□ 宁娟红 广西石埠乳业有限责任公司
超高压技术在乳品加工中的应用
□ 宁娟红 广西石埠乳业有限责任公司
随着科学技术的发展,超高压技术广泛应用在乳品的加工中,不仅能够杀灭其中的细菌,还不会损坏乳品中的营养物质。基于此,本文将从解决脂肪上浮、提高乳品浊度与乳品杀菌三方面入手,深入探究超高压技术在乳品加工中的应用,旨在充分发挥超高压技术的作用与价值,提高乳品的质量,保障食用者的权益。
超高压技术;乳品加工;乳品保鲜
在乳品加工中,脂肪上浮一直是难以解决的主要问题之一,传统的加工工艺通常采用均质处理的方式,以剪切的方式来细化脂肪球,而将超高压技术应用在乳品加工中以后,则很好的解决了乳品中脂肪上浮的问题。研究表明,压力的变化对解决牛乳脂肪上浮有不同的影响,有的压力值会促进脂肪的上浮,而有的压力值则会压制脂肪的上浮。当超高压技术的压力小于250 MPa时,牛乳中的脂肪就会加快上浮的速度;当超高压技术的压力值大于400 MPa时,就能够有效抑制牛乳中脂肪上浮的现象。
牛乳中的脂肪在高压的环境中,会发生氧化的现象,不仅与压力有关,还与温度、时间有密切的联系:当高压值等于200 MPa且温度等于-4 ℃时,牛乳中脂肪的氧化程度和施压时间的长短呈正相关的关系;当施压的时间等于10 min时,牛乳中的脂肪基本没有发生氧化的现象[1]。
将超高压技术应用在乳品的加工中,虽然能够降低美拉德反应与乳糖异构化发生的纪律,但也会引起乳品浊度与吸光度的变化。有研究表明,当超高压技术的压力值等于230 MPa时,酪蛋白中的胶束也仅仅是微微的溶解,也就是说乳品的光亮度、浊度并不会发生明显的变化。如果继续将压力升高,乳品的浊度、吸光度便会逐渐下降,直至压力值升高至430 MPa时,乳品的浊度、吸光度才会趋于稳定。结果说明,牛乳中胶束(超分子聚合物)实际上句式酪蛋白,由于其体积较大,便可将光纤进行散射,造成乳品浊度上升的现象,而将超高压技术应用在乳品加工中,在改变胶束结构的同时,还能够对其进行压缩与重排,进而降低乳品的浊度、吸光度。
实际上,不同的乳粉溶液在使用超高压技术处理时,其浊度也有不同的变化:当高压值等于400 MPa时且作用的时间等于15 min,使用全脂乳粉制作的乳液,其浊度仅仅下降了27.6%;而使用脱脂乳粉制作的乳品,其浊度则有效降低了67.9%,进一步说明了超高压技术对乳品浊度的影响。
使用超高压技术对食品进行杀菌,首创于日本的明智屋食品公司。在超高压的环境中,食品内部的物质会发生一定的挤压作用,使得微生物的基因、细胞以及结构会发生相应的变化,而超高压技术主要是破坏细胞壁、细胞膜来期待杀菌的效果。研究表明:细胞膜在压力的作用下,其自身的通透性会发生相应变化,进而瓦解乳品中的大分子的立体结构,细胞的高级结构,使得蛋白质发生凝固,并且抑制了乳品中酶的活性,降低氨基酸的实际摄取量,最终使得微生物死亡。如果压力不够大,对细胞膜的影响较小,就无法发挥超高压细菌的效果,而当压力满足杀菌的需求时,乳品中的微生物就会由于内部物质外泄而死亡。
经过大量的研究发现:牛乳中的酵母、细菌在100~600 MPa的超高压下,经过5~10 min以后,其数量就会大幅减少,随着压力值的提升直至全部杀灭。在牛乳中,还有一定数量的孢子,这类物质能够承受一定的压力,但是在600 MPa的压力下,结合恰当的温度处理,就可以在15~20 min将其全部杀灭。这些数据可以表明,超高压技术对于杀灭乳品中的微生物具有显著的作用,如果将其与温度相结合,则可以适当降低压力值,而其杀菌的效果是相同的[2]。
在实验中,将一定数量的生鲜牛乳放在压力为430 MPa、温度14 ℃的环境中,并维持15 min的时间,乳品中细菌的死亡率高达99.5%,而存活的数量不足 2×10³ CFU/mL,远远低于我国乳品杀菌的标准。在压力100 MPa、温度20 ℃时,经过5 min的处理,牛乳中大肠杆菌的死亡率超过70%。在超高压对鲜牛奶杀菌的效果实验中,将鲜牛乳置于500 MPa压力的环境中,维持30 min的时间,其中细菌的含量最少且杀菌效果最好。
超高压技术是新型的食品处理技术,将其应用在乳品的加工中,能够有效提高乳品的质量。以此为基础,有效解决了乳品中脂肪上浮的问题,减低了乳品的浊度,降低了乳品中的细菌含量,满足了使用者的需求。因此,为了促进乳品行业的稳定发展,可以将超高压技术应用在乳品加工中。
[1]张晓,王永涛,李仁杰,等.我国食品超高压技术的研究进展[J].中国食品学报,2015(5):157-165.
[2]于勇,潘芳,苏光明,等.超高压技术在粮食产品加工中的应用[J].农业机械学报,2015(10):247-256.