现代食品工程高新技术在乳品工业中的应用

食品研究与开发２００７．Ｖｏｌ．２８．ＮＯ．０５作者简介：王戬（１９６８－），男（汉），讲师，主要从事食品加工工艺与加工机械方面的教学与研究。

［４］郭炳冉，鲍淑兰，李亚，等．鸡腿蘑降血糖效用动物试验研究［Ｊ］．吉林农业大学学报，１９９８，２０：１８８￣１９０．［５］罗星野，吕德平，王伟．鸡腿蘑“昆研Ｃ－９０１”菌株驯化栽培研究［Ｊ］．中国食用菌，１９９１，１０（４）：１３￣１５．［６］徐文香，郭炳冉，徐承水，等．鸡腿蘑抑菌抗杂的研究［Ｊ］．食用菌，１９９７，１９（４）：１５￣１６．收稿日期：２００６－１１－１４在我国，食品工业是国民经济的重要组成部分，它的发展直接关系到农业生产、人民生活、民族素质、经济发展和社会进步，而积极采用高新技术，提高现代化生活水平，用现代化技术装备武装食品工业，与国际先进技术接轨，是我国食品工业的一个发展方向。

高新技术是指国内外最新发展的一些关键技术和配套技术，它们能较普遍地应用于食品工业中，能推动这些行业的结构升级，提高行业的整体素质。

利用高压技术、膜分离技术、微胶囊技术、超微粉碎技术等生产各种产品及开发新品种，食品工业要不断进行科技创新，向知识经济靠拢，因此，高新技术在食品工业中有着广阔的研究领域和发展前景［１］。

１超高温杀菌技术食品工业中，加热杀菌在杀灭和抑制有害微生物的技术过程中占有及其重要的地位。

理想的加热杀菌效果应该是在热力对食品品质的影响程度限制在最小限度的条件下，迅速而有效地杀死存在于食品物料中的有害微生物，达到产品指标的要求。

超高温杀菌是达到这一理想效果的途径之一。

习惯上，把加热温度为１３５℃～１５０℃，加热时间为２ｓ～８ｓ，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程为超高温（ＵＨＴ）杀菌，它最早用于乳品工业牛奶的杀菌作业，可较好地保持牛奶应有的品质［１］。

按照物料与加热介质直接接触与否，ＵＨＴ瞬时杀菌可分为间接式加热法和直接混合式加热法两类。

直接混合式加热法高温杀菌过程是采用高热纯净的蒸汽直接与待杀菌物料混合接触，进行热交换，使物料瞬间被加热到１３５℃～１６０℃，此法常用于牛乳的杀菌，分注射式和喷射式两种方式进行。

间接式加热高温杀菌是采用高压蒸汽或高压水为加热介质，热量经固体换热壁传给待加热杀菌物料，该方法能较好地保持牛乳原有的风味。

超高温加热设备主要有板式换热器、环形套管式换热器、旋转刮板式超高温加热杀菌设备、直接加热式超高温杀菌设备等。

王戬，李延辉（吉林农业科技学院机械工程系，吉林九站１３２１０１）现代食品工程高新技术在乳品工业中的应用摘要：较系统地介绍了一些较为典型的食品工程高新技术，包括超高温杀菌技术、膜分离技术、高压处理技术、微胶囊技术以及挤压蒸煮技术。

重点分析了这些技术在乳品工业中的应用现状及发展前景。

关键词：食品工程技术；乳品；应用ＴＨＥＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＴＯＴＨＥＨＩＧＨ－ＴＥＣＨＯＦＭＯＤＥＲＮＦＯＯＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＩＮＴＨＥＤＡＩＲＹＩＮＤＵＳＴＲＹＷＡＮＧＪｉａｎ，ＬＩＹａｎ－ｈｕｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉｕｚｈａｎ１３２１０１，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｓｏｍｅｍｏｒｅｔｙｐｉｃａｌｈｉｇｈ－ｔｅｃｈｏｆｍｏｄｅｒｎｆｏｏｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｎｃｌｕｄ－ｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＵＨＴｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，，ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｒｕｓｉｏｎｃｏｏｋｉｎｇ．Ｗｈｉｌｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ’ｓｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｉｔｈｅｍｐｈａｓｉｓｉｎｔｈｅｄａｉｒｙｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｏｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄａｉｒｙｐｒｏｄｕｃｔｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!综述１５２食品研究与开发２００７．Ｖｏｌ．２８．ＮＯ．０５２膜分离技术膜分离技术是建立在高分子材料学基础上的新兴边缘学科高新技术，被誉为２０世纪末至２１世纪中期最有发展前途、甚至会导致一次工业革命的重大生产技术。

