申倩，劉永峰，楊澤莎，張薇

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710062)

奶制品中因富含乳蛋白、乳脂、乳糖、維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，已成為人們普遍食用的營(yíng)養(yǎng)佳品[1-3]。生鮮奶是奶制品生產(chǎn)的基本原料，其中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是多種類群微生物天然的培養(yǎng)基，如果貯藏不當(dāng)極易導(dǎo)致腐敗變質(zhì)。家庭和超市中一般將牛奶置于2～4 ℃的冰箱中貯藏，近年來(lái)，市面上逐漸普及的帶變溫室冰箱(溫度調(diào)節(jié)范圍一般為-18～10 ℃)極大地滿足了人們的需求，用戶可以根據(jù)自身需求對(duì)冰箱溫度進(jìn)行設(shè)置[4]。研究表明，鮮奶中的細(xì)菌增殖與溫度有關(guān)，將鮮奶貯藏在10 ℃以下能抑制大多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)與繁殖[5]。潘治利等[6]研究了4 ℃ 冷藏條件下鮮奶品質(zhì)的變化以及復(fù)合天然防腐劑對(duì)鮮奶品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)4 ℃下鮮牛奶能保存3 d，通過(guò)添加復(fù)合防腐劑能有效地延長(zhǎng)鮮奶的保質(zhì)期并降低鮮奶營(yíng)養(yǎng)成分的損失。翟紅月等[7]研究了油莎草總黃酮的抑菌性以及對(duì)牛奶貯藏期的影響，結(jié)果顯示油莎草總黃酮有助于延長(zhǎng)鮮牛奶的貯藏期。盧蓉蓉等[8]將開(kāi)封后的屋頂奶貯藏于隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱中，研究了0、4、7 ℃貯藏10 d期間牛奶中微生物、乳脂等的變化，發(fā)現(xiàn)隨著貯藏溫度的升高屋頂奶品質(zhì)變化進(jìn)程加快。可見(jiàn)，不同保鮮技術(shù)和不同溫度對(duì)牛奶品質(zhì)影響的研究較多，家用冰箱中不同低溫對(duì)生鮮牛奶品質(zhì)變化的報(bào)道較為鮮見(jiàn)。

鑒于此，本文對(duì)家用冰箱分別設(shè)置0、4、10 ℃的貯藏溫度，研究生鮮牛奶貯藏5 d的感官特性、色澤、酸度和主要營(yíng)養(yǎng)成分變化，旨在為生鮮奶的低溫貯藏提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮的牛奶樣品,采集于西安市郊區(qū)奶牛養(yǎng)殖大戶所飼養(yǎng)的成年奶牛，牛奶樣品為多頭檢疫合格奶牛所產(chǎn)牛奶的混合奶，該養(yǎng)殖大戶送交原料奶的當(dāng)?shù)厝槠菲髽I(yè)檢測(cè)混合牛奶的微生物含量≤2×106CFU/mL。樣品采集后在低溫條件下快速帶回實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展試驗(yàn)。

將樣品分為45份置于50 mL的經(jīng)過(guò)高壓滅菌處理的離心管中，分3組(每組15管)分別置于家用電冰箱變溫室(設(shè)置溫度為0 ℃)、家用電冰箱冷藏室(設(shè)置溫度為4 ℃)、家用電冰箱變溫室(設(shè)置溫度為10 ℃)中貯藏5 d，每天取3管檢測(cè)其感官特性、色澤、酸度和營(yíng)養(yǎng)成分變化，測(cè)樣前上下顛倒離心管使樣品混合均勻。

1.2 試劑、儀器與設(shè)備

1.2.1 試劑

NaOH、酚酞、無(wú)水乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀，以上試劑均為分析純。

1.2.2 儀器設(shè)備

NS800分光測(cè)色儀，深圳市三恩馳科技有限公司；LactoStar乳成分分析儀，德國(guó)Funke Gerber公司；BCD-578WPU9CX家用電冰箱，合肥美菱股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 感官特性

取3 mL樣品于色差儀配套的塑料器皿中，在色澤測(cè)定前觀察生鮮牛奶的質(zhì)地、氣味和顏色等并做記錄。

1.3.2 色澤測(cè)定

對(duì)分光測(cè)色儀進(jìn)行黑板、白板矯正，測(cè)定牛奶樣品的色澤，記錄其L*、a*、b*值。

1.3.3 酸度測(cè)定

按照國(guó)標(biāo)GB 5009.239—2016的方法對(duì)生鮮牛奶進(jìn)行酸度測(cè)定。稱取10 g(精確到0.001 g)已混勻的試樣，置于150 mL錐形瓶中，加20 mL新煮沸冷卻至室溫的水，混勻，加入2.0 mL酚酞指示液，混勻后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，邊滴加邊轉(zhuǎn)動(dòng)燒瓶，直到顏色與參比溶液的顏色相似，且5 s內(nèi)不消退，整個(gè)滴定過(guò)程應(yīng)在45 s內(nèi)完成。滴定過(guò)程中向錐形瓶中吹氮?dú)?，防止溶液吸收空氣中的CO2。記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液毫升數(shù)(V2)，根據(jù)公式(1)進(jìn)行計(jì)算。

