Wpływ wysokiego ciśnienia hydrostatycznego na podstawowe składniki mleka

• Autorzy: Dudzinska A. , Domagala J. , Wszolek M.

Warianty tytułu

EN

Effect of high hydrostatic pressure on basic components of milk

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Degradacja składników żywności podczas obróbki termicznej powoduje, że poszukuje się nowych metod utrwalania produktów spożywczych. Alternatywą obróbki cieplnej może być zastosowanie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego, które pozwala nie tylko na konserwację żywności i niszczenie szkodliwych mikroorganizmów, ale również może mieć istotny wpływ na kształtowanie tekstury, właściwości funkcjonalnych oraz cech sensorycznych produktu bez wywierania negatywnych skutków na jego składniki odżywcze. Obróbka wysokociśnieniowa powoduje obniżenie temperatury zamarzania wody, będącej głównym komponentem mleka. Micele kazeinowe rozpadają się na mniejsze podjednostki, czemu towarzyszy wzrost liczby cząstek kazeinowych i fosforanu wapnia. Białka serwatkowe ulegają denaturacji, a następnie agregacji i interakcji z kazeiną. Przy umiarkowanie wysokim ciśnieniu (200 ÷ 300 MPa) zachodzi krystalizacja tłuszczu mlekowego. Laktoza nie ulega zmianom pod wpływem presuryzacji. Krystaliczny fosforan wapnia powstały na skutek obróbki termicznej po obróbce wysokociśnieniowej powraca do postaci rozpuszczonej.

EN

Degradation of food ingredients during heat treatment sets off searches for new methods of food preservation. The use of high hydrostatic pressure can be an alternative to heat treatment. This method makes it possible to preserve food products and to destroy harmful micro-organisms; also, it can significantly impact the forming of textures, functional properties, and sensory qualities of a product with no negative effects on its nutrients. High-pressure treatment causes the freezing point of water, a main component of milk, to decrease. Casein micelles disaggregate into smaller structures and this process is accompanied by the increase in the number of casein particles and calcium phosphate. Whey proteins become denatured and, then, they aggregate and interact with casein. At a moderately high pressure (200 ÷ 300 MPa), a process of milk fat crystallization takes place. Lactose does not change under the pressure. Crystalline calcium phosphate, formed as a result of the heat treatment, returns to the dissolved state after the high pressure treatment.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2014
• Tom: 21
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.19-32,bibliogr.

Twórcy

autor

Dudzinska A.

• Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul.Balicka 122, 30-149 Kraków

autor

Domagala J.

• Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul.Balicka 122, 30-149 Kraków

autor

Wszolek M.

• Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul.Balicka 122, 30-149 Kraków

