不同熱殺菌強度對巴氏奶保存性能的影響研究

文/周 鑫 黃國旭 梅林琳 張清平

（天友乳業(yè)股份有限公司技術(shù)中心）

旨在探討不同巴氏殺菌強度對巴氏奶保存性能的影響，為優(yōu)化巴氏殺菌工藝提供依據(jù)。針對帶和不帶“閃蒸”操作的兩種不同加工工藝，采用相同的保持時間15 s，在兩種工藝中分別采用75、80、85、95 ℃的不同殺菌溫度下制備樣品，將樣品分別保存在6、10、15 ℃下，每天測定樣品對酒精的穩(wěn)定性，直到變質(zhì)為止；在第4天和第7天測定保存在10 ℃下樣品的菌落總數(shù)。以此作為比較評估樣品保存性能的客觀指標。在選用的工藝參數(shù)組合中，認定不帶“閃蒸”操作的75 ℃/15 s是最佳的加工工藝條件。

殺菌強度；巴氏奶；保存性能

巴氏殺菌法是一種相當成熟的安全、高效、節(jié)能的牛奶加工工藝，因而歷來得以普遍使用。然而，由于我國奶源、冷鏈等條件良莠不齊，為了確保產(chǎn)品在貨架期內(nèi)的保存性能，相當一段時間以來，大部分企業(yè)樂于提升殺菌溫度[1]，或變相延長保持時間[2]，甚至多次反復(fù)加熱[3]。對此，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院王加啟研究員建議在中國奶業(yè)實施“優(yōu)質(zhì)乳工程”，以改變“一熱遮百丑”的盲目傾向，向社會提供高品質(zhì)的奶產(chǎn)品，形成中國乳品核心競爭力[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

重慶市大巴山牧場生牛乳（總固體12.8～13.7 g/100 g，脂肪含量3.7～4.4 g/100 g，蛋白質(zhì)含量3.2～3.4 g/100 g，菌落總數(shù)5×103～2×104CFU/mL，體細胞數(shù)5×104～15×104個/mL），滅菌生理鹽水，平板計數(shù)瓊脂，75%中性酒精。

1.2 儀器與設(shè)備

10T/RSZN-01閃蒸系統(tǒng)、PT-20T UHT超高溫滅菌機，APV1000均質(zhì)機，TF-AS1無菌填充室，無菌室，移液槍（Eppendorf 100～1 000μL），滅菌平板（直徑9 cm），HH.BLL電熱恒溫培養(yǎng)箱，D-1-70自動蒸汽滅菌鍋，LRH-800培養(yǎng)箱，西門子冰箱（溫度波動±1 ℃）、無菌瓶（500 mL）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用帶和不帶“閃蒸”[5]操作的兩種加工工藝，分別采用75、80、85、95 ℃的殺菌溫度制備樣品，采用相同的保持時間15 s，帶“閃蒸”操作工藝做5 次平行試驗，不帶“閃蒸”操作工藝做4 次平行試驗，將樣品分別保存在6、10、15 ℃下，待做酒精試驗和測定菌落總數(shù)。

帶閃蒸工藝：生牛乳→閃蒸（85 ℃，15 s）→冷卻暫存→預(yù)熱（60～65 ℃）→均質(zhì)（180～200 bar）→殺菌（75、80、85、95℃，15 s）→冷卻→灌裝。

不帶閃蒸工藝：生牛乳→預(yù)熱（60～65 ℃）→均質(zhì)（180～200 bar）→殺菌（75、80、85、95℃，15 s）→冷卻→灌裝。

1.4 酒精試驗

按上述工藝制作的樣品分別放置于6、10、15 ℃下保存，每天15∶00～17∶00取樣做酒精試驗[6]，當試驗結(jié)果呈陽性時記錄保存天數(shù)。

方法：取牛乳2 mL于干凈的玻璃平皿中，再加入2 mL中性75%酒精溶液，搖勻立即觀察結(jié)果，均勻液體為陰性，起花或絮凝為陽性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工工藝和保存溫度對樣品保存天數(shù)的影響

1.5 菌落總數(shù)的測定

灌裝后樣品轉(zhuǎn)入6 ℃下保存，并在一天之內(nèi)按國家標準檢測菌落總數(shù)[7]；10 ℃下在保存樣品的第4天、第7天時檢測樣品菌落總數(shù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

