超高压对鲜牛奶杀菌效果研究

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｎｈｕｉ　Ａ　．Ｓｃｉ．２００６，３４（１７）：４３９７—４３９８　责任编辑罗芸责任校对罗芸　超高压对鲜牛奶杀菌效果研究　田晓琴，宋社果（西北农林科技大学，陕西杨凌７１２１０ｏ）　摘要以新鲜牛奶为主要原料，通过双因素正交试验研究了超高压对新鲜牛奶的杀菌作用。结果表明：压力越高，杀菌效果越好；在同　压力下延长受压时间并不一定能提高灭菌效果。　关键词鲜牛奶；超高压处理；压力；时间　中图分类号ＴＳ２５２．４　文献标识码Ａ　文章编号０５１７—６６１１（２０ｏ６）１７—４３９７—０【２　一，　曼　ｓｍｄｙ　Ｏｎ　Ｅ哝！ｃｔ　ｏｆｌＹｉｔｒａ－ｈ￣Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓｔｅｒｉｌ￣ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｒｅｓｈ撇　ＴＩＡＮ　ｘｉａｏ－ｑｉｎ　ｅｔ　ａｌ（Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎ　Ｉｌｇ　Ｃｏ￣ｅｇｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｓｃｉ—ｔｅｃｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｂ，￣ａｎｘｉ　７１２１００）　Ａｌ】ｓｔｒ锄随，ｎ１ｅ　ｏｒｔｈｎｇｏｎａｌ　ｄｅｓｉ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄｔｉｍｅｗａｓ　ｕｓｅｄｔｏ　ｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｎｔｈｅ　ｓｔｅｒｉｌ—　ｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｌｌ　ｌｌ【．，ｎ１ｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｈｉｈｇｅｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ＷａＳ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｃｅｔ　ｆｏ　ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｒａｉｓｉｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｆｒｅｓｈ　ｍｉｌｋ；Ｕｌｔｒａ－ｈｉ　ｈｇ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ；Ｐｒｏｃｅｓｓｉｌ￣ｔｉｍｅ　随着社会经济发展和科技进步，科学家们不断地探索着　１．２．２工艺操作要点。①鲜奶。选择无参假的新鲜牛奶做　尽可能保持天然食品的原有营养物质色、香、味的加工方法，　实验样品。②过滤。用滤布过滤去除牛奶中的杂质。③分　超高压杀菌技术正是随之产生的一种新型冷杀菌技术＿】ｊ　装。把滤后的牛奶分别装在特定的１４个塑料袋中，每个袋　１９９２年１０月法国首次召开有关超高压技术应用于食品　中装１００　ｍｌ牛奶密封。④超高压处理。把装好的牛奶，在不　工业的国际性会议。１９９３年底推出高压杀菌鹅肝小面饼，这　同压力和不同处理时间条件下进行处理。同时把前面处理　是世界首次用高压处理生产出商业化的低酸性食品。１９９２　过的样品暂时放入冰箱中保存。⑤培养基制备。按牛肉膏　年美国几家公司开始建立商业化的高压杀菌设备。同时美　（３．０ｇ），蛋白胨（１０．０ｇ），食盐（５．０ｇ），琼脂（１８～２０ｇ）自来水　国食品最高学术权威组织ＩＦＴ在专题报告中将超高压杀菌　（１　０００　ｍ１）配制培养基，用ＮａＯＨ调节ｐＨ值７．