Bibliografia

• [1] Altuner E. M., Alpas H., Erdem Y. K, Bozoglu F.: Effect of high hydrostatic pressure on physicochemical and biochemical properties of milk. Eur. Food Res. Technol., 2006, 222, 392-396.
• [2] Aoki T., Yamada N., Kako Y.: Relationship between colloidal calcium phosphate cross-linkage and release of β-casein from bovine casein micelles on cooling. Agr. Biol. Chem., 1990, 54, 2287-2292.
• [3] Arias M., Lopez-Fandino R., Olano A.: Influence of pH on the effects of high pressure on milk proteins. Milchwissenschaft, 2000, 55, 191-194.
• [4] Borda D., Indrawati, Smout C., Van Loey A., Hendrickx M.: High pressure thermal inactivation of a plasmin system. J. Dairy Sci., 2004, 87, 2351-2358.
• [5] Buchheim W., Abou El-Nour A. M.: Induction of milkfat crystallization in the emulsified state by high hydrostatic pressure. Fett Wiss. Technol., 1992, 94, 369-373.
• [6] Buchheim W., Schrader K., Morr C.V., Frede E., Schutt M.: Effects of high pressure on the protein, lipid and mineral phase of milk. In: Heat treatments and alternative methods. Special Issue No. 9602.International Dairy Federation, Brussels, Belgium, 1996, pp. 202-213.
• [7] Considine T., Patel H.A., Anema S.G., Singh H., Creamer L.K.: Interactions of milk proteins during heat and high hydrostatic pressure treatments - A Review. Innov. Food Sci. Emerg., 2007, 8, 1-23.
• [8] Datta N., Deeth H. C.: High pressure processing. In: Encyclopedia of Dairy Sciences. H. Roginski, J.W. Fuquay, P.F. Fox (Ed.). Academic Press, London, UK, 2003, pp. 1327-1333.
• [9] Datta N., Deeth H.C.: Heat treatment of milk non-thermal technologies: high pressure processing. In: Encyclopedia of Dairy Sciences 2nd ed. J.W. Fuquay, P.F. Fox, P.L.H. McSweeney (Ed.). AcademicPress, USA, 2011, pp. 732-737.
• [10] De la Fuente M.A., Olano A., Casal V., Juarez M.: Effects of high pressure and heat treatment on the mineral balance of goats’ milk. J. Dairy Res., 1999, 66, 65-72.
• [11] Desobry-Banon S., Richard F., Hardy J.: Study of acid and rennet coagulation of high pressurized milk. J. Dairy Sci., 1994, 77, 3267-3274.
• [12] Frede E., Buchheim W.: The influence of high pressure upon the phase transition behaviour of milkfat and milk-fat fractions. Milchwissenschaft, 2000, 55, 683-686.
• [13] Funtenberger S., Dumay E.M., Cheftel J.C.: High pressure promotes β-lactoglobulin aggregation through SH/S–S interchange reactions. J. Agric. Food Chem., 1997, 45, 912-921.
• [14] Garcia-Risco M.R., Cortes E., Carrascosa A.V., Lopez-Fandino R.: Microbial changes in highpressure- treated milk during refrigerated storage. J. Food Protect., 1998, 61, 735-737.
• [15] Garcia-Risco M.R., Recio I., Molina E., Lopez-Fandino R.: Plasmin activity in pressurized milk. J. Dairy Sci., 2003, 86, 728-734.
• [16] Gervilla R., Ferragut V., Guamis B.: High hydrostatic pressure effects on colour and milk-fat globule of ewe’s milk. J. Food Sci., 2001, 66 (6), 880-885.
• [17] Hać-Szymańczuk E., Mroczek J.: Perspektywy techniki wysokich ciśnień w przemyśle spożywczym. Przem. Spoż., 2006, 4, 24-27.
• [18] Hać-Szymańczuk E., Mroczek J.: Zastosowanie techniki wysokich ciśnień w technologii żywności, a szczególnie w przetwórstwie mięsa. Med. Weter., 2006, 62, 637-640.
• [19] Hinrichs J., Rademacher B.: Kinetics of combined thermal and pressure-induced whey protein denaturation in bovine skim milk. Int. Dairy J., 2005, 15, 315-323.
• [20] Hinrichs J., Rademacher B., Kessler H.G.: Food processing of milk products with ultrahigh pressure. In: Heat treatments and alternative methods. Special Issue No. 9602. International Dairy Federation,Brussels, Belgium, 1996, pp. 185-201.
• [21] Hogan E., Kelly A.L., Sun D.-W.: High pressure processing of foods: An overview. In: Emerging Technologies for Food Processing. D.-W. Sun. Ed. Elsevier, London, UK, 2005, pp. 3-32.
• [22] Horne D.S.: Casein micelle structure and stability. In: Milk proteins: From Expression to Food. A. Thompson, M. Boland, H. Singh. Academic Press, USA, 2009, pp. 133-162.
• [23] Huppertz T., Fox P.F., Kelly A.L.: High pressure treatment of bovine milk: Effects of casein micelles and whey proteins. J. Dairy Res., 2004, 71, 97-106.
• [24] Huppertz T., Fox P.F., Kelly A.L.: Plasmin activity and proteolysis in high pressure-treated bovine milk. Le Lait, 2004, 84, 297-304.
• [25] Huppertz T., Fox P.F., Kelly A.L.: Properties of casein micelles in high pressure-treated bovine milk. Food Chem., 2004, 87, 103-110.
• [26] Huppertz T., Kelly A.L., Fox P.F.: Effects of high pressure on constituents and properties of milk. Int. Dairy J., 2002, 12, 561-572.
• [27] Jegouic M., Grinberg V.Y., Guingant A., Hartle T.: Baric oligomerization in α-lactalbumin/ β-lactoglobulin mixtures. J. Agric. Food Chem., 1997, 45, 19-22.
• [28] Johnston D.E., Austin B.A., Murphy R.J.: Effects of high hydrostatic pressure on milk. Milchwissenschaft, 1992, 47, 760-763.
• [29] Lanciotti R., Vannini L., Pittia P., Guerzoni M.E.: Suitability of high-dynamic-pressure-treated milk for the production of yoghurt. Food Microbiol., 2004, 21, 753-760.
