◎ 谷麗娜
(甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 武威 733006)
近年來,我國的奶牛養(yǎng)殖業(yè)獲得了空前的發(fā)展,奶業(yè)屬于我國的支柱性產(chǎn)業(yè)。牛奶能提供人體所必需的蛋白質(zhì)、免疫球蛋白以及氨基酸等。但是牛奶中同樣存在大量的微生物,為了避免微生物導(dǎo)致牛奶變質(zhì)或者腐壞的問題,實(shí)際生產(chǎn)中需要對牛奶進(jìn)行妥善地加工處理,現(xiàn)階段,最常見的加工模式就是熱加工。
液態(tài)奶進(jìn)行熱加工時(shí),因?yàn)闇囟炔粩嗌?,奶中的活性物質(zhì)會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化,會(huì)造成一定程度的損失。國際上標(biāo)志著牛奶熱處理強(qiáng)度的熱敏感指標(biāo)為I 型和II 型。其中I 型是液態(tài)奶中本來就存在的物質(zhì),但是對熱特別敏感。II 型是本身不存在于液態(tài)奶中或者占比特別少的物質(zhì),它們是在加熱的過程中產(chǎn)生的物質(zhì)。利用熱敏感指標(biāo)就能判斷液態(tài)奶是否存在過度加熱的情況。這種方法能對標(biāo)志物進(jìn)行精準(zhǔn)檢測,提高檢測的精準(zhǔn)度,為奶制品的安全檢測工作提供便利[1]。
液態(tài)奶過度加熱的標(biāo)志性物質(zhì)為羧乙基賴氨酸、糠氨酸、羧甲基賴氨酸和賴丙氨酸,它們具有相同的母核結(jié)構(gòu),都屬于氨基酸化合物的范疇。使用四級桿質(zhì)譜分析探究質(zhì)譜裂解的發(fā)展規(guī)律,發(fā)現(xiàn)它們具備相同的母核結(jié)構(gòu),所以具備相同的反應(yīng),產(chǎn)生相同的裂解碎片,并且豐度不低于80%,精度不高于0.5 ppm。因此可以把這些碎片作為探究液態(tài)奶過度加熱的標(biāo)志性碎片。
對加熱后的液態(tài)奶進(jìn)行高效液相色譜四級桿檢測,從而獲得精準(zhǔn)的質(zhì)譜數(shù)據(jù),根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)中的碎片探究加熱的牛奶中是否存在標(biāo)志物質(zhì),并根據(jù)標(biāo)志物質(zhì)判定其是否存在過度加熱的情況。在將液態(tài)奶正式進(jìn)行高效液相色譜四級桿檢測之前,應(yīng)該先對樣品進(jìn)行處理。
檢測實(shí)施模式為:①樣品和試劑。液態(tài)奶來自于牧場,新鮮采集,并放置在專門的采集瓶中,在-4 ℃的環(huán)境下進(jìn)行密封處理。羧乙基賴氨酸、糠氨酸、羧甲基賴氨酸和賴丙氨酸這4 種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)都由專門的機(jī)構(gòu)進(jìn)行采購,它們的純度分別為96%、99.1%、98%和95%。②模擬加熱操作。把在-4 ℃冷藏的液態(tài)奶進(jìn)行6 h 的混勻處理,之后放置在牛奶熱加工設(shè)備上,從50 ℃開始每間隔10 ℃放置一個(gè)樣品,直到150 ℃為止,加熱8 s 之后,放入50 mL 的樣品試管中,在-80 ℃下進(jìn)行保存。③把-80℃的樣品進(jìn)行解凍處理,吸收2 mL 的試樣放入密封的試管中,加入少量的鹽酸溶液,均勻融合后加入試管中,放到干燥箱中進(jìn)行靜置。在110 ℃下加熱60 min 后,輕輕地左右晃動(dòng)試管,之后加熱水解18 h 左右。完成加熱后,從干燥箱取出,冷卻后進(jìn)行過濾操作,對濾液進(jìn)行檢驗(yàn)。