淺析學(xué)生飲用奶團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)“巴氏殺菌乳”及新技術(shù)應(yīng)用建議

柴懿

（天津科技大學(xué)，天津 300222）

國家“學(xué)生飲用奶計(jì)劃”是2000年由農(nóng)業(yè)部、教育部等七部委局聯(lián)合推廣實(shí)施的一項(xiàng)國家營養(yǎng)干預(yù)計(jì)劃，其旨在通過向在校中小學(xué)生課間提供一份優(yōu)質(zhì)牛奶，以提高他們的身體素質(zhì)并培養(yǎng)他們合理的膳食習(xí)慣。到2021年全國學(xué)生飲用奶生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)124家，日處理生乳總能力5萬多t；學(xué)生飲用奶奶源基地353家，日均生產(chǎn)生乳1.2萬多t。2020-2021學(xué)年，全國學(xué)生飲用奶日均供應(yīng)量2 500余萬份，惠及3 000多萬名中小學(xué)生，覆蓋全國7萬多所學(xué)校[1]。

黨中央、國務(wù)院高度重視學(xué)生營養(yǎng)健康和國家“學(xué)生飲用奶計(jì)劃”的發(fā)展。2018年，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)奶業(yè)振興保障乳品質(zhì)量安全的意見》明確提出要“大力推廣國家學(xué)生飲用奶計(jì)劃，增加產(chǎn)品種類，擴(kuò)大覆蓋范圍”；2019年，《國務(wù)院關(guān)于實(shí)施健康中國行動(dòng)的意見》發(fā)布，強(qiáng)調(diào)青少年學(xué)生是祖國的未來，要努力培養(yǎng)學(xué)生健康生活方式、提高他們的健康素養(yǎng)，實(shí)施“健康中國”戰(zhàn)略；近期發(fā)布的《中國居民膳食指南（2022）》，推薦攝入奶制品量提升至每天300～500g。

中國奶業(yè)協(xié)會(huì)制定并發(fā)布學(xué)生飲用奶“巴氏殺菌乳”等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于實(shí)施健康中國行動(dòng)的意見》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)奶業(yè)振興保障乳品質(zhì)量安全的意見》的具體舉措。學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)通過明確產(chǎn)品加工工藝、提高產(chǎn)品營養(yǎng)指標(biāo)，保障學(xué)生飲用奶“巴氏殺菌乳”產(chǎn)品的安全、營養(yǎng)和執(zhí)行規(guī)范。

1 標(biāo)準(zhǔn)加工工藝要求的科學(xué)性和先進(jìn)性

學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（T/DACS003-2022）明確了產(chǎn)品工藝要求，也是迄今為止在國內(nèi)唯一提出工藝條件限定的乳制品產(chǎn)品行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)要求，學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳（School Milk - Pasteurized Milk）是僅以生牛乳為原料加工，采用巴氏殺菌工藝，經(jīng)冷卻、灌裝等工序制成的液體學(xué)生飲用奶產(chǎn)品。巴氏殺菌工藝系采用至少72℃/15s、63℃/30min，或可獲得相同效果的其他溫度和時(shí)間組合的熱處理方式來有效殺滅病原性微生物，同時(shí)可最低程度地減少牛乳化學(xué)、物理以及感官變化[2]。

筆者比較了幾個(gè)奶業(yè)發(fā)達(dá)國家巴氏殺菌乳相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)（表1）發(fā)現(xiàn)，該工藝條件與歐盟法規(guī)委頒布的《動(dòng)物源性食品的特定衛(wèi)生規(guī)則2006》要求完全一致。眾所周知，歐盟是對食品安全要求最嚴(yán)的地區(qū)之一，并且對乳制品加工，特別是巴氏乳的加工具有百年以上的傳統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)，采納和應(yīng)用歐盟相關(guān)法規(guī)的要求，無疑代表著更科學(xué)、更嚴(yán)謹(jǐn)、更安全的加工工藝。

表1 各國巴氏殺菌工藝要求

國際乳制品聯(lián)合會(huì)（IDF）2022年4月公告（2022-516）“牛奶的熱處理”也提到高溫短時(shí)殺菌處理，即72℃/15s工藝條件可以有效殺滅牛奶中的致病菌，并可有效保留牛奶中固有的營養(yǎng)成分，適用于直接飲用乳制品和奶酪的加工熱處理[3]。

學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品包裝標(biāo)注“熱處理溫度和時(shí)間”，這也是國內(nèi)的“首創(chuàng)之舉”，有利于監(jiān)管部門的監(jiān)督，有利于消費(fèi)者的知情，有利于標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的規(guī)范統(tǒng)一。

