隨著我國(guó)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(zhèn)靜安神、改善睡眠質(zhì)量、降低中風(fēng)發(fā)生率的作用, 同時(shí)能夠改善腸胃消化功能, 因此受到了廣大消費(fèi)者的青睞。在乳品生產(chǎn)中最常見的滅菌方法為熱處理技術(shù), 但是熱處理技術(shù)很可能導(dǎo)致乳品中具有特殊功能的成分喪失活性, 導(dǎo)致乳品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降, 而超高壓技術(shù)的應(yīng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降。

超高壓技術(shù)主要是利用超過100MPa壓力在常溫或低溫環(huán)境中, 促使待加工食品中的酶、蛋白質(zhì)以及淀粉等大分子變性或糊化, 在消滅細(xì)菌的同時(shí)不影響食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分, 是一種較為理想的食品處理方法。超高壓技術(shù)主要是根據(jù)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?qū)毫鶆騻鬏數(shù)较到y(tǒng)的各個(gè)部位, 且隨著壓力的升高, 待加工食品的體積會(huì)縮小, 從而適應(yīng)該反應(yīng)。超高壓處理時(shí)需要將待加工食品放到相應(yīng)的容器中, 并確保加工壓力、時(shí)間以及溫度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。超高壓技術(shù)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(zhì)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(shù)與其他加工技術(shù)相比而言, 其具有以下特點(diǎn): (1) 在超高壓技術(shù)應(yīng)用過程中, 壓力能夠通過介質(zhì)傳導(dǎo)均勻傳輸?shù)酱庸な称返母鱾€(gè)部位, 并且與待加工食品的形狀、大小以及體積等要素?zé)o任何關(guān)系; (2) 超高壓技術(shù)不會(huì)作用于共價(jià)鍵, 因此對(duì)于待加工食品的營(yíng)養(yǎng)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(jià)值; (3) 超高壓處理技術(shù)由于破壞了大分子結(jié)構(gòu), 會(huì)使得組織變性, 能夠獲得新的產(chǎn)品, 能夠豐富產(chǎn)品種類; (4) 超高壓處理之后僅需要簡(jiǎn)單加熱即可出售, 具有操作簡(jiǎn)單、衛(wèi)生安全的優(yōu)勢(shì), 能夠作為半加工食品出售; (5) 超高壓技術(shù)具有衛(wèi)生環(huán)保的優(yōu)勢(shì), 能夠推動(dòng)食品加工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展; (6) 超高壓處理中壓力參數(shù)的不同對(duì)于食物處理的效果也不同, 可以通過調(diào)節(jié)加工壓力來加速產(chǎn)品開發(fā)周期。這些特點(diǎn)滿足了現(xiàn)代食品加工產(chǎn)業(yè)對(duì)于食品加工技術(shù)的要求, 也能夠保障食品的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

脂肪上浮一直是乳品加工的常見問題之一, 傳統(tǒng)加工工藝主要是采用均質(zhì)處理的方式。而超高壓技術(shù)的應(yīng)用則能夠有效解決這一問題。壓力的變化對(duì)于乳品脂肪上浮具有一定的影響, 當(dāng)壓力超過400 MPa時(shí), 能夠抑制乳品脂肪上浮現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外, 在高壓環(huán)境中, 牛乳中的脂肪會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng), 這除了與壓力有關(guān)之外, 還與溫度和時(shí)間等因素有關(guān)。當(dāng)壓力值為200 MPa且溫度為-4℃時(shí), 脂肪氧化程度與時(shí)間呈正比關(guān)系。

超高壓技術(shù)除了會(huì)影響美拉德反應(yīng)和乳糖異構(gòu)化之外, 還會(huì)對(duì)乳品的濁度與吸光度造成一定的影響。當(dāng)壓力超過230 MPa時(shí), 乳品的濁度以及吸光度會(huì)逐漸下降, 壓力升高至430MPa將會(huì)逐漸保持平衡。牛乳中的超分子聚合物由于體積較大會(huì)造成乳品濁度升高的現(xiàn)象。若合理使用超高壓技術(shù), 能夠降低乳品的濁度與吸光度。

當(dāng)食品處于超高壓環(huán)境中, 微生物的基因、細(xì)胞以及結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生較大的變化, 超高壓技術(shù)主要是通過破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜從而起到抑菌的效果。細(xì)胞膜在超高壓的影響下, 細(xì)胞通透性發(fā)生變化, 從而改變了乳品中大分子結(jié)構(gòu), 并使蛋白質(zhì)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(duì)細(xì)菌無明顯影響, 直到壓力達(dá)到滅菌要求之后, 乳品中的微生物會(huì)由于內(nèi)部物質(zhì)泄漏而死亡。在100~600 MPa環(huán)境中, 牛乳中的細(xì)菌數(shù)量會(huì)隨著壓力的升高而逐漸下降。除了細(xì)菌之外, 牛乳中還有孢子的存在, 但是其在600 MPa環(huán)境中僅需要15~20 min即可全部消除。超高壓技術(shù)能夠有效消除乳品中存在的各種細(xì)菌以及孢子, 從而提高乳品的安全性。

超高壓技術(shù)在食品加工中具有重要的作用, 其在乳品加工中的應(yīng)用能夠提高乳品的安全性, 同時(shí)避免對(duì)乳品風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響, 在實(shí)際生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用效果, 滿足了消費(fèi)者對(duì)乳品生產(chǎn)的要求。