柯妍
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高,我國(guó)乳制品行業(yè)步入了高速發(fā)展期,也帶動(dòng)了許多乳制品殺菌技術(shù)的創(chuàng)新研究。本文探討了多種新型冷殺菌法在乳制品殺菌技術(shù)中的研究應(yīng)用,并做了進(jìn)一步分析。
關(guān)鍵詞:冷殺菌法;乳制品;殺菌技術(shù);應(yīng)用
隨著國(guó)人生活水平穩(wěn)步提升、全球數(shù)字信息化的飛速發(fā)展、近年食品安全事故頻繁發(fā)生,國(guó)人的健康飲奶意識(shí)也逐漸升級(jí)完整。除了乳品生產(chǎn)企業(yè)的品牌、價(jià)格外,消費(fèi)者在向企業(yè)要質(zhì)量的同時(shí),安全性才是首要考慮更多的因素。
1.乳制品殺菌技術(shù)的現(xiàn)狀
乳制品的殺菌是一直大家最為關(guān)注的問(wèn)題,殺菌的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的保質(zhì)期、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分等許多方面。傳統(tǒng)也是乳品加工廠普遍使用的殺菌技術(shù)有以下三種(三個(gè)不同溫度的殺菌方法):
(1)低溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌法,又叫巴氏殺菌(LTLT):即讓牛奶在60℃下保持半小時(shí)左右,從而達(dá)到巴氏殺菌的目的。
(2)高溫短時(shí)間巴氏殺菌法(HTST):用于液態(tài)奶的高溫短時(shí)間殺菌工藝,是把牛奶加熱到72℃~75℃,或者是82℃~85℃,之后保持15秒~20秒,然后再進(jìn)行冷卻。
(3)超高溫瞬時(shí)滅菌(UHT):這是目前最先進(jìn)的殺菌方法,是指將原料奶在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下通過(guò)熱交換器迅速加熱到135℃~140℃,保持3秒~4秒,從而達(dá)到商業(yè)無(wú)菌的殺菌方法。
有研究報(bào)告指出,目前中國(guó)常溫液態(tài)乳和低溫液態(tài)乳銷(xiāo)售額之比為8:2,沿海大城市約為7:3,低溫液態(tài)乳的瓶頸在于冷鏈運(yùn)輸和銷(xiāo)售保存。而經(jīng)過(guò)高溫殺菌的液態(tài)乳既具有產(chǎn)品風(fēng)味,且在常溫下保存很長(zhǎng)時(shí)間,不僅克服了生產(chǎn)地域的限制,還免除了運(yùn)輸過(guò)程中所需的冷鏈,非常有利于乳制品市場(chǎng)擴(kuò)展。國(guó)內(nèi)大型乳企伊利和蒙牛之所以能在多年來(lái)位居國(guó)內(nèi)乳制品銷(xiāo)量前茅,最大的功臣莫過(guò)于無(wú)菌包裝的常溫液態(tài)乳?,F(xiàn)在常溫液態(tài)乳的消費(fèi)范圍主要集中在大中型城市、小型城市和農(nóng)村,產(chǎn)品層次低、中、高都有,包裝型式包括無(wú)菌磚包、無(wú)菌枕包、百利包等。
2.冷殺菌法在乳品殺菌技術(shù)中的升級(jí)應(yīng)用
傳統(tǒng)的乳制品殺菌采用的加熱法是使微生物的蛋白質(zhì)得到變化,從而達(dá)到殺菌的效果,這種加熱殺菌方法很安全,也十分成熟,不過(guò)也有不好的方面,如加熱殺菌會(huì)造成乳制品風(fēng)味的變化、維生素的流失等問(wèn)題,在殺菌過(guò)程中對(duì)乳制品的芽孢需要很高的溫度。
