淺談乳制品的熱處理

摘要：乳制品加熱是其加工工藝中最為重要的過程，如果加熱的分寸把握不好就會嚴重影響乳制品質量。故文章對乳制品加熱的殺菌、滅菌方法進行了介紹，并總結了其技術要點。并分析了熱處理對牛乳性質的影響，以供其質量控制的研究參考。

關鍵詞：乳制品 殺菌滅菌 薄膜 乳石 風味色澤

1.引言

加熱是乳品加工工藝中最重要的一個過程。如果沒有加熱過程，可以說就不存在乳品工業。有的乳制品在法規中還規定其特別的熱處理方式，如消毒牛乳、滅菌乳、煉乳、乳粉等都是經過加熱處理而獲得其各自特點的。熱處理的目的主要是為了公共衛生上的殺菌和滅菌、酶的破壞，同時也是為了更好的保藏。

2、乳的殺菌、滅菌方法

從殺死微生物的觀點來看，牛乳的熱處理強度越強越好。但是，強烈的熱處理對牛乳色澤、風味和營養價值都會產生不良后果，如乳蛋白變性、牛乳味道改變等。因此，時間和溫度組合的選擇必須考慮到微生物和產品質量兩個方面，以達到最佳效果。

2.1 初次殺菌

初次殺菌是用于延長牛乳貯存期的一種熱處理方法，它通常在巴氏殺菌或更嚴格的熱處理工藝之前進行。有時在大乳品廠中，不可能在收乳后立即進行巴氏殺菌或加工，因此有一部分牛乳必須在貯奶罐中貯存數小時或數天。在這種情況下，即使深度冷卻也不足以防止牛乳變質。因此，可以采用初次殺菌，即將牛乳加熱至63-65℃，持續約15s，以減少原料乳中的細菌數。為了防止需氧芽孢在牛乳中繁殖，必須將初次殺菌后的牛乳迅速冷卻至4℃以下。

有一定必須強調，初次殺菌必須在達到巴氏殺菌程度時就停止，即任何情況下的初次殺菌都不應導致磷酸酶試驗出現陰性。因為許多國家的法律都禁止2次巴氏殺菌。但是，初次殺菌只是一個用于特殊情況的措施，事實上，牛乳在到達乳品廠后的24h內應全部進行巴氏殺菌。

2.2 低溫長時巴氏殺菌

這是一種間歇式的巴氏殺菌方法，即牛乳在63℃下保持30min。其缺點是無法實現連續化生產。

2.3 高溫短時巴氏殺菌

高溫短時巴氏殺菌的具體時間和溫度組合可根據所處理的產品不同類型而變化。國際乳品聯合會推薦，用于牛乳和稀奶油的高溫短時殺菌工藝分別如下：（1）新鮮乳：72-75℃/15-20s；（2）稀奶油（脂肪含量10%-20%）：75℃/15s；（3）稀奶油（脂肪含量>20%）：>80℃/15s。

2.4 超巴氏殺菌

超巴氏殺菌是一種延長貨架期技術，換句話說，超巴氏殺菌的目的是延長產品的保質期，它采取的主要措施是盡最大可能避免產品在加工和包裝過程中再污染。這需要極高的衛生條件和優良的冷鏈分銷系統。一般冷鏈溫度越低，產品保質期越長，但最高不得超過7℃。典型的超巴氏殺菌條件為125-138℃/2-4s。

2.5 超高溫滅菌和保持殺菌

超高溫滅菌和保持滅菌的目的都是殺死所有能導致產品變質的微生物，使產品在室溫下貯存一段時間。典型的保持滅菌的條件為115-120℃/20-35min；而超高溫滅菌則通過升高滅菌溫度而縮短保持時間，即135-140℃/數秒從而大大改善滅菌乳的品質。

3、熱處理對牛乳性質的影響

牛乳是一種熱敏性物質，因此，研究熱處理對牛乳性質的影響對于控制產品質量有著密切的關系。

3.1 形成薄膜

牛乳在40℃以上加熱時，液面生產薄膜，且隨著時間的延長，其厚度也隨之增加。這種薄膜形成的原因是：由于水分從液面不斷蒸發，使乳液與空氣接觸界面層的蛋白質不斷濃縮，從而導致膠體凝結形成薄膜、薄膜的乳固體中含有70%以上的脂肪和20-25%的蛋白質，蛋白質中以乳白蛋白居多。

防止措施：可在加熱時進行攪拌或采取其他措施減少液面水分的蒸發。

3.2 形成乳石

高溫處理或煮沸時，在牛乳接觸的加熱面上會形成乳石，其主要成分是蛋白質、脂肪和無機物。乳石的形成不僅影響傳熱，降低熱效率，影響殺菌效果，而且還會造成乳固體的損失。因此也必須采取相應措施進行預防。

3.3 風味與色澤的變化

（1）風味的變化

牛乳加熱會產生蒸煮味，蒸煮味的強弱與加熱溫度的高低、時間的長短有很大的關系。經74℃/15s，牛乳即出現明顯的蒸煮味，這是因為β-乳球蛋白和脂肪球蛋白受熱變性所致，尤其與產生的揮發性硫化氫有關。75℃以上長時間加熱時，蒸煮味逐漸向焦糖味轉移。

（2）色澤的變化

牛乳經長時間高溫加熱，其色澤會發生褐變，這類反應屬于非酶褐變，主要是美德拉反應，其次是由于乳糖的焦糖化反應。

牛乳的美德拉反應是酪蛋白的末端氨基酸-賴氨酸的游離氨基與乳糖的羰基發生反應，最終生成褐色物質。另外，牛乳中微量尿素的存在也被認為是反應的重要原因之一。

至于牛乳在高溫下乳糖焦糖化而形成的褐變，其反應程度隨溫度與酸度而異。溫度與pH值越高，褐變越嚴重。此外，糖的還原性越強，褐變也越嚴重。因此，使用轉化糖含量高的蔗糖或混用大量葡萄糖時，會產生嚴重的褐變，這一點需要注意。

3.4 酶的鈍化

加熱會使牛乳中酶的結構發生變化，使酶失活。牛乳中幾種主要酶的失活條件分別為解酯酶80-85℃/20s或超高溫處理；磷脂酶62. 8℃/30min或72℃/15s（可用次性質來檢驗低溫巴氏殺菌牛乳的殺菌處理是否充分）；過氧化氫酶75℃/20min；過氧化物酶70℃/150min、75℃/25min或80℃/2.5min。

但是，如果熱處理時，牛乳中存在一些對熱穩定的活化因子未被破壞，那么已鈍化了的酶會重新復活。所以，高溫短時殺菌處理的巴氏殺菌乳罐裝后，應立即冷卻，并在4℃下冷藏，以抑制堿性磷酸酶的復活。

（作者單位：150036黑龍江搖籃乳業股份有限公司）