在此背景下,实验室规模静水压力设备的首要功能是执行驴初乳的非热巴氏杀菌。通过使液体承受高达 625 MPa 的极端压力,该设备可在低温环境中有效灭活有害微生物。
这项技术解决了关键的加工悖论:它对初乳进行消毒以确保安全,同时又不破坏对热敏感的生物活性成分,例如免疫球蛋白 G (IgG),这些成分决定了产品的营养价值。
高压加工的机械原理
破坏微生物结构
该设备通过对初乳施加均匀压力来工作。
这种强烈的物理力直接作用于液体中存在的微生物。它通过破坏细胞膜和改变微生物生存所必需的蛋白质结构来起作用,从而有效地中和病原体。
非热巴氏杀菌
与传统巴氏杀菌不同,此过程不依赖高温来杀死细菌。
设备在整个周期中保持低温环境。对于处理暴露于热量会降解的敏感液体而言,这一点至关重要。
保持生物活性完整性
保护免疫球蛋白 G (IgG)
使用静水压力的最显著优点是保留了功能性成分。
驴初乳因其高含量的免疫球蛋白 G (IgG) 而备受珍视。虽然热巴氏杀菌会使这些蛋白质变性,但高压加工在很大程度上使它们保持完整。
确定安全参数
该设备是确定病原体“杀灭步骤”的精确工具。
研究人员利用它来评估特定压力水平和保持时间如何影响沙门氏菌和大肠杆菌等常见污染物。这些数据可确保最终产品符合安全标准,而不会过度加工。
理解权衡
工艺参数优化
实验室规模的设备旨在用于实验,而不仅仅是产量。
它允许操作员测试一系列压力(从 100 到 1000 MPa),以找到灭菌和蛋白质保留之间的最佳平衡。这有助于在进入工业生产之前建立科学基线。
牛奶蛋白的改性
虽然它能保留 IgG,但高压确实会改变其他牛奶蛋白。
该设备允许研究人员研究这些结构变化。了解压力如何改变功能特性对于预测最终产品的质地和稳定性至关重要。
根据您的目标做出正确的选择
在使用实验室规模的静水压力设备时,您的方法取决于您对驴初乳的具体目标。
- 如果您的主要重点是微生物安全:优先测试高达 625 MPa 的压力,以通过破坏细胞膜来确保沙门氏菌和大肠杆菌等病原体的完全灭活。
- 如果您的主要重点是营养价值:专注于保持最低有效压力和温度,以最大限度地保留对热敏感的免疫球蛋白 G (IgG)。
- 如果您的主要重点是工艺放大:使用该设备来定义精确的保持时间和压力阈值,作为未来工业制造的基线。
成功在于利用高压将灭菌与热量分离开来,确保产品既安全可食用又具有生物效力。
总结表:
| 特性 | 高压加工 (HPP) | 传统巴氏杀菌 |
|---|---|---|
| 机制 | 均匀静水压力(高达 625+ MPa) | 热量施加 |
| 微生物控制 | 破坏细胞膜/病原体 | 热诱导的细胞变性 |
| IgG 保留率 | 高(保留生物活性蛋白) | 低(热量使敏感蛋白质变性) |
| 主要用途 | 非热灭菌与研究 | 标准保质期延长 |
| 安全重点 | 灭活沙门氏菌和大肠杆菌 | 通过热量杀死病原体 |
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参考文献
- Mafalda S. Gonçalves, Jorge A. Saraiva. Comparison of Thermal and High-Pressure Pasteurization on Immunoglobulins, Lysozyme and Microbial Quality of Donkey Colostrum. DOI: 10.3390/app14041592
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .