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本文以脱毒型食源性致病菌革兰氏阴性菌(G-)大肠杆菌(Escherichia coli)和革兰氏阳性菌(G+)金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为目标菌,研究二氧化碳(Carbon dioxide, CO2)辅助超高压(High pressure processing, HPP)对E. coli和S. aureus的杀菌效果,并通过从细胞水平和分子水平分析了可能杀菌机制,最后将其应用于黄瓜汁和苹果汁自然菌群的杀灭。主要研究内容如下：(1)不同因素对C02辅助HPP (CO2+HPP)处理E. coli和S. aureus的影响。真空顶空充入20%CO2对HPP有较强的辅助杀菌作用；两种菌的稳定期比对数期具有更强的抗性；与磷酸盐缓冲液相比,黄瓜汁和苹果汁体系对两种菌有明显的保护作用；HPP处理过程中C02溶解在菌液中最大浓度为0.7 mmol;(2) CO2+HPP对E. coli和S. aureus的杀菌动力学。CO2+HPP对E. coli和S. aureus的杀菌动力学曲线最适拟合模型为Biphasic,20% CO2与200 MPa/3 min、300 MPa/3min和400 MPa/3min辅助杀菌效果显著；(3) CO2+HPP对E. coli和S. aureus细胞形态和结构的影响。经过CO2+HPP处理,细胞褶皱变形,细胞膜透性增强,膜孔洞效应明显,内容物大量流出,细胞质产生空洞现象,呈均匀聚集状态,胞内蛋白变性；显著抑制E. coli胞内亮氨酸芳基酰胺酶和萘酚-AS-BI-磷酸水解酶的活性,以及S. aureus胞内α-葡萄糖苷酶的活性；(4) CO2+HPP对E. coli蛋白组的影响。E. coli经HPP处理后有大量蛋白下调表达,而经CO2+HPP处理后差异下调蛋白明显小于HPP处理样品,可能是由于真空顶空充入C02带来的酸逆境环境使细胞产生逆境相应,导致在大量蛋白上调表达,在一定程度上掩盖了由于CO2+HPP引起的蛋白下调；(5)从细胞水平和分子水平分析CO2+HPP可能的杀菌机制为：1)细胞水平。经过CO2+HPP处理后,由于气体在卸压过程中的爆破效应对细胞膜造成了严重损伤,细胞膜表面孔洞效应明显,细胞内容物大量流失,严重影响了细胞正常的生理代谢；2)分子水平。经过CO2+HPP处理后细胞能量代谢降低,胞内碳氮不平衡,细胞正常的生理活动无法得到维持；转录与翻译水平降低,蛋白合成代谢水平降低,遗传物质RNA和DNA的生成受到干扰；同时无法修复及重新合成受损的细胞膜,使膜主动运输能力减弱,胞内大量内容物流出;(6) 20% CO2+600 MPa/3 min处理黄瓜汁和苹果汁中自然菌群(包括菌落总数、霉菌酵母和乳酸菌群)在22天4℃贮藏过程中呈现“S”型生长趋势,可采用Logistic模型拟合；经过20%CO2+600 MPa/3 min处理的黄瓜汁可实现15天的贮藏,苹果汁在22天贮藏过程中均呈现微生物安全；贮藏过程中,20% CO2+HPP处理苹果汁中果胶甲酯酶和多酚氧化酶残存活性显著降低,苹果汁中的蔗糖转化酶和黄瓜汁中的脂肪氧合酶保持较高水平；20% CO2+HPP处理有利于保持黄瓜汁和苹果汁在贮藏过程中稳定性、颜色和香气物质；经过感官评价分析,经CO2+600 MPa/3 min处理的黄瓜汁在4℃贮藏7天后、苹果汁贮藏15天后的感官评价结果与未处理没有显著差异,依然可以被消费者接受。