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摘要：乳制品加热是其加工工艺中最为重要的过程，如果加热的分寸把握不好就会严重影响乳制品质量。故文章对乳制品加热的杀菌、灭菌方法进行了介绍，并总结了其技术要点。并分析了热处理对牛乳性质的影响，以供其质量控制的研究参考。
关键词：乳制品 杀菌灭菌 薄膜 乳石 风味色泽
1.引言
加热是乳品加工工艺中最重要的一个过程。如果没有加热过程，可以说就不存在乳品工业。有的乳制品在法规中还规定其特别的热处理方式，如消毒牛乳、灭菌乳、炼乳、乳粉等都是经过加热处理而获得其各自特点的。热处理的目的主要是为了公共卫生上的杀菌和灭菌、酶的破坏，同时也是为了更好的保藏。
2、乳的杀菌、灭菌方法
从杀死微生物的观点来看，牛乳的热处理强度越强越好。但是，强烈的热处理对牛乳色泽、风味和营养价值都会产生不良后果，如乳蛋白变性、牛乳味道改变等。因此，时间和温度组合的选择必须考虑到微生物和产品质量两个方面，以达到最佳效果。
2.1 初次杀菌
初次杀菌是用于延长牛乳贮存期的一种热处理方法，它通常在巴氏杀菌或更严格的热处理工艺之前进行。有时在大乳品厂中，不可能在收乳后立即进行巴氏杀菌或加工，因此有一部分牛乳必须在贮奶罐中贮存数小时或数天。在这种情况下，即使深度冷却也不足以防止牛乳变质。因此，可以采用初次杀菌，即将牛乳加热至63-65℃，持续约15s，以减少原料乳中的细菌数。为了防止需氧芽孢在牛乳中繁殖，必须将初次杀菌后的牛乳迅速冷却至4℃以下。
有一定必须强调，初次杀菌必须在达到巴氏杀菌程度时就停止，即任何情况下的初次杀菌都不应导致磷酸酶试验出现阴性。因为许多国家的法律都禁止2次巴氏杀菌。但是，初次杀菌只是一个用于特殊情况的措施，事实上，牛乳在到达乳品厂后的24h内应全部进行巴氏杀菌。
2.2 低温长时巴氏杀菌
这是一种间歇式的巴氏杀菌方法，即牛乳在63℃下保持30min。其缺点是无法实现连续化生产。
2.3 高温短时巴氏杀菌
高温短时巴氏杀菌的具体时间和温度组合可根据所处理的产品不同类型而变化。国际乳品联合会推荐，用于牛乳和稀奶油的高温短时杀菌工艺分别如下：（1）新鲜乳：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 超巴氏杀菌
超巴氏杀菌是一种延长货架期技术，换句话说，超巴氏杀菌的目的是延长产品的保质期，它采取的主要措施是尽最大可能避免产品在加工和包装过程中再污染。这需要极高的卫生条件和优良的冷链分销系统。一般冷链温度越低，产品保质期越长，但最高不得超过7℃。典型的超巴氏杀菌条件为125-138℃/2-4s。
2.5 超高溫灭菌和保持杀菌
超高温灭菌和保持灭菌的目的都是杀死所有能导致产品变质的微生物，使产品在室温下贮存一段时间。典型的保持灭菌的条件为115-120℃/20-35min；而超高温灭菌则通过升高灭菌温度而缩短保持时间，即135-140℃/数秒从而大大改善灭菌乳的品质。
3、热处理对牛乳性质的影响
牛乳是一种热敏性物质，因此，研究热处理对牛乳性质的影响对于控制产品质量有着密切的关系。
3.1 形成薄膜
牛乳在40℃以上加热时，液面生产薄膜，且随着时间的延长，其厚度也随之增加。这种薄膜形成的原因是：由于水分从液面不断蒸发，使乳液与空气接触界面层的蛋白质不断浓缩，从而导致胶体凝结形成薄膜、薄膜的乳固体中含有70%以上的脂肪和20-25%的蛋白质，蛋白质中以乳白蛋白居多。
