巴氏殺菌方法能夠最大限度保存生乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并維持風(fēng)味、顏色和口感，因此被廣泛應(yīng)用于乳制品。我國(guó)在2017年頒布的國(guó)家優(yōu)質(zhì)乳核心標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)明了對(duì)液態(tài)奶的品質(zhì)要求，對(duì)此，乳制品企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)巴氏殺菌乳的工藝研究。
生鮮乳是人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源。目前，在乳制品的制備上，我國(guó)大量使用熱處理的方式滅殺病菌微生物，但是熱處理工藝往往會(huì)導(dǎo)致熱損傷，造成乳制品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失。牛乳在熱處理過(guò)程中會(huì)發(fā)生蛋白變性、乳糖異構(gòu)化、美拉德反應(yīng)等理化反應(yīng)，對(duì)風(fēng)味、功能性及營(yíng)養(yǎng)存在影響。由于冷鏈技術(shù)成本較高，所以牛乳市場(chǎng)儲(chǔ)存方式以常溫儲(chǔ)存為主。然而，此種方式需要較高的熱處理工藝以提高保質(zhì)期，對(duì)牛乳的熱損傷大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失多，風(fēng)味改變大。
相比其他液態(tài)乳制品，巴氏殺菌乳的品類單一，各類乳制品企業(yè)的巴氏殺菌乳制備標(biāo)準(zhǔn)在72～85℃，加熱15～20 s。由于方法較為單一，所以關(guān)鍵工藝對(duì)巴氏殺菌乳的影響權(quán)重也就更大。牛乳殺菌方式主要有冷殺菌和熱殺菌2種。目前，冷殺菌尚未達(dá)到大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的需求，超聲波、超高壓、膜分離技術(shù)的殺菌實(shí)證較少。在熱殺菌上，主要使用超高溫短時(shí)滅菌法、保持殺菌法、預(yù)熱殺菌法、巴氏殺菌法，我國(guó)常用的熱處理殺菌技術(shù)是巴氏殺菌和超高溫短時(shí)滅菌法。巴氏殺菌乳能夠避免牛乳中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，盡可能保證活性物質(zhì)和風(fēng)味。
生乳過(guò)濾是實(shí)現(xiàn)巴氏殺菌乳生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵工藝之一，其主要目的是去除生乳中含有的雜質(zhì)，提高純凈度，并且在過(guò)濾時(shí)通過(guò)不同的過(guò)濾工藝，能夠形成一定剪切力在生乳中的大顆粒脂肪上，幫助生乳中的脂肪顆粒變小，在液態(tài)奶中分布更加均勻，從而提升乳制品的品質(zhì)。前沿科技如膜過(guò)濾技術(shù)，能夠有效截留原料奶中的體細(xì)胞和細(xì)菌，在學(xué)界研究上是重點(diǎn)方向之一。
根據(jù)巴氏殺菌乳的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，不同生乳會(huì)有不同的儲(chǔ)存時(shí)間。在儲(chǔ)存時(shí)，生乳中的微生物會(huì)不斷繁衍變化，其嗜冷菌數(shù)量、嗜熱需氧芽孢數(shù)量、需氧芽孢總數(shù)、菌落總數(shù)等都需要精確工藝控制，才能實(shí)現(xiàn)巴氏殺菌乳的質(zhì)量控制。
在目前的乳制品企業(yè)儲(chǔ)存規(guī)定中，明確規(guī)定儲(chǔ)存時(shí)間確定之后才開始流轉(zhuǎn)，運(yùn)輸生乳的罐體需要在卸奶后進(jìn)行消毒清潔，卸除后的生乳需要盡快加工，以確保乳制品的品質(zhì)。巴氏殺菌乳的保質(zhì)期一般為14 d。