(1)

式中：X2，試樣的酸度，°T；c2，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，mol/L；V2，滴定時(shí)所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V0，空白實(shí)驗(yàn)所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；m2，試樣的質(zhì)量，g。

1.3.4 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

采用乳成分分析儀對(duì)牛奶樣品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定。開(kāi)機(jī)后用蒸餾水對(duì)機(jī)器進(jìn)行3次清洗，取20 mL生鮮牛奶樣品于塑料杯中，放入取樣器下面，啟動(dòng)牛奶測(cè)定按鈕，記錄乳蛋白、乳脂和乳糖的值。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS(21.0)進(jìn)行5%水平的顯著性分析和1%水平的極顯著性分析(Duncan)，結(jié)果均

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫貯藏生鮮牛奶感官特性的變化

貯藏第1天，牛奶為均一的乳白色，無(wú)乳清析出且無(wú)絮狀物漂浮，氣味呈淡淡的乳香氣。貯藏第3天，牛奶表面開(kāi)始出現(xiàn)白色結(jié)塊并有少量氣泡產(chǎn)生，10 ℃貯藏的生鮮牛奶尤為嚴(yán)重。貯藏第5天，0 ℃貯藏的生鮮牛奶中有少量氣泡產(chǎn)生；4 ℃貯藏的生鮮牛奶中有少量氣泡產(chǎn)生并有絮狀物漂浮，氣味稍帶發(fā)酸；10 ℃ 貯藏的生鮮牛奶中有大量的絮狀物漂浮，伴有嚴(yán)重的腐臭味。可見(jiàn)，4 ℃和10 ℃下貯藏5 d的生鮮牛奶已發(fā)生變質(zhì)。

2.2 不同低溫貯藏生鮮牛奶色澤的變化

圖1反映了低溫貯藏下生鮮牛奶色澤的變化。生鮮牛奶的色澤用L*、a*、b*三個(gè)參數(shù)表示，L*表示亮暗(暗～亮：0～100)，a*表示紅綠(綠～紅：負(fù)～正)，b*表示黃藍(lán)(藍(lán)～黃：負(fù)～正)。由圖1-A可知，貯藏第2天，生鮮牛奶的L*值下降極顯著(P<0.01)，貯藏第3～5天，生鮮牛奶的L*值下降顯著(P<0.05)，且在10 ℃下貯藏第5天生鮮牛奶的L*值下降極顯著(P<0.01)，說(shuō)明隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)、貯藏溫度升高，生鮮牛奶顏色變暗。a*的變化如圖1-B所示，生鮮牛奶的a*值在貯藏過(guò)程中逐漸下降。0 ℃貯藏下，在貯藏第2～4天生鮮牛奶的a*值變化不顯著(P>0.05)，只有在貯藏第5天下降極顯著(P<0.01)，說(shuō)明0 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶的a*值影響較小。4 ℃貯藏下生鮮牛奶的a*值在貯藏第2天和第5天下降極顯著(P<0.01)，說(shuō)明4 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶a*值產(chǎn)生影響，10 ℃貯藏下，除第3天外，生鮮牛奶的a*值下降極顯著(P<0.01)，說(shuō)明10 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶a*值產(chǎn)生較大影響。a*值的減小使生鮮牛奶朝著發(fā)綠的趨勢(shì)變化。由圖1-C可知，在貯藏期間生鮮牛奶的b*值沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)(P>0.05)，說(shuō)明貯藏對(duì)生鮮牛奶的b*影響較小。

A-L*；B-a*；C-b*圖1 生鮮牛奶低溫貯藏過(guò)程中色澤的變化Fig.1 Changes of color of raw milk during cryopreservation注：同一指標(biāo)不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同小寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下圖相同。

