高压加工技术及在乳制品中的应用探究

陈玉平

高压加工技术在人们的印象中一般应用在陶瓷、钢铁及合金的加工上。但随着科学技术的发展，国外首先把超高压食品加工技术应用于食品领域。食品高压加工技术与传统的加工技术相比，其优点突出，高压加工技术在加工食品的过程中，不仅可以很好地保留食品的营养物质，还能在保证食品的口感、色泽的情况下，对食品进行有效灭菌。本文首先简要介绍了高压加工技术的原理及设备并针对不同的乳制品所应用的高压加工技术进行分析和总结。

一、高压加工技术的原理及设备

1、高压加工技术的原理

高压加工技术是指将乳制品在高压环境中在常温或者较低的温下静置一段时间，从而达到对乳制品进行安全、有效灭菌的目的。高压加工技术与传统的高温处理技术相比，能在保证乳制品中的营养成分不被流失的情况下，还能优化乳制品的结构和口感，因此被广泛应用于乳制品的生产加工中。

2 、高压加工设备

①主要由高压容器和压力发生器两部分组成。一种是依靠外部升压， 这类设备的油压装置和高压容器是分开的，通过管道进入高压容器内 ;另一种是通过活塞加压或由油压装置使活塞压缩高压容器内压媒加压。

②散装的液态食品， 料液由泵进入含有挠性内筒的高压圆筒中，料液的压力来源于高压筒与同筒隙料，气体推动料液排出;原料经过简单处理后装进容器中进行密闭保存，在进行特定的处理后进行高压处理、干燥。

二、高压乳及其制品的研究

1、高压加工技术加工液体奶

在加工液体奶的过程中，运用高压加工的主要目的在于能够有效杀灭细菌，但具体的成效受多方面的影响，如乳制品的种类、加工温度、压力、时间等多方面的影响。如液体奶在采用高压加工技术时，设置压力为600MPa，温度为27℃，根据液体奶的成分，选择周期性的循环加压法。这相当于在600MPa的压力下，对乳制品在70℃下处理16s，但相对于传统的热处理，高压加工技术更好的保留了乳制品的营养成分。而且，高压加工技术能够细化乳制品中的酪蛋白胶束，使牛乳的透明度增加，提升人们的食用质感。传统的高温杀菌技术会使液体奶中的蛋白质成分会在高温下逐渐变性失活，而高压加工技术很好地避免了这一缺陷，因此该技术已逐渐大范围的运用到牛乳的加工生产中。

2、高压加工技术加工发酵乳

发酵乳主要有搅拌型、凝固型和发酵乳饮料3种，在发酵乳的加工过程中，高压加工技术能够使凝固型发酵乳的硬度得到提高，搅拌乳的粘性增大，因此，高压加工在原乳料的发酵、酸奶的发酵以及发酵乳成品的处理中被广泛应用，以提高加工品质。高压加工技术能够有效缩短加工时间，提高生产效率。如在牛乳发酵为凝胶的过程中，需要加入一些添加剂使牛乳呈现弱酸性，正常的压力环境下，将牛乳的pH值降低到5.5需要1h左右，但是在100MPa高压下，仅需要40min，如果在将200MPa的高压下，仅需10min，而且，高压下发酵出的凝胶更加的细腻，品质更优。

3、高压加工技术加工干酪

干酪的制作分为三个阶段：第一个阶段蛋白分解酶分解毛发状蛋白链，形成胶粒;第二个阶段在凝乳酶的作用下胶粒相互结合成为三维网状结构，形成凝胶;第三个阶段是凝胶强度增大，当强度到达一定程度即可切割。高温杀菌和高压杀菌是干酪产业发展中的焦点问题，传统的高温处理虽然能够消灭乳中的有害细菌，但同时也使乳中酶变性失活，使干酪的口感与质量降低，而高压加工技术不仅能够有效杀菌，同时还能缩短凝乳时间，提高干酪的加工水平。Shibauchi 等研究发现 ， 压力值为300MPa下工作5min ，能够缩短凝乳酶的凝乳时间， 而1000M Pa 的高压下， 并没有发生什么改变。乳的pH和温度是影响凝乳时间的主要因素。在300MPa（30℃、pH=6 .45）的高压乳，凝乳时间缩短 ;然而压力更大、工作时间更长 ， 凝乳时间反而延长。

4、高压加工技术加工奶油制品

奶油制品应用广泛，因此奶油类乳制品的质量备受关注。奶油制品采用高压加工技术不仅能够有效杀菌，延长保质期，还能避免脂肪上浮。研究发现，高压加工技术能够提高低含脂率奶油的打发能力。传统的含脂率在40%的稀奶油，在打发的过程中较容易搅打，但是含脂率在30%及以下的稀奶油的搅打能力降低。将稀奶油在550MPa的高压环境下静置2min左右，此时的稀奶油打发效果最好，乳清的析出量最低。

总而言之，经过高压技术处理的乳制品，不仅可以避免乳制品脂肪上浮等问题，提升乳制品的品质，还能减小乳制品的浊度，提高食用口感，更能在保证营养成分不被破坏的情况下对乳制品进行杀菌，使乳制品能符合大众对食品口感和安全的要求。高压加工技术经过各个国家的不断发展與完善， 使人们逐渐认识到其优越性。在食品行业的广泛应用，促使人们进行深入研究。食品的高压处理技术逐渐成熟，但也面临一些亟待解决的问题，如对基础问题不够重视，开展高压对蛋白质、淀粉、溶胶、凝胶等物质影响的研究 ，测定高压与食品有关的特性常数的影响等。高压加工技术 作为一种新型的食品加工处理技术，具有良好的发展空间，促进高压加工技术和乳制品加工技术的良性融合，才能推动产品研发及整个行业的不断发展。

（作者单位：150036 黑龙江省摇篮乳业股份有限公司）