巴氏殺菌屬于熱殺菌工藝，加熱處理是其最為關(guān)鍵的工藝。在加熱時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致生乳中的致病菌被滅殺，同時(shí)也會(huì)降低生乳中的活性物質(zhì)，流失營(yíng)養(yǎng)成分。在我國(guó)國(guó)標(biāo)中巴氏殺菌溫度是范圍值，伴隨殺菌溫度的上升，產(chǎn)品中的殘留微生物數(shù)量越少，活性物質(zhì)越低。學(xué)者在殺菌溫度工藝影響下對(duì)巴氏殺菌乳進(jìn)行探究，其結(jié)果顯示75℃、15 s時(shí)效果最佳。學(xué)者的研究同樣能夠佐證此點(diǎn)，巴氏殺菌的低溫殺菌技術(shù)能夠在滅殺病菌的同時(shí)，保留乳制品中的活性物質(zhì)和風(fēng)味。此外，相關(guān)研究者使用超高溫滅菌技術(shù)，比對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和各類檢測(cè)指標(biāo)的變化，其結(jié)果顯示，低溫處理技術(shù)最接近新鮮生乳，能夠最大限度保證品質(zhì)。學(xué)者分析對(duì)比了巴氏殺菌乳工藝參數(shù)，其結(jié)果顯示，經(jīng)優(yōu)化處理后能夠生產(chǎn)出最佳的巴氏殺菌乳。
如果在預(yù)巴氏之后再進(jìn)行巴氏殺菌，會(huì)進(jìn)一步降低活性物質(zhì)，加熱時(shí)產(chǎn)生的糠氨酸增多。巴氏殺菌工藝是常見的殺菌工藝之一，其能夠延長(zhǎng)原料乳的儲(chǔ)存時(shí)間。原理是原料乳在儲(chǔ)存入生乳罐前，利用預(yù)巴氏殺菌操作，殺滅原料乳中的致病菌，可以延長(zhǎng)保質(zhì)時(shí)間。經(jīng)預(yù)巴氏殺菌處理后，生乳保質(zhì)期能夠延長(zhǎng)至24 h，便于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。如何減少生乳熱處理中產(chǎn)生的熱損失，并確保食品安全，最大限度留存活性物質(zhì)，還需相關(guān)學(xué)者不斷進(jìn)行研究。
巴氏殺菌乳的工藝流程為生乳收集→過(guò)濾→平衡罐→過(guò)濾→冷卻→儲(chǔ)存→過(guò)濾→脂肪標(biāo)準(zhǔn)化→預(yù)殺菌→冷卻→儲(chǔ)存→脫氣→均質(zhì)→巴氏殺菌→冷卻→儲(chǔ)存→成品。
本次實(shí)驗(yàn)以生乳作為實(shí)驗(yàn)原料，生乳罐溫度保持在4℃，檢測(cè)儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)于巴氏殺菌乳原料的影響。指標(biāo)包含嗜冷菌數(shù)量、需氧芽孢總數(shù)、嗜熱需氧芽孢綜述、菌落總數(shù)、乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、酸度、乳糖、p H值。檢測(cè)時(shí)間為每4 h檢測(cè)1次，持續(xù)24 h，做3次平行。
在巴氏殺菌溫度影響上，對(duì)比不同的殺菌溫度，以5℃為變量標(biāo)準(zhǔn)，由75～95℃對(duì)比巴氏殺菌乳產(chǎn)品品質(zhì)影響，殺菌時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)一為15 s。監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括菌落總數(shù)、金黃色葡萄球菌、堿性磷酸酶、嗜冷菌。污染物如鉛、總汞、總砷、鉻、黃曲霉毒素，做3次平行。
在過(guò)濾工藝對(duì)巴氏殺菌乳的影響研究上，研究不同過(guò)濾方法對(duì)品質(zhì)的影響，檢測(cè)雜質(zhì)度、乳糖、乳脂肪、乳蛋白質(zhì)。第2次過(guò)濾時(shí)，通過(guò)自流方式從生乳罐經(jīng)過(guò)孔道式40目過(guò)濾器進(jìn)入緩沖罐，經(jīng)由離心泵進(jìn)入縫隙式80目過(guò)濾器，過(guò)濾完成后泵入儲(chǔ)存罐中，經(jīng)過(guò)巴氏殺菌取得成品，取樣檢測(cè)。相比第2次過(guò)濾，第3次過(guò)濾增加袋式200目過(guò)濾器，過(guò)濾后泵入儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)巴氏殺菌得到成品后取樣檢測(cè)。
預(yù)巴氏殺菌工藝影響研究：預(yù)巴氏殺菌使用常規(guī)預(yù)處理方法，經(jīng)過(guò)預(yù)巴氏殺菌工藝去除生乳致病菌，延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)間。檢測(cè)指標(biāo)有堿性磷酸酶、嗜冷菌數(shù)量、需氧芽孢總數(shù)、菌落總數(shù)。理化指標(biāo)如糠氨酸、乳鐵蛋白等。
