高密度CO2在牛奶杀菌中的应用研究

摘要

新鲜牛奶由于其营养丰富很容易腐败变质,所以杀菌是牛奶加工过程中的重要环节.高密度CO2技术作为一种新型的非热力杀菌技术,不仅能够避免传统的热力杀菌所带来的不良热效应,还能保存食品原有的风味和营养,已经受到越来越多的关注.该文对高密度CO2在牛奶杀菌中的应用研究进行了阐述,为牛奶杀菌工艺开辟了新思路.目前关于高密度CO2杀菌技术对微生物的杀灭机理被普遍认同的假设有三个方面:有人认为高密度CO2做为非水相介质，能通过高压和萃取等物理因素对微生物形态和完整性破坏。在高压状态下CO2气体扩散进入微生物细胞内部并溶解在细胞中，在卸压过程中溶解在微生物细胞内部的CO2迅速变为气体，细胞内部发生"爆炸"现象，导致微生物细胞结构和细胞膜破坏，细胞内容物泄露，从而杀死微生物。超临界CO2是相当好的溶剂，尤其对于非极性的组分具有很高的溶解性，它可能溶解了细胞膜的组成成分。Lin等认为，这种溶解效果在降压的时候最好，随着卸压过程进行，CO2迅速地向细胞外扩散，溶解在CO2中的细胞内蛋白也随之扩散，从而导致细胞的死亡。还有观点认为高密度CO2可以使微生物细胞中的酶变性，从而阻碍细胞新陈代谢的正常进行。VolkerKasche等人研究证明，酶在卸压过程中可以变性，并认为变性是由于卸压过程中破坏了酶的折叠结构。近年来研究表明，高密度CO2技术对微生物具有很好的杀灭作用，主要采用静态方式进行杀菌处理。目前高密度CO2杀菌效果研究大部分以菌悬液、培养基、液态食品(果汁等)为处理介质，对常见的微生物的杀灭效果及其机理的研究，建立了一些相关的杀菌模型，其中对大部分细菌和霉菌的杀灭效果可达到降低4~7个对数值。