ESL技術(shù)在乳品加工上的應(yīng)用

王翠竹

伴隨著乳品工業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)液態(tài)乳制品的要求也越來越高。目前，我國液態(tài)乳制品主要有巴氏殺菌乳和UHT（超高溫瞬時(shí)滅菌）乳兩種，不過巴氏殺菌乳產(chǎn)品保質(zhì)期較短，而UHT乳保質(zhì)期雖長但營養(yǎng)損失較大，且難以克服褐變和蒸煮味的缺陷，故而都存在各自的問題。因此，如何最大限度地保留原乳感官、風(fēng)味、營養(yǎng)，并延長乳制品的貨架期等都成為乳制品加工技術(shù)發(fā)展與突破的關(guān)鍵。在市場的需求下，ESL乳應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸成為發(fā)達(dá)國家鮮乳市場的主流，同時(shí)也為我國乳制品行業(yè)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。

什么是ESL鮮奶產(chǎn)品

ESL是Extended Shelf Life（延長保質(zhì)期）的英文縮寫，在加拿大和美國經(jīng)常用于那些在7℃及以下具有良好貯存質(zhì)量的新鮮乳制品，ESL的意思即包含的概念現(xiàn)在也已經(jīng)傳到了歐洲、亞洲等地。對(duì)ESL如今尚未有單一的定義，因?yàn)榇烁拍畎S多因素。從本質(zhì)上講，此術(shù)語意味著通過減少主要污染源及到消費(fèi)者的各種途徑中保持產(chǎn)品質(zhì)量，有能力延長產(chǎn)品保質(zhì)期，超過其傳統(tǒng)壽命。通常溫度/時(shí)間組合是125～130℃保持2～4s，這種類型的熱處理溫度稱之為“超巴氏消毒”。顧名思義，ESL鮮奶產(chǎn)品就是通過物理及其它特殊工藝，能夠保留鮮奶產(chǎn)品的營養(yǎng)和感官特性的冷鏈液態(tài)乳制品。

由于我國沒有對(duì)ESL的明確定位與分類，所以ESL產(chǎn)品仍處于比較尷尬的地位。利樂包裝昆山有限公司項(xiàng)目策劃專家李楠先生在中國乳制品工業(yè)協(xié)會(huì)第二十一次年會(huì)上表示，在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)不同的情況下，我國ESL乳的發(fā)展需要遵循巴氏乳制品的相關(guān)定義，GB 19645-2010中規(guī)定：巴氏殺菌乳是僅以生牛（羊）乳為原料，經(jīng)巴氏殺菌等工序制得的液體產(chǎn)品；NY/T 939-2005中寫到：巴氏殺菌是經(jīng)低溫長時(shí)間（62～65℃，保持3min）或經(jīng)高溫短時(shí)間（72～76℃，保持15s）/（80～85℃，保持10～15s）的處理方式。巴氏產(chǎn)品的貨架期通常小于一周，而ESL產(chǎn)品的貨架期可長達(dá)數(shù)周，歐美等國中ESL乳制品比較廣泛，且有明確分類。在歐洲，貨架期3周以上的ESL鮮奶產(chǎn)品十分常見，而我國目前只有1周以內(nèi)的巴氏奶產(chǎn)品。

微生物對(duì)牛奶貨架期的影響

原料乳中的芽孢數(shù)對(duì)ESL鮮奶產(chǎn)品的貨架期有著重要影響，所以延長乳制品貨架期首先需要控制好微生物。牛奶中主要影響貨架期的微生物有兩種——嗜冷菌與耐熱菌，它們均以芽孢形式存在，在長期的冷鏈分銷過程中很容易生長，從而影響乳制品貨架期。

從菌種的生長方式而言，菌體本身主要是單細(xì)胞有機(jī)體，它采用傳代/裂值的方式進(jìn)行繁殖，不同儲(chǔ)存溫度下菌體的傳代期也不一樣，如表1。以蠟狀芽胞菌為例，在4℃以下基本不傳代或傳代期很長，但是一旦升高3℃——在7℃時(shí)其傳代期在10小時(shí)左右，從中可以看出在乳制品整個(gè)貨架期過程中儲(chǔ)存溫度對(duì)菌株繁殖有很大影響。

