Chemical process parameters for thermal inactivation of alkaline phosphatase in milk

摘要

Alkalische Phosphatase [EC 3.1.3.1] gehört zu den über 60 originären Enzymen in boviner Rohmilch. Dieses Enzym ist für die Milcherhitzung bedeutsam, da der Phosphat-asetest als geeignetes Kriterium für den Nachweis einer korrekten Pasteurisierung angesehen wird. Diese Arbeit berichtet über die Abhängigkeit der Grenzlinie zwischen einem positiven und einem negativen Phosphatasetest in wärmebehandelter Milch von der jeweils angewandten Methode zur Bestimmung der Phosphataseaktivität. Die Temperatur-Zeit-Bedingungen, die notwendig sind, um einen bestimmten Inaktivierungs-grad der Phosphatase in Milch zu erreichen, werden angegeben. Der Inaktivierungsgrad, der für die Entscheidung "Phosphatase-negativ" gewählt wird, ist kein festliegender chemischer Prozeßparameter, sondern hängt von der Erfassungsgrenze der Methode ab, die zur Bestimmung der Phosphataseaktivität verwendet wird. Die Milchproben wurden in einer Pilotanlage für indirekte Milcherhitzung gewonnen. Die Temperatur-Zeit-Bedingungen für die Erhitzung lagen im Temperaturbereich zwischen 60-80℃ bei Heißhaltezeiten von 4-128 s, d.h. die Erhitzungsbedingungen entsprachen der Thermisierung und der Dauererhitzung sowie der Kurzzeiterhitzung. Die Arbeit beschreibt chemische Prozeßparameter für die thermische Denaturierung dieses Milchenzyms. Obwohl beide eingesetzte Methoden (DIN 10 337: 1993 und ISO 11816-1:1997) sich hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber der Alkalischen Phosphatase (ALP) stark unterscheiden und auch hinsichtlich der Substratspezifität unterschiedlich sind, stimmen die mit beiden Phosphatase-Bestimmungsmethoden gemessenen chemischen Prozeßparameterfürdiethermischelnaktivierung der Alkalischen Phosphatase (τ_(1/2), D-, z- und Q_(10)-Werte) gut überein.%Alkaline phosphatase [EC 3.1.3.1] belongs to over 60 indigenous enzymes in raw bovine milk. This enzyme is important in thermal processing of milk because a negative result of the phosphatase test is generally regarded as a reliable criterion of correct pasteurization. The paper reports on a comparative study to determine the dependency on the method applied of the borderline between a positive and a negative result of the phosphatase test on heat treated milk. The periods at different temperatures and times necessary to produce various degrees of phosphatase inactivation in milk are given. The degree of inactivation chosen for the decision "phosphatase - negative" is not a given chemical process parameter but related to the detection limit of the method applied. The milk samples were obtained in a pilot plant for the indirect milk heating. The temperature-time conditions were chosen in the range 60-80℃ and 4-128 s covering, thus, the processing conditions for thermization and holder as well as short time pasteurization. The paper describes chemical process parameters for thermal denaturation of this milk enzyme. Although the two methods applied (DIN 10 337: 1993 and ISO 11816-1:1997) differ strongly in their ALP-sensitivity as well as concerning the specificity of the different substrates used in both phosphatase tests the chemical process parameters for thermal inactivation of alkaline phosphatase (τ_(1/2), D-, z- and Q_(10)-values) were found to agree well. The borderlines between positive and negative regions of ALP activity demonstrate that the STH-pasteurization area is mainly (with respect to the DIN 10 337 method) and completely (concerning the ISO 11816-1 method) in the "phosphatase positive" region.