它是利用高分子膜对液—液、气—气、液—固、气—固体系中的不同组分进行分离、纯化、富集的一项新技术。

由于膜分离具有防止杂菌污染和热敏性物质失活等优点，尤其适用于食品工业，现已广泛应用于乳品业和饮料业［２］。

用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法统称为膜分离方法。

国外将膜技术应用于食品工业首先就是从乳品加工开始的。

膜分离技术应用于乳品工业中，可简化生产工艺。

降低能耗，减少废水污染，提高乳品综合利用率。

目前膜技术在乳品工业中的应用主要有：乳品灭菌及浓缩、乳品的标准化、乳蛋白浓缩、乳清的回收与加工利用等［３］。

纵观膜技术的发展，今后膜与膜过程将在以下几个方面取得进展：新型膜材料和膜结构；新型的膜分离过程；开发具有吸附和催化功能的膜结构；将膜过程与生物、物理、化学过程相结合。

总之，膜技术以其特有的优点，正以巨大的潜力和强大的生命力，开创乳品工业乃至整个食品工业的崭新未来。

３挤压蒸煮技术挤压加工作为一种高温、短时的食品加工方法，能连续将输送、压缩、混合、蒸煮、变性、脱水、杀菌、成形、膨化等多种单元操作同时完成。

在挤出过程中，一方面食品的营养成分损失较少，另一方面食品的风味和口感得到改善，因此，被列为食品加工新技术。

挤压蒸煮在乳制品中应用的主要目的是通过连续加工改善传统制品及其替代物的功能特性和具有新的组织特性的食品的开发［４］。

挤压蒸煮加工具有以下特点：同时进行机械处理和热处理的功能；可以在密闭容器内进行连续高温处理；捏合时间短、传热效率高；混炼均匀、卫生清洁，产品可以多样化；可以在较低的水分条件下蒸煮各种食品原料。

挤压蒸煮在乳制品中有以下几方面的应用。

３．１在干酪生产中的应用传统的干酪生产工艺流程复杂，且连续化生产程度低，挤压蒸煮可以进行连续化的加工，干酪组分的混合、熔融、乳化、巴氏杀菌、冷却、凝胶化可以在一台挤压机内连续进行。

３．２在酪蛋白盐生产中的应用单螺杆挤压机可在较低原料含水率和极短的时间内，完成酪蛋白盐的转化反应过程，使得生产成本降低３７％。

并且利用挤压加工可以有效避免苏打等原料的沉淀，从而得到质量更为精良的酪蛋白盐产品。

３．３在乳清蛋白质改性中的应用［５］乳清因其高营养价值和功能特性，成为食物中的一项重要成分。

在挤压的食物中添加乳清蛋白质能强化其营养性，改善其加工特性和功能特性，具有很高的经济价值。

３．４在乳糖水解和加糖牛奶小吃生产中的应用研究结果表明，挤压蒸煮技术可以用于乳糖水解也可以用于加糖牛奶小吃的生产中。

牛奶蛋白质与其他不同的配料混合可生产出具有特殊功能特性的挤压膨化物。

挤压蒸煮加工技术符合人们对食品加工的需要。

对挤压蒸煮技术的加工设备和工艺进行全面深入的研究开发具有重要意义。

随着对挤压蒸煮加工机理研究的不断深入以及新设备的开发，挤压蒸煮技术必将广泛地应用于乳制品工业中。

４高压处理技术近年来随着高压设备和技术适用性的改善，消费者对安全、营养和新鲜食品需求的增加，以及高压技术在果酱、果汁等食品领域应用的成功，极大地刺激了高压技术在乳及乳制品生产中的研究与应用。

高压处理技术很重要的一点是压力处理不破坏食物成分的共价键，因此对食物的营养价值、天然风味和色泽的影响很小，这一点对热敏感的食物如果汁、乳等的加工有重要意义［６］。

多数研究证实了１００ＭＰａ～６００ＭＰａ的高压作用５ｍｉｎ～１０ｍｉｎ可以使一般的细菌和酵母菌减少直至杀灭，但孢子对压力有一定的耐受性，当压力达到６００ＭＰａ，结合一定的温度处理（≤５０℃）作用１５ｍｉｎ～２０ｍｉｎ则可以实现完全灭菌，高压处理为液体乳的保鲜提供了一个长远的前景。

