巴氏殺菌工藝的改進(jìn)研究

文/王桂楨 陳忠澤

（ 1 南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院；2 西峽縣食品藥品監(jiān)督和工商行政管理局）

巴氏殺菌工藝的改進(jìn)研究

文/王桂楨1陳忠澤2

（ 1 南陽(yáng)農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院；2 西峽縣食品藥品監(jiān)督和工商行政管理局）

為了延長(zhǎng)巴氏殺菌乳的保質(zhì)期，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)試制，對(duì)巴氏殺菌乳的殺菌工藝進(jìn)行改進(jìn)，采取2 次殺菌法，在均質(zhì)前增加一道“殺菌”工序，并對(duì)2 次殺菌工藝參數(shù)做了科學(xué)合理的篩選。結(jié)果表明：一次巴氏殺菌的最佳工藝參數(shù)是72 ℃、15 s，二次巴氏殺菌的最佳工藝參數(shù)是75 ℃、15 s。按上述工藝及參數(shù)生產(chǎn)出的巴氏殺菌乳在2～4 ℃下保質(zhì)期可達(dá)6 天，比通用工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品保質(zhì)期延長(zhǎng)了3 天。抽樣檢測(cè)產(chǎn)品各項(xiàng)理化、微生物指標(biāo)均合格，降低了生產(chǎn)成本，大幅度拓寬了銷售范圍。

巴氏殺菌工藝；改進(jìn)；保質(zhì)期；延長(zhǎng)

巴氏殺菌乳是以生鮮乳為原料，經(jīng)過(guò)巴氏殺菌后直接供給消費(fèi)者飲用的商品乳。巴氏殺菌乳通用的工藝流程：原料乳的驗(yàn)收→預(yù)處理→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→巴氏殺菌（72～75 ℃、15～20 s）→冷卻→灌裝→冷藏→出廠。巴氏殺菌工藝可以最大限度地保留生鮮乳中原有的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味，但存在的問題是在2～4 ℃下保質(zhì)期比較短，一般為3 天，需要在冷鏈下運(yùn)輸和銷售，很容易腐敗變質(zhì)，給乳品企業(yè)帶來(lái)很大的不便。很多乳品企業(yè)把巴氏殺菌溫度提高到80～90 ℃，但對(duì)巴氏殺菌乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味和色澤都會(huì)產(chǎn)生不良影響。因此，如何最大限度地保存巴氏殺菌乳營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和使用安全的前提下延長(zhǎng)保質(zhì)期是非常值得研究的。

通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐摸索和研究，在不改變巴氏殺菌乳營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的條件下，改變巴氏殺菌工藝，在2～4 ℃下保質(zhì)期可以延長(zhǎng)到6 天，在本地乳品加工企業(yè)應(yīng)用后，取得了很好的效果。本文對(duì)該工藝進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

1 方法與分析

1.1 巴氏殺菌方法的選擇

巴氏殺菌乳的殺菌方法有3種：低溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌法（LTLT，62～65 ℃、30 min），高溫短時(shí)間殺菌法（HTST，72～75 ℃、15～20 s），超高溫瞬間殺菌法（UHT，125～138 ℃、2～4 s）。

其中，高溫短時(shí)間殺菌法（HTST）是多數(shù)乳品企業(yè)采用的方法，是通過(guò)管式或板狀熱交換器使生鮮乳在流動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)加熱處理，與其它兩種方法比較，有許多優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，節(jié)省空間，效率高、節(jié)省熱源，加熱時(shí)間短，生鮮乳的營(yíng)養(yǎng)成分破壞小，無(wú)蒸煮味，設(shè)備投資不大，操作方便、衛(wèi)生，不必經(jīng)常拆卸。另外，設(shè)備可直接用酸、堿液進(jìn)行自動(dòng)就地清洗。因此，本試驗(yàn)也選擇高溫短時(shí)間殺菌法（HTST）。

1.2 巴氏殺菌工藝的改進(jìn)和分析

1.2.1 巴氏殺菌工藝的改進(jìn)

