高压脉冲电场加工牛初乳的研究

高压脉 中电场加工牛初乳的研究 (黑龙江省完达山乳业股份有限公司产品研发部 ，哈尔滨 150078) (澳大利亚食品学院) 麓 要 ：探 索了利用高压脉冲电场处理牛初乳 的可行性 ，对以高 压脉冲 电场不同加工 处理的牛初乳样品进行主要微 生物(细菌总数、大肠菌群、霉菌和酵母)的检测，并检测 其中功能性成分 igC 含量 ，与未经处理的牛初乳 中 G 含量对比，证明 了用高压脉冲电场加工技术处理牛初乳 的可行性．并确定了较适合的工艺条件一 关麓词 ：高压脉冲电场，牛初乳，微生物 ，IgG Abstract：In this paper the possibility was dlscussed on using high voltage pulsed electric field to pasteurize bovine colostrums In the high voltage pulsed electric field we processed the bovine colostrums at different conditions．and then tested the main microorganisms in the bovine colostrums (total plate count， coliforms， mouIds and yeasts) and the activity of functionaI component—IgG． Contrasting the result with the blank (untreated sample)， we proved the possibility of the processing technology In conclusion， we get a series of optimum processing parameters Key words：high voltage pulsed electric field： bovine colostrums；microorganism；IgG 中图分类号： 252，42 文献标识码 ：A 文 章 编 号 ：1002—0306(2005)0 1-0049—03 牛 初 乳 是 一 种 非 常 特 殊 的 乳 ，是 乳 牛 正 常 分 娩 后 最 初 l～3d所 分 泌 的乳 汁 ，它 的 特 殊 性 首 先 体 现 在 化 学 组 成 上 ，较 之 普 通 乳 汁 ，它 蛋 白 质 含 量 更 高 ，脂 肪 和 糖 含量 较 低 ．铁 含 量 为 普 通 乳 汁 的 10-17倍 ，维 生 素 D 和维 生 素 A 分 别 是 普 通 乳 汁 的 3倍 和 10倍 。 而 更 引 人 注 目之 处 在 于 牛 初 乳 中 含 有 很 多 功 能 性 成 分 ，较 为 突 出 的 是 免 疫 球 蛋 白 (IgG)。 由 于 牛 初 乳 化 学 组 成 特 殊 ，功 能 因 子 对 酸 碱 热 很 敏 感 ，因 此 ，加 工 方 法 对 产 品 的 质 量 有 很 大 的 影 响 。 利 用 高 压 脉 冲 电场 处 理 液 体 食 品 是 近 年 来 发 展 起 来 的 一 项 新 技 术 ，它 具 有 杀 菌 时 间 短 ，能 量 使 用 率 高 ，基 本 上 不 破 坏 食 品 风 味 物 质 和 营 养 物 质 等 特 点 。 结 合 牛 初 乳 的 加 工 特 性 ，我 们 对 高 压 脉 冲 电 场 处 理 牛 初乳 的 可行性 进行 了探索 与研究 ，并初 步确定 了 较 为合 适 的加 工 条 件 。 收稿 日期：2004—08—26 作者简介：王丽颖(1978一)．女，助理工程师，研究方向：乳制品生产工 艺及产品开发。 王丽颖 ’ 万 贤生 刘秋 丽 夏元军 周庆祥 。 徐敬华 1 材料与方法 1．1 材料与设备 牛 初 乳 澳大 利 亚 MG公 司 提供 的冷 冻 牛 初乳 ： 高 压 脉 冲 电 场 杀 菌 机 澳 大 利 亚 食 品 学 院 实 验 室 设 备 。 1．2 实验方法 将 冷 冻 牛 初 乳 放 在 4℃的 冷 藏 室 内过 夜 ，使其 充 分融 化 ；用 高 压 脉 冲 电场 杀 菌 机 ，以不 同 加 工 参 数 处 理 牛 初 乳 样 品 ；对 未 处 理 的 样 品 及 处 理 过 的 样 品 根 据 澳 大 利 亚 食 品 微 生 物 检 测 方 法 检 测 细 菌 总 数 、大 肠 菌 群 、霉 菌 和 酵 母 ，并 用 RID试 剂 盒 检 测 样 品 中 的 IgG 含量 ，以 此 来 确 定 高 压 脉 冲 电场 处 理 牛 初 乳 的 较 为合 适 的加 工 条件 。 1．3 检测方法 1．3．