不同加工工藝和保存溫度對乳制品保存天數(shù)的影響見表1，不同加工工藝和保存溫度下樣品保存天數(shù)見表2。由表1、表2可知，在6、10 ℃保存條件下，溫度越高，保存天數(shù)越短；在15 ℃保存條件下，各殺菌溫度保存天數(shù)接近；相同條件下，不帶閃蒸工藝的樣品保存天數(shù)更長。

所有數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示，采用SAS（8.0版）軟件的ANOVA法對數(shù)據(jù)進行方差分析，差異顯著則進行Duncan氏多重比較分析。樣品中菌落總數(shù)變化規(guī)律見表3。由表可知，帶閃蒸工藝的樣品在10 ℃條件下保存4 天，表現(xiàn)為殺菌溫度越低，細菌總數(shù)越低；不帶閃蒸工藝的樣品在10 ℃條件下保存4 天，菌落總數(shù)和殺菌溫度之間無明顯規(guī)律；不帶閃蒸工藝的樣品在10 ℃條件下保存7 天，75 ℃殺菌樣品菌落總數(shù)大部分情況最低，其余幾個殺菌溫度和菌落總數(shù)之間無明顯規(guī)律，可能是因為7 天并非樣品的壞奶時間點，缺少后續(xù)時間微生物的增長數(shù)據(jù)，所以不能完全反映出菌落總數(shù)和殺菌溫度之間的規(guī)律。

2.2 不同加工工藝10 ℃保存條件下樣品中菌落總數(shù)變化規(guī)律

3 結(jié)論

不同加工工藝10 ℃保存條件下

3.1不論是否閃蒸，上述4 個殺菌溫度樣品都表現(xiàn)為殺菌溫度越低，保存天數(shù)越長。

表1 不同加工工藝和保存溫度對乳制品保存天數(shù)的影響 單位：天

表2 不同加工工藝和保存溫度下樣品保存天數(shù) 單位：天

表3 不同加工工藝10 ℃保存條件下樣品中菌落總數(shù)變化規(guī)律 單位：CFU/mL

3.2帶閃蒸工藝，在10 ℃條件下，上述4 個殺菌溫度樣品菌落總數(shù)表現(xiàn)為殺菌溫度越低，細菌增長越慢。

3.3不帶閃蒸工藝，在10 ℃條件下保存7 天，上述4 個殺菌溫度中75 ℃殺菌樣品大部分情況菌落總數(shù)較低。

3.4取消閃蒸工藝，樣品保存天數(shù)更長。

綜上所述，對于試驗所用生牛乳（符合優(yōu)質(zhì)乳工程奶源“特優(yōu)級”要求），在75～95 ℃的殺菌溫度范圍內(nèi)，選擇75 ℃/15 s一次性連續(xù)熱處理工藝制得的產(chǎn)品，有較長穩(wěn)定保質(zhì)期。

本次研究的結(jié)果也表明，更低強度的熱處理工藝制得的產(chǎn)品可能更好地得到保存，例如國際標準推薦的巴氏殺菌參數(shù)組合72 ℃/15 s，但其作用機制和機理還需深入研究。

[1] 顧佳升，張書義，韓榮偉. 巴氏殺菌工藝是引領(lǐng)我國奶業(yè)走出困境的核心技術(shù)[J]. 中國奶牛，2016（8）：60-65.

[2] 王桂楨，陳忠澤. 巴氏殺菌工藝的改進研究[J]. 中國乳業(yè)，2017（3）：61-65.

[3] 韓榮偉，張書義，于忠娜，等. 解讀“預(yù)巴殺”[J]. 中國乳業(yè)，2017（1）：66-68.

[4] 王加啟. 建議我國實施優(yōu)質(zhì)乳工程[J]. 中國畜牧獸醫(yī)，2013（S1）：1-8.

[5] 張和平，張列兵. 現(xiàn)代乳品工業(yè)手冊[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.

[6] 施正學(xué). 牛奶蛋白熱穩(wěn)定性和酒精試驗穩(wěn)定性機理研究進展[J]. 中國乳品工業(yè)，1993（2）：89-94.

[7] 國家衛(wèi)生部. GB 4789.2-2010食品安全國家標準 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

2017-06-16）

周鑫（1980-），食品科學(xué)與工程專業(yè)，本科，工程師，主要從事乳品研發(fā)工作。