周煒 顧瑞霞 印伯星 楊仁琴 徐廣新
伴隨著我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、人民生活水平的不斷提高,越來越多的人開始養(yǎng)成飲用牛乳產(chǎn)品的習慣,我國也逐步發(fā)展成為乳制品生產(chǎn)大國。在牛乳制品生產(chǎn)過程中,如何進一步提高其安全性,成為人們越來越關(guān)注的問題。牛乳生產(chǎn)企業(yè)也逐漸探索建立了系統(tǒng)化的牛乳安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)。其中,對牛乳進行安全的巴氏殺菌,形成巴氏殺菌乳,就是構(gòu)建牛乳安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。本文正是以此為背景,對優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳產(chǎn)品的質(zhì)量影響因素進行了歸納分析,以期能夠?qū)⒆钚碌姆诸愌芯砍晒峁┙o有需要的企業(yè),有助于增強乳產(chǎn)品的質(zhì)量安全,切實有效的提高牛乳制品的健康發(fā)展。
引言
乳制品一直以來都是人們賴以生存的重要營養(yǎng)物質(zhì)。由于牛奶中富含大量的蛋白質(zhì)、微量元素、維生素等活性成分,所以是人體生命構(gòu)建過程中必不可少的重要營養(yǎng)補充物質(zhì),它不僅易吸收、好消化,也能夠增強人們的抵抗力。所以,飲用牛乳可以有效地保障人們的健康。然而,牛乳制品的制取過程是一個復雜的環(huán)節(jié),在任何一個環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生各種環(huán)境污染,例如,細菌污染就是牛乳制品污染的一種,它可能導致人產(chǎn)生腹瀉等一系列不良反應,危害人們的身體健康,所以對牛乳生產(chǎn)過程進行嚴格的殺菌控制,是確保牛乳制品質(zhì)量的關(guān)鍵核心。
1. 巴氏殺菌乳的種類
巴氏殺菌乳作為牛乳制品生產(chǎn)過程中對牛乳進行一系列殺菌的配套方法,是確保牛乳能夠消滅不良菌群,同時保留原有風味口感的重要工藝過程。所以,使用巴氏殺菌方法對乳制品的質(zhì)量影響因素進行研究,可以有效地確保乳制品整體的安全,為牛乳行業(yè)的長期健康、可持續(xù)發(fā)展提供保障。
巴氏殺菌是一種由法國的巴斯德創(chuàng)造出來的殺菌方法,被廣泛應用于各類液體類活性物質(zhì)的滅菌保存過程中?,F(xiàn)在在牛乳生產(chǎn)保存時普遍采用巴氏殺菌方法,通過巴氏殺菌機制的不斷完善,確保能夠?qū)εH橹兴械挠泻哼M行殺滅,又同時保留了牛乳產(chǎn)品的口感和營養(yǎng)風味。巴氏殺菌乳根據(jù)原料的不同,也有不同的命名規(guī)則。例如,有的是以不同的乳制品種類進行區(qū)分,如巴氏羊乳殺菌乳、巴氏牛乳殺菌乳等。有的則是根據(jù)不同的物種品類進行劃分,例如根據(jù)不同的牛的產(chǎn)地進行劃分,劃分為荷蘭斯坦殺菌乳、水牛乳殺菌乳、牦牛牛乳殺菌乳等。巴氏殺菌乳的種類分類,基本上均是遵循著這種原料或產(chǎn)地的不同來進行命名和分類。巴氏殺菌乳經(jīng)過幾百年的方法提煉,在殺菌機制構(gòu)建、殺菌系統(tǒng)執(zhí)行等方面形成了一系列較為明顯的控制機制。
2. 巴氏殺菌乳品質(zhì)影響因素
2.1 飼料配方
飼料配方往往對巴氏殺菌乳的質(zhì)量影響至關(guān)重要。由于乳制品中核心的營養(yǎng)元素是乳蛋白和乳脂肪,因此不同的飼料配方將會顯著地對巴氏殺菌乳的牛乳質(zhì)量產(chǎn)生影響。之所以飼料配方對二者會產(chǎn)生質(zhì)量影響,主要是不同的飼料配比通過一定的食物降解過程作用于奶牛乳腺,從而使得乳蛋白和乳脂肪的含量產(chǎn)生了波動性變化。一般對奶牛進行飼喂的主要飼料是棉籽和苜蓿草,苜蓿草和棉籽通過一定比例的混合,供給給奶牛食用,從而使奶牛胃瘤中的胃酸水平得到顯著性的調(diào)節(jié),胃酸的變化直接影響著奶牛的乳脂肪含量和變化,因此可以通過對棉籽、苜宿草等飼養(yǎng)奶牛的不同飼料配方進行配比波動性變化,來影響巴氏殺菌乳生乳中的牛乳蛋白和牛乳脂肪的含量,從而調(diào)節(jié)乳脂肪、乳蛋白之間的比例變化。
