改变风味并减少营养成分[42]。HPP技术可以保留细腻的风味、香气和营养成分,同时确保微生物安全。泰国在这方面处于领先地位,生产的HPP处理鲜椰子水保质期长达120天,且无异味、防腐剂或风味损失[44,45]。东南亚独特的烹饪文化为HPP技术提供了许多未开发的潜力,例如果汁和传统草本饮品非常适合商业应用。辣椒酱是该地区日常烹饪中的主要成分,通常含有大量防腐剂。通过HPP技术,这些产品可以重新配制为清洁标签的替代品,具有鲜艳的颜色和增强的辣味[46]。即食(RTE)餐食也是另一个机会,符合快速发展的便利食品和电子商务市场。HPP技术确保了微生物安全,同时保持了新鲜风味,为消费者提供了无需繁琐准备的便捷选择。其他机会还包括水产养殖应用,如剥壳贝类(如牡蛎、蛤蜊)和生产增值的即食海鲜产品。鉴于大多数东盟成员国拥有广阔的海洋边界,丰富的海鲜资源为HPP技术提供了重要机会。尽管菲律宾没有记录到商业HPP使用的证据,但该国应利用其年轻、高度城市化的中产阶级以及对高端和清洁标签产品的强烈偏好,这与HPP技术的特点相符。最终,值得借鉴新加坡、泰国和马来西亚的成功代工服务模式,在主要农业中心建立合作代工中心。这些模式可以高效服务于数百家小型本地加工企业,特别是在人口超过2.8亿的印度尼西亚。
清真认证是该地区的另一个重要机会,马来西亚、泰国和印度尼西亚已经建立了完善的清真认证体系。HPP技术为东盟国家提供了扩展清真食品生产的平台,满足了市场对接近新鲜、安全、清洁标签和高端清真食品的日益增长的需求。清真认证是该地区经济发展的关键竞争优势。作为一项技术,HPP使这些国家能够生产并包装保质期延长的清真认证产品,同时不损害其清真特性。由于伊斯兰教法禁止有害物质,HPP技术常被视为符合清真标准的工艺。将HPP整合到清真食品系统中也有助于实现联合国可持续发展目标(SDGs),特别是SDG 12(负责任的消费和生产),通过促进安全、可持续、道德和增值的食品制造实践。如前所述,HPP工艺消除了对化学防腐剂的需求,降低了与禁用物质交叉污染的风险。HPP方法使用极端压力而非热处理或化学物质,因此避免了人工或化学防腐剂的使用,从而确保了产品的纯净性和安全性。此外,放入HPP设备的食品已经经过包装,进一步防止了在分销前受到有害物质或微生物的污染。这确保了产品的清真性和健康性,增强了其出口到国际市场的适用性。在新加坡,HPP技术有助于提升该国在高价值、高端食品出口市场的竞争力。该国以其质量和高标准而闻名,出口准备度至关重要。HPP技术使食品生产商能够生产清洁标签的高端产品,符合欧盟、日本、中国和韩国等市场的需求,这些市场消费者追求健康、少加工的食品。东盟地区的一个重要但未被充分认识的机会是,该地区位于强大的HPP技术圈的中心。东盟周边环绕着中国、日本、韩国和新西兰等HPP技术领先国家,这些国家在HPP技术、制造能力和市场需求方面处于领先地位,使东盟成为亚太地区技术合作和贸易扩展的战略桥梁。这意味着东盟地区可以获取技术和专业知识。靠近这些HPP领导者有助于更容易和更经济地获取最新设备、备件和专业技术,加速技术在该地区的采用。从地理上看,东盟对于希望扩展生产和服务的周边国家的外国投资和合资企业具有吸引力和实用性,提供了重要的投资和合作机会。通过认识到并利用这一战略性的HPP“圈”,东盟国家可以通过战略合作伙伴关系加速HPP的采用,提高食品生产的附加值,提升食品安全标准,并在全球出口市场中增强竞争力。
