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        滅菌乳風(fēng)味提升關(guān)鍵技術(shù)研究

        2022-06-05 06:55:40盧曉莉耿云惠朱旭萌張文燕
        中國(guó)乳業(yè) 2022年5期
        關(guān)鍵詞:牛乳均質(zhì)異味

        劉 麗,陸 淳,盧曉莉,耿云惠,李 興,朱旭萌,張文燕

        君樂(lè)寶乳業(yè)集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050200

        0 引言

        目前,我國(guó)市場(chǎng)上的液態(tài)乳產(chǎn)品主要是超高溫滅菌乳,牛乳在殺菌處理的高溫和長(zhǎng)時(shí)間的條件下,內(nèi)部環(huán)境中的物質(zhì)之間會(huì)發(fā)生一系列的生化反應(yīng),造成牛乳理化指標(biāo)的變化,尤為顯著的是感官風(fēng)味發(fā)生了巨大的變化,有很大的蒸煮味、氧化味,整體呈現(xiàn)出不新鮮的感受[1,2]。殺菌處理后的牛乳在保藏過(guò)程中受保藏溫度和保藏時(shí)間的影響,風(fēng)味也會(huì)產(chǎn)生很大的變化[3]。

        影響超高溫滅菌乳風(fēng)味和口感的主要因素是牛乳、生產(chǎn)工藝和過(guò)程放置時(shí)間。牛乳的風(fēng)味受飼料、牧場(chǎng)環(huán)境、季節(jié)、奶牛身體條件等因素的影響[4,5];滅菌乳生產(chǎn)過(guò)程中放置時(shí)間越短、溫度越低,風(fēng)味和口感的變化越小,反之會(huì)受到微生物影響產(chǎn)生不良?xì)馕?;脫氣和均質(zhì)是滅菌乳生產(chǎn)工藝中最常規(guī)的兩個(gè)項(xiàng)目,但有關(guān)其參數(shù)與滅菌乳風(fēng)味之間關(guān)系的研究很少,往往直接采用設(shè)備供應(yīng)商提供的參數(shù),不能起到好的效果,甚至適得其反,影響了牛乳原本的香氣。因此,結(jié)合牛乳的實(shí)際情況,制定合適的工藝參數(shù)對(duì)提升滅菌乳的風(fēng)味和口感至關(guān)重要。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        牛乳,來(lái)源于君樂(lè)寶鹿泉優(yōu)致牧場(chǎng);市售利樂(lè)磚超高溫滅菌乳。

        1.2 試驗(yàn)儀器

        高壓均質(zhì)機(jī),GEA公司;超高溫?zé)o菌處理系統(tǒng)、利樂(lè)磚灌裝機(jī),Tetra Pak公司;溶解氧測(cè)定儀,Schott公司。

        1.3 工藝流程

        生牛乳→凈乳(雜質(zhì)度≤0.25 mg/L)→貯存(2~6 ℃)→脫氣→均質(zhì)(70 ℃)→UHT滅菌(137~138 ℃、4 s)→冷卻灌裝→滅菌乳。

        1.4 脫氣工藝的必要性

        脫氣工藝對(duì)于滅菌乳風(fēng)味改善的重要意義在于:①除去牛乳中的空氣(氧氣),降低氧氣含量,一方面可以減少殺菌過(guò)程中含硫化合物的形成,俗稱(chēng)“滅菌味”,一方面可以減弱滅菌乳貯存過(guò)程中由于氧氣存在導(dǎo)致的脂肪氧化,降低氧化味和陳舊味;②除去牛乳中的異味,包括不同飼料喂養(yǎng)帶來(lái)的飼料味,牧場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生不良造成牛乳的異味等[6]。同時(shí),牛乳中還含有很多的香氣成分,有些是易揮發(fā)的,需要研究合適的脫氣溫度及壓力,在保證氧氣和異味去除的同時(shí),保留奶香氣。

        本文脫氣溫度分別選擇50 ℃、60 ℃、70 ℃,脫氣壓力分別選擇0.1 bar、0.3 bar、0.5 bar、0.7 bar、1.0 bar,搭配成15 種不同溫度和壓力的組合,分別測(cè)定其下產(chǎn)品中殘存的氧含量,并進(jìn)行口感測(cè)試。

