文/周 雨 文華英
(西藏農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所)
牦牛奶含有豐富的免疫球蛋白,能夠提高人體免疫力及抗病能力。牦牛奶中的氨基酸、鈣、維生素A含量分別比牛奶高15%、15%和6%;牦牛奶的鐵含量是普通牛奶的9.8 倍,鋅含量是普通牛奶的3 倍,鈣含量是普通牛奶的1.13 倍。因此,牦牛奶的營養(yǎng)價(jià)值比普通牛奶高。滅菌是液態(tài)奶生產(chǎn)過程中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),巴氏殺菌溫度是60~82 ℃,該條件雖然符合西藏低氣壓、低沸點(diǎn)的特殊環(huán)境,但殺菌不夠徹底。而超高壓低溫連續(xù)滅菌法可以在滅菌過程中使牦牛奶的內(nèi)源性酶、脂肪酶及蛋白質(zhì)分解酶失活,大大降低牦牛奶中脂肪及蛋白質(zhì)的分解,防止牦牛奶產(chǎn)生不良風(fēng)味,可延長其貨架期。采用超高壓低溫連續(xù)滅菌法,有望形成液態(tài)奶的新產(chǎn)品——超高壓奶。
按營養(yǎng)成分及特性,液態(tài)奶分為全脂奶、脫脂奶和半脫脂奶。按殺菌強(qiáng)度,液態(tài)奶可分為低溫殺菌奶(62~65 ℃下連續(xù)殺菌30 min),高溫短時(shí)殺菌奶(72~75 ℃下短時(shí)殺菌15 s,或75~85 ℃下短時(shí)殺菌15~20 s),超高溫瞬時(shí)滅菌奶(120~150 ℃下瞬時(shí)滅菌0.5~8.0 s)。
原料乳的收集與儲(chǔ)運(yùn)→脫氣→標(biāo)準(zhǔn)化處理→分離、凈化→均質(zhì)→滅菌→冷卻→灌裝、包裝→貯藏
2.2.1 原料乳的收集與儲(chǔ)運(yùn)
原料乳色澤應(yīng)呈乳白或略帶微黃,組織狀態(tài)呈均勻膠態(tài)流體,無沉淀、無凝塊、無肉眼可見的雜質(zhì)及其他異物,無其他異味。在生產(chǎn)加工前,原料乳用板式冷卻器冷卻至4 ℃以下,然后立即放入儲(chǔ)藏罐中進(jìn)行恒溫儲(chǔ)藏。運(yùn)輸過程中的儲(chǔ)藏溫度應(yīng)控制在4~10 ℃。
2.2.2 脫氣
剛擠出的原料乳中含有5.5%~7%的氣體,經(jīng)儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、計(jì)量、泵送后,氣體含量一般在10%以上,且絕大多數(shù)為非結(jié)合的分散氣體。因此,對原料乳進(jìn)行脫氣處理非常必要。首先,收奶過程中應(yīng)安裝脫氣裝置,以除去分散的空氣。其次,在進(jìn)行脫氣處理時(shí),還應(yīng)在奶槽中安裝脫氣裝置,避免原料乳在泵送過程中的準(zhǔn)確度計(jì)量發(fā)生偏差。近年來,真空脫氣技術(shù)已成功應(yīng)用于現(xiàn)代乳品工業(yè)中,將原料乳預(yù)熱至68 ℃后泵入真空脫氣罐中,原料乳接觸到真空脫氣罐的冷凝器后,原料乳中的空氣及異味被真空泵抽出。
2.2.3 質(zhì)量要求及標(biāo)準(zhǔn)化處理
原料乳質(zhì)量對滅菌處理后的液態(tài)奶質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。因此,需要對原料乳質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),并在原料乳符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下,對其進(jìn)行滅菌處理。通常情況下,酸度偏高、鹽類分布不均衡、乳清蛋白含量過多以及耐熱芽孢數(shù)目過高的原料乳需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于牦牛原料乳的脂肪含量較高,在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理時(shí),應(yīng)將脂肪含量控制在2.5%~3%。
2.2.4 分離、凈化
目前,大型乳品企業(yè)大多采用全自動(dòng)排渣機(jī)及三用分離機(jī)對原料乳中的塵埃等雜質(zhì)進(jìn)行分離。為使牦牛原料乳達(dá)到生產(chǎn)要求的純凈度,一般采用離心凈乳機(jī)進(jìn)行分離凈化,可提高牦牛原料乳中塵埃等雜質(zhì)的清除率,提高牦牛液態(tài)奶的質(zhì)量及產(chǎn)量。在使用離心凈乳機(jī)前,應(yīng)提前預(yù)熱牦牛原料乳,操作過程中應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)料量并及時(shí)取樣測定。離心凈乳機(jī)工作2~3 h后,需要停機(jī)排渣。