巴氏殺菌乳殺菌工藝改進(jìn)：在原工藝的“均質(zhì)”前加一道“巴氏殺菌”工序，采取2 次巴氏殺菌法，即把巴氏殺菌乳的工藝流程改為：原料乳的驗(yàn)收→預(yù)處理→標(biāo)準(zhǔn)化→一次巴氏殺菌（72 ℃，15 s）→均質(zhì)→二次巴氏殺菌（75 ℃，15 s）→冷卻→灌裝→冷藏→出廠。

1.2.2 改進(jìn)分析

高溫短時(shí)間殺菌法（HTST）殺菌條件是72～75 ℃、15～20 s。由于采取了2 次殺菌，為了保證生產(chǎn)線同步連續(xù)生產(chǎn)，殺菌時(shí)間選擇最短的，即2 次殺菌時(shí)間都為15 s?？紤]到第一次殺菌之后的工序是均質(zhì)，均質(zhì)的最佳溫度為63～70 ℃，若超過(guò)70 ℃，均質(zhì)時(shí)就會(huì)在均質(zhì)機(jī)中產(chǎn)生“汽窩”，因此第一次殺菌溫度選擇最低溫度72 ℃，殺菌后稍微降溫，把殺菌機(jī)的出料溫度調(diào)到68～70 ℃，確保下道均質(zhì)工序溫度為最佳溫度，同時(shí)還能減少能耗。因此，“一次巴氏殺菌”的參數(shù)采用72 ℃、15 s。

產(chǎn)后護(hù)理池的水要清新，不能施肥，最好有微流水，以有利于親魚卵巢收縮。產(chǎn)后親魚能量消耗大，在這期間應(yīng)給親魚投喂適量的飼料，增強(qiáng)親魚的體力。

第二次巴氏殺菌的溫度，分別確定為72 ℃、73 ℃、74 ℃、75 ℃，選擇不同批次的原料乳在4個(gè)殺菌溫度下分別做10 次試驗(yàn)，然后對(duì)試制品分別做感官品評(píng)和細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)。感官品評(píng)結(jié)果表明，4 個(gè)殺菌溫度對(duì)巴氏殺菌乳的感官影響不大，口感、色澤、風(fēng)味和狀態(tài)沒有明顯的差別。每個(gè)殺菌溫度下10 次細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)結(jié)果平均值見表1。

由表1可以看出，在感官品評(píng)無(wú)差別的情況下，75 ℃殺菌效果最好。因此，“二次巴氏殺菌”的參數(shù)確定為75 ℃、15 s。后期的生產(chǎn)實(shí)踐也證實(shí)“一次巴氏殺菌（ 72 ℃、15 s）”，“二次巴氏殺菌（ 75 ℃、15 s）”，效果最佳。

2 工藝改進(jìn)前后的試驗(yàn)比較

對(duì)原巴氏殺菌工藝和改進(jìn)后的巴氏殺菌工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行感官、酸度細(xì)菌總數(shù)及糠氨酸檢測(cè)結(jié)果的比較分析。

2.1 感官檢測(cè)比較分析

選擇72 人分別對(duì)兩種工藝生產(chǎn)的巴氏殺菌乳進(jìn)行感官評(píng)定（表2），品評(píng)產(chǎn)品連續(xù)保存在2～4 ℃。各感官品評(píng)項(xiàng)目的評(píng)分區(qū)間為1～5 分，計(jì)算72 個(gè)品評(píng)結(jié)果的平均值，分?jǐn)?shù)越高表明產(chǎn)品的感官品質(zhì)越好，分?jǐn)?shù)越低表明產(chǎn)品的感官品質(zhì)越差，1 分、2 分、3 分、4 分、5 分依次代表差、一般、較好、好、優(yōu)。

表1 不同巴氏殺菌溫度的殺菌效果

由表2看出，保質(zhì)期的前3 天，兩種工藝所得產(chǎn)品的各項(xiàng)感官指標(biāo)評(píng)價(jià)相差不大，第4天以后，差別越來(lái)越大，原工藝的產(chǎn)品到第4天基本變質(zhì)，評(píng)價(jià)很困難，到第6天已經(jīng)腐敗變質(zhì)，用于品評(píng)的部分樣品已乳清分離，有些項(xiàng)目已無(wú)法評(píng)價(jià)，而改進(jìn)工藝的產(chǎn)品到第6天品質(zhì)雖然有所下降，口感不是太新鮮，但無(wú)麥芽味、腐爛味、肥皂味、苦臭味或酵母味等異味，屬于正常乳。