巴氏殺菌使用75℃15 s，預(yù)巴氏使用85℃15 s。
由表1、表2可知，在儲(chǔ)存時(shí)間上，伴隨儲(chǔ)存時(shí)間增加，對(duì)于酸度、乳糖、脂肪、乳蛋白質(zhì)、p H值的影響不明顯，然而嗜冷菌、需氧芽孢總數(shù)、菌落總數(shù)隨著時(shí)間增加而增長(zhǎng)。在8 h儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)時(shí)，上升幅度較小，在24 h時(shí)微生物大量增長(zhǎng)，可見生乳儲(chǔ)存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8 h。
由表3可見，伴隨殺菌溫度增長(zhǎng)，糠氨酸遞增，而乳鐵蛋白以及β-乳球蛋白不斷降低。
由表4可見，在殺菌溫度中，伴隨溫度升高菌落總數(shù)不斷降低，均在100 CFU/m L以內(nèi)，滿足國(guó)標(biāo)要求。可見，75～95℃均滿足殺菌微生物指標(biāo)。
由表5可見，在不同殺菌溫度下，重金屬以及真菌毒素均屬于國(guó)標(biāo)檢出線以下標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于重金屬和真菌毒素影響不明顯。綜合來(lái)說(shuō)，殺菌溫度75℃能夠滿足殺菌要求，對(duì)重金屬、真菌毒素均滿足要求，并最大保存活性物質(zhì)。
在過(guò)濾方法上，2次過(guò)濾和3次過(guò)濾對(duì)于乳糖、脂肪、蛋白質(zhì)沒(méi)有影響，在雜質(zhì)度上能夠較好過(guò)濾。說(shuō)明3次過(guò)濾方法能夠有效過(guò)濾雜質(zhì)，提升巴氏殺菌乳的品質(zhì)。牛奶的雜質(zhì)來(lái)源主要有儲(chǔ)存設(shè)備墊圈、牧場(chǎng)環(huán)境、牛體衛(wèi)生，選用3次過(guò)濾方法能夠有效濾除雜質(zhì)。
在預(yù)巴氏處理對(duì)比下，對(duì)于乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、糠氨酸有著明顯變化，在菌落總數(shù)上降低了1倍，嗜冷菌、金黃色葡萄球菌無(wú)檢出。
預(yù)巴氏處理對(duì)比下，均能滿足國(guó)標(biāo)要求，然而熱處理會(huì)導(dǎo)致糠氨酸升高，并且大量降低乳鐵蛋白以及β-乳球蛋白。要提高巴氏殺菌乳品質(zhì)，應(yīng)避免使用預(yù)巴氏殺菌工藝，降低熱處理的熱損失。
巴氏殺菌乳的關(guān)鍵工藝對(duì)于巴氏殺菌乳的品質(zhì)有很大影響，儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)、殺菌溫度、過(guò)濾方法、預(yù)巴氏處理都能夠減少菌落總數(shù)，并且降低活性物質(zhì)。因此，伴隨熱處理溫度上升，糠氨酸濃度增大，而關(guān)鍵工藝不會(huì)導(dǎo)致生成堿性磷酸酶，同時(shí)能夠有效去除金黃色葡萄球菌。在過(guò)濾上，經(jīng)過(guò)2次、3次過(guò)濾后，能夠有效去除樣品中的雜質(zhì)，提升巴氏殺菌乳的品質(zhì)。
儲(chǔ)存時(shí)間8 h以內(nèi)能夠最大限度保存牛乳的品質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)存時(shí)間大于8 h時(shí)，會(huì)導(dǎo)致生乳中的需氧芽孢總數(shù)、嗜冷菌、菌落總數(shù)大量增加。在殺菌溫度中，75～95℃均能滿足殺菌滅毒作用。然而，在75℃殺菌溫度下能夠最大保存巴氏殺菌乳中的β-乳球蛋白、乳鐵蛋白，提升巴氏殺菌乳品質(zhì)。在過(guò)濾方法上，2次過(guò)濾和3次過(guò)濾對(duì)比，僅在雜質(zhì)度上存在區(qū)別，3次過(guò)濾能夠有效降低樣品雜質(zhì)，較為適宜。在預(yù)巴氏處理上，熱處理會(huì)導(dǎo)致巴氏殺菌乳的糠氨酸上升，β-乳球蛋白、乳鐵蛋白降低，降低巴氏殺菌乳的品質(zhì)，不應(yīng)使用預(yù)巴氏殺菌工藝。可見，巴氏殺菌乳最佳品質(zhì)應(yīng)當(dāng)為3次過(guò)濾，儲(chǔ)存時(shí)間8 h,75℃巴氏殺菌，無(wú)預(yù)巴氏處理。
