High-Pressure Thermal Processing (HPTP): ก้าวใหม่ของอาหารสเตอริไลซ์คุณภาพสูง
High-Pressure Thermal Processing (HPTP) หรือ Pressure-Assisted Thermal Sterilization (PATS) คือเทคโนโลยีการฆ่าเชื้ออาหารยุคใหม่ที่พัฒนาต่อยอดจาก HPP โดยผสานความดันระดับสูงกับหลักเทอร์โมไดนามิกส์เพื่อสร้างความร้อนจากภายในผลิตภัณฑ์อย่างสม่ำเสมอ กลไกสำคัญคือปรากฏการณ์ Adiabatic Compression Heating (ACH) เมื่ออาหารถูกอัดด้วยความดันราว 600 MPa พลังงานกลจะเปลี่ยนเป็นความร้อนแบบฉับพลันทั่วทั้งปริมาตร ลดปัญหา over-processing จากการให้ความร้อนแบบดั้งเดิม
เทคโนโลยีนี้ได้รับการรับรองจาก U.S. Food and Drug Administration ให้ใช้กับอาหารความเป็นกรดต่ำบางชนิด เช่น มันฝรั่งบด ในระดับการทำให้ปลอดเชื้อ (sterilization) สำหรับอาหาร pH > 4.6 เป้าหมายหลักคือ การทำลายสปอร์จุลินทรีย์ทนความร้อน เช่น Clostridium botulinum ซึ่งไม่สามารถถูกทำลายได้ด้วยความดันเพียงอย่างเดียว แต่เมื่อใช้ร่วมกับอุณหภูมิ 90–121°C จะสามารถลดจำนวนสปอร์ได้มากกว่า 5–6 log ในเวลาที่สั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ
HPTP ยังช่วยลดการเกิดสารปนเปื้อนจากความร้อนสูง เช่น ฟูแรน อะคริลาไมด์ และ HMF พร้อมรักษาวิตามินซีและสารต้านอนุมูลอิสระได้มากกว่าร้อยละ 90 ในผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ รวมถึงคงคุณภาพสี กลิ่น และเม็ดสีธรรมชาติในอาหารมูลค่าสูง เช่น กุ้งพร้อมรับประทานและอะโวคาโดบด เป็นต้น
ความท้าทายสำคัญอยู่ที่บรรจุภัณฑ์ซึ่งต้องทนแรงดันสูงถึง 600 MPa และอุณหภูมิ 121°C พร้อมกัน วัสดุหลายชั้นที่ยืดหยุ่นและทนทานจึงเป็นหัวใจของการประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์
HPTP จึงถูกมองว่าเป็นเทคโนโลยีสเตอริไลเซชันทางเลือกที่รักษาคุณภาพใกล้เคียงความสด ตอบโจทย์คลีนเลเบล และมีศักยภาพสูงในอุตสาหกรรมอาหารโลก
Ravis Tasakorn
Department of Food Science and Technology
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
ravis.t@cmu.ac.th
High-Pressure Thermal Processing (HPTP), also known as Pressure-Assisted Thermal Sterilization (PATS), is an advanced evolution of HPP that integrates high pressure with thermodynamic principles to generate uniform internal heating. Its core mechanism—adiabatic compression heating (ACH)—instantly converts mechanical energy into thermal energy at pressures around 600 MPa, enabling rapid volumetric heating while minimizing overprocessing.
The technology has been recognized by the U.S. Food and Drug Administration for commercial sterilization of selected low-acid foods such as mashed potatoes. For foods with pH above 4.6, the primary target is heat-resistant spores, including Clostridium botulinum. While pressure alone is insufficient, combining pressure with temperatures of 90–121°C can achieve spore reductions exceeding 5–6 log cycles in significantly shorter times than conventional retorting.
HPTP also mitigates heat-induced contaminants such as furan, acrylamide, and HMF, while retaining over 90% of vitamin C and antioxidants in fruit juices. Sensory studies show improved preservation of color, aroma, and natural pigments in high-value products.
Key challenges include packaging materials capable of withstanding simultaneous high pressure and temperature. Flexible multilayer systems are critical for industrial scalability.
Overall, HPTP represents a promising sterilization alternative that delivers food safety with fresh-like quality, aligning with global clean-label demands.