□ 寧娟紅 廣西石埠乳業(yè)有限責(zé)任公司
超高壓技術(shù)在乳品加工中的應(yīng)用
□ 寧娟紅 廣西石埠乳業(yè)有限責(zé)任公司
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超高壓技術(shù)廣泛應(yīng)用在乳品的加工中,不僅能夠殺滅其中的細(xì)菌,還不會損壞乳品中的營養(yǎng)物質(zhì)?;诖?,本文將從解決脂肪上浮、提高乳品濁度與乳品殺菌三方面入手,深入探究超高壓技術(shù)在乳品加工中的應(yīng)用,旨在充分發(fā)揮超高壓技術(shù)的作用與價值,提高乳品的質(zhì)量,保障食用者的權(quán)益。
超高壓技術(shù);乳品加工;乳品保鮮
在乳品加工中,脂肪上浮一直是難以解決的主要問題之一,傳統(tǒng)的加工工藝通常采用均質(zhì)處理的方式,以剪切的方式來細(xì)化脂肪球,而將超高壓技術(shù)應(yīng)用在乳品加工中以后,則很好的解決了乳品中脂肪上浮的問題。研究表明,壓力的變化對解決牛乳脂肪上浮有不同的影響,有的壓力值會促進脂肪的上浮,而有的壓力值則會壓制脂肪的上浮。當(dāng)超高壓技術(shù)的壓力小于250 MPa時,牛乳中的脂肪就會加快上浮的速度;當(dāng)超高壓技術(shù)的壓力值大于400 MPa時,就能夠有效抑制牛乳中脂肪上浮的現(xiàn)象。
牛乳中的脂肪在高壓的環(huán)境中,會發(fā)生氧化的現(xiàn)象,不僅與壓力有關(guān),還與溫度、時間有密切的聯(lián)系:當(dāng)高壓值等于200 MPa且溫度等于-4 ℃時,牛乳中脂肪的氧化程度和施壓時間的長短呈正相關(guān)的關(guān)系;當(dāng)施壓的時間等于10 min時,牛乳中的脂肪基本沒有發(fā)生氧化的現(xiàn)象[1]。
將超高壓技術(shù)應(yīng)用在乳品的加工中,雖然能夠降低美拉德反應(yīng)與乳糖異構(gòu)化發(fā)生的紀(jì)律,但也會引起乳品濁度與吸光度的變化。有研究表明,當(dāng)超高壓技術(shù)的壓力值等于230 MPa時,酪蛋白中的膠束也僅僅是微微的溶解,也就是說乳品的光亮度、濁度并不會發(fā)生明顯的變化。如果繼續(xù)將壓力升高,乳品的濁度、吸光度便會逐漸下降,直至壓力值升高至430 MPa時,乳品的濁度、吸光度才會趨于穩(wěn)定。結(jié)果說明,牛乳中膠束(超分子聚合物)實際上句式酪蛋白,由于其體積較大,便可將光纖進行散射,造成乳品濁度上升的現(xiàn)象,而將超高壓技術(shù)應(yīng)用在乳品加工中,在改變膠束結(jié)構(gòu)的同時,還能夠?qū)ζ溥M行壓縮與重排,進而降低乳品的濁度、吸光度。
實際上,不同的乳粉溶液在使用超高壓技術(shù)處理時,其濁度也有不同的變化:當(dāng)高壓值等于400 MPa時且作用的時間等于15 min,使用全脂乳粉制作的乳液,其濁度僅僅下降了27.6%;而使用脫脂乳粉制作的乳品,其濁度則有效降低了67.9%,進一步說明了超高壓技術(shù)對乳品濁度的影響。
使用超高壓技術(shù)對食品進行殺菌,首創(chuàng)于日本的明智屋食品公司。在超高壓的環(huán)境中,食品內(nèi)部的物質(zhì)會發(fā)生一定的擠壓作用,使得微生物的基因、細(xì)胞以及結(jié)構(gòu)會發(fā)生相應(yīng)的變化,而超高壓技術(shù)主要是破壞細(xì)胞壁、細(xì)胞膜來期待殺菌的效果。研究表明:細(xì)胞膜在壓力的作用下,其自身的通透性會發(fā)生相應(yīng)變化,進而瓦解乳品中的大分子的立體結(jié)構(gòu),細(xì)胞的高級結(jié)構(gòu),使得蛋白質(zhì)發(fā)生凝固,并且抑制了乳品中酶的活性,降低氨基酸的實際攝取量,最終使得微生物死亡。如果壓力不夠大,對細(xì)胞膜的影響較小,就無法發(fā)揮超高壓細(xì)菌的效果,而當(dāng)壓力滿足殺菌的需求時,乳品中的微生物就會由于內(nèi)部物質(zhì)外泄而死亡。
經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn):牛乳中的酵母、細(xì)菌在100~600 MPa的超高壓下,經(jīng)過5~10 min以后,其數(shù)量就會大幅減少,隨著壓力值的提升直至全部殺滅。在牛乳中,還有一定數(shù)量的孢子,這類物質(zhì)能夠承受一定的壓力,但是在600 MPa的壓力下,結(jié)合恰當(dāng)?shù)臏囟忍幚?,就可以?5~20 min將其全部殺滅。這些數(shù)據(jù)可以表明,超高壓技術(shù)對于殺滅乳品中的微生物具有顯著的作用,如果將其與溫度相結(jié)合,則可以適當(dāng)降低壓力值,而其殺菌的效果是相同的[2]。
在實驗中,將一定數(shù)量的生鮮牛乳放在壓力為430 MPa、溫度14 ℃的環(huán)境中,并維持15 min的時間,乳品中細(xì)菌的死亡率高達(dá)99.5%,而存活的數(shù)量不足 2×103 CFU/mL,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國乳品殺菌的標(biāo)準(zhǔn)。在壓力100 MPa、溫度20 ℃時,經(jīng)過5 min的處理,牛乳中大腸桿菌的死亡率超過70%。在超高壓對鮮牛奶殺菌的效果實驗中,將鮮牛乳置于500 MPa壓力的環(huán)境中,維持30 min的時間,其中細(xì)菌的含量最少且殺菌效果最好。
超高壓技術(shù)是新型的食品處理技術(shù),將其應(yīng)用在乳品的加工中,能夠有效提高乳品的質(zhì)量。以此為基礎(chǔ),有效解決了乳品中脂肪上浮的問題,減低了乳品的濁度,降低了乳品中的細(xì)菌含量,滿足了使用者的需求。因此,為了促進乳品行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,可以將超高壓技術(shù)應(yīng)用在乳品加工中。
[1]張曉,王永濤,李仁杰,等.我國食品超高壓技術(shù)的研究進展[J].中國食品學(xué)報,2015(5):157-165.
[2]于勇,潘芳,蘇光明,等.超高壓技術(shù)在糧食產(chǎn)品加工中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2015(10):247-256.