對標(biāo)志性碎片數(shù)據(jù)保留時(shí)間的一致性和碎片離子的豐度比例進(jìn)行探究,就能判斷出加熱的物質(zhì)中是否存在標(biāo)志物。如果其中的豐度不低于80%,精度不高于0.5 ppm,那就表明液態(tài)奶中含有風(fēng)險(xiǎn)化合物。④儀器。實(shí)驗(yàn)使用的儀器為四級桿質(zhì)譜系統(tǒng)儀器。使用標(biāo)志性碎片掃描技術(shù),能對過度加熱的液態(tài)奶進(jìn)行清晰地判定,有效保證牛奶的安全性,維護(hù)人們的身體健康[2]。
我國奶業(yè)使用最為頻繁的殺菌技術(shù)為巴氏殺菌技術(shù)。但是,我國對巴斯殺菌的工藝沒有清晰的定義,沒有對生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行明確的規(guī)范,所以在使用巴氏殺菌工藝時(shí)會(huì)存在一定的過度加熱情況。此外,部分企業(yè)為了減少生產(chǎn)支出,在生產(chǎn)中沒有配置完備的設(shè)備,缺少無菌平衡缸進(jìn)行處理,導(dǎo)致已經(jīng)經(jīng)過滅菌處理的奶料以40%的比率回流到平衡罐中,出現(xiàn)多次平衡滅菌情況,奶料經(jīng)受的熱處理強(qiáng)度已經(jīng)遠(yuǎn)超它所能承受的強(qiáng)度。此外,部分企業(yè)也存在保溫不規(guī)范的情況,保溫時(shí)間延長,導(dǎo)致出現(xiàn)過度加熱問題[3]。
在生牛奶中營養(yǎng)物質(zhì)占據(jù)總體質(zhì)量的12%,營養(yǎng)物質(zhì)的高效性和完整性具有重要的價(jià)值,如果加熱處理方式不當(dāng),就會(huì)導(dǎo)致其中的營養(yǎng)物質(zhì)喪失活力。牛奶進(jìn)行加熱處理的根本目的為殺菌,利用熱量使細(xì)菌細(xì)胞的蛋白質(zhì)變性而死亡。但隨著溫度的升高,牛奶的色香味也發(fā)生一定的改變,內(nèi)在的營養(yǎng)物質(zhì)也有一定的損失,所以應(yīng)該利用低熱強(qiáng)度對液態(tài)奶進(jìn)行處理。在加熱的過程中,液態(tài)奶中的乳蛋白質(zhì)也會(huì)發(fā)生一定的改變?,F(xiàn)階段,我國人均每天攝入的蛋白質(zhì)為76 g,僅有1.5 g 來自于乳制品,為發(fā)達(dá)國家的1/10 左右,其中最為珍貴的乳清蛋白僅為0.2 g,而盲目的高溫加熱處理操作會(huì)使其大量丟失,此外,礦物質(zhì)也會(huì)受到影響,嚴(yán)重?fù)p害液態(tài)奶的營養(yǎng)價(jià)值[4]。
生牛奶中含有特別少的糠氨酸,如果奶牛的飼養(yǎng)環(huán)境較為穩(wěn)定,那么牛奶中的糠氨酸含量也會(huì)處于穩(wěn)定的狀態(tài)。但是,在不同的乳制品中糠氨酸的含量存在較大差異,存在這些差異的原因主要是生牛奶在進(jìn)行加工熱處理時(shí)所經(jīng)受的熱處理強(qiáng)度不同,即殺菌溫度和在這個(gè)溫度下保持的時(shí)間的組合差異。在保質(zhì)期內(nèi)糠氨酸處于不斷遞增的狀態(tài),如果沒有進(jìn)行科學(xué)的熱處理,就會(huì)產(chǎn)生過多的糠氨酸,對人們的身體造成損害。
部分廠家缺乏對液態(tài)奶過度加熱的正確認(rèn)識(shí),導(dǎo)致奶業(yè)加熱管理工作舉步維艱,嚴(yán)重影響奶業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力,對行業(yè)的健康形象造成不利影響。
