超高压杀菌技术在乳品生产中的探索

二工案 超高压杀菌技术在乳品生产中的探索 西南农业大学食品学院(重庆400716) 冯艳丽 余 翔 摘 要 超高压杀菌技术是一种冷杀菌技术，近年来被探索应用于食品工业中。该文简要介绍了超高 压杀菌技术及在乳品中的应用可能。 关键词 超高压杀菌 乳品 Abstract Th e ultra-high pressure treatment is a cold sterilization technique ， It is applied in food industry in recent years．This article introduces the ultra-high pressure technology in brief and its application in dairying ． Keywords UHP sterilization milk 食品超高压技术 (ultra-high pressure processing， UHP)是当前备受各国重视、广泛研究的一项食品高新 技术，它可简称为高压技术 (high pressure processing， HPP)或高静水压技术(high hydrostatic pressure，HHP)。 日本、美国、欧洲等在高压食品的研究和开发方面走在 世界前列，1990年4月，高压食品首先在日本诞生。目 前，在全球范围内，食品的安全性问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 日益突出，消费 者要求营养、原汁原味食品的呼声也很高，高压技术则 能顺应这一趋势，它不仅能保证食品在微生物方面的 安全，而且能较好地保持食品固有的营养品质、质构、 风味、色泽、新鲜程度。利用超高压可以达到杀菌、灭酶 和改善食品品质的目的，在食品超高压技术研究领域 的一个重要方向即是超高压杀菌。在一些发达国家， 高压技术已应用于食品(鳄梨酱、肉类、牡蛎)的低温消 毒，而且作为杀菌技术也颇成熟。 1 超高压杀菌技术的原理 微生物的热力致死是由于细胞膜结构变化 (损 伤)，酶的失活，蛋白质的变性，DNA直接或间接的损 伤等主要原因引起的。而超高压能破坏氢键之类弱结 合键，使基本物性变异 产生蛋白质的压力凝固及酶的 失活；还能使菌体内成分产生泄漏和细胞膜破裂等多 种菌体损伤。 食品超高压杀菌，即将食品物料以某种方式包 装好之后，放入液体介质，在 100～1000MPa压力下作 用一段时间，使之达到灭菌要求。极高的静压会影响 细胞的形态。埃希氏大肠杆菌(E．coil)的长度在常压 下为l～2Ptm，而在40MPa下为 10～lOOPtm。高压对细 胞膜、细胞壁都有影响，在压力作用下，细胞膜磷脂双 分子层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小 而收缩。300～400MPa下，啤酒酵母的核膜和线粒体外 膜受到破坏，加压的细胞膜常常 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出通透性的变化， 压力引起的细胞膜功能劣化将导致氨基酸摄取受抑 制。20～40MPa的压力能使较大的细胞因受应力的细 胞壁机械断裂而松解，200MPa的压力下，细胞壁遭到 破坏。高压抑菌是由于主要酶类的变性，酶失活的主 要原因是酶分子内部结构的破坏和活性部位上构象的 变化，这些效应受pH值、底物浓度、酶中脂质的性质、 酶亚单元结构和温度的影响。 2 超高压杀菌对乳品中微生物的影响 多数微生物经 100MPa以上加压处理即会死亡，而 微生物因种类和试验条件不同有所差异，一般而言，细 菌、霉菌、酵母的营养体在300～400MPa压力下可被杀 死；病毒在稍低的压力下即可失话，寄生虫的杀灭和其 他生物体相近，只要低压处理即可杀死；而芽孢杆菌属 和梭状芽抱杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强 的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。超高压杀菌 对乳中常见微生物的影响如表 l所示(表见下页)。 进行了大量的有关超高压处理对牛乳中微生物的 酱 * 苦瓜汁的调配比例为 8：2，蔗糖 9％，复合稳定剂 [2】张雁，徐志宏，张名位 ．苦瓜的营养保健功能及加 0．15％ 。 工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ．广州食品工业科技，2000，16(2)：24～25 4．3 苦瓜乳复合饮料集苦瓜和牛乳的营养保健作用 [3】夏扬 ．苦瓜全肉速溶保健饮料的研制 ．