1 细 菌 总 数 平 板 计 数 法 。根 据 估 计 含 量 ，将 样 品 稀 释 到 不 同稀 释 度 (稀 释 液 用 0．1％peptone)，分 别 吸 取 不 同 稀 释 度 的 样 品 注 入 到 已 标 记 好 的 对 应 稀 释 度 的无 菌 y-板 内 ，倾 倒 入 已 制 备 好 的 PCA (细 菌 总 数 )培 养 基 ，晃 动 均 匀 ，使 样 品 和 培 养 基 充 分 混 合 ，待 凝 固 完 全 后 ，倒 置 放 入 到 30_+0．1 oC培 养 箱 中 分 别 培 养 72_+2h，选 择 菌 落 数 在 25～250个 计 数 。 1．3．2 大 肠 菌 群 平 板 计 数 法 。根 据 估 计 含 量 ，将 样 品 稀 释 到 不 同 稀 释 度 (稀 释 液 用 0．1％peptone)，分 别 吸 取 不 同 稀 释 度 的样 品 注 入 到 已标 记 好 的 对 应 稀 释 度 的无 菌 平 板 内 ，倾 倒 入 已制 备 好 的 VRBA(大 肠 菌 群 )培 养 基 ，晃 动 均 匀 ，使 样 品 和 培 养 基 充 分 混 合 ，待 凝 固 完 全 后 ，倒 置 放 入 到 30_+0．1oC培 养 箱 中 分 别 培 养 24-+2h，选 择 菌 落 数 在 25～250个 计 数 。 1．3．3 霉 菌 和 酵 母 平 板 计 数 法 。根 据 估 计 含量 ，将 样 品稀 释 到 不 同稀 释 度 (稀 释 液 用 0．1％peptone)，吸 取 不 同 稀 释 度 的 样 品 0．1mL注 入 到 已 经 制 备 好 的 DRBC平板 中，用涂 抹棒 涂抹均匀 ，用塑料袋 包好 ，放 入 25-+1cc培 养 箱 内培 养 5d，计 数 。 1．3．4 IgG 含量 RID试 剂 盒 。 2 结果与 2．1 实验结果 维普资讯 http://www.cqvip.com 研 究与探讨 表 1 各样品检测结果表 见表 l一 2-2 实验分析 2．2．1 微 生物 部 分 见图 l～图 l2 由 图 l～图 4可 以 看 出 ，经 过 35℃处 理 的 样 品 中 的 细 菌总 数 、大 肠 杆 菌 、霉 菌 和 酵 母 菌数 均 低 于 l5℃ 处理 过 的 样 品 中相 应 菌 的 菌 数 ， 即 35℃处 理 牛 初 乳 效 果 好 于 l5℃ 。从 而 可 以 得 出 ，高 压 脉 冲 电 场 处 理 温 度 越 高 ，杀 菌 效 果 越 好 由 图 5～图 8可 以 看 出 ，经 过 700()、’处 理 的 样 品 中 的 细 菌 总 数 、大 肠 杆 菌 、霉 菌 和 酵 母 菌 数 均 低 于 6000v处 理 过 的 样 品 中相 应 菌 的菌 数 ，即 7000,, 处 理 6 — 5 4 {3 2 1 0 6 { 3 0 7 6 量 5 _＼ 4 3 2 ’’ 1 0 菌总数 肠菌数 菌和酵母 35 15 温度(℃) 图 l 高压脉冲电场温度对牛初乳中微生物的影响 (70o叶 ．44mL／min) l r_]0 一] _j 菌总数 肠菌数 菌和酵母 35 15 温度(℃) 图 2 高压脉冲电场温度对牛初乳中微生物的影响 (6000v，44mL／min) 菌总数 肠菌数 菌和酵母 35 15 温度(℃) 图 3 高压脉冲电场温度对牛初乳 中微生物的影响 (7000~ ，90mL／min) 辩 牛 初 乳 效 果 好 于 6O00、r。 从 而 可 以 得 出 ，高 压 脉 冲 电 场 处理 压 力 越 大 ，杀 菌 效 果 越 好 = 由 图 9～图 l2可 以 看 出 ，样 品流 速 为 44mL／min 的 处 理 样 品 中 细 菌 总 数 、大 肠 杆 菌 、霉 菌 和 酵 母 菌 数 均 低 于 流 速 为 90mL／min的 处 理 过 的 样 品 中 相 应 菌 的 菌 数 ，即 流 速 为 44mL／min时 效 果 好 于 90mL／min=从 而得 出 ，高 压 脉 冲 电 场物 料流 速 越 低 ，杀 菌 效 果 越 好 2．2．2 功 能 成 分 部 分 由 图 l3可 以 得 出 ，经 过 处 理 的 牛 初 乳 中 IgG 的 含 量 较 未 处 理 的 样 品 中 的 IgG 的 含量 低 ，处 理 过 的 样 品 中加 32参 数 温 度 35℃ ， 压 力 7000、 ．流 速 44mL／min的 样 品 中 IgG 含 量 较 高 = 7 6 量 5 4 3 2 一 l 6 5 4 { 3 ∞ 2 三 1 0 菌总数 肠菌数 菌和酵母 菌总数 肠菌数 菌和酵母 70o0 60o0 压力(v) 图 5 高压脉冲电场压 力对牛初乳中微生物的影响 (35oC．