近幾年來(lái),一些新型的殺菌技術(shù)不斷出現(xiàn),并開(kāi)始慢慢應(yīng)用到乳制品生產(chǎn)中,使廣大消費(fèi)者有了更多的選擇。這些技術(shù)大致可分為三種類型:一種是冷殺菌技術(shù)包括微濾、脈沖高壓電場(chǎng),脈沖強(qiáng)光,高壓技術(shù),輻射技術(shù),高速離心技術(shù),脈沖強(qiáng)磁場(chǎng),超聲波,高壓二氧化碳,高壓均質(zhì)。第二種是熱處理方法的改進(jìn)新技術(shù)包含電阻加熱,微波,電磁波,感應(yīng)加熱,紅外線。第三種是化學(xué)技術(shù),如乳酸鏈球菌素,抗菌酶,抗菌的蛋白質(zhì)和肽及中金屬離子聚合物。下面主要介紹下乳制品的幾種冷殺菌技術(shù):
(一)微濾技術(shù)。它同超濾一樣都是用于乳制品的膜技術(shù),國(guó)內(nèi)研究較多。為保證殺菌過(guò)程中乳制品的品質(zhì),它需要在無(wú)菌冷藏的環(huán)境下進(jìn)行。微濾殺菌是將牛奶通過(guò)一個(gè)小孔的膜從而去除其中的微生物。它是將牛奶進(jìn)行脫脂處理,得到稀牛奶和脫脂乳,在將脫脂乳進(jìn)行微濾,濾膜可以將細(xì)菌和體細(xì)胞及一部分的蛋白質(zhì)截流,這樣濾出的牛奶中的細(xì)菌數(shù)量就會(huì)逐步減少,再將稀奶油進(jìn)行熱處理,熱處理后的稀牛奶和濾液混合,就會(huì)得到微濾牛奶,有時(shí)候也將混合液進(jìn)行熱處理,以來(lái)確保牛奶的衛(wèi)生。微濾技術(shù)可以將牛奶產(chǎn)芽孢的細(xì)菌減少,因此為解決由這些細(xì)菌引起的質(zhì)量問(wèn)題提供了一個(gè)參考方法。牛奶使用微濾技術(shù)來(lái)生產(chǎn)的工藝是比較復(fù)雜的,有時(shí)固體還會(huì)減少,牛奶經(jīng)過(guò)微濾技術(shù)處理過(guò)后使熱處理的強(qiáng)度降低,可以延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期。微濾技術(shù)用到脫脂奶的生產(chǎn)中是殺菌技術(shù)的不二選擇,用于生產(chǎn)干酪基本上是沒(méi)有氣孔的。微濾技術(shù)也有不好的一面,那就是它的膜,用的時(shí)間長(zhǎng)、工藝掌握不好,膜就會(huì)引起污染,這樣就會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題,而陶瓷膜系統(tǒng)生產(chǎn)能解決大部分清洗消毒的問(wèn)題[1],在乳品無(wú)菌包裝技術(shù)中有廣闊的應(yīng)用前景。
(二)脈沖高壓電場(chǎng)技術(shù)。它是將牛奶在高電壓脈沖下連續(xù)幾微妙,大約10-50的電壓,牛奶中的微生物細(xì)胞膜被電擊穿,這樣就產(chǎn)生了不可彌補(bǔ)的損壞,使細(xì)胞的組織也得到了破壞,導(dǎo)致微生物失去活力。不同的微生物細(xì)胞都與不同的電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)系,它們是相對(duì)應(yīng)的,脈沖高壓電場(chǎng)技術(shù)和微濾技術(shù)的用途是一樣的,使牛奶中的營(yíng)養(yǎng)元素大大減少,防止蛋白質(zhì)變性,因此它們都是最大范圍保持牛奶的原來(lái)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)。脈沖高壓電場(chǎng)技術(shù)殺菌的結(jié)果和高溫瞬時(shí)殺菌的結(jié)果基本一樣。為滿足消費(fèi)者對(duì)乳制品營(yíng)養(yǎng)、原汁原味、不含防腐劑、天然安全的要求,高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)將倍受矚目。而它工業(yè)化應(yīng)用仍需解決一些技術(shù)問(wèn)題,包括需要加強(qiáng)大流量工業(yè)化化裝置的研制,完善處理裝置的溫度監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng),以及多樣化處理室的設(shè)計(jì)[2]。
