文/周 穎 黃 銳
(中墾華山牧乳業(yè)有限公司)
牛乳中營養(yǎng)物質(zhì)豐富,含有多種氨基酸、維生素、微量元素等,是微生物繁殖的理想環(huán)境,因此殺菌是生乳加工過程中的重要步驟之一[1]。然而乳中含有多種熱敏性的活性物質(zhì),過高的殺菌溫度必然導致乳中的營養(yǎng)物質(zhì)損失。所以生乳的熱處理應包含2個目的:一是保證產(chǎn)品的安全性;二是使產(chǎn)品更健康。糠氨酸是衡量生乳熱處理程度的常用指標,加熱程度越高,糠氨酸含量越高。生乳中最重要的活性蛋白包含乳過氧化物酶、乳鐵蛋白和α-乳白蛋白,它們具有多種功能特性和生物活性,研究最為廣泛和深入[2~4]。近年來,巴氏殺菌乳受到消費者的青睞,它不僅保證了產(chǎn)品中的活性物質(zhì),又能有效殺死致病菌。然而,不同巴氏殺菌溫度對乳中成分的影響程度尚且不明確,本文利用利樂殺菌機對生乳進行不同溫度的巴氏殺菌,通過檢測初步了解菌落總數(shù)、糠氨酸含量、過氧化物酶活性以及乳鐵含量的變化情況,為巴氏殺菌溫度提供一定的理論依據(jù)。
平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基,121℃滅菌15min。
乳鐵蛋白試劑盒,荷蘭EuroProxima公司;糠氨酸標準品(肽純度72.6%),法國Polypeptide公司;過氧化酶試劑盒,意大利CDR FoodLab。
1260Infinity液相色譜儀,美國Agilent;Atlantis?dC18色譜柱,美國Waters;Kjeltec 8400自動凱氏定氮儀,丹麥FOSS;SLB222CDR FoodLab Touch analyzer,意大利CDR FoodLab;KQ5200V超聲波清洗器,昆山舒美超聲儀器有限公司;SW-CJ-2FD潔凈工作臺,蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;BSP-800生化培養(yǎng)箱,上海博訊實業(yè)有限公司;YXQ.WF32A臥式蒸汽滅菌器,四川射洪通用醫(yī)療器械有限公司;SC/DT400J2冷藏柜,黃石東貝制冷有限公司。
1.4.1菌落總數(shù)測定
按照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》的要求進行檢測[5]。
1.4.2糠氨酸含量測定
對樣品中的糠氨酸含量按照如下步驟進行測定[6,7]。
表1 洗脫梯度
1.4.2.1樣品水解液準備
吸取2.00mL樣品,置于密閉耐熱試管中,加入6.00mL 10.6mol/L鹽酸溶液,混勻。密閉試管置于110℃烘箱中加熱水解12~23h。加熱約1h后,輕輕搖動試管。加熱結(jié)束后,將試管從干燥箱中取出,冷卻后用濾紙過濾,濾液供測定。
1.4.2.2樣品中蛋白質(zhì)含量測定
稱取2.00mL樣品水解液,按GB 5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》的要求進行檢測[8]。
1.4.2.3糠氨酸標準儲備液和標準工作溶液的制備
糠氨酸標準儲備液(500.0mg/L):稱取6.89mg糠氨酸標準品,用3mol/L鹽酸溶液溶解并定容至10mL,即制得500mg/L的糠氨酸標準儲備溶液。
糠氨酸標準工作溶液(2.0mg/L):移取100μL糠氨酸標準儲備溶液于25mL容量瓶,用3mol/L鹽酸溶液溶解并定容,即制得2.0mg/L的糠氨酸標準工作溶液。
1.4.2.4液相色譜檢測
移取1.00mL樣品水解液,加入5.00mL的6g/L乙酸銨溶液,混勻,過0.22μm水相濾膜,濾液供上機測定。
采用Agilent液相色譜儀分析。色譜柱為Atlantis?dC18色譜柱,4.6mm×250mm×5μm粒徑;檢測器為Agilent G7114A紫外檢測器;柱溫32℃;波長280nm;流動相:0.1%三氟乙酸溶液為流動相A,甲醇為流動相B;進樣量10μL。洗脫梯度如表1所示。
1.4.2.5糠氨酸含量計算