可見學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳工藝要求具有合理的科學(xué)性和領(lǐng)先于國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，對乳制品加工的未來發(fā)展方向具有積極的影響和帶動(dòng)作用。

2 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了學(xué)生飲用奶“安全”特性

國家“學(xué)生飲用奶計(jì)劃”一直遵循“安全、營養(yǎng)、方便、價(jià)廉”的方針，將“安全”放在首位，學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)從原料、加工等方面強(qiáng)化了學(xué)生飲用奶的“安全”特性。

2.1 原料奶要求

原料奶符合學(xué)生飲用奶生牛乳T/DAC 003的規(guī)定，經(jīng)與歐盟、中國奶業(yè)D20團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)及食品安全國家生乳標(biāo)準(zhǔn)對比（表2），學(xué)生飲用奶生牛乳微生物限量和體細(xì)胞等直接影響產(chǎn)品質(zhì)量安全的指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)要求，并在耐熱性微生物要求方面領(lǐng)先于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 提出了“巴氏殺菌前生乳菌落總數(shù)≤3×105 CFU/mL”的要求

為滿足此要求，對原料奶的生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制提出了較高的要求，從奶牛養(yǎng)殖、到生鮮乳運(yùn)輸?shù)郊庸で暗囊幌盗协h(huán)節(jié)都更加嚴(yán)格的控制，即需要牛只更健康，生牛乳從擠出到加工前需要更嚴(yán)格的冷藏條件，更短的貯存時(shí)間，以減少貯存和加工環(huán)節(jié)造成的污染和微生物的繁殖，保障原料乳新鮮、營養(yǎng)和安全。

2.3 設(shè)定了熱處理評價(jià)指標(biāo)

通過對堿性磷酸酶（ALP）活性的檢測，以判斷熱處理強(qiáng)度是否符合72℃/15s工藝條件的要求。堿性磷酸酶是天然存在于所有生奶中的酶，是乳牛細(xì)胞代謝產(chǎn)物，它主要締合在生鮮牛奶的乳脂球膜上，其生化作用是將具磷酸絲氨?；睦业鞍缀土字扔袡C(jī)磷酸化合物酶解成磷酸及原來與磷酸相結(jié)合的有機(jī)單體，其活度受乳牛飼料條件、泌乳狀況、產(chǎn)乳量及產(chǎn)奶季節(jié)的影響?；疃缺３值淖罴裵H值為9.65～10.1，在這個(gè)范圍內(nèi)可以維系生鮮牛奶中酶促反應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡。生鮮牛乳中堿性磷酸酶的熱穩(wěn)定性大于牛奶中可能存在的病原體的熱穩(wěn)定性，牛奶巴氏殺菌加熱強(qiáng)度為63℃/30min或72℃/15s，無芽孢致病微生物可全部殺死，并將使ALP酶失去活性，因此ALP酶可作為巴氏滅菌牛奶產(chǎn)品安全性的指針[8]。最近，歐盟和美國都采用熒光法測定牛奶中的堿性磷酸酶ALP活性，作為自己檢查和巴氏消毒牛奶標(biāo)準(zhǔn)官方控制的參考方法，指標(biāo)并已降至350 mU/L以下（表3）。迄今為止，這種方法是最有效和最可靠的方法。

表3 學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳熱處理評價(jià)指標(biāo)

3 標(biāo)準(zhǔn)提高了“營養(yǎng)”指標(biāo)要求

2020年我國生鮮乳、乳制品抽檢合格率均達(dá)到99%以上，乳蛋白、乳脂肪和菌落總數(shù)的抽檢平均值分別為3.27g/100g、3.78g/100g和14.64萬CFU/mL，遠(yuǎn)高于《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 生乳》（GB 19301—2010）要求水平。體細(xì)胞數(shù)抽檢平均值27.53萬個(gè)/mL，優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)[9]。

在此背景下，學(xué)生飲用奶巴氏殺菌乳團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的理化指標(biāo)要求更高，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（表4），為學(xué)生可以提供更加有益的營養(yǎng)物質(zhì)。乳脂肪作為牛奶的主要成分之一，提供的熱量約占牛乳總熱量的一半，所含的卵磷脂能大大提高大腦的工作和學(xué)習(xí)效率。牛奶蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源，含有大量人體必需氨基酸，可以更大程度地刺激肌增長蛋白的合成，更好地為肌增長提供能量，幫助學(xué)生健康成長。

