超高壓殺菌技術(shù)在乳品生產(chǎn)中的探索

羅云

【摘? 要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，乳制品成為人們生活的必需品。它能夠有效改善人們睡眠狀況，而且也有效降低了疾病的發(fā)生。乳制品由于工藝特殊，對殺菌要求很高。通過超高壓殺菌技術(shù)能夠保證乳制品的營養(yǎng)價值。本文將對超高壓技術(shù)在乳制品中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】超高壓;殺菌;乳制品;應(yīng)用

引言

超高壓技術(shù)被廣泛用作食品殺菌的新方法用于乳制品加工領(lǐng)域，實(shí)際上與其他滅菌方法相同。它可以殺死乳制品中的致病菌和腐敗菌，但是這種技術(shù)也殺死大多數(shù)微生物，同時有效保留乳制品的營養(yǎng)。因此，特高壓技術(shù)的詳細(xì)調(diào)查技術(shù)在乳品加工中的應(yīng)用是非常必要的，它有助于加速乳品加工該領(lǐng)域的詳細(xì)發(fā)展將更好地為人們服務(wù)。

1.超高壓技術(shù)概述

1.1技術(shù)特點(diǎn)

關(guān)于食品加工，通過應(yīng)用超高壓技術(shù)產(chǎn)生的壓力通過導(dǎo)電介質(zhì)傳遞到食品中的各個位置，并且與食品的體積或形狀無關(guān)。超高壓技術(shù)對食品的味道，營養(yǎng)和顏色具有較大的影響，并可以保持食品的有用價值。超高壓技術(shù)可以豐富食品種類，因?yàn)樗鼤茐氖称返木酆衔锝Y(jié)構(gòu)，使組織變性并允許獲得新品種。應(yīng)用超高壓技術(shù)，可以通過熱處理直接銷售食品，保證了衛(wèi)生和安全，操作程序相對簡單，可以促進(jìn)食品加工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。食品的超高壓加工使用不同的壓力參數(shù)會導(dǎo)致食品的加工效果不同，技術(shù)人員可以使用壓力調(diào)節(jié)來加速實(shí)際應(yīng)用過程中的產(chǎn)品開發(fā)。在食品加工和生產(chǎn)方面，超高壓技術(shù)可以滿足現(xiàn)代加工業(yè)的技術(shù)要求，并為食品的營養(yǎng)和口味提供技術(shù)支持。

1.2技術(shù)缺陷

在食品加工方面，超高壓技術(shù)主要根據(jù)帕斯卡定律壓縮食品中水的主要成分。如果食品本身不符合帕斯卡定律，則不能通過超高壓技術(shù)進(jìn)行加工，例如顆粒食品，干食品和粉狀食品。經(jīng)過超高壓處理后，食物會整體收縮，應(yīng)使用柔軟的材料包裹。當(dāng)食品中存在孢子時，應(yīng)用超高壓技術(shù)去除細(xì)菌需要將壓力控制在600MPa，溫度應(yīng)高于70℃。酶具有不同的分子成分和分子量，在超高壓下也具有不同的分子活化反應(yīng)，操作人員必須粉碎并殺死所有酶。如果操作員不想去除酶，則必須確保低溫下的循環(huán)質(zhì)量。在使用超高壓技術(shù)處理食品的過程中，操作員使用的設(shè)備相對較重，且建設(shè)成本較高。在超高壓設(shè)備的頻繁操作期間，可能會發(fā)生壓力變化，這可能會損壞高壓密封。

2.超高壓技術(shù)在解決乳品脂肪上浮中的應(yīng)用

漂浮脂肪一直是乳品加工中的問題。常規(guī)加工技術(shù)同時將它們中的大多數(shù)均勻并剪切，從而逐漸精制脂肪球。這種處理方法顯然是不夠的。超高壓技術(shù)可以在一定程度上有效解決乳制品中脂肪漂浮的問題。實(shí)踐表明，增加乳脂對壓力值的變化有不同的影響。有可以抑制脂肪增加的壓力值和可以促進(jìn)脂肪增加的壓力值。為了加快牛奶中脂肪的漂浮速度，應(yīng)將超高壓技術(shù)的壓力值調(diào)整為小于250MPa。為了抑制牛奶中脂肪的上浮率，需要將超高壓技術(shù)的壓力值調(diào)整到400MPa以上。同時，在高壓環(huán)境中，乳脂會發(fā)生一些氧化。這與壓力因素以及其他因素（例如時間和溫度）密切相關(guān)。當(dāng)將超高壓技術(shù)的壓力值調(diào)整為200MPa且溫度為-4℃時，隨著加壓時間的增加，牛奶中脂肪的氧化程度會迅速增加;當(dāng)加壓時間為10分鐘時，牛奶中的脂肪酸含量基本上為零。

