不同殺菌溫度對巴氏奶質(zhì)量影響的研究

楊大明，柴景亮，于夢琪，張明霞

（酒鋼集團(tuán)甘肅祁牧乳業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅 嘉峪關(guān) 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(yǎng)物質(zhì)，對人體健康有重要的作用，同時(shí)含有細(xì)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(jìn)行殺菌處理，最大程度保留生乳中活性物質(zhì)的同時(shí)，將生乳中的有害物質(zhì)降低到一定的水平即人體可接受的水平，同時(shí)減少生乳在殺菌處理中產(chǎn)生糠氨酸、乳果糖等一些有害物質(zhì)。

通過對優(yōu)質(zhì)生乳[3]及殺菌后產(chǎn)品中的活性物質(zhì)（乳鐵蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白）、熱處理產(chǎn)物（糠氨酸、乳果糖）和熱敏物質(zhì)（乳過氧化物酶、堿性磷酸酶）含量進(jìn)行檢測，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，得出各種物質(zhì)的保留率及熱處理產(chǎn)物的生成量，并與優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳的相關(guān)指標(biāo)要求進(jìn)行對比，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳工藝提供一定的數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)，調(diào)整優(yōu)質(zhì)乳殺菌工藝，最終使企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到《優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳標(biāo)準(zhǔn)》（T/TDSTIA 004—2019）的相關(guān)要求。

2 材料方法

2.1 材料

2.1.1 主要材料及試劑

特優(yōu)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(gòu)酶懸浮液（2 mg/mL）、非化學(xué)發(fā)光二氧雜環(huán)丁烷酯底物（0.2 mol/L）、過氧化氫溶液（1%）、乳鐵蛋白標(biāo)準(zhǔn)儲備液（10 mg/mL）、β-乳球蛋白標(biāo)準(zhǔn)儲備液（10 mg/mL）、α-乳白蛋白標(biāo)準(zhǔn)儲備液（10 mg/mL）、糠氨酸標(biāo)準(zhǔn)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(xì)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(jī)抽取或在奶槽車出料時(shí)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(jìn)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(fā)光法T/TDSTIA 008—2019）

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有數(shù)據(jù)表示為±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。采用單因素方差分析對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 原奶指標(biāo)檢測

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

表1 原奶中各項(xiàng)指標(biāo)檢測值

由表1 數(shù)據(jù)得出，脂肪平均值為4.14%，蛋白質(zhì)含量平均值為3.18%，非脂乳固體平均值為8.87%，菌落總數(shù)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(xì)胞平均值為16.8×105個/mL，各項(xiàng)檢測指標(biāo)均符合祁牧乳業(yè)《特優(yōu)級生乳》的相關(guān)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(yōu)質(zhì)乳產(chǎn)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(dāng)殺菌溫度在75 ℃～85 ℃時(shí)下降更明顯，當(dāng)溫度在90 ℃時(shí)乳鐵蛋白高溫變性，損失率達(dá)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(shí)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(dāng)殺菌溫度超過75 ℃時(shí)下降更明顯。

3.3 糠氨酸、乳果糖的檢測

不同溫度處理后優(yōu)質(zhì)乳產(chǎn)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(dāng)殺菌溫度超過75 ℃時(shí)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(jīng)過80 ℃時(shí)間15 s 殺菌的優(yōu)質(zhì)乳樣品的乳過氧化物酶和堿性磷酸酶活力，結(jié)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(shí)間15 s 殺菌后，優(yōu)質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(dāng)殺菌溫度達(dá)到80 ℃時(shí)，原奶中的活性物質(zhì)損失已經(jīng)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(yōu)質(zhì)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(nèi)控指標(biāo)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(yōu)質(zhì)乳對活性物質(zhì)的要求，殺菌溫度不超過80 ℃。

4.2 不同殺菌溫度下熱處理產(chǎn)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(chǎn)物糠氨酸、乳果糖顯著升高，影響產(chǎn)品的口感和風(fēng)味。優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳要求巴氏乳中的糠氨酸≤12 mg/（100 g蛋白質(zhì)），內(nèi)控指標(biāo)為糠氨酸≤9 mg/（100 g 蛋白質(zhì)），內(nèi)控指標(biāo)乳果糖≤7 mg/L，為減少熱中間產(chǎn)物的產(chǎn)生量，殺菌溫度不超過90 ℃。

4.3 不同殺菌溫度對熱敏物質(zhì)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(zhì)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(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳要求巴氏乳中的堿性磷酸酶≤350 mU/L，內(nèi)控指標(biāo)過氧化物酶≤1 000 U/L，當(dāng)殺菌溫度達(dá)到80 ℃時(shí)間15s 時(shí)符合要求。

5 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，以祁牧自有牧場提供的特優(yōu)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(chǎn)物和熱敏物質(zhì)的含量進(jìn)行檢測和數(shù)據(jù)分析，在滿足優(yōu)質(zhì)乳各項(xiàng)團(tuán)體指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)控指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)前提下，殺菌溫度不超過80 ℃。

為更大程度地提升優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳的品質(zhì)和口感，祁牧乳業(yè)公司應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化奶牛飼料配方和加強(qiáng)飼養(yǎng)管理提升原奶質(zhì)量，提升殺菌設(shè)備的穩(wěn)定性保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提升檢測人員的檢測水平和檢測設(shè)備的穩(wěn)定性減小檢測誤差。從以上3 個方面加強(qiáng)管理和提升，不斷優(yōu)化優(yōu)質(zhì)乳生產(chǎn)工藝，最大限度地保留優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳中的活性物質(zhì)，降低熱處理產(chǎn)物的含量，同時(shí)保證產(chǎn)品的貨架期有較大的提升空間。