2.2.5 均質(zhì)
均質(zhì)的目的是利用機(jī)械作用力將原料乳中的大脂肪球破碎成小脂肪球,避免液態(tài)奶油水分離,防止脂肪上浮,提高人體對液態(tài)奶的消化、吸收能力。牦牛原料乳的均質(zhì)處理可以采用全部均質(zhì),也可以采用部分均質(zhì)。大部分企業(yè)為了節(jié)約成本及避免繁雜的操作工序,采用部分均質(zhì)。通常情況下,均質(zhì)溫度為65 ℃,壓力為10~20 Mpa。
圖1 超高壓低溫連續(xù)滅菌法的滅菌工藝流程
2.2.6 滅菌
采用巴氏殺菌奶,牦牛奶中的營養(yǎng)成分雖然損失較小,但殺菌不徹底,因此保質(zhì)期較短,銷售面較窄。采用超高溫瞬時(shí)滅菌法,滅菌比較徹底,保質(zhì)期較長(可達(dá)6 個(gè)月以上),適合于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸銷售,但營養(yǎng)成分損失較多。因此,建議采用超高壓低溫連續(xù)滅菌法。將牦牛原料乳在壓強(qiáng)100~200 MPa、溫度4~60 ℃條件下處理10~20 min,再進(jìn)行無菌包裝。超高壓低溫連續(xù)滅菌法的原理是利用超音速射流,使牦牛原料乳中的乳蛋白及脂肪球之間發(fā)生強(qiáng)烈碰撞,導(dǎo)致酶失活及脂肪球粉碎,從而將牦牛原料乳中的微生物殺滅。超高壓低溫連續(xù)滅菌法既能殺滅絕大部分致病微生物,又能起到良好的乳化均質(zhì)效果。該方法的滅菌操作流程如圖1所示,牦牛原料乳經(jīng)過增壓器,壓強(qiáng)增加至200 MPa,泵入蓄能器中,消除高壓脈動(dòng),再經(jīng)噴嘴射出,在超音速射流的作用下發(fā)生強(qiáng)烈碰撞,殺滅絕大部分致病微生物,然后降低滅菌溫度及壓強(qiáng),進(jìn)行無菌包裝。該滅菌方法省時(shí)、省力、能耗小,既能盡量保全牦牛液態(tài)奶的營養(yǎng)成分,又能延長保質(zhì)期。
2.2.7 冷卻
滅菌后,雖然絕大部分或全部微生物已被殺滅,但仍存在被雜菌污染的可能性。為了抑制牦牛液態(tài)奶中致病微生物的生長,延長保質(zhì)期,需要對牦牛液態(tài)奶進(jìn)行冷卻處理。通常情況下,將牦牛液態(tài)奶快速冷卻至20 ℃以下,再進(jìn)行下一步灌裝操作。
2.2.8 灌裝、包裝
灌裝的主要目的是防止微生物再次污染,防止牦牛液態(tài)奶中的營養(yǎng)成分及風(fēng)味物質(zhì)受到損失。通常情況下,在滅菌機(jī)和包裝機(jī)之間安裝一個(gè)無菌貯罐,以起到緩沖的作用,罐內(nèi)空氣必須是經(jīng)過濾后的無菌空氣,滅菌奶在無菌條件下泵入包裝機(jī)中。通常情況下,包裝材料由聚乙烯/紙板/聚乙烯/鋁箔/聚乙烯/聚乙烯六層紙基復(fù)合材料組成,包括枕形、磚形、三角形、屋形等多種形狀,包裝容積從60~2 000 mL不等。
2.2.9 貯藏
灌裝后的滅菌奶在銷售前需要送入冷庫中貯藏,貯藏溫度為4~6 ℃。
牦牛全脂液態(tài)奶的加工工藝包括原料乳收集與儲(chǔ)運(yùn)、脫氣、標(biāo)準(zhǔn)化處理、分離、凈化、均質(zhì)、滅菌、冷卻、灌裝、貯藏等工序。其中滅菌是加工過程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。采用超高壓低溫連續(xù)滅菌法(200MPa、60℃、10min)可使菌落總數(shù)由1.96×105個(gè)/mL下降至3.00×102個(gè)/mL,滅菌率達(dá)到99.85%,液態(tài)奶的保質(zhì)期為90 d。該方法又有很好的乳化作用,當(dāng)處理壓強(qiáng)在50~150 MPa時(shí),牦牛液態(tài)奶中脂肪球體積平均粒徑為1.0~1.5 μm,脂肪球面積平均粒徑為0~0.5 μm,脂肪球表面積/體積值為6~14,因此更易被人體消化吸收。超高壓低溫連續(xù)滅菌法利于牦牛液態(tài)奶營養(yǎng)成分的保全,牦牛液態(tài)奶中的蘇氨酸、維生素A等成分幾乎沒有損失;同時(shí),生產(chǎn)工藝簡單,連續(xù)性好,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。