糠氨酸含量以質(zhì)量分數(shù)F計,數(shù)值以毫克每百克蛋白質(zhì)(mg/100g蛋白質(zhì))表示。
式中:At為樣品中糠氨酸峰面積的數(shù)值;Astd為糠氨酸標準溶液中糠氨酸峰面積的數(shù)值;Cstd為糠氨酸標準溶液的濃度,單位為mg/L;D為測定時稀釋倍數(shù)(D=6);m為樣品水解液中蛋白質(zhì)濃度,單位為g/L。
1.4.3過氧化物酶活性測定
按照過氧化酶試劑盒說明書操作。
1.4.4乳鐵蛋白含量測定
按照乳鐵蛋白試劑盒說明書操作。
1.4.5試驗方法
1.4.5.1生乳菌落總數(shù)和過氧化物酶活性的測定。
1.4.5.2通過設定利樂多功能巴氏殺菌機參數(shù),對生乳分別進行72℃、73℃、74℃、75℃和80℃殺菌,殺菌保持時間一致,分別取樣用于菌落總數(shù)、糠氨酸含量、過氧化物酶活性、乳鐵蛋白含量的檢測。平行試驗為4次。
各平行試驗檢測的生乳菌落總數(shù)如表2所示??梢钥闯觯糜谠囼灥纳榫淇倲?shù)指標平均值在1.2×103CFU/mL,遠遠低于國家標準2×106CFU/mL,生乳的微生物指標決定了巴氏殺菌后樣品的菌落總數(shù)的整體水平。
不同殺菌溫度下菌落總數(shù)變化如圖1所示。可以看出,72℃、73℃的殺菌溫度下,菌落總數(shù)無顯著性差異,在74℃有較明顯的下降趨勢,而74℃、75℃和80℃的菌落總數(shù)無顯著性差異。但在72~80℃均能達到較好的巴氏殺菌效果,符合國家巴氏殺菌乳的要求[9]。
不同殺菌溫度下糠氨酸含量的變化如圖2所示??梢钥闯?,生乳和72℃殺菌溫度下產(chǎn)品的糠氨酸含量無顯著差異;73℃、74℃、75℃殺菌的糠氨酸含量無顯著性差異;80℃殺菌下糠氨酸含量與其它殺菌溫度的產(chǎn)品有顯著性差異。
表2 生乳菌落總數(shù)
圖 1不同殺菌溫度下菌落總數(shù)變化
圖 2不同殺菌溫度下糠氨酸含量的變化
圖 3不同殺菌溫度下過氧化物酶活性的變化
圖 4不同殺菌溫度下乳鐵蛋白含量的變化
不同殺菌溫度下過氧化物酶活性的變化如圖3??梢钥闯?,生乳,在72℃、73℃、74℃、75℃、80℃殺菌后,過氧化物酶活性有顯著性差異,在80℃時活性僅為126U/L。這說明過氧化物酶活性對溫度較敏感。相關(guān)研究表明[10],乳的過氧化物酶在85℃的殺菌溫度下失活,與本文研究相一致。
不同殺菌溫度下乳鐵蛋白含量的變化如圖4所示??梢钥闯?,72℃、73℃、74℃、75℃殺菌的乳鐵蛋白含量無顯著性差異,在80℃時有顯著性下降。
近年來,對乳鐵蛋白和乳過氧化物酶功能特性的研究不斷深入,乳鐵蛋白是一種鐵結(jié)合蛋白,具有多種功能特性,包括抑菌、抗氧化、抗炎癥、抑制癌細胞發(fā)展和轉(zhuǎn)移等[11,12];大量的體內(nèi)和體外實驗表明,乳鐵蛋白及其衍生肽能夠抑制腫瘤的生長[13,14],同時不會對正常細胞產(chǎn)生任何副作用[15]。乳過氧化物酶對生乳有重要的保護作用,具有廣泛的抑菌效果[16],它的抗氧化作用能夠降解致癌物質(zhì)[17,18]。
巴氏殺菌溫度對產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和安全性有重要的影響,本文研究表明:72℃、73℃殺菌后,菌落總數(shù)無顯著差異,74℃、75℃、80℃有顯著性下降,但均能到達很好的殺菌效果;隨著加熱溫度的升高,糠氨酸含量有顯著性增加,維持在6mg/100g蛋白質(zhì)以下;過氧化物酶活性隨著殺菌溫度的升高而顯著性下降,在80℃時僅為126U/L;72℃、73℃、74℃和75℃的殺菌后,乳鐵蛋白含量無顯著性變化,而在80℃時有顯著性下降,最低值在24mg/kg。研究表明,過氧化物酶活性對溫度極為敏感,可作為殺菌溫度對乳中活性物質(zhì)影響的參考依據(jù),對工業(yè)生產(chǎn)提供了一定的指導作用。C
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