表4 學(xué)生飲用奶團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)（營養(yǎng)成分）要求對比

4 新技術(shù)在巴氏殺菌學(xué)生飲用奶加工應(yīng)用的建議

任何殺菌方式都受一定的殺菌效率的影響，如果能夠在巴氏殺菌前通過分離除菌或微濾除菌技術(shù)去除一部分生牛奶中的微生物，則可以大大提高殺菌效率，并且有效保留牛奶的營養(yǎng)成分，增加學(xué)生飲用奶的產(chǎn)品安全性和營養(yǎng)價(jià)值。

4.1 除菌分離技術(shù)

上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心進(jìn)行了離心除菌技術(shù)實(shí)驗(yàn)，將不同來源的原料乳，在4 800r/min、處理量25t/h條件下，進(jìn)行離心除菌（表5）。結(jié)果樣品1～9的原料乳在相同的離心條件下，離心除菌后細(xì)菌總數(shù)可以降低一個(gè)以上數(shù)量級，且隨著乳中細(xì)菌總數(shù)的增多，離心效果越明顯。當(dāng)乳細(xì)菌總數(shù)接近或者超過3.0×105時(shí)，離心除菌效率超過94%，可以降低1.2 以上數(shù)量級[11]?？梢?，離心除菌去除原料乳中的細(xì)菌是可行的，尤其是原料乳中細(xì)菌總數(shù)較高時(shí)，更顯示其優(yōu)越性。

表5 離心除菌對原料乳細(xì)菌總數(shù)的影響

4.2 微濾技術(shù)

微濾技術(shù)可以有效去除乳中的細(xì)菌、微粒及其他微粒子等，目前已經(jīng)獲得乳制品加工研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)可，并已投入工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。試驗(yàn)證明，在孔徑1.4μm、錯(cuò)流速率5m/s、濃縮比（VCR）為20、過膜壓力（TMP）在130～150KPa、過濾溫度（50+/-5）℃的技術(shù)參數(shù)下，微濾膜濾除細(xì)菌截留率可以達(dá)到99.94%[12]。

4.3 分離除菌技術(shù)和微濾除菌技術(shù)對比及關(guān)鍵控制點(diǎn)

分離除菌與微濾除菌技術(shù)各有特點(diǎn)，其優(yōu)缺點(diǎn)見表6。

表6 分離除菌技術(shù)和微濾除菌技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

分離除菌技術(shù)和微濾除菌技術(shù)的巴氏殺菌工藝流程基本相同，如圖1所示。

圖1 巴氏殺菌工藝流程

分離除菌技術(shù)和微濾除菌技術(shù)巴氏殺菌工藝的關(guān)鍵控制點(diǎn)需要引起注意。牛奶中脂肪球的顆粒直徑在0.1～22μm之間，基本覆蓋了乳中所有細(xì)菌的尺寸大小，會(huì)嚴(yán)重影響除菌濾過效果。因此在經(jīng)過分離除菌或微濾除菌之前都應(yīng)將乳脂肪分離出來，稀奶油和脫脂乳要分別處理。主要關(guān)鍵控制點(diǎn)有如下5點(diǎn)：

（1）生牛奶預(yù)熱（40～50℃）后經(jīng)分離機(jī)分理出稀奶油和脫脂奶；

（2）稀奶油經(jīng)短時(shí)殺菌處理（80～85℃ /15s）；

（3）脫脂奶經(jīng)分離除菌或微濾系統(tǒng)過濾除菌；

（4）殺菌后的稀奶油和除菌后的脫脂奶混合標(biāo)準(zhǔn)化處理，經(jīng)10～25Mpa均質(zhì)；

（5）巴氏殺菌72℃/15s，迅速冷卻到0～6℃灌裝、貯存。

中國奶業(yè)協(xié)會(huì)《學(xué)生飲用奶 巴氏殺菌乳》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)從原料奶、加工工藝及營養(yǎng)成分等方面提出了嚴(yán)格的要求，一些新技術(shù)，如除菌分離技術(shù)和膜過濾技術(shù)的應(yīng)用，將從技術(shù)角度更好地保證學(xué)生飲用奶的產(chǎn)品安全和營養(yǎng)保持，保障學(xué)生飲奶安全和營養(yǎng)均衡?！秾W(xué)生飲用奶 巴氏殺菌乳》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和新技術(shù)的應(yīng)用可以在全國起到示范作用，進(jìn)而推動(dòng)我國巴氏牛奶加工技術(shù)水平的整體提升。