李楠指出，我國對(duì)乳制品貨架期以初始菌群的可繁殖細(xì)菌傳代周期計(jì)算，達(dá)到最終50000cfu/mL時(shí)作為判定。例如，菌類以1000cfu/L計(jì)算僅需16個(gè)世代周期即可達(dá)到判定值，如果降低到1cfu/L計(jì)算大約需要26個(gè)世代周期才可達(dá)到判定值。以下因素對(duì)低溫鮮奶產(chǎn)品貨架期有直接影響，一是加工過程中的殘留，即加工過程中生奶進(jìn)入到工廠中，過熱處理、儲(chǔ)物罐、后期包裝等環(huán)節(jié)控制殘留量；二是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的再次污染的風(fēng)險(xiǎn)；三是控制微生物的持續(xù)生長——主要是冷鏈和分銷的途徑。

ESL鮮奶產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝

ESL加工技術(shù)與巴氏奶在加工過程上存在一定區(qū)別。李楠介紹了利樂為延長乳制品貨架期，對(duì)ESL乳采用滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的巴氏殺菌并串入物理方式——除菌分離、膜過濾、高溫處理等以降低菌落數(shù)量的方法。

相對(duì)于牛奶固形物而言，孢子和細(xì)菌有較大比重，大部分可以在分離過程中除去，能夠除去更多的孢子和細(xì)菌也就意味著比巴氏奶擁有更長的貨架期，而孢子和細(xì)菌的分離能力可以表示為“除菌率”。當(dāng)除菌分離機(jī)為兩級(jí)除菌分離，同時(shí)增加巴氏熱處理系統(tǒng)可以有效提高除菌率。

巴氏殺菌通常采用72℃/15s消滅病原菌，單效除菌率在95%左右，雙效除菌率即兩臺(tái)串聯(lián)的除菌機(jī)，其除菌率在99.75%左右，兩者配合使用可以延長乳制品貨架期數(shù)天。由此可見，產(chǎn)品的除菌效率與配套生產(chǎn)工藝的后配置有很大關(guān)聯(lián)。

乳品中含有多種成分，且每種成分的分子量不盡相同，如微生物和脂肪的分子量在1μ以上，所以可利用膜過濾（微濾）——基于孔徑大小排除微生物，從而延長產(chǎn)品貨架期。膜過濾的除菌率比除菌分離機(jī)更高，配合72℃/15s消滅病原菌可以使乳制品的貨架期延長數(shù)周。李楠建議，生產(chǎn)線最好增加無菌系統(tǒng)，以避免乳制品的二次污染。

乳制品的殺菌對(duì)溫度有嚴(yán)格的限制，我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中也提到，巴氏奶中糖胺酸含量不得超過12mg。李楠介紹，利樂的直接噴射式短時(shí)殺菌（VTIS）采用瞬時(shí)滅菌，設(shè)備比較高端，而且可以將糖胺酸含量控制在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)的同時(shí)將貨架期延長至30天以上。

巴氏殺菌、除菌分離、微濾、瞬時(shí)滅菌能夠?qū)ρ娱L乳制品貨架期起到積極作用，表2為利樂ESL鮮奶產(chǎn)品工藝比較。

ESL鮮奶產(chǎn)品的展望

隨著ELS乳的逐漸流行，ESL技術(shù)也愈發(fā)受到乳品企業(yè)的廣泛關(guān)注，它可以滿足消費(fèi)者追求液態(tài)乳制品營養(yǎng)、新鮮、口感好、衛(wèi)生、有益健康的需求，同時(shí)保證了產(chǎn)品品質(zhì)，延長了貨架期。企業(yè)需要選擇適合自身的加工工藝進(jìn)行生產(chǎn)，如原奶品質(zhì)需要著重關(guān)注耐熱菌數(shù)和孢子數(shù)。對(duì)于終產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)則需重視生產(chǎn)中的微生物數(shù)量控制、感官測評(píng)、產(chǎn)品貨架期等相關(guān)要求。ELS鮮奶產(chǎn)品也將會(huì)在中國有越來越廣泛的認(rèn)知度，市場前景十分廣闊。