防止措施：可在加热时进行搅拌或采取其他措施减少液面水分的蒸发。
3.2 形成乳石
高温处理或煮沸时，在牛乳接触的加热面上会形成乳石，其主要成分是蛋白质、脂肪和无机物。乳石的形成不仅影响传热，降低热效率，影响杀菌效果，而且还会造成乳固体的损失。因此也必须采取相应措施进行预防。
3.3 风味与色泽的变化
（1）风味的变化
牛乳加热会产生蒸煮味，蒸煮味的强弱与加热温度的高低、时间的长短有很大的关系。经74℃/15s，牛乳即出现明显的蒸煮味，这是因为β-乳球蛋白和脂肪球蛋白受热变性所致，尤其与产生的挥发性硫化氢有关。75℃以上长时间加热时，蒸煮味逐渐向焦糖味转移。
（2）色泽的变化
牛乳经长时间高温加热，其色泽会发生褐变，这类反应属于非酶褐变，主要是美德拉反应，其次是由于乳糖的焦糖化反应。
牛乳的美德拉反应是酪蛋白的末端氨基酸-赖氨酸的游离氨基与乳糖的羰基发生反应，最终生成褐色物质。另外，牛乳中微量尿素的存在也被认为是反应的重要原因之一。
至于牛乳在高温下乳糖焦糖化而形成的褐变，其反应程度随温度与酸度而异。温度与pH值越高，褐变越严重。此外，糖的还原性越强，褐变也越严重。因此，使用转化糖含量高的蔗糖或混用大量葡萄糖时，会产生严重的褐变，这一点需要注意。
3.4 酶的钝化
加热会使牛乳中酶的结构发生变化，使酶失活。牛乳中几种主要酶的失活条件分别为解酯酶80-85℃/20s或超高温处理；磷脂酶62. 8℃/30min或72℃/15s（可用次性质来检验低温巴氏杀菌牛乳的杀菌处理是否充分）；过氧化氢酶75℃/20min；过氧化物酶70℃/150min、75℃/25min或80℃/2.5min。
但是，如果热处理时，牛乳中存在一些对热稳定的活化因子未被破坏，那么已钝化了的酶会重新复活。所以，高温短时杀菌处理的巴氏杀菌乳罐装后，应立即冷却，并在4℃下冷藏，以抑制碱性磷酸酶的复活。
（作者单位：150036黑龙江摇篮乳业股份有限公司）
关键词：乳制品 杀菌灭菌 薄膜 乳石 风味色泽
1.引言
加热是乳品加工工艺中最重要的一个过程。如果没有加热过程，可以说就不存在乳品工业。有的乳制品在法规中还规定其特别的热处理方式，如消毒牛乳、灭菌乳、炼乳、乳粉等都是经过加热处理而获得其各自特点的。热处理的目的主要是为了公共卫生上的杀菌和灭菌、酶的破坏，同时也是为了更好的保藏。
2、乳的杀菌、灭菌方法
从杀死微生物的观点来看，牛乳的热处理强度越强越好。但是，强烈的热处理对牛乳色泽、风味和营养价值都会产生不良后果，如乳蛋白变性、牛乳味道改变等。因此，时间和温度组合的选择必须考虑到微生物和产品质量两个方面，以达到最佳效果。
2.1 初次杀菌
初次杀菌是用于延长牛乳贮存期的一种热处理方法，它通常在巴氏杀菌或更严格的热处理工艺之前进行。有时在大乳品厂中，不可能在收乳后立即进行巴氏杀菌或加工，因此有一部分牛乳必须在贮奶罐中贮存数小时或数天。在这种情况下，即使深度冷却也不足以防止牛乳变质。因此，可以采用初次杀菌，即将牛乳加热至63-65℃，持续约15s，以减少原料乳中的细菌数。为了防止需氧芽孢在牛乳中繁殖，必须将初次杀菌后的牛乳迅速冷却至4℃以下。
有一定必须强调，初次杀菌必须在达到巴氏杀菌程度时就停止，即任何情况下的初次杀菌都不应导致磷酸酶试验出现阴性。因为许多国家的法律都禁止2次巴氏杀菌。但是，初次杀菌只是一个用于特殊情况的措施，事实上，牛乳在到达乳品厂后的24h内应全部进行巴氏杀菌。
2.2 低温长时巴氏杀菌