2.2 酸度檢測(cè)結(jié)果分析

把兩種工藝生產(chǎn)的巴氏殺菌乳待測(cè)樣品保存在相同條件下（2～4 ℃），從保質(zhì)期的第1天開始分別進(jìn)行酸度測(cè)定，連續(xù)檢測(cè)6天，每天兩種工藝分別抽取兩個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，取其平均值，結(jié)果如表3。

由表3可以看出，隨著保質(zhì)期的延長(zhǎng)，產(chǎn)品的酸度均會(huì)升高，到第4天，原工藝的產(chǎn)品酸度已超過(guò)正常巴氏殺菌乳的范圍，有明顯的酸味，不能再飲用。而改進(jìn)工藝的產(chǎn)品到第4天，酸度很正常，到第6天酸度稍有上升，仍然在正常巴氏殺菌乳的范圍內(nèi)，無(wú)酸味，仍然可以飲用。

2.3 細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)結(jié)果分析

把兩種工藝生產(chǎn)的巴氏殺菌乳待測(cè)樣品都保存在相同條件下（2～4 ℃），從保質(zhì)期的第1天開始分別進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)測(cè)定，連續(xù)檢測(cè)6 天，每天兩種工藝分別抽取2 個(gè)樣品，嚴(yán)格按GB 4789.2-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行檢測(cè)，取其平均值，檢測(cè)結(jié)果見表4。

由表4可以看出，原工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在第1天細(xì)菌總數(shù)就比改進(jìn)工藝的產(chǎn)品高，隨著保質(zhì)期的延長(zhǎng)，產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)均會(huì)升高，但原工藝的產(chǎn)品細(xì)菌總數(shù)上升速度快，到第4天，原工藝的產(chǎn)品細(xì)菌總數(shù)已超過(guò)正常生鮮乳的范圍。而改進(jìn)工藝的產(chǎn)品到第6天，細(xì)菌總數(shù)仍然在正常生鮮乳的范圍內(nèi)。

表2 感官品評(píng)結(jié)果 單位：分

表3 酸度檢測(cè)結(jié)果

表4 細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)結(jié)果

表5 糠氨酸含量測(cè)定結(jié)果

2.4 糠氨酸檢測(cè)

乳制品中的糠氨酸是指乳蛋白在高溫條件下與乳糖發(fā)生“麥拉德反應(yīng)”所產(chǎn)生的衍生物。攝入過(guò)量的糠氨酸對(duì)人體健康有害。生鮮乳中糠氨酸含量低于7 mg/100 g，不含復(fù)原乳的巴氏殺菌乳中糠氨酸含量應(yīng)小于12 mg/100 g，超高溫瞬間滅菌乳（UHT）糠氨酸含量大于50 mg/100 g，乳粉中糠氨酸含量大于135 mg/100 g。通過(guò)測(cè)定巴氏殺菌乳中糠氨酸的含量，即可判斷出巴氏殺菌乳中營(yíng)養(yǎng)成分的破壞程度。

把兩種工藝生產(chǎn)的巴氏殺菌乳待測(cè)樣品都保存在相同條件（2～4 ℃），從保質(zhì)期的第1天開始使用高效液相色譜（HPLC）紫外檢測(cè)法分別進(jìn)行糠氨酸含量的測(cè)定，連續(xù)檢測(cè)6 天，每天兩種工藝分別抽取2 個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，取其平均值，結(jié)果見表5。

由表5可以看出，原工藝巴氏殺菌的溫度和時(shí)間分別為75 ℃、20 s，產(chǎn)品中糠氨酸的含量是7.78 mg/100 g，3 天后發(fā)生變質(zhì)，無(wú)法進(jìn)行高效液相色譜（HPLC）紫外檢測(cè)。改進(jìn)工藝樣品中糠氨酸的含量是7.82 mg/100 g，在6 天的保質(zhì)期內(nèi)糠氨酸的含量基本沒有變化。兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)糠氨酸的含量相差不大，每100 g只相差0.4 mg，說(shuō)明改進(jìn)工藝的兩次巴氏殺菌法對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒有影響，不會(huì)破壞乳中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.5 理化指標(biāo)檢測(cè)

