淺談乳制品的熱處理

摘要：乳制品加熱是其加工工藝中最為重要的過程，如果加熱的分寸把握不好就會嚴(yán)重影響乳制品質(zhì)量。故文章對乳制品加熱的殺菌、滅菌方法進行了介紹，并總結(jié)了其技術(shù)要點。并分析了熱處理對牛乳性質(zhì)的影響，以供其質(zhì)量控制的研究參考。

關(guān)鍵詞：乳制品 殺菌滅菌 薄膜 乳石 風(fēng)味色澤

1.引言

加熱是乳品加工工藝中最重要的一個過程。如果沒有加熱過程，可以說就不存在乳品工業(yè)。有的乳制品在法規(guī)中還規(guī)定其特別的熱處理方式，如消毒牛乳、滅菌乳、煉乳、乳粉等都是經(jīng)過加熱處理而獲得其各自特點的。熱處理的目的主要是為了公共衛(wèi)生上的殺菌和滅菌、酶的破壞，同時也是為了更好的保藏。

2、乳的殺菌、滅菌方法

從殺死微生物的觀點來看，牛乳的熱處理強度越強越好。但是，強烈的熱處理對牛乳色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)價值都會產(chǎn)生不良后果，如乳蛋白變性、牛乳味道改變等。因此，時間和溫度組合的選擇必須考慮到微生物和產(chǎn)品質(zhì)量兩個方面，以達到最佳效果。

2.1 初次殺菌

初次殺菌是用于延長牛乳貯存期的一種熱處理方法，它通常在巴氏殺菌或更嚴(yán)格的熱處理工藝之前進行。有時在大乳品廠中，不可能在收乳后立即進行巴氏殺菌或加工，因此有一部分牛乳必須在貯奶罐中貯存數(shù)小時或數(shù)天。在這種情況下，即使深度冷卻也不足以防止牛乳變質(zhì)。因此，可以采用初次殺菌，即將牛乳加熱至63-65℃，持續(xù)約15s，以減少原料乳中的細菌數(shù)。為了防止需氧芽孢在牛乳中繁殖，必須將初次殺菌后的牛乳迅速冷卻至4℃以下。

有一定必須強調(diào)，初次殺菌必須在達到巴氏殺菌程度時就停止，即任何情況下的初次殺菌都不應(yīng)導(dǎo)致磷酸酶試驗出現(xiàn)陰性。因為許多國家的法律都禁止2次巴氏殺菌。但是，初次殺菌只是一個用于特殊情況的措施，事實上，牛乳在到達乳品廠后的24h內(nèi)應(yīng)全部進行巴氏殺菌。

2.2 低溫長時巴氏殺菌

這是一種間歇式的巴氏殺菌方法，即牛乳在63℃下保持30min。其缺點是無法實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

2.3 高溫短時巴氏殺菌

高溫短時巴氏殺菌的具體時間和溫度組合可根據(jù)所處理的產(chǎn)品不同類型而變化。國際乳品聯(lián)合會推薦，用于牛乳和稀奶油的高溫短時殺菌工藝分別如下：（1）新鮮乳：72-75℃/15-20s；（2）稀奶油（脂肪含量10%-20%）：75℃/15s；（3）稀奶油（脂肪含量>20%）：>80℃/15s。

2.4 超巴氏殺菌

超巴氏殺菌是一種延長貨架期技術(shù)，換句話說，超巴氏殺菌的目的是延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，它采取的主要措施是盡最大可能避免產(chǎn)品在加工和包裝過程中再污染。這需要極高的衛(wèi)生條件和優(yōu)良的冷鏈分銷系統(tǒng)。一般冷鏈溫度越低，產(chǎn)品保質(zhì)期越長，但最高不得超過7℃。典型的超巴氏殺菌條件為125-138℃/2-4s。

