不同殺菌溫度對巴氏奶質量影響的研究

楊大明，柴景亮，于夢琪，張明霞

（酒鋼集團甘肅祁牧乳業有限責任公司，甘肅 嘉峪關 735100）

1 引言

生乳中含有乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白等活性營養物質，對人體健康有重要的作用，同時含有細菌、霉菌和酵母菌等有害微生物，對人體健康具有危害作用[1-2]。因此，在食用牛奶前進行殺菌處理，最大程度保留生乳中活性物質的同時，將生乳中的有害物質降低到一定的水平即人體可接受的水平，同時減少生乳在殺菌處理中產生糠氨酸、乳果糖等一些有害物質。

通過對優質生乳[3]及殺菌后產品中的活性物質（乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白）、熱處理產物（糠氨酸、乳果糖）和熱敏物質（乳過氧化物酶、堿性磷酸酶）含量進行檢測，對檢測數據進行對比分析，得出各種物質的保留率及熱處理產物的生成量，并與優質巴氏殺菌乳的相關指標要求進行對比，為生產優質巴氏殺菌乳工藝提供一定的數據支撐和理論依據，調整優質乳殺菌工藝，最終使企業生產的產品達到《優質巴氏殺菌乳標準》（T/TDSTIA 004—2019）的相關要求。

2 材料方法

2.1 材料

2.1.1 主要材料及試劑

特優級生乳、磷酸鹽緩沖液、鹽酸溶液、甲醇、乙酸銨溶液、三氟乙酸溶液、亞鐵氰化鉀溶液、硫酸鋅溶液、乙腈溶液、乙酸、乙酸鎂溶液、對苯二胺溶液（2%）、過氧化氫酶懸浮液（20 mg/mL）、葡萄糖氧化酶懸浮液（20mg/mL）、磷酸葡萄糖異構酶懸浮液（2 mg/mL）、非化學發光二氧雜環丁烷酯底物（0.2 mol/L）、過氧化氫溶液（1%）、乳鐵蛋白標準儲備液（10 mg/mL）、β-乳球蛋白標準儲備液（10 mg/mL）、α-乳白蛋白標準儲備液（10 mg/mL）、糠氨酸標準儲備溶液（2.0 mol/L）。

2.1.2 主要儀器

福斯FT1（福斯多功能乳品分析儀）；高效液相色譜；過氧化物酶比色卡；體細胞儀；熒光檢測儀。

2.2 方法

2.2.1 取樣方法

在貯奶單元攪拌均勻后，分別從上部、中部、底部等量隨機抽取或在奶槽車出料時前、中、后等量抽取，混合后分成兩份，密封包裝，加貼封條后交由檢測單位進行檢測。

2.2.2 檢測方法

（1）奶及奶制品中乳鐵蛋白的測定（液相色譜法3256-TDSTIA 006—2019）

（2）奶及奶制品中β-乳球蛋白的測定（液相色譜法T/TDSTIA 007—2019）

（3）奶及奶制品中α-乳白蛋白的測定（高效液相色譜法T/TDSTIA 002—2021）

（4）奶及奶制品中糠氨酸的測定（液相色譜法NYT 939—2016）

（5）奶及奶制品中乳果糖的測定（液相色譜法NYT 939—2016）

（6）奶及奶制品中乳過氧化物酶的測定（比色卡法TTDSTIA 001—2021）

（7）奶及奶制品中堿性磷酸酶的測定（發光法T/TDSTIA 008—2019）

2.3 統計學方法

采用SPSS 20.0 軟件進行統計學分析，所有數據表示為±標準差（SD）。采用單因素方差分析對實驗數據結果進行多重比較。

3 結果與分析

3.1 原奶指標檢測

按照取樣方法，對2021 年3 月1 日中班奶進行取樣，用福斯FT1 對脂肪、蛋白、非脂乳固體進行檢測，用Soleris 微生物快速檢測儀對菌落總數、霉菌、大腸桿菌、酵母進行檢測，用體細胞儀檢測體細胞數，用熒光檢測儀檢測堿性磷酸酶，用酶標儀檢測乳過氧化物酶，檢測結果見表1。

表1 原奶中各項指標檢測值

由表1 數據得出，脂肪平均值為4.14%，蛋白質含量平均值為3.18%，非脂乳固體平均值為8.87%，菌落總數平均值為1.52 萬CFU/mL，霉菌和大腸桿菌未檢出，酵母菌平均值為0.33 CFU/mL，體細胞平均值為16.8×105個/mL，各項檢測指標均符合祁牧乳業《特優級生乳》的相關要求。