HPP技术在许多发达国家已经得到广泛应用。例如,在欧洲和大洋洲,其法规已纳入欧盟食品法和澳大利亚新西兰食品标准等通用食品安全要求中。HPP处理的产品通常使用与巴氏杀菌食品相同的微生物安全标准进行评估,特别是达到至少5-log的病原体减少。然而,在东盟背景下,满足这些监管和运营要求仍然具有挑战性,因为各国在工业能力、技术专长和监管基础设施方面存在差异。主要障碍包括HPP设备的高资本成本、验证设施的有限可用性、缺乏培训人员、市场不确定性以及监管框架的不统一。这些差异导致了地区内技术采用的不一致性。缅甸、柬埔寨和老挝的HPP采用率较低,主要原因是初始投资成本高以及市场仍侧重于传统食品加工。HPP技术的资本支出是中小企业进入市场的实际障碍。文莱的采用率较低,与其小市场规模和低食品出口活动有关,尽管该国注重高端食品和清真认证。缺乏HPP设备安装、工艺验证和最终产品标签的标准指南也造成了监管不确定性。因此,从具有成熟技术专长和丰富运营经验的制造商处采购HPP设备至关重要。具有良好记录的品牌通常能提供可靠的食品安全性、更长的设备寿命、更便捷的售后服务,最重要的是安全的HPP操作。必须强调的是,频繁的机械故障(由于设备不可靠)以及初始投资和持续维护的高成本相结合,导致了无法忍受的运营摩擦。这种情况很可能会迫使利益相关者放弃采用高压处理(HPP)技术。此外,不同国家对HPP处理产品的标签要求各不相同,进一步增加了合规性的复杂性。总体而言,大多数东盟成员国对于使用新型食品加工技术(如HPP)并没有具体的法规或指导。这些监管和技术上的空白正在通过成立由大学、政府和行业共同组成的技术委员会来积极解决,这些委员会的任务是制定HPP的指南和标准。在马来西亚,隶属于卫生部的国家食品安全中心在监督HPP行业方面发挥着主导作用,并已成功实施了针对食品安全审计员的培训计划,以确保严格的执行和监控,同时消除了任何监管疏漏的可能性。中国是快速采用HPP技术和相关法规的典范——中国政府仅用了8年时间就批准了相关立法,而美国和欧洲则花了大约15年。这表明了中国对HPP技术的高度重视和强有力的制度支持。此外,中国的HPP发展得到了六个政府部门的支持,反映了跨部门对推进这项技术的协调承诺。另一个阻碍HPP采用的主要因素是缺乏验证中心,这些中心可以帮助利益相关者和监管机构。制造商有责任提供科学证明(验证数据),以证明所应用的HPP参数能够达到其特定产品所需的杀菌效果。美国康奈尔大学建立的验证中心模式被强烈推荐,以促进对HPP行业的支持性环境和适当的监管指导。这是一个商业规模的HPP验证设施,具有生物危害等级2(BSL-2),能够进行符合严格监管要求的病原体挑战研究。为了在东盟建立类似的环境,各国政府应制定明确的指南和技术框架,以帮助食品生产商进行工艺验证和保质期测定。一个支持性生态系统的存在对于促进技术采用至关重要。例如,在中国,政府部门的支持以及相关的法规和指南已经到位。消费者对HPP技术的认知度也很高,中国消费者愿意购买经过HPP处理的产品。一个显著的观察是,HPP产品的标签上用汉字书写,只有“HPP”这几个字母是用字母表示的。在中国,一些HPP产品的标签上,“HPP”这几个字母的字体比其他文字更大,表明HPP技术在当地消费者中广为人知,这种大字体可能是产品品牌策略的一部分。但在东盟国家,这种策略可能不太可行,因为“HPP”这个缩写尚未成为消费者中的流行词汇。2025年10月11日,中国HPP食品产业技术创新合作平台在北京成立。通过这一倡议,HPP行业的参与者将与大学合作,推动这项技术的发展,为中国HPP技术创造一个健康且竞争激烈的环境。同样的策略也适用于东盟国家的采用。总体而言,东盟地区的HPP采用情况受到机遇与挑战相互作用的影响。虽然该地区拥有丰富的原材料、强大的出口潜力,并且靠近技术领先者,但克服财务、监管和技术方面的挑战至关重要。