这是一种间歇式的巴氏杀菌方法，即牛乳在63℃下保持30min。其缺点是无法实现连续化生产。
2.3 高温短时巴氏杀菌
高温短时巴氏杀菌的具体时间和温度组合可根据所处理的产品不同类型而变化。国际乳品联合会推荐，用于牛乳和稀奶油的高温短时杀菌工艺分别如下：（1）新鲜乳：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 超巴氏杀菌
超巴氏杀菌是一种延长货架期技术，换句话说，超巴氏杀菌的目的是延长产品的保质期，它采取的主要措施是尽最大可能避免产品在加工和包装过程中再污染。这需要极高的卫生条件和优良的冷链分销系统。一般冷链温度越低，产品保质期越长，但最高不得超过7℃。典型的超巴氏杀菌条件为125-138℃/2-4s。
2.5 超高溫灭菌和保持杀菌
超高温灭菌和保持灭菌的目的都是杀死所有能导致产品变质的微生物，使产品在室温下贮存一段时间。典型的保持灭菌的条件为115-120℃/20-35min；而超高温灭菌则通过升高灭菌温度而缩短保持时间，即135-140℃/数秒从而大大改善灭菌乳的品质。
3、热处理对牛乳性质的影响
牛乳是一种热敏性物质，因此，研究热处理对牛乳性质的影响对于控制产品质量有着密切的关系。
3.1 形成薄膜
牛乳在40℃以上加热时，液面生产薄膜，且随着时间的延长，其厚度也随之增加。这种薄膜形成的原因是：由于水分从液面不断蒸发，使乳液与空气接触界面层的蛋白质不断浓缩，从而导致胶体凝结形成薄膜、薄膜的乳固体中含有70%以上的脂肪和20-25%的蛋白质，蛋白质中以乳白蛋白居多。
防止措施：可在加热时进行搅拌或采取其他措施减少液面水分的蒸发。
3.2 形成乳石
高温处理或煮沸时，在牛乳接触的加热面上会形成乳石，其主要成分是蛋白质、脂肪和无机物。乳石的形成不仅影响传热，降低热效率，影响杀菌效果，而且还会造成乳固体的损失。因此也必须采取相应措施进行预防。
3.3 风味与色泽的变化
（1）风味的变化
牛乳加热会产生蒸煮味，蒸煮味的强弱与加热温度的高低、时间的长短有很大的关系。经74℃/15s，牛乳即出现明显的蒸煮味，这是因为β-乳球蛋白和脂肪球蛋白受热变性所致，尤其与产生的挥发性硫化氢有关。75℃以上长时间加热时，蒸煮味逐渐向焦糖味转移。
（2）色泽的变化
牛乳经长时间高温加热，其色泽会发生褐变，这类反应属于非酶褐变，主要是美德拉反应，其次是由于乳糖的焦糖化反应。
牛乳的美德拉反应是酪蛋白的末端氨基酸-赖氨酸的游离氨基与乳糖的羰基发生反应，最终生成褐色物质。另外，牛乳中微量尿素的存在也被认为是反应的重要原因之一。
至于牛乳在高温下乳糖焦糖化而形成的褐变，其反应程度随温度与酸度而异。温度与pH值越高，褐变越严重。此外，糖的还原性越强，褐变也越严重。因此，使用转化糖含量高的蔗糖或混用大量葡萄糖时，会产生严重的褐变，这一点需要注意。
3.4 酶的钝化
加热会使牛乳中酶的结构发生变化，使酶失活。牛乳中几种主要酶的失活条件分别为解酯酶80-85℃/20s或超高温处理；磷脂酶62. 8℃/30min或72℃/15s（可用次性质来检验低温巴氏杀菌牛乳的杀菌处理是否充分）；过氧化氢酶75℃/20min；过氧化物酶70℃/150min、75℃/25min或80℃/2.5min。
但是，如果热处理时，牛乳中存在一些对热稳定的活化因子未被破坏，那么已钝化了的酶会重新复活。所以，高温短时杀菌处理的巴氏杀菌乳罐装后，应立即冷却，并在4℃下冷藏，以抑制碱性磷酸酶的复活。
（作者单位：150036黑龙江摇篮乳业股份有限公司）