食品工业 于一体，是一款风味清新独特的新型乳制品，老少成 科技，1997(4)：6～7 宜，开发前景看好。 [4】段书安，朱蓓薇 ．环状糊精的性质及其在食品工业 参考文献 中的应用 ．食品工业科技，1994(5)：32～34 【l】邵俊杰主编 ．保健食品 ．长沙：湖南科学技术出版 【5】王文义 ．检测蛋白质饮料稳定性的经验公式 ．食 社，1999．251～252 品工业，1993(6)：36～37回 《食品-x-~)2005年第 1期 维普资讯 http://www.cqvip.com J；．工案 影响和牛乳保鲜方面的研究，这些研究包括不同压力 范围 (0～ 1000 MPa)，不同处理时间配以不同温度处 理 (一20％～100％)对牛乳或模拟牛乳体系中的天然 存在的微生物或接种的纯微生物菌株的影响进行了广 泛而深入的研究，这种研究虽然因实验条件和检验手 段的不同报道的结果有很大的出入。但多数研究证实 T 100—600MPa的高压作用5～10min可以使一般的 细菌和酵母菌减少直至杀灭，但孢子对压力有一定的 耐受性，当压力达到600MPa，结合一定的温度处理(≤ 5Ooc)作用 15～20min则可以实现完全灭菌。相对于纯 培养基来讲，牛乳对微生物有一定的保护作用。目前 作为牛乳安全性和货架期保证的热处理是法律承认 的。如果用高压处理取代热处理尚需做进一步的研究 和扩大试验，以期获得法律认可的必需数据，这还需一 定时间，不过高压处理无疑为液体乳的保鲜提供了一 个长远的前景。 表1 高压处理对乳中主要微生物的影响 3 超高压杀菌对乳品品质的影响 目前，研究表明超高压杀菌技术对乳品中蛋白质 和其他成分有影响，高压处理对蛋白质稳定性的影响 符合 LeChatelier规律，即随着压力的升高，蛋白质会缩 小其体积以适应这种变化。与此同时，由于蛋白质分 子间的疏水作用、离子键、氢键被打断或重组，而发生 可逆或不可逆的结构变化。高压导致的蛋白质变性是 一 种复杂的现象，它和蛋白质的结构、压力、温度、pH 值以及溶剂的成分密切相关。在低蛋白浓度(0、o5％～ 0．2％)时，压力导致的变性通常可以部分或全部恢 复。对高浓度蛋白，会发生较强烈的分子间作用和不 可逆的沉聚现象。在高压处理条件下，乳中蛋白质的 变化主要如下。 ①酪蛋白胶粒直径减小。 ②用 ANS荧光探针法发现高压处理后的牛乳 中 蛋白质的疏水基团暴露明显增加．而且随压力的增加 和作用时间的延长暴露数目增加。 ③高压处理脱脂乳超离心沉淀物 (skim milk hra． centifuged pellet，SMUP)水化度增大，这种水化度增加 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其原因是由于高压处理使蛋白质的空间结构发生 改变，一些化学键披打断，分子表面的氨基酸残基和肽 键也发生了改变，并出现离子化 ，而且疏水性区域的外 露，使一些水分容易扩散到其空穴中，并在其中定位， 从而也使水化度有所增加。 ④高压处理会使5％浓度的 一乳球蛋白溶液没 有明显的复性现象，使 一乳球蛋白含量降低，另外 一 乳球蛋白高压处理后被蛋白酶水解的能力提高。 除此以外，超高压杀菌处理乳品的一个副作用是 对其外观有一定影响，压力使牛乳分散光的能力下降， 使牛乳的透明度上升，用电子显微镜观察会发现牛乳 中酪蛋白胶囊出现离解现象，这一现象在脱脂乳中最 为明显，而对均匀度好的全乳几乎看不出压力对亮度 的影响。处理前的均质可以使压力对牛乳外观的不良 影响看不出来。另外增加Ca～也可以恢复牛乳原有的 外观。 4 讨 论 超高压杀菌处理乳制品与传统的加热杀菌比较， 可以充分保留食品内的营养成分和原有风味，而且杀 菌时间较短，不产生毒性物质。但由于有些技术还不 成熟，导致实际应用中还受到较大程度的限制，随着对 其杀菌机理的深入探讨和技术的逐步完善，相信超高 压杀菌技术在乳品中应用的前景将是美好的。 参考文献 【1]张守岩．乳与乳制品的物理化学．北京：轻工业出版 社 ．1987：84～87 【21陈祥奎．超高压杀菌新技术，食品与发酵工业，1995 (4)：69～79 【3]张和平．高压下牛乳EgG的变性及蔗糖的稳定化作 用．第三届利乐杯青年乳业科技工作者论文集，1998： 21～23 【4]靳烨，兰凤英．高压处理对乳及乳制品加工的影响． 食品工业，2000(1)：44～45 【5]李汴生．超高压杀菌及其反应动力学．食品科学， 1997。18(9)：3～9 【6】邱伟芬，江汉湖．食品超高压杀菌技术及其研究进 展．食品科学，2O01，22(5)：81～84 【7]吴肖，刘通讯．物理杀菌技术．食品与发酵工业， 1999。26(1)：65～68回 《食品-r-~>>2005午第1期 一。， 维普资讯 http://www.cqvip.com