• [30] Law A.J.R., Leaver J., Felipe X., Ferragut V., Pla R., Guamis B.: Comparison of the effects of high pressure and thermal treatments on the casein micelles in goat’s milk. J. Agric. Food Chem., 1998,46 (7), 2523-2530.
• [31] Lopez-Fandino R.: High pressure-induced changes in milk proteins and possible applications in dairy technology. Int. Dairy J., 2006, 16, 1116-1131.
• [32] Lopez-Fandino R., De la Fuente M.A., Ramos M., Olano A.: Distribution of minerals and proteins between the soluble and colloidal phases of pressurized milks from different species. J. Dairy Res.,1998, 65, 69-78.
• [33] Lopez-Fandino R., Olano A.: Cheese-making properties of ovine and caprine milks submitted to high pressures. Le Lait, 1998, 78, 341-350.
• [34] Ludikhuyze L., Claeys W., Hendrickx M.: Combined pressure-temperature inactivation of alkaline phosphatase in bovine milk: A kinetic study. J. Food Sci., 2000, 65, 155-160.
• [35] Ludikhuyze L., Claeys W., Hendrickx M.: Effect of temperature and/or pressure on lactoperoxidase activity in bovine milk and acid whey. J. Dairy Res., 2001, 68, 625-637.
• [36] Marshall W.L., Frank E.U.: Ion product of water substance, 0 - 1000 °C, 1 - 10000 bars. New international formulation and 1st background. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1981, 10, 295-304.
• [37] Nabhan M.A., Girardet J.-M., Campagna S., Gaillard J.-L., Le Roux Y.: Isolation and characterization of copolymers of β-lactoglobulin, α-lactalbumin, κ-casein, and αS1-casein generated by pressurization and thermal treatment of raw milk. J. Dairy Sci., 2004, 87, 3614-3622.
• [38] Needs E.C., Stenning R.A., Gill A.L., Ferragut V., Rich G.T.: High-pressure treatment of milk: Effects on casein micelle structure and on enzymic coagulation. J. Dairy Res., 2000, 67, 31-42.
• [39] Olsen K., Kristensen D., Rasmussen J.T., Skibsted L.H.: Comparison of the effect of high pressure and heat on the activity of bovine xanthine oxidase. Milchwissenschaft, 2004, 59, 411-413.
• [40] Pandey P.K., Ramaswamy H.S.: Effect of high-pressure treatment of milk on lipase and γ-glutamyl transferase activity. J. Food Biochem., 2004, 28, 449-462.
• [41] Pandey P.K., Ramaswamy H.S., St-Gelais D.: Effect of high pressure processing on rennet coagulation properties of milk. Innov. Food Sci. Emerg., 2003, 4, 245-256.
• [42] Pietrzak D.: Perspektywy stosowania wysokich ciśnień w produkcji żywności wygodnej z mięsa drobiowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 2 (69), 16-28.
• [43] Pietrzak D., Trejda E., Ziarno M.: Wpływ wysokiego ciśnienia na wybrane właściwości oraz trwałość kotlecików z mięsa drobiowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 1 (74), 68-78.
• [44] Rademacher B., Hinrichs J.: Effects of high pressure treatment on indigenous enzymes in bovine milk: Reaction kinetics, inactivation and potential application. Int. Dairy J., 2006, 16, 655-661.
• [45] Rademacher B., Pfeiffer B., Kessler H.G.: Inactivation of microorganisms and enzymes in pressuretreated raw milk. In: High pressure food science, bioscience and chemistry. N. S. Isaacs. The RoyalSociety of Chemistry, Cambridge, UK, 1998, pp. 145-151.
• [46] Regnault S., Thiebaud M., Dumay E., Cheftel J.C.: Pressurisation of raw skim milk and of a dispersion of phosphocaseinate at 9 °C or 20 °C: Effects on casein micelle size distribution. Int. Dairy J.,2004, 14, 55-68.
• [47] Schmidt D.G., Buchheim W.: Elektronenmikroskopische untersuchung der feinstruktur von caseinmicellen in kuhmilch. Milchwissenschaft, 1970, 25, 596-600.
• [48] Schrader K., Buchheim W.: High pressure effects on the colloidal calcium phosphate and the structural integrity of micellar casein in milk. II. Kinetics of the casein micelle disintegration and proteininteractions in milk. Kieler Milch. Forsch., 1998, 50, 79-88.
• [49] Schrader K., Buchheim W., Morr C.V.: High pressure effects on the colloidal calcium phosphate and the structural integrity of micellar casein in milk. Part 1. High pressure dissolution of colloidal calciumphosphate in heated milk systems. Nahrung, 1997, 41, 133-138.
• [50] Schwertfeger M., Buchheim W.: Application of ultra high pressure technology in food processing. New Food, 1999, 46-49.
• [51] Scollard P.G., Beresford T.P., Needs E.C., Murphy P.M., Kelly A.L.: Plasmin activity β-lactoglobulin denaturation and proteolysis in high pressure treated milk. Int. Dairy J., 2000, 10, 835-841.
• [52] Sierra I., Vidal Valverde C., Lopez Fandino R.: Effect of high pressure on the vitamin B1 and B6 content in milk. Milchwissenschaft, 2000, 55 (7), 365-367.
• [53] Trujillo A.., Capellas M., Saldo J., Gervilla R., Guamis B.: Applications of high-hydrostatic pressure on milk and dairy products: a review. Innov. Food Sci. Emerg., 2002, 3, 295-307.
• [54] Żyngiel W., Kolenda H.: Wpływ wysokiego ciśnienia na zawartość sacharydów w sokach z marchwi utrwalonych technologią HPP. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2009, 4 (63), 149-162.

Uwagi

Rekord w opracowaniu