(1)在觀念上存在局限性。長期以來,部分奶業(yè)過于關(guān)注延長牛奶保質(zhì)期的技術(shù),缺乏對牛奶質(zhì)量的關(guān)注。在20 世紀(jì)初期,奶業(yè)推出了保持法滅菌奶,這種奶的保質(zhì)期較長,便于消費(fèi)者隨時(shí)進(jìn)行沖泡,但是它對牛奶中的活性物質(zhì)造成嚴(yán)重破壞,因此逐漸被市場淘汰[5]。之后,技術(shù)人員研發(fā)出多種延長牛奶保質(zhì)期的技術(shù),但仍舊與傳統(tǒng)的巴氏殺菌法存在較大差距,并且這些技術(shù)的局限性較為明顯,①在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,嚴(yán)重影響牛奶內(nèi)部的營養(yǎng)成分。②環(huán)境保護(hù)的壓力。出現(xiàn)過熱的主要原因?yàn)檠娱L牛奶的保質(zhì)期,而為了實(shí)現(xiàn)延長保質(zhì)期的目的,奶業(yè)需要使用高功能性的包裝材料,這種包裝材料并不環(huán)保,如多層聚乙烯材料以及聚偏二氯乙烯都屬于不可降解的材料,長期使用會(huì)對環(huán)境造成破壞。③需要提高設(shè)備的投資金額。因?yàn)槟蛪盒浴⒉牧虾驮O(shè)計(jì)等要素的差異,導(dǎo)致低于沸點(diǎn)和高于沸點(diǎn)的設(shè)備之間的價(jià)格存在較大的差異。
(2)消費(fèi)者缺乏對本土奶的正確認(rèn)識(shí),得出本土奶質(zhì)量差的結(jié)論過于片面。許多專家學(xué)者已經(jīng)提出奶業(yè)在加工時(shí)存在熱處理過度的情況,但是廠家和消費(fèi)者卻缺乏對此正確認(rèn)識(shí)。大部分消費(fèi)者認(rèn)為生牛奶中存在大量的微生物,要想殺滅其中的細(xì)菌,提高牛奶的質(zhì)量就應(yīng)該進(jìn)行過度加熱處理。但是,各地生牛奶的質(zhì)量分布情況存在較大差距,我國有50%以上的牛奶已經(jīng)達(dá)到A 級原料奶的標(biāo)準(zhǔn)。然而,許多擁有優(yōu)質(zhì)奶的乳品企業(yè)卻沒有生產(chǎn)出高質(zhì)量的液態(tài)奶,所以消費(fèi)者無法對本土奶質(zhì)量進(jìn)行正確評估。
(3)奶業(yè)的發(fā)展存在不合理性。乳品企業(yè)想要提高液態(tài)奶保質(zhì)期的主要目的是為交通運(yùn)輸提供充足的時(shí)間,以便能擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)的輻射范圍,增加市場占有率,擴(kuò)大企業(yè)的發(fā)展規(guī)模。對國內(nèi)奶業(yè)的發(fā)展形勢進(jìn)行分析,數(shù)年后市場中應(yīng)該只有幾個(gè)具備代表性的企業(yè),乳品企業(yè)正向集約化方向發(fā)展。但分散式的液態(tài)奶加工和發(fā)展模式更加適合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
液態(tài)奶在加工中容易出現(xiàn)過度加熱的情況,面對這個(gè)問題時(shí)應(yīng)該使用標(biāo)志性碎片掃描技術(shù)進(jìn)行科學(xué)判斷,及時(shí)處理存在危害的液態(tài)奶,保障食品的安全性。我國乳業(yè)在發(fā)展的過程中應(yīng)該對實(shí)際的市場進(jìn)行剖析,科學(xué)處理“加熱過度”問題,優(yōu)化乳業(yè)的發(fā)展結(jié)構(gòu),為消費(fèi)者提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。