2.3 不同低溫貯藏生鮮牛奶酸度的變化

根據(jù)中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布的關(guān)于生乳的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生鮮牛奶酸度的參考標(biāo)準(zhǔn)為 12～18°T。低溫貯藏生鮮牛奶酸度變化如圖2所示。貯藏過(guò)程中，生鮮牛奶的酸度總體呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。在貯藏初期，生鮮牛奶的酸度為15°T，0 ℃的貯藏條件對(duì)生鮮牛奶的酸度沒(méi)有顯著影響(P>0.05)，均呈現(xiàn)出略微增大的趨勢(shì)，在貯藏第5天上升為17°T，未超出食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍，說(shuō)明0 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶酸度影響較小。4 ℃貯藏下，貯藏前4 d生鮮牛奶的酸度沒(méi)有明顯變化，貯藏第5天，生鮮牛奶的酸度顯著升高為18°T(P<0.05)，說(shuō)明生鮮牛奶即將變質(zhì)。10 ℃貯藏下，生鮮牛奶的酸度在貯藏第2天顯著增大至17°T(P<0.05)，并在貯藏第5天極顯著上升為24°T(P<0.01)，嚴(yán)重超出了食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍，說(shuō)明生鮮牛奶已發(fā)生變質(zhì)。可見(jiàn)，采用家用冰箱0 ℃的低溫貯藏方式能明顯延長(zhǎng)生鮮牛奶的貯藏時(shí)間。

圖2 生鮮牛奶低溫貯藏過(guò)程中酸度的變化Fig.2 Changes of acidity of raw milk during cryopreservation

2.4 不同低溫貯藏生鮮牛奶乳蛋白含量的變化

低溫貯藏生鮮牛奶乳蛋白含量變化如圖3所示。貯藏第1天，生鮮牛奶的乳蛋白含量為3.1%。0 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳蛋白含量在5 d的貯藏過(guò)程中變化不顯著(P>0.05)，說(shuō)明0 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶乳蛋白的影響較小。4 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳蛋白含量只有在貯藏第2天顯著下降(P<0.05)，在貯藏第3～5天變化不顯著(P>0.05)。10 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳蛋白含量在5 d的貯藏過(guò)程中變化顯著(P<0.05)，說(shuō)明10 ℃貯藏對(duì)生鮮牛奶乳蛋白含量產(chǎn)生較大影響。

圖3 生鮮牛奶低溫貯藏過(guò)程中乳蛋白含量的變化Fig.3 Changes of protein content of raw milk during cryopreservation

2.5 不同低溫貯藏生鮮牛奶乳脂含量的變化

低溫貯藏生鮮牛奶乳脂含量變化如圖4所示。貯藏第1天，生鮮牛奶的乳脂含量為3.74%。0 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳脂含量在貯藏第3天極顯著下降為3.12%并在貯藏第5天極顯著下降為2.78%(P<0.01)。4 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳脂含量在貯藏第3天極顯著下降為3.18%并在貯藏第4天極顯著下降為2.49%(P<0.01)。10 ℃貯藏下，生鮮牛奶的乳脂含量在貯藏前4 d均極顯著下降(P<0.01)，在貯藏第5天下降為2.16%?？傊蜏刭A藏過(guò)程中生鮮牛奶的乳脂含量逐漸下降明顯，0、4、10 ℃下貯藏5 d，乳脂的損失率分別為25.67%、31.11%、 42.16%，這說(shuō)明貯藏溫度越高，生鮮牛奶乳脂損失率越高。

圖4 生鮮牛奶低溫貯藏過(guò)程中乳脂含量的變化Fig.4 Changes of fat content of raw milk during cryopreservation

2.6 不同低溫貯藏生鮮牛奶乳糖含量的變化

低溫貯藏生鮮牛奶乳脂含量變化如圖5所示。貯藏第1天，生鮮牛奶中的乳糖含量為3.81%。5 d貯藏期間，0和4 ℃貯藏下，生鮮牛奶中的乳糖含量變化不顯著(P>0.05)。10 ℃貯藏下，在貯藏第2天和第4天生鮮牛奶的乳糖含量顯著下降(P<0.05)。貯藏第5天，0、4、10 ℃貯藏下生鮮牛奶中的乳糖含量分別為3.56%、3.63%、3.34%，乳糖損失率分別為6.56%、4.72%、12.36%，這說(shuō)明貯藏溫度越高，生鮮牛奶乳糖損失率越高。

圖5 生鮮牛奶低溫貯藏過(guò)程中乳糖含量的變化Fig.5 Changes of lactose content of raw milk during cryopreservation

