高圧治療中のスキムミルクにおけるカゼインミセル解離：圧力、pH、および温度の影響

再構成されたスキムミルク粉末の濁度に対するpH（5.5から7.5）および温度（5〜40度C）の影響を、周囲圧力で、および光散乱の測定により、最大500MPa）のin situでその場での状態で調査されました。高圧治療は、ミセル解離によるpHと温度のすべての組み合わせに対して、牛乳の濁度を減らしました。濁度プロファイルは、低圧（100MPa）では濁度にほとんど影響が観察されなかった特徴的なシグモイド形状を持ち、その後、濁度が極端に減少する150MPaの圧力範囲よりも強い圧力依存性が続きました。濁度プロファイルから、ミセルの完全性の破壊に対するしきい値圧力が決定され、低pHでの150MPaから高pHの350-400MPaまでの範囲が範囲されました。しきい値の圧力図は、カゼインミセルとpHのバロッスタビリティとの関係を明確に示していますが、温度の影響はほとんど示されていませんでした。この顕著なpH効果は、コロイドリン酸カルシウムとミセル構造の維持に関与するカゼインとの間の静電的相互作用の圧力誘発性変化の結果であり、ミセル系系のリン酸カルシウムバランスのシフトによって説明されました。したがって、カルシウムの状態がミセル解離プロセスで重要な役割を果たすというミセルの完全性の高圧誘導破壊のメカニズムが示唆されています。

The effect of pH (from 5.5 to 7.5) and temperature (from 5 to 40 degrees C) on the turbidity of reconstituted skim milk powder was investigated at ambient pressure and in situ under pressure (up to 500MPa) by measurement of light scattering. High-pressure treatment reduced the turbidity of milk for all combinations of pH and temperature due to micelle dissociation. The turbidity profiles had a characteristic sigmoidal shape in which almost no effect on turbidity was observed at low pressures (100MPa), followed by a stronger pressure dependency over a pressure range of 150MPa during which turbidity decreased extremely. From the turbidity profiles, the threshold pressure for disruption of micelle integrity was determined and ranged from 150MPa at low pH to 350-400MPa at high pH. The threshold pressure diagram clearly showed a relationship between the barostability of casein micelles and pH, whereas almost no effect of temperature was shown. This remarkable pH effect was a consequence of pressure-induced changes in the electrostatic interactions between colloidal calcium phosphate and the caseins responsible for maintaining micellar structure and was explained by a shift in the calcium phosphate balance in the micelle-serum system. Accordingly, a mechanism for high pressure-induced disruption of micelle integrity is suggested in which the state of calcium plays a crucial role in the micelle dissociation process.