隨著我國人民生活條件的改善, 乳品成為家庭中一種常備的飲品。乳品是一種天然的健康食品, 具有鎮靜安神、改善睡眠質量、降低中風發生率的作用, 同時能夠改善腸胃消化功能, 因此受到了廣大消費者的青睞。在乳品生產中最常見的滅菌方法為熱處理技術, 但是熱處理技術很可能導致乳品中具有特殊功能的成分喪失活性, 導致乳品的營養價值下降, 而超高壓技術的應用則能夠有效解決這一問題, 不但能夠保障乳品的安全性, 還能夠避免乳品營養價值下降。
超高壓技術主要是利用超過100MPa壓力在常溫或低溫環境中, 促使待加工食品中的酶、蛋白質以及淀粉等大分子變性或糊化, 在消滅細菌的同時不影響食品的風味和營養成分, 是一種較為理想的食品處理方法。超高壓技術主要是根據帕斯卡定律, 利用超高壓的液體壓縮作用, 再加上液體壓力能夠將壓力均勻傳輸到系統的各個部位, 且隨著壓力的升高, 待加工食品的體積會縮小, 從而適應該反應。超高壓處理時需要將待加工食品放到相應的容器中, 并確保加工壓力、時間以及溫度達到一定的標準。超高壓技術的核心要素在于加工壓力。壓力主要是通過水或是其他液體介質傳輸, 能夠消滅食物中絕大部分微生物和酶的活性。
超高壓技術與其他加工技術相比而言, 其具有以下特點: (1) 在超高壓技術應用過程中, 壓力能夠通過介質傳導均勻傳輸到待加工食品的各個部位, 并且與待加工食品的形狀、大小以及體積等要素無任何關系; (2) 超高壓技術不會作用于共價鍵, 因此對于待加工食品的營養成分、色澤以及口感造成較大的影響, 能夠保留待加工食品的食用價值; (3) 超高壓處理技術由于破壞了大分子結構, 會使得組織變性, 能夠獲得新的產品, 能夠豐富產品種類; (4) 超高壓處理之后僅需要簡單加熱即可出售, 具有操作簡單、衛生安全的優勢, 能夠作為半加工食品出售; (5) 超高壓技術具有衛生環保的優勢, 能夠推動食品加工產業的可持續發展; (6) 超高壓處理中壓力參數的不同對于食物處理的效果也不同, 可以通過調節加工壓力來加速產品開發周期。這些特點滿足了現代食品加工產業對于食品加工技術的要求, 也能夠保障食品的口感和營養價值。
脂肪上浮一直是乳品加工的常見問題之一, 傳統加工工藝主要是采用均質處理的方式。而超高壓技術的應用則能夠有效解決這一問題。壓力的變化對于乳品脂肪上浮具有一定的影響, 當壓力超過400 MPa時, 能夠抑制乳品脂肪上浮現象的出現。此外, 在高壓環境中, 牛乳中的脂肪會發生氧化反應, 這除了與壓力有關之外, 還與溫度和時間等因素有關。當壓力值為200 MPa且溫度為-4℃時, 脂肪氧化程度與時間呈正比關系。
超高壓技術除了會影響美拉德反應和乳糖異構化之外, 還會對乳品的濁度與吸光度造成一定的影響。當壓力超過230 MPa時, 乳品的濁度以及吸光度會逐漸下降, 壓力升高至430MPa將會逐漸保持平衡。牛乳中的超分子聚合物由于體積較大會造成乳品濁度升高的現象。若合理使用超高壓技術, 能夠降低乳品的濁度與吸光度。
當食品處于超高壓環境中, 微生物的基因、細胞以及結構會發生較大的變化, 超高壓技術主要是通過破壞細菌的細胞壁和細胞膜從而起到抑菌的效果。細胞膜在超高壓的影響下, 細胞通透性發生變化, 從而改變了乳品中大分子結構, 并使蛋白質凝固, 降低了乳品中酶的活性, 使得致病微生物快速死亡。若壓力無法滿足滅菌要求, 很可能對細菌無明顯影響, 直到壓力達到滅菌要求之后, 乳品中的微生物會由于內部物質泄漏而死亡。在100~600 MPa環境中, 牛乳中的細菌數量會隨著壓力的升高而逐漸下降。除了細菌之外, 牛乳中還有孢子的存在, 但是其在600 MPa環境中僅需要15~20 min即可全部消除。超高壓技術能夠有效消除乳品中存在的各種細菌以及孢子, 從而提高乳品的安全性。
超高壓技術在食品加工中具有重要的作用, 其在乳品加工中的應用能夠提高乳品的安全性, 同時避免對乳品風味和營養價值的影響, 在實際生產中具有較好的應用效果, 滿足了消費者對乳品生產的要求。
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