44mL／min) 6 5 4 {3 2 1 0 菌总数 肠菌数 菌和酵母 7000 60o0 压 力(、 ) 图 6 高压脉冲电场压力对牛初乳中微生物的影响 (35℃ ，90mL／min) 维普资讯 http://www.cqvip.com 6 5 4 {3 字2 。 1 0 菌总数 肠 菌数 菌和酵母 7oo0 6000 压力(、 ) 图 7 高压脉冲电场压力对牛初乳中微生物的影响 (15oC．44mL／min) 4 5 ；i — 菌总数 肠菌数 菌和酵母 7oo0 6000 压力(、) 图 8 高压脉冲电场压力对牛初乳 中微生物的影响 (15oC．90mL／min) 6 5 4 { 3 ∽ 2 _曼 1 0 一 圜 一 ■ 一 |r]： 一 |r] - 菌总数 肠菌数 菌和酵母 44 90 流速 (mL／min) 图 9 高压脉冲电场流速对牛初乳中微生物的影响 (35℃，7000v) 3 结论 根 据 实 验 的结 果 可 以得 出 ，高 压 脉 冲 电 场处 理 牛 初 乳 温 度 越 高 ，压 力越 大 ，物 料 流 速 越 低 ，杀 菌 效果 越 好 。 由处 理后 的样 品 中 的主 要 微 生物 (细 菌 总 数 、大肠 菌群 、霉 菌 和 酵母 )数 量 结 果 可 以证 明 ，高 压 脉 冲 电场 加工 牛 初乳 是 完 全 可行 的 ；但 考虑 到 加 工 能耗 及 保证 设 备 能 长期 稳 定 持续 运 行 等 问 ，初 步 确定 了高 压 脉 冲电场 加 工牛 初 乳较 为合适 的工 艺条 件 ，具 体 的 加 T 条 件 是 温 度 35oC，压 力 7000v，流 速 44mL／min，而 在 此参 数下处理得到的样品中 IgG含量较高。 参考文献 ： [1】 曹劲松．初乳功能性食品[M】 b京：中国轻工业出版社． 【21 袁霖，王海滨．牛初乳食 品加工工艺的研 究【J1．肉类工业， 2002(6)：14-15． [3】 郭烈恩，胡云堂，李华栋．高压脉；中电场在食 品杀菌中的应 用【JI．南昌大学学报(工科版)，2001(4)：20-24． [4】 赵武奇，殷 涌光，王忠东．高压脉冲电场杀茵技术研究现状 及发展[JI_农业工程学报，2001(5)：l39-141． [5】 孙学兵，方胜，陆守道．高压脉冲电场杀茵技术研究进展⋯． 食品科学，200lf8)：84-86． 研 究与探讨 6 -二 5 { 4 { 3 ∞ 2 _曼 1 0 l 1 厂_] 厂]。： _J 一 ： 菌总数 肠菌数 菌和酵母 44 90 流速(mL／min) 图 l0 高压脉冲电场流速对牛初乳中微生物的影响 (35℃，6000~ ) {5 ； 2 1 0 菌总数 肠菌数 菌和酵母 44 90 流速(mL／min) 图 ll 高压脉冲电场流速对牛初乳 中微生物的影响 (15℃ ，7000v) 7 、 6 5 ； 2 1 0 菌总数 肠菌数 菌和酵母 44 90 流速(mL／min) 图 l2 高压脉冲电场流速对牛初乳中微生物 的影响 (15℃，600o1 ) 一 ； 磊 15 0 样品编号 图 l3 高压脉冲电场处理过的牛初乳中 IgC．含量与 未经处理的牛初乳中 IgG含量的对照 [6】 Milk processing by high intensity pulsed electric fields [Jl_Trends in Food& Technology，2002，l 3：195-204． [7】 Immunogl0bulins， growth factors and growth hormone in b0、’ine colostrums and the effects of processing[J]．International Dairy Journal，2002(1 2)：879-887． 【8】 Determination of Immunoglobulin G in Bm—ine ColOStrum and Milk by Direct Biosensor SPR—Immun0assay[JI．Journal of A0AC Internationa1．2003．86(2) [9】 Analysis of bovine immunoglobulin G by capillary gel Pl rtr0ph0resis[J1． Journal of Pharmaceutical＆ Biomedical Ana1)sis，l994，l2f9)：ll03～ll08． [1 0】 Stability of bovine immunoglobulins to thermal treatment and proeessin ．Food Research International，1995，28(1)：9-16． 维普资讯 http://www.cqvip.com