牛乳杀菌新方法的探究

季文婷

牛乳杀菌有多种方法，目前用得比较多的是UHT杀菌技术和巴氏杀菌，本文将介绍牛乳的UHT杀菌技术和巴氏杀菌，并对采用超高压杀菌技术进行相关说明。

UHT杀菌技术

UHT杀菌乳的优点：新鲜，保质期长，携带，销售半径大。但UHT乳也有其自身不足，如蛋白质凝结，造成营养损失和包装费用增加，且常出现个别酸包，涨包的现象。尤其在夏季，这种问题是UHT乳应该特别注意的。

UHT乳的灭菌类型：商业灭菌。商业灭菌不同于完全无菌，而是指完全杀死致病菌，也就是允许产品中存在非致病菌。

非致病菌多为耐热菌，如微球菌，它能分解蛋白质和脂肪，且使牛乳在保质期内凝固和胨化。当然，一些细菌也能产酸，产气，致使产品出现酸包涨包现象。值得注意的是，人们通过实验鉴定知道，UHT乳经过商业杀菌后，留下的都是耐热菌，这些菌一旦遇到适宜的条件，便会繁殖生长影响UHT乳的质量安全。

UHT乳控制的关键点

UHT灭菌

（1）国产设备可保证连续生产10～12h，然后必须进行CIP清洗。原因是随着杀菌时间延长，管壁结垢速度加快，杀菌温度随之降低，当达到程序设定的临界温度，则进入自动清洗。

（2）保证进气压力。设备允许最低蒸汽压力为6kg，否则出现杀菌温度不足而需重新清洗。

（3）控制杀菌温度。国内外杀菌温度的参数也不同。总体来说，杀菌温度越高，保温时间越长就越容易出现问题。杀菌温度过高产生不利影响。例如，糊管严重，容易产生褐变及蛋白质稳定性差等问题；温度过低，不能保证货架期内微生物不繁殖。国内设备基本可满足35～40天保质期。

不同牛乳产品采用UHT杀菌所需温度

采用UHT杀菌的方法，需要根据乳产品的不同而选择不同的温度和时间搭配。

A酸性饮料：由于在酸性条件下产生不耐热微生物，所以杀菌温度不可以过高。另外，防止杀菌温度过高也有利于防止酸味剂产生酸臭味。UHT方法处理酸性乳饮料时，温度为115～120℃，4S。

B含芽孢或耐热芽孢较多的原料（如可可粉，奶粉0生产花色粉或中性乳饮料时，适当提高杀菌温度，尽量杀死芽孢，温度为139～142℃，4S。

C含芽孢或耐热芽孢的原料奶生产牛乳或中性乳饮料时，温度为137～139℃，4S。

UHT乳贮存中常见问题及解决方法

一 脂肪上浮 原因

（1）均质不当，均质压力14～21兆帕；二次均质开始时需要的低压均质，均质压力为4兆帕，再进行的二次均质压力为15～20兆帕。预热温度为60℃左右较为适宜，应尽量避免过高或过低。

（2）乳化剂乳化效果不佳。乳化剂的添加量为0.1%，不可过多也不可过少，否则会引起乳化效果不好，从而导致UHT乳质量欠佳。

（3）乳中天然酶含量超标。这种情况会破坏乳脂肪和酪蛋白表面结构，引起脂肪和酪蛋白聚集，导致脂肪上浮现象。例如，当奶牛患乳房炎时体内的酶含量就会上升。

二 蛋白凝块与乳清析出

原因：酶水解蛋白。酶有两类，一类是天然酶，如纤维蛋白酶。另一类为微生物产生的酶。

解决方法：1 尽量控制原料乳中的体细胞数量，不收购患有乳房炎牛的乳。2 严格控制乳中微生物数量。

三 酸包与涨包

酸包和涨包主要原因是微生物污染。解决方法：原料乳要彻底杀菌，设备清洗要干净。原料乳细菌总数要小于105个每毫升，嗜冷菌小于1000个每毫升，芽孢菌小于100个每毫升，耐热芽孢小于10个每毫升。

四 色、香、味改变

原因包括用H2O2对设备消毒，若有消毒液残留则存在辛辣味，涩味，影响口感。

结论：即使采用UHT杀菌方式，也应该严格检验原料乳。不能收购高酸度乳、酒精阳性乳、热不稳定乳和掺假乳等。处理乳的过程中，要根据不同类型产品采用不同温度和时间。在生产储藏过程要避免引起脂肪上浮，乳清析出，酸包涨包等问题出现。

巴氏杀菌技术

目前市场上许多鲜牛乳都采用了巴士杀菌技术。采用巴氏杀菌，可杀灭乳微生物的代谢产物和酶，如磷酸酶、淀粉酶、过氧化物酶，溶菌酶、核糖核酸酶。

巴氏杀菌技术所用的温度越高时间越短。以下是美国A级消毒奶的温度和时间63℃、30min；77 ℃、15s；89 ℃、1s；90 ℃，0.5s；94 ℃、0.1s；100 ℃、0.01s

