随着我国人民生活条件的改善, 乳品成为家庭中一种常备的饮品。乳品是一种天然的健康食品, 具有镇静安神、改善睡眠质量、降低中风发生率的作用, 同时能够改善肠胃消化功能, 因此受到了广大消费者的青睐。在乳品生产中最常见的灭菌方法为热处理技术, 但是热处理技术很可能导致乳品中具有特殊功能的成分丧失活性, 导致乳品的营养价值下降, 而超高压技术的应用则能够有效解决这一问题, 不但能够保障乳品的安全性, 还能够避免乳品营养价值下降。

超高压技术主要是利用超过100MPa压力在常温或低温环境中, 促使待加工食品中的酶、蛋白质以及淀粉等大分子变性或糊化, 在消灭细菌的同时不影响食品的风味和营养成分, 是一种较为理想的食品处理方法。超高压技术主要是根据帕斯卡定律, 利用超高压的液体压缩作用, 再加上液体压力能够将压力均匀传输到系统的各个部位, 且随着压力的升高, 待加工食品的体积会缩小, 从而适应该反应。超高压处理时需要将待加工食品放到相应的容器中, 并确保加工压力、时间以及温度达到一定的标准。超高压技术的核心要素在于加工压力。压力主要是通过水或是其他液体介质传输, 能够消灭食物中绝大部分微生物和酶的活性。

超高压技术与其他加工技术相比而言, 其具有以下特点: (1) 在超高压技术应用过程中, 压力能够通过介质传导均匀传输到待加工食品的各个部位, 并且与待加工食品的形状、大小以及体积等要素无任何关系; (2) 超高压技术不会作用于共价键, 因此对于待加工食品的营养成分、色泽以及口感造成较大的影响, 能够保留待加工食品的食用价值; (3) 超高压处理技术由于破坏了大分子结构, 会使得组织变性, 能够获得新的产品, 能够丰富产品种类; (4) 超高压处理之后仅需要简单加热即可出售, 具有操作简单、卫生安全的优势, 能够作为半加工食品出售; (5) 超高压技术具有卫生环保的优势, 能够推动食品加工产业的可持续发展; (6) 超高压处理中压力参数的不同对于食物处理的效果也不同, 可以通过调节加工压力来加速产品开发周期。这些特点满足了现代食品加工产业对于食品加工技术的要求, 也能够保障食品的口感和营养价值。

脂肪上浮一直是乳品加工的常见问题之一, 传统加工工艺主要是采用均质处理的方式。而超高压技术的应用则能够有效解决这一问题。压力的变化对于乳品脂肪上浮具有一定的影响, 当压力超过400 MPa时, 能够抑制乳品脂肪上浮现象的出现。此外, 在高压环境中, 牛乳中的脂肪会发生氧化反应, 这除了与压力有关之外, 还与温度和时间等因素有关。当压力值为200 MPa且温度为-4℃时, 脂肪氧化程度与时间呈正比关系。

超高压技术除了会影响美拉德反应和乳糖异构化之外, 还会对乳品的浊度与吸光度造成一定的影响。当压力超过230 MPa时, 乳品的浊度以及吸光度会逐渐下降, 压力升高至430MPa将会逐渐保持平衡。牛乳中的超分子聚合物由于体积较大会造成乳品浊度升高的现象。若合理使用超高压技术, 能够降低乳品的浊度与吸光度。

当食品处于超高压环境中, 微生物的基因、细胞以及结构会发生较大的变化, 超高压技术主要是通过破坏细菌的细胞壁和细胞膜从而起到抑菌的效果。细胞膜在超高压的影响下, 细胞通透性发生变化, 从而改变了乳品中大分子结构, 并使蛋白质凝固, 降低了乳品中酶的活性, 使得致病微生物快速死亡。若压力无法满足灭菌要求, 很可能对细菌无明显影响, 直到压力达到灭菌要求之后, 乳品中的微生物会由于内部物质泄漏而死亡。在100~600 MPa环境中, 牛乳中的细菌数量会随着压力的升高而逐渐下降。除了细菌之外, 牛乳中还有孢子的存在, 但是其在600 MPa环境中仅需要15~20 min即可全部消除。超高压技术能够有效消除乳品中存在的各种细菌以及孢子, 从而提高乳品的安全性。

超高压技术在食品加工中具有重要的作用, 其在乳品加工中的应用能够提高乳品的安全性, 同时避免对乳品风味和营养价值的影响, 在实际生产中具有较好的应用效果, 满足了消费者对乳品生产的要求。