０～７．２，于１２１　技术作为２０世纪９ｏ年代１６项重点开发技术之一。１９９５年　℃下灭菌３０　ｍｉｎＥ引。⑥倒平板。在无菌操作台中把处理过的　角田伸二指出日本已经用高压杀菌相关的技术对乳制品、鸡　１４个样品稀释１　０００倍，依次用制备好的培养进行倒平板，每　蛋、水产品、高粘性食品如蜂蜜等进行广泛的应用研究，并取　个平板里加入稀释后的牛奶样品０．１　ｍｌ。⑦培养。把倒好的　得良好的成果　２。１９９８年我国由杭州商学院食品系与浙江　平板放人３７℃的恒温培养箱中培养４８　ｈ，进行记数。⑧观察　大学合作研制的超高压设备通过省级鉴定。　计数。观察培养好的培养基中的菌落数，并记下数量。　食品高压处理后可以杀死微生物，使蛋白质变性、淀粉　１．２．３试验方法。　糊化、酶失活等。可以避免因加热而引起的食品变色、变味、　１．２．３．１压力单因素超高压处理牛奶的试验。选用２００、　营养物质不可避免的损失以及因冷冻引起的组织破坏。而　３００、４００、５００、６００　ＭＰａ　５个处理压力，分别处理３０　ｍｉｎ，以不加　食品超高压处理的主要作用是延长食品味道鲜美的时间，延　高压为对照，测定处理后牛奶中的细菌总数。　长食品的保藏时间，防止微生物对食品的污染，这为开发高　１．２．３．２时间单因素超高压处理牛奶的试验。在４００　ＭＰａ　质量的食品开辟了新的途径。　下，分别处理１０、２０、３０、４０、５０　ｍｉｎ，测定处理后牛奶中的细菌　牛乳是人们最完全的营养食品，同时也是微生物的最好　总数。　培养基，在乳和乳制品的生产过程中，很容易被微生物污染，　１．２．３．３压力、时间双因素超高压处理牛奶的试验Ｌ４　。选压　有效地控制微生物污染的数量和种类，可以不断提高乳制品　力为３００、４００、５００　ＭＰａ，处理时间为２０、３０、４０　ｍｉｎ的双因素３　．的质量。由于高压杀菌技术对营养素的影响非常小，因此高　水平，按　（３４）正交表进行正交试验，测定牛奶中的细菌总　压杀菌技术在高营养性酸乳中的应用研究有着深远的意义。　数，以研究最适的超高压处理牛奶杀菌的工艺条件。　１材料与方法　２结果与分析　，１．１材料①原料。新鲜牛奶；②试剂。氯化钠，牛肉膏，　２．１超高压处理对牛奶的杀菌效果试验表明，不同超高　琼脂粉，蛋白胨，纯净水；③仪器与设备。超高压设备，全自　压处理的细菌总数（ｃｆｕ／ｍ１）：ＣＫ为８３，２００　ＭＰａ为７１，３０ｏ　ＭＰａ　动高压灭菌锅，超净工作台，恒温培养箱，冰箱，自动封口机。　为５８，４００ＭＰａ为４２，５００ＭＰａ为２０，０３０ＭＰａ为１８。　１．２试验方法　从图１可明显看出随着压力增大，杀菌效果明显增强。　１．２．１工艺流程。新鲜牛奶一过滤一分装袋一超高压处理　处理压力２００～５００　ＭＰａ时，随着压力的升高，杀菌效果直线　一倒平板一培养一观察并计数　上升；处理压力５００～６００ＭＰａ时，随着压力的升高，杀菌效果　▲　增幅不明显。　制备培养基　２．２超高压处理时间对牛奶的杀菌效果试验结果表明，　不同处理时间的细菌总数（ｃｆｕ／ｍ１）：ＣＫ为８，１０ｍｉｎ为５２，２０　作者简介田晓琴（１９７０一），女，陕西成阳人，工程师，从事食品工程的　教学与研究工作。　ｍｉｎ为４５，３０ｍｉｎ为４２，４０ｍｉｎ为６１，５０ｍｉｎ为４９。　收稿日期２００６－０６－０５　从图２可明显看出，在４００ＭＰａ下，随着超高压处理时间　维普资讯 http://www.cqvip.com

４３９８　安徽农业科学　２（Ｘ）６生　２．３压力与时间双因素超高压处理牛奶的杀菌效果　由表　１的极差分析可知，影响超高压处理鲜牛奶杀菌效果的主次　因素依次为：处理压力＞处理时间，经显著性分析，处理压力　（Ｆ＝２９．８＞Ｆｏ．０５＝６．９４０）和处理时间（Ｆ＝９．１１７＞Ｆｏ　０５＝　器　墒　甚　６．９４０）均对牛奶杀菌效果有显著性影响。超高压处理鲜牛奶　的最优处理工艺操作参数是：５００　ＭＰａ下处理３０　ｍｉｎ，鲜牛奶　中的细菌总数最少，杀菌效果最好。　３结论与讨论　３．１结论　压力Ⅳ胁　．　（１）在一定处理时间下，超高压处理鲜牛奶的杀菌效果　ｊ　随着压力的增高而增强。　