综述:热处理对牛乳生物活性成分的影响

《International Dairy Journal》:Effect of Milk Heat Treatment on Bioactive Components of Dairy Milk

【字体: 时间:2025年10月23日 来源:International Dairy Journal 3.4

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  本综述系统探讨了不同热处理方式(LTLT/HTST/UHT)对乳蛋白、酶活性及乳脂肪球膜等生物活性成分的影响,通过对比传统与新兴加工技术(如微波、超高压均质)的优劣,为功能性乳制品开发提供理论依据。文章指出巴氏杀菌对活性物质破坏最小,而UHT会显著降低β-乳球蛋白等成分活性。

  
热处理在牛乳加工中的应用
热处理作为乳品加工的核心技术,主要通过公共卫生灭菌、酶灭活和延长保质期来确保产品安全。现代乳业常用的巴氏杀菌法包括低温长时(LTLT)、高温短时(HTST)等,而超高温灭菌(UHT)可实现常温长期保存。特定乳制品如浓缩乳、灭菌乳需匹配独特热处理工艺以形成产品特性。
热处理对乳品质构与微生物的影响
牛乳作为复杂生物体系,其营养素与微生物群落的热稳定性存在差异。热处理效果受温度、时间双重调控:不足的加热无法彻底灭活沙门氏菌等病原体,过度加热则引发美拉德反应,生成糠氨酸等有害物质并破坏维生素。研究表明,巴氏杀菌能平衡安全性与营养保留,而UHT处理虽彻底灭菌,但会导致乳清蛋白变性聚合。
加热前后乳营养成分变化
热加工会引起乳蛋白构象改变,尤其是β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的巯基暴露与二硫键重组,影响乳品凝乳特性。尽管灭菌后乳中钙、磷、必需氨基酸等基础营养保留率较高,但维生素B1、维生素C等热敏物质损失显著。数据表明HTST处理后维生素B12保留率达90%,而UHT处理仅剩60%。
关键生物活性成分的热变性规律
乳铁蛋白、免疫球蛋白、乳过氧化物酶等活性成分对温度极为敏感。UHT处理可使免疫球蛋白IgG活性降低90%以上,而巴氏杀菌仅损失15%-30%。乳脂肪球膜(MFGM)中的功能性脂质在UHT过程中会发生氧化分解,但其抗氧化与免疫调节功能在巴氏乳中保存完整。此外,共轭亚油酸(CLA)等生物活性脂质的热稳定性与乳脂肪球结构保护密切相关。
新兴乳品加工技术展望
非热加工技术如超高压均质、湍流紫外处理能有效保留活性成分。微波加热通过分子摩擦实现快速升温,减少热敏蛋白变性时间;超高压处理(HPP)在低温下灭活微生物,对乳清蛋白二级结构影响微小。这些技术为开发高活性功能性乳制品提供了新路径。
结论与展望
热处理通过改变蛋白质空间构象影响乳品生物活性,其中UHT对乳清蛋白降解及乳脂肪破坏显著,而巴氏杀菌对活性物质影响较小。未来需结合新型非热加工技术,优化热处理参数以平衡安全性与营养功能,推动精准营养乳制品创新发展。
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