        1.5 均質(zhì)工藝的必要性

        滅菌乳的均質(zhì)工藝是利用均質(zhì)機(jī)在極高壓差作用下高速通過(guò)狹窄的縫隙,通過(guò)此過(guò)程形成的沖擊、剪切、空穴作用,將牛乳中脂肪球直徑從3~18 μm降至1~2 μm。均質(zhì)壓力過(guò)低時(shí),脂肪球在滅菌乳貯存過(guò)程中會(huì)重新聚合成粒徑較大的脂肪球,最終富集成脂肪層,影響口感和品質(zhì);均質(zhì)壓力過(guò)高時(shí),會(huì)破壞脂肪球膜結(jié)構(gòu),牛乳中存在的脂蛋白酶及解脂酶會(huì)在滅菌乳貯存過(guò)程中水解乳脂肪,釋放出游離脂肪酸,形成酸敗風(fēng)味或氣味[7,8]。研究發(fā)現(xiàn),均質(zhì)工藝對(duì)滅菌乳脂肪球粒徑大小的影響,直接影響到滅菌乳的感官品質(zhì)(奶香氣/乳脂肪香氣)。

        本文選取了5 個(gè)參數(shù):125 bar、150 bar、175 bar、200 bar、250 bar,通過(guò)滅菌乳粒徑大小的檢測(cè),滅菌乳脂肪上浮觀察,滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果(重點(diǎn)評(píng)價(jià)整體喜好度、奶香氣和乳脂香氣強(qiáng)度),確定最佳均質(zhì)壓力。

        1.6 口感測(cè)試方法

        整體喜好度用9點(diǎn)強(qiáng)度標(biāo)度法(1→9表示不喜歡→喜歡,<5表示不被喜歡)衡量;關(guān)鍵感官特性用10點(diǎn)強(qiáng)度標(biāo)度法(0→10表示察覺(jué)不到→極強(qiáng));口感測(cè)試選擇經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)級(jí)評(píng)審員30 人,結(jié)果取30 人的平均值。數(shù)據(jù)分析用方差分析。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 脫氣工藝對(duì)滅菌乳風(fēng)味及氧氣殘存量的影響

        由表1可以看出,脫氣溫度越高,壓力越大,滅菌乳中氧氣殘存量越低,能更好地減少滅菌乳貯存中脂肪氧化產(chǎn)生的氧化味和陳舊味。但脫氣強(qiáng)度太大,在脫去牛乳中異味和雜味的同時(shí),也會(huì)脫去奶香氣,降低口感喜好度。

        表1 不同脫氣溫度和壓力下滅菌乳中氧氣殘存量單位:ppm

        由表2可以看出,當(dāng)脫氣溫度在50 ℃時(shí),隨著脫氣壓力的增大,口感喜好度提升,脫氣壓力在0.7 bar時(shí),口感喜好度最高;超過(guò)0.7 bar之后,由于脫氣強(qiáng)度過(guò)大,奶香氣減弱,口感喜好度降低。

        表2 不同脫氣溫度和壓力下滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果

        因此,結(jié)合表1氧氣殘存量和表2口感測(cè)試結(jié)果,當(dāng)脫氣參數(shù)在50 ℃,0.7 bar;60 ℃,0.3~0.5 bar;70 ℃,0.3 bar時(shí),既能保證滅菌乳中的氧氣殘存量≤3 ppm,又能保證滅菌乳香氣成分的存留及異味的去除,為最佳脫氣參數(shù)。

        2.2 均質(zhì)工藝對(duì)滅菌乳口感及穩(wěn)定性的影響

        在脫氣溫度70 ℃、壓力0.3 bar條件下,測(cè)定不同均質(zhì)壓力對(duì)滅菌乳口感和穩(wěn)定性的影響??诟邢埠枚热?0 人的整體喜好度平均值,乳香氣強(qiáng)度和口感稠厚度平均值,見(jiàn)表3。穩(wěn)定性評(píng)價(jià)測(cè)定乳脂肪球粒徑大小和脂肪上浮觀察,脂肪上浮選取高溫(37 ℃)靜置1 個(gè)月的樣品進(jìn)行觀察,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4,穩(wěn)定性結(jié)果見(jiàn)表5。