乳在加热以后会发生相应的变化。经有关实验可知乳加热后的变化包括：可逆变化，不可逆变化和感官变化等。

1乳的加热变化

可逆变化：主要是乳糖的变旋光现象：离子平衡反应，包括pH变化；蛋白质构型的变化，如β-乳球蛋白二聚体与其单体的转化；脂肪球的冷聚集；脂肪结晶；酪蛋白缔合。

不可逆变化：气体的排除，包括O2、N2、CO2；部分钙和磷酸盐从溶解状态转变为胶体状态；乳糖的变化，生成有机酸（主要是甲酸）和乳果糖等，温度高于100 ℃尤为明显；部分有机磷酸酯甚至磷脂100℃以上发生分解；滴定酸度上升，pH下降；α-乳白蛋白的稳定性最高，β-乳球蛋白及血清白蛋白次之，免疫球蛋白最低；免疫球蛋白失活；酶被钝化，温度高于50℃时酶开始钝化，不同的酶钝化温度不同。

2乳的加热变化

不可逆变化：温度高于60℃时，游离巯基和硫氢化合物形成；氧化还原电位下降；美拉德反应发生；酪蛋白胶束的聚集，通常发生于温度高于110 ℃；脂肪球膜的变化，如钙含量的上升；甘油三酯在120 ℃以上时进行酯交换反应；内酯和甲基酮的形成（来源于脂肪）；部分维生素遭破坏。

3乳的加热变化

感官的变化：牛乳色泽的变化；牛乳风味的变化，“蒸煮味”的出现，主要来自巯基及硫氢化合物；质构的变化，乳清蛋白变性和酪蛋白胶束的聚集造成粘度上升；成胶性能得到改善，减少热凝结作用；乳油分层（Creaming）倾向减弱；脂肪球聚结稳定性减弱；乳脂肪自动氧化率降低；均质受加热强度的影响。

巴氏杀菌奶的质量保证

生奶质量

冷链保证1

生奶：细菌数：≤40万/ml；抗生素：阴性；贮存温度：4℃；P≥3.0%，F ≥3.3%；贮存时间： ≤24hr。

冷链保证2

运输：生奶的运输温度上升小于2度；奶槽车清洗后考克采样细菌数小于200个/毫升；移库产品温度控制在≤8 ℃，夜间开库瓶奶温度≤4 ℃；保鲜产品运输小于6 ℃；社区冷库温度小于4 ℃；瓶袋奶夏季奶箱温度小于15 ℃；

冷链保证3

产品：保鲜奶：<50个/ml，瓶奶：<1000个/ml；保鲜奶入库温度：

950ml、980ml牛奶入库≤4 ℃

500ml牛奶入库≤6 ℃

200ml牛奶入库≤8 ℃

其它保鲜产品入库温度≤10 ℃

瓶袋奶入库温度≤10 ℃

结论：巴氏杀菌会使乳产生可逆变化，不可逆变化和感官变化。巴氏乳的原料乳，运输时和产品都应该保持冷链。

超高压杀菌技术

牛初乳多种活性成分对热敏感，现有的热处理技术，如UHT或巴氏灭菌都会对活性物质成分造成破坏。传统杀菌难以保留热敏性蛋白的活性，超高压杀菌则可生产包含活性蛋白的牛初乳饮料。牛初乳的活性成分，如免疫球蛋白等在高压下存活而其中酵母菌，霉菌在高压下被杀死。钝化饮料中含有腐败微生物，产品保质期为6个月。

超高压杀菌的工艺简单。糖、稳定剂等配料（对热不敏感）经过热处理杀菌，冷却至不影响活性蛋白的温度，在加入牛初乳蛋白，混合调酸物质罐装装瓶在经超高压杀菌处理后销售。

超高压杀菌技术还可以用于益生菌饮料。通过高压杀灭腐败菌，能保留其中添加的有益菌。益生菌与其它热敏性成分和配料混合后，直接罐装封口（不需要经过发酵），再经过超高压杀菌处理，方可销售。

采用超高压杀菌技术生产牛乳制品时，应该注意以下两个方面：

1 超高压不能完全杀灭孢子，它不能代替无菌热处理方法，因此，超高压杀菌技术主要用于生产低酸产品或需冷藏的产品。

2由于包装食品体积在超高压下会减少10～15%，因此采用超高压杀菌技术时，包装材料必须能承受此变化。

结论：超高压杀菌可生产包含活性蛋白的牛初乳饮料。但此灭菌方式不可代替无菌热处理方法，因为不能完全杀灭孢子，且采用超高压杀菌技术的包装材料也有特定要求。

（作者单位：150036黑龙江摇篮乳业股份有限公司）