通过提高全社会各层面的意识并采取协调行动,包括政策制定者、行业、研究人员和消费者,可以缓解这些挑战。加强地区对HPP优势的理解非常重要,因为这代表了一种在东盟尚未充分探索的可持续技术。通过减少食品变质和延长保质期,HPP技术促进了碳智慧型农业(Carbon-WISE Agriculture)和循环农业系统(CSA)的发展,降低了与食品生产、运输和处置相关的排放。因此,HPP技术的采用有助于实现多个可持续发展目标(SDGs),包括SDG 2(零饥饿)、SDG 3(良好健康与福祉)、SDG 9(产业、创新和基础设施)、SDG 12(负责任的消费和生产)以及SDG 13(气候行动),为食品技术、环境可持续性和有韧性的食品系统提供了一个综合框架。
**局限性**
本综述基于公开可获取的信息,包括商业报告、公司网站和已发表的科学研究。由于并非所有公司都会公开披露其HPP技术的使用情况,因此报告中的数据可能低估了实际采用水平,评估应被视为指示性的而非全面的。此外,东盟各国数据的质量和可用性存在差异,这可能会影响评估的准确性。因此,这里描述的趋势旨在提供HPP采用模式的初步概述,而非最终评估。
**未来方向**
本研究的结果证实,HPP技术是一种能够在东盟各国多样化的食品领域带来经济、安全和环境效益的战略工具。HPP技术是减少食物浪费(FLW)的有效手段,从而支持了碳智慧型农业(WISE Agriculture)的原则。我们对区域采用情况的分析显示,泰国、马来西亚和新加坡在实施方面处于领先地位,而菲律宾、越南和印度尼西亚则表现出快速的发展势头。通过有效延长产品保质期并推广清洁标签文化,HPP技术确保了清真市场的产品完整性,并提高了快速城市化人口的食物安全性。实现全面商业化需要填补监管空白、制定合理的指南,并为技术的接受和增长创造积极的环境。这一过程迫切需要建立一个数据库,以满足各种HPP应用的验证要求,确保安全性和出口合规性。通过与中国、日本、韩国、新西兰和澳大利亚等邻近技术领先者的积极合作,利用东盟在全球“HPP圈”中的战略地理位置,将进一步加速HPP技术的采用,增加对该可持续技术的需求,减少食品损失,并为国家提供高价值产品。
**伦理声明**
在准备本工作时,作者使用了ChatGPT来提高手稿的可读性和语言清晰度。作者并未使用该工具来分析和从数据中提取见解。使用该工具后,作者根据需要审查和编辑了内容,并对发表文章的内容负全责。
**作者贡献**
作者对本文的贡献如下:
- 研究构思与设计:Noranizan M, Iman-Saliha J
- 数据收集:Noranizan M, Iman-Saliha J
- 结果分析与解释:Iman-Saliha J, Noranizan M, Yazid SNE
- 手稿初稿准备:Iman-Saliha J, Azman EM, Noranizan M, Yazid SNE, Purnamo EH
所有作者都审阅了结果并批准了最终版本的手稿。
**数据可用性**
本研究中生成和/或分析的数据可向相应作者提出合理请求后获取。
**致谢**
本工作得到了东南亚区域农业研究生研究与培训中心(SEARCA)2025-2026学年区域教授职位奖的资助。作者衷心感谢SEARCA对这项研究项目的支持。我们还要特别感谢那些通过个人交流提供宝贵技术和市场见解的专家和行业人士,他们对各国市场动态的宝贵反馈对于本文内容的形成至关重要。我们特别感谢这些人士投入的时间和专业知识,这大大增强了本文的实际意义。
**利益冲突**
作者声明没有利益冲突。
打赏