Обработка холодной плазмой как способ санации коровьего молока при сохранении полного питательного значения, стабильности, токсикологической и микробиологической безопасности

Почему важно переосмыслить безопасность молока

Молоко — повседневный продукт питания для многих людей, ценимый за белок, витамины и минералы. При этом традиционная безопасность молока обычно достигается нагревом, который может незаметно уменьшать содержание некоторых из этих питательных веществ. В этом исследовании рассматривается перспективная альтернатива: использование «холодной» плазмы — ионизированного газа при температуре, близкой к комнатной — для санации коровьего молока. Учёные задают простой, но важный вопрос: можно ли обезопасить молоко от микроорганизмов, не жертвуя его питательной ценностью и не меняя его характера?

Новый способ очищать молоко

В исследовании свежее коровье молоко разделили и обработали тремя разными способами. Одна часть была пастеризована, другая — стерилизована при более высокой температуре, а несколько образцов обработали холодной плазмой, созданной из воздуха или азота. В отличие от тепловых обработок, процесс плазмы поддерживал температуру молока ниже температур тела, поэтому жидкость ни разу не кипела и не нагревалась существенно. Затем команда исследовала каждый образец с разных сторон: сколько микробов выжило, оставался ли продукт безопасным в тестах на животных, как сохранились витамины и минералы и изменился ли внешний вид и поведение жидкости.

Проверка безопасности на мелких рыбках

Чтобы выявить скрытую токсичность, учёные использовали личинок данио-рерио (зебрафиш) — мелкую прозрачную рыбку, широко применяемую в медицинских и экологических исследованиях. Эти личинки подвергали воздействию разведённых образцов каждого типа молока почти в течение суток. Стерилизованное молоко, а в меньшей степени пастеризованное, вызывало высокую смертность рыб при определённых концентрациях, что свидетельствует о том, что высокая температура может создавать вредные побочные продукты или удалять защитные компоненты. Напротив, молоко, обработанное холодной плазмой, в целом давало более высокие показатели выживаемости, особенно когда плазма генерировалась на азоте. Это указывает на то, что холодная плазма — более деликатный метод, избегающий многих пагубных эффектов интенсивного нагрева.

Снижение микробной нагрузки при сохранении питательных веществ

Разумеется, любая альтернатива пастеризации должна контролировать микроорганизмы. Исследователи подсчитывали обычные бактерии, дрожжи и плесени во всех образцах. Как и ожидалось, пастеризация и стерилизация полностью устраняли обнаруживаемые микроорганизмы. Холодная плазма не давала абсолютного нулевого уровня, но более длительные обработки — 10–20 минут — снижали бактериальную и грибковую нагрузку до уровней, соответствующих требованиям пищевой безопасности. Что важно, молоко после обработки плазмой сохраняло значительно больше своего первоначального питательного профиля. Витамины группы B, особенно чувствительные к нагреву B1 и B12, а также минералы — кальций, цинк и селен — заметно снижались после стерилизации. Для сравнения, молоко, обработанное азотной холодной плазмой в течение 10 минут, показывало потери витаминов максимум около 10–11% и даже слегка повышенные уровни минералов, вероятно, из‑за испарения воды и концентрации растворённых минералов. Натуральные растительные соединения — полифенолы — также лучше сохранялись при короткой плазменной обработке, чем при длительном нагреве.

Как само молоко сохраняет структуру

Кроме безопасности и питательных веществ, команда изучала, насколько молоко остаётся однородным и как оно выглядит. Они отслеживали стабильность в течение нескольких дней, проверяли кислотность и электрическую проводимость, измеряли размер капель жира и анализировали цвет. Обработанное вообще не было — свежее молоко — оказалось наименее стабильным, с большей склонностью к слипанию частиц или расслоению. И тепловая обработка, и плазма улучшали стабильность, вероятно, за счёт незначительных изменений в белках, которые заставляют их образовывать более связную структуру. Однако стерилизация сильнее сместила pH, увеличила проводимость, увеличила размер жировых капель и вызвала заметное пожелтение молока — визуальные признаки глубокой химической трансформации. Молоко, обработанное плазмой, даже после 20 минут, демонстрировало лишь незначительные изменения кислотности и цвета, а размеры капель оставались близкими к тем, что наблюдались в свежем молоке, что говорит о том, что его структура оставалась ближе к естественному состоянию.

Что это может значить для вашего стакана молока

В сумме результаты указывают на то, что обработка холодной плазмой может обеспечить микробиологическую безопасность молока, лучше сохраняя витамины, минералы и физические качества по сравнению с традиционными методами высокой температуры. 10‑минутная обработка, особенно с использованием азота, обеспечивала наилучший баланс безопасности, низкой токсичности в тестах на зебрафиш, эффективного микробного контроля и минимальных потерь питательных веществ. Хотя необходимы дополнительные исследования для проверки долгосрочных эффектов, органолептических свойств и промышленной масштабируемости, этот подход указывает на перспективу обработки молока, сохраняющей знакомый внешний вид и текстуру свежего молока, защищающей больше его полезных компонентов и требующей меньше энергии и тепла. Иными словами, холодная плазма может помочь получить более безопасный стакан молока, который при этом ближе к тому, что выходит у коровы.

Цитирование: Grządka, E., Krajewska, M., Budzyńska, B. et al. Cold plasma treatment as a way to sanitize bovine milk while maintaining full nutritional value, stability, toxicological and microbiological safety. Sci Rep 16, 9482 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40450-5

Ключевые слова: холодная плазма молоко, нетермическая обработка пищи, безопасность молока, сохранение витаминов, молочная технология