2.2 飼養(yǎng)環(huán)境
對于奶牛來講,其產(chǎn)奶環(huán)境對牛奶的生產(chǎn)質(zhì)量影響至關(guān)重要。不同的飼養(yǎng)環(huán)境下,奶牛有不同的身體變化反應,這種變化反應通過應激性神經(jīng),直接由神經(jīng)細胞信號影響奶牛的大腦控制系統(tǒng),進而反饋到奶牛的中樞指揮系統(tǒng),并對外部飼養(yǎng)環(huán)境做出自身身體的對應性反應,例如,通過減少乳汁分泌或者增大乳汁分泌中的某些元素來抵抗環(huán)境的變化。因此,在這種情況下,飼養(yǎng)環(huán)境對奶牛的牛乳品質(zhì)將會產(chǎn)生重要影響。
一般而言,溫度的變化會對奶牛形成飼養(yǎng)環(huán)境應激化反應。特別是不同地區(qū),由于溫差較大,所以對奶牛的生乳質(zhì)量影響最為顯著。例如,在南方地區(qū),每年五月到十月之間,由于溫度較高且悶熱潮濕,有可能引發(fā)奶牛的熱應激反應。當溫度高于34攝氏度時,奶牛就會自動產(chǎn)生應激式的反應,啟發(fā)熱應激應對機制來維持自身的溫度平衡,這時奶牛會主動增加呼吸頻率,進行溫度調(diào)節(jié),同時通過擴張身體的毛細血管來進行熱量散發(fā),這就必然會影響其內(nèi)部機體激素的分泌。而激素的反應則會顯著性地調(diào)節(jié)奶牛的大腦中樞神經(jīng),使中樞神經(jīng)刺激變化,從而影響奶牛分泌時的乳蛋白含量,使乳蛋白含量顯著下降,導致巴氏殺菌乳的生牛乳質(zhì)量顯著下降,牛乳中的牛乳蛋白所具有的活性樣內(nèi)容濃度顯著被稀釋,其營養(yǎng)價值將會大大下降。因此,應當采取牧場降溫、營養(yǎng)調(diào)節(jié)、降低濕度等具體的舉措,確保奶牛所處的外部飼養(yǎng)環(huán)境保持在一個相對恒定的舒適化狀態(tài),避免奶牛引起熱應激反應,從而減少對巴氏殺菌乳的生乳品質(zhì)造成影響。
2.3 生乳貯存時間
巴氏殺菌乳的生牛乳儲存時間對生牛乳的質(zhì)量影響變化較大。巴氏殺菌乳的生牛乳進行乳酸發(fā)酵前,存儲時間不宜過長,時間過長生牛乳中的細菌總量、需氧芽胞分布數(shù)量、嗜冷菌的含量都會產(chǎn)生明顯的上升。
根據(jù)實際的實驗數(shù)據(jù)分析,當生牛乳存儲時間在8小時以內(nèi)時,所富含的菌落總數(shù)量為18333.3CFU/mL,需氧芽孢總的分布量為19.3CFU/mL,嗜冷菌群落數(shù)量為2600.0CFU/mL。但是,如果生乳存儲的時間為24小時,這三者的總菌落數(shù)量分別擴張為原來的1.96倍、2.62倍、3.14倍。可見,從時間和數(shù)量變化的雙重邏輯分析,巴氏殺菌乳的生乳存儲時間越長,所含的有害菌群數(shù)量越多,對巴氏殺菌乳的生乳的質(zhì)量損害影響越大,起的負面作用越明顯。所以,巴氏殺菌乳生牛乳存儲時間應當盡量把握在8小時之內(nèi),即在8小時之內(nèi)對巴氏殺菌乳生乳進行加工。
2.4 殺菌溫度
殺菌溫度會顯著影響巴氏殺菌乳的菌群數(shù)量和內(nèi)部蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)。不同的殺菌溫度對巴氏殺菌乳的品質(zhì)會產(chǎn)生一系列連鎖反應。首先,殺菌溫度的不同,對于巴氏殺菌乳的各類有害細菌毒素的含量將會產(chǎn)生顯著性的影響。隨著溫度的升高,巴氏殺菌乳中的真菌數(shù)量逐步減少,溫度控制在75℃到95℃之間時,隨著溫度的升高,巴氏殺菌乳中的真菌數(shù)量與溫度呈反方向變化。當溫度達到85度時,菌落數(shù)量為32.13+0.3CFU/mL。當溫度達到95度時,菌落數(shù)量為9.5+0.1CFU/mL。
