劉 麗，陸 淳，盧曉莉，耿云惠，李 興，朱旭萌，張文燕

君樂寶乳業(yè)集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050200

0 引言

目前，我國(guó)市場(chǎng)上的液態(tài)乳產(chǎn)品主要是超高溫滅菌乳，牛乳在殺菌處理的高溫和長(zhǎng)時(shí)間的條件下，內(nèi)部環(huán)境中的物質(zhì)之間會(huì)發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，造成牛乳理化指標(biāo)的變化，尤為顯著的是感官風(fēng)味發(fā)生了巨大的變化，有很大的蒸煮味、氧化味，整體呈現(xiàn)出不新鮮的感受[1，2]。殺菌處理后的牛乳在保藏過程中受保藏溫度和保藏時(shí)間的影響，風(fēng)味也會(huì)產(chǎn)生很大的變化[3]。

影響超高溫滅菌乳風(fēng)味和口感的主要因素是牛乳、生產(chǎn)工藝和過程放置時(shí)間。牛乳的風(fēng)味受飼料、牧場(chǎng)環(huán)境、季節(jié)、奶牛身體條件等因素的影響[4，5]；滅菌乳生產(chǎn)過程中放置時(shí)間越短、溫度越低，風(fēng)味和口感的變化越小，反之會(huì)受到微生物影響產(chǎn)生不良?xì)馕?；脫氣和均質(zhì)是滅菌乳生產(chǎn)工藝中最常規(guī)的兩個(gè)項(xiàng)目，但有關(guān)其參數(shù)與滅菌乳風(fēng)味之間關(guān)系的研究很少，往往直接采用設(shè)備供應(yīng)商提供的參數(shù)，不能起到好的效果，甚至適得其反，影響了牛乳原本的香氣。因此，結(jié)合牛乳的實(shí)際情況，制定合適的工藝參數(shù)對(duì)提升滅菌乳的風(fēng)味和口感至關(guān)重要。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牛乳，來源于君樂寶鹿泉優(yōu)致牧場(chǎng)；市售利樂磚超高溫滅菌乳。

1.2 試驗(yàn)儀器

高壓均質(zhì)機(jī)，GEA公司；超高溫?zé)o菌處理系統(tǒng)、利樂磚灌裝機(jī)，Tetra Pak公司；溶解氧測(cè)定儀，Schott公司。

1.3 工藝流程

生牛乳→凈乳（雜質(zhì)度≤0.25 mg/L）→貯存（2～6 ℃）→脫氣→均質(zhì)（70 ℃）→UHT滅菌（137～138 ℃、4 s）→冷卻灌裝→滅菌乳。

1.4 脫氣工藝的必要性

脫氣工藝對(duì)于滅菌乳風(fēng)味改善的重要意義在于：①除去牛乳中的空氣（氧氣），降低氧氣含量，一方面可以減少殺菌過程中含硫化合物的形成，俗稱“滅菌味”，一方面可以減弱滅菌乳貯存過程中由于氧氣存在導(dǎo)致的脂肪氧化，降低氧化味和陳舊味；②除去牛乳中的異味，包括不同飼料喂養(yǎng)帶來的飼料味，牧場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生不良造成牛乳的異味等[6]。同時(shí)，牛乳中還含有很多的香氣成分，有些是易揮發(fā)的，需要研究合適的脫氣溫度及壓力，在保證氧氣和異味去除的同時(shí)，保留奶香氣。

本文脫氣溫度分別選擇50 ℃、60 ℃、70 ℃，脫氣壓力分別選擇0.1 bar、0.3 bar、0.5 bar、0.7 bar、1.0 bar，搭配成15 種不同溫度和壓力的組合，分別測(cè)定其下產(chǎn)品中殘存的氧含量，并進(jìn)行口感測(cè)試。

1.5 均質(zhì)工藝的必要性

滅菌乳的均質(zhì)工藝是利用均質(zhì)機(jī)在極高壓差作用下高速通過狹窄的縫隙，通過此過程形成的沖擊、剪切、空穴作用，將牛乳中脂肪球直徑從3～18 μm降至1～2 μm。均質(zhì)壓力過低時(shí)，脂肪球在滅菌乳貯存過程中會(huì)重新聚合成粒徑較大的脂肪球，最終富集成脂肪層，影響口感和品質(zhì)；均質(zhì)壓力過高時(shí)，會(huì)破壞脂肪球膜結(jié)構(gòu)，牛乳中存在的脂蛋白酶及解脂酶會(huì)在滅菌乳貯存過程中水解乳脂肪，釋放出游離脂肪酸，形成酸敗風(fēng)味或氣味[7，8]。研究發(fā)現(xiàn)，均質(zhì)工藝對(duì)滅菌乳脂肪球粒徑大小的影響，直接影響到滅菌乳的感官品質(zhì)（奶香氣/乳脂肪香氣）。

本文選取了5 個(gè)參數(shù)：125 bar、150 bar、175 bar、200 bar、250 bar，通過滅菌乳粒徑大小的檢測(cè)，滅菌乳脂肪上浮觀察，滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果（重點(diǎn)評(píng)價(jià)整體喜好度、奶香氣和乳脂香氣強(qiáng)度），確定最佳均質(zhì)壓力。

1.6 口感測(cè)試方法

整體喜好度用9點(diǎn)強(qiáng)度標(biāo)度法（1→9表示不喜歡→喜歡，＜5表示不被喜歡）衡量；關(guān)鍵感官特性用10點(diǎn)強(qiáng)度標(biāo)度法（0→10表示察覺不到→極強(qiáng)）；口感測(cè)試選擇經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)級(jí)評(píng)審員30 人，結(jié)果取30 人的平均值。數(shù)據(jù)分析用方差分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 脫氣工藝對(duì)滅菌乳風(fēng)味及氧氣殘存量的影響