對(duì)改進(jìn)工藝的巴氏殺菌乳試制產(chǎn)品分別測(cè)定脂肪、蛋白質(zhì)、非脂乳固體指標(biāo)，結(jié)果見表6。

由表6可以看出，利用改進(jìn)工藝試制的產(chǎn)品，根據(jù)巴氏殺菌乳的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB19645-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 巴氏殺菌乳》理化指標(biāo)的要求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抽樣做理化指標(biāo)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果全部合格，完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

表6 產(chǎn)品理化指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果 單位：%

對(duì)改進(jìn)前后兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行理化指標(biāo)脂肪、蛋白質(zhì)、非脂乳固體檢測(cè)對(duì)比，原工藝的產(chǎn)品在3 天保質(zhì)期內(nèi)這三項(xiàng)指標(biāo)變化不大，第4天開始變質(zhì)，無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。改進(jìn)工藝產(chǎn)品在6 天保質(zhì)期內(nèi)這三項(xiàng)指標(biāo)變化不大，全部合格。改進(jìn)工藝在延長(zhǎng)保質(zhì)期的理化指標(biāo)方面取得了理想效果。

3 結(jié)論

改進(jìn)后的巴氏殺菌工藝，在不改變產(chǎn)品的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的條件下，能延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。改進(jìn)工藝的產(chǎn)品第6天的檢測(cè)結(jié)果與原工藝產(chǎn)品在3 天的檢測(cè)結(jié)果很相近，在感官、酸度、糠氨酸、細(xì)菌總數(shù)以及理化指標(biāo)上相差不大。改進(jìn)前后兩種工藝的產(chǎn)品在第4天的檢測(cè)指標(biāo)出現(xiàn)較大差異，原工藝產(chǎn)品第4天感官、酸度、細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)指標(biāo)都超出正常乳的范圍了，屬于變質(zhì)乳，而改進(jìn)工藝后的產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)都在正常乳的范圍內(nèi)。因此，殺菌工藝的改變對(duì)產(chǎn)品保質(zhì)期的延長(zhǎng)是顯而易見的。改進(jìn)工藝只需要增加一臺(tái)殺菌機(jī)即可，費(fèi)用不高，占地面積也不大，其它工序全部按原來(lái)的參數(shù)進(jìn)行，流水線延時(shí)不長(zhǎng)。河南綠白乳制品廠巴氏殺菌乳生產(chǎn)線使用了改進(jìn)后的工藝流程，效果很理想，工藝簡(jiǎn)便、容易操作，在產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)質(zhì)量很穩(wěn)定，在炎熱的夏天，6 天的保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量也很穩(wěn)定。

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The Research on Improvements of Pasteurized Sterilizing Technics

WANG Gui-zhen1，CHEN Zhong-ze2
（1 Nanyang Vocational College of Agriculture；2 Food and Drug Administration and the Industry and Commerce Administration of Xixia Town）

In order to prolong the shelf life of pasteurized milk，sterilization process in pasteurized milk was improved through longterm experimental study and production. Two sterilization methods were taken，adding a sterilization process before homogeneous，and making scientif i c and rational screening of two parameters of the sterilization process. Results showed：the optimum technological parameters of fi rst pasteurization was 72 ℃ and 15 s，and the optimum process parameters of second pasteurization was 75 ℃ and 15 s. According to the above process and parameters，the shelf life of pasteurized milk in 2 to 4 ℃ was extended six days. Compared with the general production，the shelf life of products were extended 3 days. The physical and chemical，and microbial indexes of the samples were all qualif i ed, the production cost was reduced, and the sales range was widened greatly.

pasteurized sterilizing technics；improvements；shelf life；extend

王桂楨（1967-），女，河南省信陽(yáng)市人，大學(xué)本科，副教授，主要從事乳品加工技術(shù)的教學(xué)、研究和生產(chǎn)。

2017-01-16）