        表3 不同均質(zhì)壓力下滅菌乳口感測(cè)試結(jié)果

        表4 脂肪上浮判定標(biāo)準(zhǔn)

        表5 不同均質(zhì)壓力下滅菌乳穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果

        由表3可見(jiàn),隨著均質(zhì)壓力的增大,乳香氣強(qiáng)度和口感稠厚度均有下降的趨勢(shì),口感喜好度逐漸降低。由表5可見(jiàn),均質(zhì)壓力越小,脂肪粒徑越大,在保質(zhì)期內(nèi)的脂肪上浮越多,當(dāng)均質(zhì)壓力在125 bar時(shí),37 ℃放置1 個(gè)月的樣品上層已完全被脂肪層覆蓋。

        因此,綜合口感喜好度和脂肪上浮情況,確定最佳均質(zhì)壓力為150 bar,既能保證滅菌乳保質(zhì)期內(nèi)的脂肪上浮,又最大限度的提升乳脂香氣,且無(wú)酸敗氣味和其他異味的產(chǎn)生。

        2.3 口感對(duì)比測(cè)試結(jié)果

        通過(guò)以上研究,確定了最佳制備參數(shù),采用最佳參數(shù)制備的滅菌乳與市售普通滅菌乳進(jìn)行口感對(duì)比測(cè)試(樣品信息見(jiàn)表6),考慮到樣品理化指標(biāo)和保質(zhì)期放置對(duì)口感喜好度的影響,選取生產(chǎn)日期和理化指標(biāo)接近的試驗(yàn)樣和對(duì)照樣,重點(diǎn)評(píng)價(jià)兩個(gè)樣品的整體喜好度、奶香氣、乳脂香氣、甜度、稠厚度、滅菌味、陳舊味和氧化味,結(jié)果見(jiàn)圖1。

        表6 樣品信息

        圖1 口感對(duì)比測(cè)試結(jié)果

        試驗(yàn)樣品制備工藝:牛乳→凈乳(雜質(zhì)度≤0.25 mg/L)→貯存(2~6 ℃)→脫氣(70 ℃、0.3bar)→均質(zhì)(70 ℃、150 bar)→UHT滅菌(137~138 ℃、4 s)→冷卻灌裝。

        由圖1可以看出,采用本研究工藝制備的滅菌乳樣品整體口感喜好度優(yōu)于市售滅菌乳產(chǎn)品,主要是在乳脂香氣和奶香氣上更優(yōu),這是由于均質(zhì)壓力低,乳脂肪球粒徑大,乳脂香氣更濃郁。另外,由于采用了合適的脫氣工藝,使得試驗(yàn)樣品中的氧氣殘存量≤3 ppm,減少了脂肪氧化帶來(lái)的陳舊味和氧化味,增加了口感喜好度。

        3 結(jié)論

        目前對(duì)滅菌乳風(fēng)味的研究,多集中在殺菌強(qiáng)度(如巴殺、UHT殺菌等)對(duì)風(fēng)味的影響上,對(duì)工藝參數(shù)的研究極少,多數(shù)采用常規(guī)設(shè)備參數(shù)。本文通過(guò)對(duì)脫氣和均質(zhì)兩項(xiàng)工藝的研究,得出如下結(jié)論:當(dāng)脫氣參數(shù)在50 ℃,0.7 bar;60 ℃,0.3~0.5 bar;70 ℃,0.3 bar時(shí),為最佳,既能保證滅菌乳中的氧氣殘存量≤3 ppm,又能保證香氣成分的存留及異味的去除。當(dāng)均質(zhì)壓力在150 bar時(shí),脂肪上浮和奶香氣達(dá)到一個(gè)平衡。通過(guò)本工藝條件制得的滅菌乳產(chǎn)品口感新鮮、無(wú)異味、奶香濃郁。

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