2.5 超高溫滅菌和保持殺菌

超高溫滅菌和保持滅菌的目的都是殺死所有能導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)的微生物，使產(chǎn)品在室溫下貯存一段時間。典型的保持滅菌的條件為115-120℃/20-35min；而超高溫滅菌則通過升高滅菌溫度而縮短保持時間，即135-140℃/數(shù)秒從而大大改善滅菌乳的品質(zhì)。

3、熱處理對牛乳性質(zhì)的影響

牛乳是一種熱敏性物質(zhì)，因此，研究熱處理對牛乳性質(zhì)的影響對于控制產(chǎn)品質(zhì)量有著密切的關(guān)系。

3.1 形成薄膜

牛乳在40℃以上加熱時，液面生產(chǎn)薄膜，且隨著時間的延長，其厚度也隨之增加。這種薄膜形成的原因是：由于水分從液面不斷蒸發(fā)，使乳液與空氣接觸界面層的蛋白質(zhì)不斷濃縮，從而導(dǎo)致膠體凝結(jié)形成薄膜、薄膜的乳固體中含有70%以上的脂肪和20-25%的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中以乳白蛋白居多。

防止措施：可在加熱時進行攪拌或采取其他措施減少液面水分的蒸發(fā)。

3.2 形成乳石

高溫處理或煮沸時，在牛乳接觸的加熱面上會形成乳石，其主要成分是蛋白質(zhì)、脂肪和無機物。乳石的形成不僅影響傳熱，降低熱效率，影響殺菌效果，而且還會造成乳固體的損失。因此也必須采取相應(yīng)措施進行預(yù)防。

3.3 風(fēng)味與色澤的變化

（1）風(fēng)味的變化

牛乳加熱會產(chǎn)生蒸煮味，蒸煮味的強弱與加熱溫度的高低、時間的長短有很大的關(guān)系。經(jīng)74℃/15s，牛乳即出現(xiàn)明顯的蒸煮味，這是因為β-乳球蛋白和脂肪球蛋白受熱變性所致，尤其與產(chǎn)生的揮發(fā)性硫化氫有關(guān)。75℃以上長時間加熱時，蒸煮味逐漸向焦糖味轉(zhuǎn)移。

（2）色澤的變化

牛乳經(jīng)長時間高溫加熱，其色澤會發(fā)生褐變，這類反應(yīng)屬于非酶褐變，主要是美德拉反應(yīng)，其次是由于乳糖的焦糖化反應(yīng)。

牛乳的美德拉反應(yīng)是酪蛋白的末端氨基酸-賴氨酸的游離氨基與乳糖的羰基發(fā)生反應(yīng)，最終生成褐色物質(zhì)。另外，牛乳中微量尿素的存在也被認(rèn)為是反應(yīng)的重要原因之一。

至于牛乳在高溫下乳糖焦糖化而形成的褐變，其反應(yīng)程度隨溫度與酸度而異。溫度與pH值越高，褐變越嚴(yán)重。此外，糖的還原性越強，褐變也越嚴(yán)重。因此，使用轉(zhuǎn)化糖含量高的蔗糖或混用大量葡萄糖時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的褐變，這一點需要注意。

3.4 酶的鈍化

加熱會使牛乳中酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使酶失活。牛乳中幾種主要酶的失活條件分別為解酯酶80-85℃/20s或超高溫處理；磷脂酶62. 8℃/30min或72℃/15s（可用次性質(zhì)來檢驗低溫巴氏殺菌牛乳的殺菌處理是否充分）；過氧化氫酶75℃/20min；過氧化物酶70℃/150min、75℃/25min或80℃/2.5min。

但是，如果熱處理時，牛乳中存在一些對熱穩(wěn)定的活化因子未被破壞，那么已鈍化了的酶會重新復(fù)活。所以，高溫短時殺菌處理的巴氏殺菌乳罐裝后，應(yīng)立即冷卻，并在4℃下冷藏，以抑制堿性磷酸酶的復(fù)活。

（作者單位：150036黑龍江搖籃乳業(yè)股份有限公司）