3 討論

生鮮牛奶的感官特性與牛奶品質(zhì)密切相關(guān)[9]。本研究結(jié)果顯示，在貯藏過(guò)程中，生鮮牛奶中逐漸出現(xiàn)氣泡和絮狀物，并伴有酸敗腐臭味的產(chǎn)生。這一現(xiàn)象可能與生鮮奶中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和牛奶中的微生物有關(guān)[10]。生鮮牛奶中的絮狀物可能是由于蛋白分解菌分解乳蛋白，致使牛奶質(zhì)地發(fā)生改變[8]。貯藏過(guò)程生鮮牛奶的腐臭味可能是多種物質(zhì)相互作用影響呈味，例如鹽類物質(zhì)影響咸味，乳糖分解影響甜味，病原微生物的傳播引起酸敗味[11-12]。

牛奶品質(zhì)變化過(guò)程中其色澤、酸度等理化特性發(fā)生了明顯變化。本研究結(jié)果顯示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，生鮮牛奶的L*值逐漸減小，并且隨著貯藏溫度升高，L*值減小的進(jìn)程加快。趙光遠(yuǎn)等[13]研究發(fā)現(xiàn)，L*值的大小與生鮮牛奶中的酪蛋白有關(guān)，在貯藏過(guò)程中，L*值的降低可能是由于酪蛋白的溶解所致，并且在低溫貯藏下此過(guò)程是不可逆的。HARTE等[14]研究發(fā)現(xiàn)，牛奶的L*值與乳脂球和酪蛋白膠束散射光粒子有關(guān)。因此，L*的降低可能是由于乳脂和酪蛋白的降解造成的。本研究中，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，生鮮牛奶的酸度逐漸上升，并隨貯藏溫度的升高而上升。這可能是由于生鮮牛奶中豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適宜溫度適合多種微生物的生長(zhǎng)繁殖，微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)導(dǎo)致生鮮牛奶酸度的上升[15]。也有研究表明，生鮮牛奶在貯藏過(guò)程中乳蛋白的變性、乳脂酸敗、碳水化合物發(fā)酵等也會(huì)引起其酸度上升[16-18]。10 ℃貯藏的生鮮牛奶在貯藏第5天嚴(yán)重超出國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)范圍，4 ℃貯藏的生鮮牛奶在貯藏第5天已達(dá)國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)范圍，0 ℃貯藏的生鮮牛奶在貯藏期內(nèi)符合國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)范圍，這與李小珍等[19]的觀點(diǎn)基本一致，即需要貯藏3 d的生鮮牛奶貯藏溫度應(yīng)保持在4 ℃以下。

乳蛋白、乳脂和乳糖含量是評(píng)價(jià)生鮮牛奶營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)[20-21]。本研究中，生鮮牛奶中的乳蛋白、乳脂和乳糖等在貯藏過(guò)程中均發(fā)生不同程度的降解，這可能是由于生鮮牛奶中細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖使得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解[22]。生鮮牛奶在5 d的貯藏過(guò)程中乳脂含量下降明顯。這可能是由于乳脂分解與解酯酶、微生物情況有關(guān)，低溫環(huán)境降低了解酯酶的活化能并抑制微生物活性，進(jìn)而使乳脂分解減緩。乳脂含量的下降也可能是由于乳脂的自動(dòng)氧化造成的。10 ℃貯藏的第5天，乳脂含量下降減緩，這可能是由于貯藏后期牛奶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消失殆盡，微生物分解乳脂受到限制，此結(jié)果與谷雪蓮等[23]對(duì)牛奶貯藏過(guò)程中乳脂變化的研究結(jié)果基本一致。生鮮牛奶貯藏過(guò)程中的乳蛋白含量總體呈下降趨勢(shì)，這與庫(kù)婷等[10]的表述一致。隨著儲(chǔ)藏溫度的升高，生鮮牛奶的乳蛋白含量變化顯著，這是因?yàn)樯r牛奶和微生物中存在蛋白酶，溫度升高提高了乳蛋白分解速率。生鮮牛奶在貯藏過(guò)程中乳糖含量降低，可能是由于乳糖被轉(zhuǎn)化為乳酸和乙醇等代謝產(chǎn)物所致。可見(jiàn)，0 ℃的貯藏溫度能使生鮮牛奶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到最大保留。

4 結(jié)論

家用電冰箱3種低溫貯藏方式對(duì)生鮮牛奶感官特性、色澤、酸度和主要營(yíng)養(yǎng)成分影響不同。相比4 ℃和10 ℃，0 ℃貯藏下生鮮牛奶感官特性良好，色澤變化幅度較小，酸度符合國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)范圍且乳脂、乳蛋白、乳糖等主要營(yíng)養(yǎng)成分損失率低?？梢?jiàn)，0 ℃下貯藏生鮮牛奶可顯著延長(zhǎng)生鮮牛奶的貯藏期并使生鮮牛奶中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到保留。