(三)超高壓冷殺菌技術(shù)。它是近年發(fā)明的一種新殺菌技術(shù),已經(jīng)被應(yīng)用到了牛奶的殺菌中了,牛奶通過(guò)400-1000帕的高壓處理20-30分鐘后,微生物的細(xì)胞會(huì)受到不可修復(fù)的損壞,細(xì)胞會(huì)逐步死亡,微生物也會(huì)跟著死亡。高壓技術(shù)可殺死大部分的非芽孢細(xì)菌,殺菌的強(qiáng)度隨壓力和處理時(shí)間的增加而加大。
(四)脈沖強(qiáng)光技術(shù)。該技術(shù)是一種冷殺菌新技術(shù),利用瞬時(shí)、高強(qiáng)度的脈沖光能量殺滅食品和包裝上的各類微生物,而對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)成分以及口感影響很小。脈沖技術(shù)已經(jīng)得到了美國(guó)FDA的批準(zhǔn),證明它是安全可靠的,在乳制品無(wú)菌包裝中應(yīng)用也是可行的。
(五)輻照技術(shù)。它是應(yīng)用原子輻照來(lái)殺死微生物的。在無(wú)需對(duì)乳品加熱,直接進(jìn)行一段時(shí)間的輻照,直接或間接的在乳品中引起一系列的化學(xué)、生物學(xué)變化,達(dá)到乳品殺菌的效果。過(guò)程看似簡(jiǎn)單,但在乳制品無(wú)菌包裝技術(shù)中的應(yīng)用一直沒(méi)有太大的進(jìn)步,原因可能是輻照技術(shù)會(huì)給乳制品在生產(chǎn)中會(huì)造成化學(xué)反應(yīng),也可能是因?yàn)橄M(fèi)者對(duì)輻照技術(shù)的害怕。在越來(lái)越重視環(huán)保、能源控制、成本節(jié)約的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境下,輻照技術(shù)在乳制品的無(wú)菌包裝生產(chǎn)技術(shù)肯定大有發(fā)展。
(六)高速離心技術(shù)。它始于60年代,其技術(shù)是原理是根據(jù)牛奶中的芽孢菌的相對(duì)密度比較大,使用離心作用就可以將其分離。牛奶通過(guò)離心作用后,其細(xì)菌數(shù)量大大降低了,牛奶中的非芽孢菌下降很少,因?yàn)樗鼈兊拿芏炔淮螅梢?jiàn)高速離心技術(shù)同微濾技術(shù)及高壓技術(shù)殺菌效果相比較是比較差的,所以牛奶經(jīng)過(guò)高速離心處理后還必須殺菌,因此離心技術(shù)不能完全取代殺菌,經(jīng)過(guò)高速離心技術(shù)處理過(guò)的牛奶,牛奶中大約百分之九十八的芽孢菌可除去,這樣的效果是HTST很難達(dá)到的。
(七)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)是將乳制品放置為頻率10-500赫茲的磁場(chǎng)中幾微妙來(lái)殺死微生物,而不影響乳制品的風(fēng)味及顏色。
(八)超聲波技術(shù)就是這種高強(qiáng)度的超聲波所產(chǎn)生的高壓和剪切力能損壞乳制品中的微生物細(xì)胞,以此來(lái)達(dá)到殺菌的目的。
4.結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,在乳制品加工中應(yīng)用新技術(shù)是科技發(fā)展的必然也是時(shí)代進(jìn)步的需要。本文介紹的幾種殺菌技術(shù)及其在生產(chǎn)乳制品中的應(yīng)用,都能較好的保存牛奶的營(yíng)養(yǎng)與天然風(fēng)味,相信在以后市場(chǎng)中將會(huì)有風(fēng)味品質(zhì)都更好的乳制品出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]呂加平,丁玉振等.牛奶微濾除菌技術(shù)研究[J].中國(guó)乳品工業(yè),2005-33-6.
[2]詹松坤,林宇燕.高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)在牛奶加工過(guò)程中的研究進(jìn)展[J].中外食品工業(yè)月刊,2014 (2) :12-13.