為了盡可能地確保生產(chǎn)成本的最優(yōu)化,一般對巴氏殺菌溫度的控制將會顯著低于85度?,F(xiàn)在很多的巴氏殺菌乳都是采用低溫滅菌技術(shù),以確保巴氏殺菌乳風味的高品質(zhì)。
另一方面,不同的溫度對巴氏殺菌乳中的營養(yǎng)元素的影響也有不同的變化。對于牛乳蛋白質(zhì)中的氨基酸類物質(zhì),伴隨著溫度的升高,以糠氨酸等為代表的氨酸類活性物質(zhì)會顯著地增強升高。在溫度為75度時,糠氨酸的含量是5.0+0.5mg/100g。在溫度為85度時,糠氨酸的含量為7.0±0.1mg/100g。
可見溫度的升高,影響了巴氏殺菌乳中的氨基酸類物活性物質(zhì)的活化,使得活性物質(zhì)的活化隨著溫度的升高而增強。但是與此同時,巴氏殺菌乳中的乳鐵蛋白、β-乳球蛋白等抗原類物質(zhì)和蛋白質(zhì)組分則會與隨著殺菌溫度的不斷升高而呈現(xiàn)出相反的變化。在75度的殺菌溫度時,β-乳球蛋白的含量為5122.6±82.2mg/L,乳鐵蛋白的含量為68.2+4.3mg/L。然而,當溫度升高為85度時,β-乳球蛋白的含量則大幅度下降為3968.8+71.9mg/L,乳鐵蛋白的含量大幅度下降為16.1±0.3mg/L,下降幅度均遠遠大于溫度上升的幅度??梢妼Π褪蠚⒕に嚩?,殺菌溫度對乳制品的營養(yǎng)元素的影響是一個綜合化的影響過程。對某些氨基酸類,隨著溫度的升高,巴氏殺菌乳的氨基酸含量也會持續(xù)增加,但是乳鐵蛋白、β-乳球蛋白等營養(yǎng)元素將會顯著性流失。綜合考量溫度對不同的菌群數(shù)量和營養(yǎng)元素的影響,一般在現(xiàn)代巴氏殺菌乳的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,均是采用低溫冷凍技術(shù)對巴氏殺菌乳進行殺菌處理,以避免過高的溫度對巴氏殺菌乳產(chǎn)品的營養(yǎng)元素的破壞。
2.5 冷鏈控制
冷鏈系統(tǒng)對巴氏殺菌乳制品的質(zhì)量將會產(chǎn)生不同的影響,其中冷鏈鏈條越長,將會使巴氏殺菌乳整個乳制品暴露的機會顯著增多,從而使得巴氏殺菌乳的溫度變化產(chǎn)生波動。由于巴氏殺菌乳一般需要在冷藏環(huán)境下進行售賣,所以不同的冷藏環(huán)境溫度將顯著影響巴氏殺菌乳的質(zhì)量。巴氏殺菌乳在運輸中通過罐裝,采取保溫罐的方式進行冷鏈運輸、冷鏈加工和存儲。由于從存儲到產(chǎn)品分銷、消費者購買等步驟涉及到的工序共有七道,這七道工序中每一道工序的溫度控制都會顯著影響其質(zhì)量。特別是從產(chǎn)品生產(chǎn)到擺放在超市冷凍柜的冷鏈運輸過程中,由于罐裝的液體溫度保持在4度左右,而擺上超市貨架之后巴氏殺菌乳制品的溫度一般會高于4度,達到4到8度之間,這種溫度的升高再加上超市流動溫度的干擾,將會使得巴氏殺菌乳制品中的貝塔蛋白受溫度的影響而活性降低。同時,巴氏殺菌乳中的殘留細菌菌落的繁殖能力上升,顯著地惡化了巴氏殺菌乳的質(zhì)量,有可能會對巴氏殺菌乳包裝產(chǎn)生脹氣、酸化、變味影響。
總之,從以上的步驟和歸納總結(jié)來看,巴氏殺菌乳制品受飼料配方、飼養(yǎng)環(huán)境、過濾條件、存儲時間變化和殺菌溫度的高低起伏的影響,同樣也受冷鏈控制系統(tǒng)的影響,這些因素在復雜的環(huán)境中對巴氏殺菌乳制品的品質(zhì)形成了綜合化的影響。所以,要保證巴氏殺菌乳制品的質(zhì)量,就需要從以上幾個方面來嚴格地控制巴氏殺菌乳的生產(chǎn)鏈條,使得整個巴氏殺菌乳制品從飼料喂養(yǎng)到終端的產(chǎn)品冷鏈控制都依據(jù)嚴格的衛(wèi)生條件和生產(chǎn)環(huán)境操作,這樣才能完全確保巴氏殺菌乳的高品質(zhì)。
作者簡介:
周煒(1987.10-),男,漢族,江蘇揚州人,本科學歷,工程師;研究方向:食品工程技術(shù)。