摘要牛乳为高营养价值食品必须经杀菌处理-东海大学机构典藏系统.PDF

壹、摘要 牛乳為高營養價值食品，必須經殺菌處理，消滅病原菌以確保 飲用安全，其殺菌條件愈高，乳中殘留酵素活性及生菌數愈低，保 存期愈長，然而，不同的殺菌條件造成牛乳不同程度之理化學性質 變化。本研究主要藉不同殺菌條件之鮮乳，依據蛋白酶 水解後胜肽 生成量，應用反應曲面法，評估鮮乳之適宜殺菌條件。首先尋找反 應曲面法二因子中心複合設計之第一因子 X 1 取得殺菌溫度；接著 以其第二因子 X 取得殺菌時間；再以 X 與 X 二因子之最高點， 2 1 2 作為二因子旋轉中心複合設計試驗之中心點，找出最適殺菌條件； 進而分析最適殺菌條件鮮乳之理化學性質，並與市售低溫鮮乳及保 久乳作比較。結果顯示，第一因子中心點為 81℃，第二因子中心 點為20 秒，以81℃，20 秒作二因子旋轉中心複合設計試驗，經蛋 白酶 水解之胜肽生成量，利用 SAS 統計軟體系統分析，得 81℃， 20 秒殺菌鮮乳之胜肽生成量落在反應曲面圖之最高點與等高線圖 之中心點；且 81℃，20 秒殺菌鮮乳之鹼性磷酶 及乳過氧化氫酶 均 呈陰性反應，其乳成分與市乳比較並無特別差異（P0.05），色澤 L*、b*值及滴定酸度較市乳低（P0.05），pH 值、有效離胺酸含量 及未變性乳清蛋白含量均高於市乳（P0.05），經 SDS電泳 分析顯示，81℃，20 秒殺菌鮮乳較市乳保有較多未變性乳清蛋白， 1 經蛋白酶 水解後，其胜肽生成量較市乳高（P 0.05），官能品評之 總接受度介於各種市乳間。所以藉體外蛋白水解試驗之胜肽生成 量，建立鮮乳最適殺菌條件為81℃維持20 秒。 關鍵詞：鮮乳、殺菌條件、蛋白水解、反應曲面法 2 貳、前言 乳汁為哺乳類動物於分娩後，母畜乳腺所分泌之白濁汁液，乃 為營養相當豐富之食物，如人乳、牛乳、豬乳…等，主要提供仔畜 賴以生存之最佳營養來源。牛乳約含88% 水分及 12% 總固形物， 總固形物包括蛋白質、脂質、乳糖及其他無機鹽類等，蛋白質富含 各種必需胺基酸，且其生物價相當高，僅次於雞蛋蛋白，為優良蛋 白質，易滋長微生物，為維護牛乳產品衛生條件、確保產品貯存期 間之品質，必須應用殺菌或滅菌方式來破壞乳中病原菌、降低酵素 活性及生菌數，以延長其保存期（Wilbey, 1996）。 於乳品工業，一般以熱處理方式殺菌，其中應用於低溫鮮乳之 殺菌方法包括：高溫短時間殺菌（HTST）、高溫殺菌（HTP）及超 高溫瞬間滅菌（UHT）等方式；而保久乳則以超高溫瞬間滅菌（UHT） 配合無菌充填密封包裝設備（Tetra Pak），或二段式高壓滅菌（瓶 裝滅菌）；相對於低溫殺菌，二段式高壓滅菌以高溫長時間加熱處 理，導致牛乳之生物利用性與一般營養價值較低（Morales et al., 2000; Adriana et al., 2003）。 不同的殺菌條件造成牛乳之理化學性質產生不同程度變化，適 當的加熱，可改變蛋白質結構，使其橫向之共價鍵斷裂，而易被蛋 白酶 水解；然而，過當的加熱將破壞乳清蛋白之三級結構，硫氫基 3 （-SH group）裸露而彼此產生雙硫鍵架橋，另一方面則係乳清蛋 白受熱變性而與酪蛋白產生疏水交互作用，形成更強而有力之橫向 共價鍵，而生成穩定的 κ－酪蛋白／β－乳球蛋白之共價複合物， 造成其結構發生嚴重變化（Vasbinder and Kruif, 2003），或致使蛋白 質與糖類間交互作用產生梅納反應（Sensidoni et al., 1999）等，此 梅納反應之鍵結強韌，不易受蛋白酶 破壞，而降低蛋白質消化率 （Erbersdobler and Dehn-Muller, 1989）。本研究主要就不同殺菌條 件鮮乳之酵素水解率作探討要點，藉不同殺菌條件之鮮乳，依據體