由表1可以看出，脫氣溫度越高，壓力越大，滅菌乳中氧氣殘存量越低，能更好地減少滅菌乳貯存中脂肪氧化產(chǎn)生的氧化味和陳舊味。但脫氣強(qiáng)度太大，在脫去牛乳中異味和雜味的同時(shí)，也會(huì)脫去奶香氣，降低口感喜好度。

表1 不同脫氣溫度和壓力下滅菌乳中氧氣殘存量單位：ppm

由表2可以看出，當(dāng)脫氣溫度在50 ℃時(shí)，隨著脫氣壓力的增大，口感喜好度提升，脫氣壓力在0.7 bar時(shí)，口感喜好度最高；超過0.7 bar之后，由于脫氣強(qiáng)度過大，奶香氣減弱，口感喜好度降低。

表2 不同脫氣溫度和壓力下滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果

因此，結(jié)合表1氧氣殘存量和表2口感測(cè)試結(jié)果，當(dāng)脫氣參數(shù)在50 ℃，0.7 bar；60 ℃，0.3～0.5 bar；70 ℃，0.3 bar時(shí)，既能保證滅菌乳中的氧氣殘存量≤3 ppm，又能保證滅菌乳香氣成分的存留及異味的去除，為最佳脫氣參數(shù)。

2.2 均質(zhì)工藝對(duì)滅菌乳口感及穩(wěn)定性的影響

在脫氣溫度70 ℃、壓力0.3 bar條件下，測(cè)定不同均質(zhì)壓力對(duì)滅菌乳口感和穩(wěn)定性的影響。口感喜好度取30 人的整體喜好度平均值，乳香氣強(qiáng)度和口感稠厚度平均值，見表3。穩(wěn)定性評(píng)價(jià)測(cè)定乳脂肪球粒徑大小和脂肪上浮觀察，脂肪上浮選取高溫（37 ℃）靜置1 個(gè)月的樣品進(jìn)行觀察，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見表4，穩(wěn)定性結(jié)果見表5。

表3 不同均質(zhì)壓力下滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果

表4 脂肪上浮判定標(biāo)準(zhǔn)

表5 不同均質(zhì)壓力下滅菌乳穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果

由表3可見，隨著均質(zhì)壓力的增大，乳香氣強(qiáng)度和口感稠厚度均有下降的趨勢(shì)，口感喜好度逐漸降低。由表5可見，均質(zhì)壓力越小，脂肪粒徑越大，在保質(zhì)期內(nèi)的脂肪上浮越多，當(dāng)均質(zhì)壓力在125 bar時(shí)，37 ℃放置1 個(gè)月的樣品上層已完全被脂肪層覆蓋。

因此，綜合口感喜好度和脂肪上浮情況，確定最佳均質(zhì)壓力為150 bar，既能保證滅菌乳保質(zhì)期內(nèi)的脂肪上浮，又最大限度的提升乳脂香氣，且無酸敗氣味和其他異味的產(chǎn)生。

2.3 口感對(duì)比測(cè)試結(jié)果

通過以上研究，確定了最佳制備參數(shù)，采用最佳參數(shù)制備的滅菌乳與市售普通滅菌乳進(jìn)行口感對(duì)比測(cè)試（樣品信息見表6），考慮到樣品理化指標(biāo)和保質(zhì)期放置對(duì)口感喜好度的影響，選取生產(chǎn)日期和理化指標(biāo)接近的試驗(yàn)樣和對(duì)照樣，重點(diǎn)評(píng)價(jià)兩個(gè)樣品的整體喜好度、奶香氣、乳脂香氣、甜度、稠厚度、滅菌味、陳舊味和氧化味，結(jié)果見圖1。

表6 樣品信息

圖1 口感對(duì)比測(cè)試結(jié)果

試驗(yàn)樣品制備工藝：牛乳→凈乳（雜質(zhì)度≤0.25 mg/L）→貯存（2～6 ℃）→脫氣（70 ℃、0.3bar）→均質(zhì)（70 ℃、150 bar）→UHT滅菌（137～138 ℃、4 s）→冷卻灌裝。

由圖1可以看出，采用本研究工藝制備的滅菌乳樣品整體口感喜好度優(yōu)于市售滅菌乳產(chǎn)品，主要是在乳脂香氣和奶香氣上更優(yōu)，這是由于均質(zhì)壓力低，乳脂肪球粒徑大，乳脂香氣更濃郁。另外，由于采用了合適的脫氣工藝，使得試驗(yàn)樣品中的氧氣殘存量≤3 ppm，減少了脂肪氧化帶來的陳舊味和氧化味，增加了口感喜好度。

3 結(jié)論

目前對(duì)滅菌乳風(fēng)味的研究，多集中在殺菌強(qiáng)度（如巴殺、UHT殺菌等）對(duì)風(fēng)味的影響上，對(duì)工藝參數(shù)的研究極少，多數(shù)采用常規(guī)設(shè)備參數(shù)。本文通過對(duì)脫氣和均質(zhì)兩項(xiàng)工藝的研究，得出如下結(jié)論：當(dāng)脫氣參數(shù)在50 ℃，0.7 bar；60 ℃，0.3～0.5 bar；70 ℃，0.3 bar時(shí)，為最佳，既能保證滅菌乳中的氧氣殘存量≤3 ppm，又能保證香氣成分的存留及異味的去除。當(dāng)均質(zhì)壓力在150 bar時(shí)，脂肪上浮和奶香氣達(dá)到一個(gè)平衡。通過本工藝條件制得的滅菌乳產(chǎn)品口感新鮮、無異味、奶香濃郁。