3.2 乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的檢測

不同溫度處理后優質乳產品中乳鐵含量、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的含量，如圖1—圖3 所示。

圖1 乳鐵蛋白的含量

圖2 β-乳球蛋白的含量

圖3 α-乳白蛋白的含量

由圖1 可知，隨著殺菌溫度的升高，巴氏乳中乳鐵蛋白的含量顯著下降，當殺菌溫度在75 ℃～85 ℃時下降更明顯，當溫度在90 ℃時乳鐵蛋白高溫變性，損失率達到98%以上。

由圖2 可知，隨著殺菌溫度的升高，巴氏乳中的β-乳球蛋白顯著下降，殺菌溫度超過80 ℃時損失明顯。

由圖3 可知，隨著殺菌溫度的升高，巴氏乳中α-乳白蛋白的含量顯著下降，當殺菌溫度超過75 ℃時下降更明顯。

3.3 糠氨酸、乳果糖的檢測

不同溫度處理后優質乳產品中糠氨酸、乳果糖的含量如圖4—圖5 所示。

圖4 糠氨酸的含量

圖5 乳果糖的含量

由圖4 可知，隨著殺菌溫度的升高，巴氏乳中糠氨酸的含量顯著上升。

由圖5 可知，隨著殺菌溫度的升高，巴氏乳中乳果糖的含量顯著上升，當殺菌溫度超過75 ℃時上升更明顯。

3.4 乳過氧化物酶和堿性磷酸酶的檢測

對比原奶與經過80 ℃時間15 s 殺菌的優質乳樣品的乳過氧化物酶和堿性磷酸酶活力，結果見表2。

表2 乳過氧化物酶和堿性磷酸酶濃度

由表2 可知，在80 ℃時間15 s 殺菌后，優質乳樣品中乳過氧化物酶和堿性磷酸酶濃度顯著下降。

4 討論

4.1 不同殺菌溫度對樣品中的活性物質乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的影響

隨著殺菌溫度的升高，樣品中的活性物質乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白顯著下降，殺菌溫度越高保留率越低。當殺菌溫度達到80 ℃時，原奶中的活性物質損失已經較大，鐵蛋白保留率為40%，β-乳球蛋白保留率為42%，α-乳白蛋白保留率為77%。優質巴氏殺菌乳要求巴氏乳中的乳鐵蛋白≥25 mg/L、β-乳球蛋白≥2 200 mg/L，內控指標α-乳白蛋白≥1 000 mg/L，為最大限度地保留原奶中的活性成分及滿足優質乳對活性物質的要求，殺菌溫度不超過80 ℃。

4.2 不同殺菌溫度下熱處理產物糠氨酸、乳果糖的生成

隨著殺菌溫度的升高，樣品中的熱處理產物糠氨酸、乳果糖顯著升高，影響產品的口感和風味。優質巴氏殺菌乳要求巴氏乳中的糠氨酸≤12 mg/（100 g蛋白質），內控指標為糠氨酸≤9 mg/（100 g 蛋白質），內控指標乳果糖≤7 mg/L，為減少熱中間產物的產生量，殺菌溫度不超過90 ℃。

4.3 不同殺菌溫度對熱敏物質乳過氧化物酶、堿性磷酸酶的影響

隨著殺菌溫度的升高，樣品中的熱敏物質乳過氧化物酶、堿性磷酸酶顯著下降，為有效降低乳過氧化物酶、堿性磷酸酶的含量，延長貨架期，殺菌溫度越高效果越好。優質巴氏殺菌乳要求巴氏乳中的堿性磷酸酶≤350 mU/L，內控指標過氧化物酶≤1 000 U/L，當殺菌溫度達到80 ℃時間15s 時符合要求。

5 結論

本研究結果表明，以祁牧自有牧場提供的特優級生乳為原料，通過不同殺菌溫度下對樣品中的活性成分、熱處理產物和熱敏物質的含量進行檢測和數據分析，在滿足優質乳各項團體指標標準和內控指標標準前提下，殺菌溫度不超過80 ℃。

為更大程度地提升優質巴氏殺菌乳的品質和口感，祁牧乳業公司應繼續優化奶牛飼料配方和加強飼養管理提升原奶質量，提升殺菌設備的穩定性保證產品質量的穩定性，提升檢測人員的檢測水平和檢測設備的穩定性減小檢測誤差。從以上3 個方面加強管理和提升，不斷優化優質乳生產工藝，最大限度地保留優質巴氏殺菌乳中的活性物質，降低熱處理產物的含量，同時保證產品的貨架期有較大的提升空間。