（２）在一定压力处理下，超高压处理鲜牛奶的杀菌效果　随着时间的延长不一定增强。　图１不同压力３０ｒａｉｎ处理鲜牛奶的杀菌效果　毫　≈　（３）影响超高压处理鲜牛奶杀菌效果的主次因素依次　为：处理压力＞处理时间。超高压处理鲜牛奶的最优处理工　艺操作参数是：５００　ＭＰａ下处理３０　ｍｉｎ，鲜牛奶中的细菌总数　最少，杀菌效果最好。　３．２讨论试验表明，压力对牛奶整个杀菌过程中作用影　嚣　繁　响极显著，而超高压处理时间起着次要作用。据报道，压力　主要是通过破坏微生物的细胞膜起作用＿５　Ｊ，也有研究表明，　经压力处理后菌体细胞胞外的ＡＴＰ浓度增加，这证明了压力　图２　４００　Ｍ　下不同处理时间对鲜牛奶的杀菌效果　对细胞膜的破坏而导致了膜渗漏＿６ｊ。　生物大分子如蛋白质、核酸等通常具有多级构象，其最　高一级构象系由离子键、氢键、疏水性结合和二硫键等较弱　的结合来维持。在超高压下，由于体积的缩小会使这些较弱　的结合被打断，造成生物大分子的立体构象崩溃而导致变　性。当压力不大时（１００　２００慨）这种变性是短暂的、可逆　的延长，杀菌效果在初期明显增强，处理时间３０　４０ｍｉｎ时，　随着时间的延长，杀菌效果减弱，处理时间４０—５０ｍｉｎ时，随　着时间的延长，杀菌效果又有增强趋势。　表１　压力、时间双因素超高压处理牛奶的杀菌效果　的，一旦释压后则可恢复到未变性状态；而压力太大时，此种　变化是永久性的、不可逆的。由于试验过程中受到了操作以　及其他客观条件的影响，造成了较大的误差，有待进一步　提高。　参考文献　［１］吕华珠．超高压食品技术及市场［Ｊ］．江苏科技信息，１９９８，２（５）：１６—１７．　［２］李里特．新技术食品工程＿Ｊ］．加工技艺，ｌ９９６（１）：２８—３０．　［３］程丽娟，薛泉宏．微生物学实验技术［Ｍ］．北京：世界图书出版公司，　２０００．　［４］王钦德，杨坚．食品试验设计与统计分析［Ｍ］．北京：中国农业大学出版　社，２００２．　［５］郑传样．应用于食品加工领域的超高压技术［Ｊ］．轻工机械，１９９９（５）：２０　—２３．　●　［６］肖庆升，朱勉学．国内外食品超高压加工技术［Ｊ］．食品研究与开发，　２００４，２５（１）：２２一　．　（上接第４３９６页）　［１１］曹纬国，刘志勤，邵云，等．黄酮类化合物药理作用的研究进展［Ｊ］．西　ｊｉ＝｛ｊ苣等勿学报，２００３，２３（１２）：２２４１—２２４７．　［１２］钟飞，蒋韵，吴芬芬，等．沙棘总黄酮对小鼠细胞免疫功能的影响［Ｊ］．　中草药，ｌ９８９，０（２７）：４３～４５．　［１３］杨静玉，于庆海，李爽，等．淫羊蓄总黄酮对免疫功能低下小鼠的免疫　增强作用［Ｊ］．沈阳药科大学学报，１９９６，１５（２）：９４—９７．　［１４］ＸＵ｝Ｄ（，Ｌ日瞪Ｆ．ＡｃｔＭ￣　ｐＩａｍｆｌａｖｍ￣ａｇａｉｎｓｔ州　ｃ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｂａｃｔｅｒｉａ　［Ｊ３．Ｐｈ￣ｅｒ　Ｒｅｓ，２００１，１５（１）：３９－４３．　［１５］胡圣虹，帅琴，邵旭平，等．蜂蛹中有效活性成分的提取与分析研究　［Ｊ］．中国养蜂，２０００，５１（６）：７—９．　［１６］蔡健，华景清，王薇，等．黄酮提取工艺研究进展［Ｊ］．淮阴工学院学报，　２００３（５）：８５—８８．　［１７］唐津忠，鲁晓翔，陈瑞芳．金莲花中黄酮类化合物的提取及其抗氧化　性研究［Ｊ］．食品科学，￣ｏｏ３（６）：６９—７２．　［１８］华景清，蔡健．苦瓜总黄酮提取工艺［Ｊ］．食品与发酵工业，００２４（６）：１３４　一ｌ３７．　［１９］吴春，胡小蛛，陈林林，等．杜仲黄酮的提取及抗氧化活性研究［Ｊ］，哈　尔滨商业大学学报：自然科学版，２ｏ０４（５）：８一ｌＯ．　［２０］刘　．竹叶黄酮提取纯化的研究［Ｄ］．南宁：广西大学，２００５．　［２１］杨洋，韦小英．柚皮黄酮类化合物提取方法和抗氧化性的研究［Ｊ］．食　品与发酵工业，ｍｏ２（６）：１１—１４．　［２２］李维莉，马银海，彭永芳．蜂胶黄酮提取方法研究［Ｊ］．食品科学，２００３　（５）：８７—８８．