非热杀菌技术是指采用非加热的方法杀灭食品中有害和致病的微生物，使杀菌对象达到特定杀菌程度要求的杀菌技术。食品的非热杀菌主要包括物理杀菌和化学杀菌，物理杀菌包括臭氧杀菌、生物防腐剂等，化学杀菌包括辐照杀菌、高静压杀菌、脉冲电场杀菌、高密度二氧化碳杀菌、超声波杀菌、紫外线杀菌、脉冲光杀菌、脉冲X射线杀菌等。这里介绍在食品工业中研究和应用较多的5种新技术。
一、高密度二氧化碳杀菌
高密度二氧化碳杀菌技术是近年来发展起来的一种新型的非热力杀菌技术，借助于5~50MPa的亚临界或超临界二氧化碳。二氧化碳在常压下可抑制微生物，在高压状态下可有效杀灭大量微生物。
当温度高于31℃，压力高于7.34MPa时，二氧化碳处于超临界状态。在低于超临界压力和温度下，二氧化碳是亚临界和气体状态。
超临界二氧化碳同时具备液体和气体的特性，黏度低，扩散性和溶解性高。DPCD的杀菌机理可能是对微生物细胞造成了机械损伤、细胞及细胞膜的破坏以及细胞内成分的泄漏或失活、胞内pH值的降低等。
高密度二氧化碳对微生物具有良好的杀菌效果，其中包括假单胞菌、链球菌、沙门氏菌、埃希氏肠杆菌、李斯特氏菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌、肠球菌、乳酸菌、酵母菌、霉菌、真菌、微生物孢子等。细菌、真菌对高密度二氧化碳较敏感，与微生物孢子相比更易被灭活。
二、脉冲电场杀菌
脉冲电场杀菌技术是将高电压（15~100kV/cm）脉冲作用于电极间的食品，常温下进行，作用时间短（<1s），以杀灭食品中的微生物的一种新型杀菌技术。
三、臭氧杀菌
臭氧具广谱抗菌特性，对细菌营养细胞、芽孢、病毒、真菌均有高效杀灭作用。2001年FDA将臭氧列入可直接与食品接触的添加剂范围，这是臭氧杀菌技术发展的里程碑，在食品原料清洗、果蔬保鲜和畜产品加工中应用越来越多。
臭氧的作用机理是首先作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿过膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡；同时，臭氧还能使细胞活动所必要的酶失去活性，而影响其正常的生理功能。
臭氧杀菌时除可直接利用臭氧气体对物质进行处理外，还可将其溶解于水，形成臭氧水进行杀菌。臭氧水杀菌作用有些不同，其氧化反应有2种，微生物菌体既与溶解于水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成的羟基间接反应，由于羟基为极具氧化性的氧化剂，因此臭氧水的杀菌速度极快。
四、超声波杀菌
频率大于20kHz的声波，因超出人耳可闻的上限而被称为超声波。超声波杀菌是通过传声介质的相互作用产生巨大的能量，在很短的时间内杀死微生物。一般认为，超声波的杀菌效力主要来自于细胞内部的空化作用。其杀菌效果受到多种因素的影响，包括超声波的频率、强度和照射时间，微生物的种类和数量以及媒质的性质等。超声波杀菌技术适合处理果蔬汁饮料、酒类、牛奶、矿泉水和酱油等液体食品。
五、高静压杀菌
高静压杀菌技术是将100~1000MPa的静态液体压力施加于液态或固态食品、生物制品等物料上并保持几秒钟到几十分钟，起到杀菌、破坏酶及改善物料结构和特性的作用。
高静压杀菌具有一些优点：
①它能在常温或常温附近的温度下达到杀菌灭酶的作用，而且其对大分子的修饰使得它可能对制品的质构等品质因素有一定的改善作用；
②HHP过程的传压速度快、均匀，只要制品本身不具备很大的压缩性，不会影响制品的外观形态。
高静压杀菌效果也受诸多因素的影响，包括微生物的种类和生长期培养条件、压力大小和加压时间、施压方式、处理温度、pH值、介质成分及水分活度等。
六、辐照杀菌
辐照杀菌是指利用电磁射线、加速电子照射被杀菌的物料从而杀死微生物的一种杀菌技术。用于杀菌的辐照可分为电离辐照（如γ射线、加速电子）与非电离辐照（如紫外线、红外线和微波）。
食品辐照杀菌根据所要达到的目的及所需的剂量，可分为辐照耐贮杀菌、辐照巴氏杀菌和辐照阿氏杀菌。相对于其他杀菌技术，辐照杀菌有着自己的优越性。适宜的剂量下，物料的温度在辐照处理过程中升高很小；辐照均匀、快速、易控制；物料也在有包装的情况下进行杀菌；辐照处理后不会留下任何残留物。
同时它也有弱点，如需要专门的辐射源，设备投资大；射线对人体有影响，因此需要十分注意操作人员的防护措施；辐照的灭酶效果不好等。目前用于食品工业杀菌的射线多为60Co-γ射线。