另外，利用高压处理原料乳既可以减少微生物的数量又能保留原料乳中的很多乳酶成分，不仅有利于干酪的成熟和干酪的最终风味，而且可以保证生乳干酪产品的安全［７］。

高压引起的变化也不会改变产品在生产过程中的各种操作。

研究表明，用３００ＭＰａ和４００ＭＰａ的压力处理３０ｍｉｎ后的牛乳，生产的干酪产量分别增加综述１５３食品研究与开发２００７．Ｖｏｌ．２８．ＮＯ．０５基金项目：石河子大学重点课题（ＺＲＫＸ２００６－２０４）作者简介：张秋霞（１９８０－），女（汉），硕士研究生，主要从事农产品加工与贮藏。

＊通讯作者１４％和２０％，而乳清中的蛋白量减少７．５％和１５％。

日本学者对高压改善酸乳质量也进行了不同角度的研究，证实了用２００ＭＰａ～３００ＭＰａ的压力作用１０ｍｉｎ（温度１０℃～２０℃）可以防止酸乳包装后因酸度继续增加而导致的乳清分离，这一处理并不改变酸乳原有的质地和活性乳酸菌数量。

但压力超过３００ＭＰａ时活性乳酸菌数量会明显下降［７］。

利用高压处理可以加速稀奶油的成熟。

利用高压处理可以改变乳的某些理化特性，生产独具特点的新产品已受到广泛重视。

５微胶囊技术所谓微胶囊技术（Ｍｉｃｒｏｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ），是指利用天然的或者合成的高分子包囊材料，将固体的、液体的、甚至是气体的微小囊核物质包覆形成为直径在１μｍ～５０００μｍ范围内（通常是在５μｍ～４００μｍ之间）的一种具有半透明或密封囊膜的微型胶囊的技术［８］。

微胶囊技术作为当今世界上的一种新颖而又迅速发展的高新技术，在乳品加工业中主要应用于新型乳制品的开发及干酪生产所用微胶囊酶制剂的制取等。

主要用于果味奶粉的生产；姜汁奶粉的生产；可乐奶粉的生产；啤酒奶粉的生产；粉末乳酒的生产；补血奶粉的生产；膨体乳制品的生产；促进干酪早熟；保护免疫球蛋白［８￣１０］。

微胶囊技术在乳品加工业中除了上述的一些应用外，近年来又被广泛用于ＤＨＡ和益生菌等的包埋处理。

ＤＨＡ经过微胶囊化的技术处理后，成分鲜活、不易氧化、质量稳定，添加到乳制品中后避免了鱼腥味［１０］，从而提高了产品的适口性。

乳酸菌和双歧杆菌等益生菌经过蛋白质双层微胶囊化包埋处理后，保证了在胃酸中不被溶解，而在肠液的中性环境下经过２ｍｉｎ～３ｍｉｎ后瞬时释放出来，保证了益生菌在肠道中的定植［１１］。

经过微胶囊化处理后的益生菌可以防止腹泻和便秘等，被广泛应用于各种功能性乳制品的开发。

参考文献：［１］高福成，等．现代食品工程高新技术［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，１９９７．４２￣４３．［２］朱迅涛．膜技术在乳品工业中的应用［Ｊ］．中国乳品工业，１９９７，２５（１）：３８～３９．［３］张英莉，等．膜分离技术及其在乳品工业中的应用［Ｊ］．吉林农业大学学报，２０００，２２（２）：１０８～１１１．［４］李宏军，等．挤压蒸煮在乳制品中的应用［Ｊ］．中国乳品工业，２００２，３０（６）：２８～３０．［５］郭本恒，等．超滤技术分离初乳乳清蛋白质的研究［Ｊ］．食品工业，１９９７，（１）：２０～２１．［６］靳烨，等．高压处理对乳及乳制品加工的影响［Ｊ］．食品工业，２０００，（１）：４４～４５．［７］李勇，等超高压致死微生物的研究进展［Ｊ］．微生物学通报，１９９５（４）：２２．［８］宋健，等．微胶囊化技术及应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１：１５￣１７．［９］秦立虎，等．微胶囊技术及其在乳品加工业中的应用［Ｊ］．中国乳业，２００３（６）：２２～２５．［１０］曹永梅，等．微胶囊技术在双歧杆菌中的应用［Ｊ］．食品科技，２０００，（５）：８～９．［１１］梅丛笑，等．微胶囊技术在食品工业中的应用［Ｊ］．中国食物与营养，２０００（３）：２８￣２９．收稿日期：２００６－１１－１４张秋霞，陈计峦，江英＊（石河子大学食品学院，新疆石河子８３２０００）分子蒸馏及其在食品工业中的应用摘要：分子蒸馏是一种在高真空下进行液－液分离操作的连续蒸馏过程。