3.超高壓技術(shù)在降低乳品濁度中的應(yīng)用

超高壓技術(shù)在乳品加工中的應(yīng)用，不僅降低了美拉德反應(yīng)和乳糖異構(gòu)化的規(guī)律，而且改變了乳品的濁度和吸光度。實(shí)踐表明，酪蛋白膠束的溶解度在230MPa的超高壓下僅略有變化，而牛奶的濁度和白度卻沒有變化。隨著超高壓技術(shù)的壓力值持續(xù)上升，乳制品將繼續(xù)下降。牛奶的濁度和吸光度;超高壓技術(shù)的壓力值高達(dá)430MPa將保持牛奶的濁度和吸光度的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，牛奶中的膠束含量較高，這可能導(dǎo)致光纖散射，并增加乳制品的濁度。超高壓技術(shù)在乳制品加工中的應(yīng)用可以重新安排，因?yàn)樗粌H對膠束的結(jié)構(gòu)具有良好的促進(jìn)作用，而且還對降低乳制品的濁度和吸收性具有良好的促進(jìn)作用。經(jīng)過大量研究，我們發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用超高壓技術(shù)的過程中，牛奶的濁度會因奶粉溶液的不同而發(fā)生一系列變化：將超高壓技術(shù)的壓力值調(diào)整為400MPa，適用時在15分鐘時，由全脂奶粉制成的乳制品的濁度變化很小，僅變化了27%，而由脫脂奶粉制成的乳制品的濁度變化顯著。大幅下降67.9%。事實(shí)證明，超高壓技術(shù)對乳制品的濁度有一定影響。

4.超高壓技術(shù)在乳品殺菌中的應(yīng)用

明智食品在日本率先使用超高壓技術(shù)對食品進(jìn)行滅菌。在超高壓環(huán)境中，食物中的物質(zhì)具有一定的擠壓作用，從而相應(yīng)地改變了基因，細(xì)胞和微生物的結(jié)構(gòu)。超壓技術(shù)主要破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，并有望產(chǎn)生殺菌作用。研究表明，細(xì)胞膜的通透性在壓力作用下發(fā)生相應(yīng)變化，從而破壞了牛奶中大分子的三維結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的高水平結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)凝結(jié)以及牛奶中酶的活性。已經(jīng)顯示出它被抑制，減少實(shí)際氨基酸攝入量并最終殺死微生物。如果壓力不足，則對細(xì)胞膜的作用會很小，并且不會表現(xiàn)出超高壓細(xì)菌的作用。許多研究發(fā)現(xiàn)，在100-600MPa的超高壓下5-10分鐘后，牛奶中酵母和細(xì)菌的數(shù)量顯著減少，當(dāng)壓力值增加時，牛奶中的酵母和細(xì)菌數(shù)量被完全殺死。牛奶中仍然有一定數(shù)量的孢子，這些物質(zhì)可以承受一定的壓力，但是如果結(jié)合適當(dāng)?shù)臏囟忍幚?，?00MPa的壓力下，它們都可以在15-20分鐘內(nèi)被殺死。這些數(shù)據(jù)表明，超高壓技術(shù)對乳制品中微生物的殺滅具有重大影響，并且與溫度結(jié)合使用時，可以適當(dāng)降低壓力值并且殺菌效果相同。在實(shí)驗(yàn)中，將一定量的新鮮牛奶置于430MPa壓力和14攝氏度的溫度下，并保持15分鐘。乳制品中細(xì)菌的死亡率高達(dá)99.5%，幸存者的數(shù)量少于2xl（PCFU/mL），這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本乳制品的滅菌標(biāo)準(zhǔn)。在100MPa的壓力下處理5分鐘后，牛奶中大腸桿菌的死亡率超過70%。關(guān)于超高壓對鮮乳的滅菌作用，在500MPa的壓力下30分鐘的環(huán)境中，鮮乳具有最低的細(xì)菌含量和最高的殺菌作用。

5.在發(fā)酵食品加工應(yīng)用

超高壓技術(shù)的特性分析表明，該技術(shù)對聚合物有很大的影響，工程師可以使用此功能控制溫度條件和壓力以及加工和制造發(fā)酵食品。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可能會在超高壓下發(fā)生變化，并且當(dāng)食品加工環(huán)境中的壓力超過300MPa時，蛋白質(zhì)分子內(nèi)的氫鍵會逐漸斷裂。例如，在加工酸奶時，技術(shù)人員可以使用超高壓技術(shù)將高分子量蛋白質(zhì)分解成小顆粒蛋白質(zhì)。這提高了干酪凝膠的強(qiáng)度，促進(jìn)了發(fā)酵食品的消化并改善了食品的味道。在超高壓下，蛋白質(zhì)的溶解度也會改變。技術(shù)人員可以使用超高壓技術(shù)來暴露蛋白質(zhì)上的疏水和極性基團(tuán)，從而增強(qiáng)蛋白質(zhì)表面電荷的分布和水合作用。因此，超高壓技術(shù)可以有效地提高蛋白質(zhì)的溶解度，技術(shù)人員可以基于該原理提高發(fā)酵食品的溶解度，從而提高食品發(fā)酵的效果。此外，技術(shù)人員可以使用超高壓技術(shù)來沉淀發(fā)酵食品中的雜質(zhì)，促進(jìn)了人體的消化。

6.結(jié)束語

總之，超高壓技術(shù)在食品中應(yīng)用廣泛。特別是在乳制品的加工過程中，更是如此。它的應(yīng)用大大提高了乳制品的治理，解決了脂肪上浮的情況出現(xiàn)，而且也滿足的消費(fèi)者的需求。

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