浅谈巴氏杀菌乳加工技术

浅谈巴氏杀菌乳加工技术

系（院）名称： 生物与食品工程学院

专业班级： 07食品质量与安全专业

学生姓名： 刘欣 吴豪 杨现花 刘晓倩

指导教师姓名： 杜 磊

指导教师职称： 讲 师

2010 年 5 月

目 录

1. 巴氏杀菌乳的优点 . .................................................................................................................... 1

1.1新鲜、天然、营养................................................................................................................. 1

1.2安全、健康、卫生................................................................................................................. 1

1.3节能环保................................................................................................................................. 2

1.4放心多赢................................................................................................................................. 2

2. 热处理对牛乳营养成分的影响 ............................................................................................. 2

2.1热处理对乳清蛋白的影响..................................................................................................... 2

2.2热处理对乳中氨基酸的影响................................................................................................. 3

2.3热处理对乳中维生素的影响................................................................................................. 3

2.4加热对钙的影响..................................................................................................................... 3

2.5热处理对乳中CLA 含量的影响........................................................................................... 3

3. 生产技术要求及工艺流程 . ...................................................................................................... 3

3.1技术要求................................................................................................................................. 3

3.1.1 原料要求...................................................................................................................... 4

3.1.2 感官指标、理化指标和卫生指标.............................................................................. 4

3.2 生产工艺流程........................................................................................................................ 4

3.2.1 原料奶验收.................................................................................................................. 5

3.2.2 标准化.......................................................................................................................... 5

3.2.3 预热均质...................................................................................................................... 6

3.2.4 杀菌、冷却.................................................................................................................. 6

3.2.5 熟奶暂存...................................................................................................................... 6

3.2.6 灌装.............................................................................................................................. 6

3.2.7 冷藏.............................................................................................................................. 7

4. 巴氏杀菌乳的货架期 ................................................................................................................ 7

5. 总结 . ................................................................................................................................................ 7 致 谢................................................................................................................................................ 9 参考文献 . .........................................................................................................................................10

浅谈巴氏杀菌乳加工技术

专业班级：07食品质量与安全（1）班 学生姓名：刘欣 吴豪 杨现花 刘晓倩 指导教师：杜磊 职 称：讲师

摘要

巴氏杀菌乳的生产过程是一个综合的技术系统工程，本文主要对巴氏杀菌乳进行了简单的描述，对巴氏杀菌乳的生产工艺做了浅微的分析。摘要太少 关键词：热处理 影响 要求 标准化

引 言

牛乳是一种营养全面的液态天然饮料，含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、各种矿物质和维生素等对人体健康有益的成分。为了杀死乳中所有的致病微生物, 尽可能地灭活能影响产品感官和保存期的微生物和其它成分如酶类，一般进行加热处理[1]。根据产品在生产过程中采用的热处理方式的不同，可将液体乳分为巴氏杀菌乳、超巴氏杀菌乳、超高温灭菌乳和罐装高压灭菌乳。巴氏杀菌乳制品是指以新鲜牛乳为原料，经过原料乳的验收、净乳、冷却、标准化、配料、均质、杀菌和冷却，以液体状态灌装，直接供给消费者饮用的商品乳[2]。我国农业标准《巴氏杀菌乳和UHT 灭菌乳中复原乳的鉴定》定义巴氏杀菌的概念如下： 经低温长时间（62～65℃，保持30分钟或经高温短时间（72～76℃，保持15秒或80～85℃，保持10～15秒）的处理方式[3]。目标是杀灭致病性细菌和病毒，比如沙门氏杆菌、结核、口蹄疫病毒等等，并保证产品在大约7d 的货架期内不变质[4]。随着人们生活水平的提高，对乳制品的需求亦不断上升。目前国内对乳制品的研究主要集中在发酵酸奶上，但由于国人习惯消费短期内的乳制品，故巴氏杀菌乳在整个消费中仍占主导地位[5]。

1. 巴氏杀菌乳的优点

1.1新鲜、天然、营养

当牛奶离开母牛乳房进入消费者的口中，所需时间最长为10天，最快为1～2天。巴氏鲜奶一般都是原汁原味的纯天然牛奶，芳香可口，根本无需额外添加任何的添加剂(例如香精、稳定剂、增稠剂、防腐剂等) [6]。而且由于采用低温杀菌的工艺，牛奶中的营养成分基本上没有流失。

1.2安全、健康、卫生

提供做巴氏鲜奶的奶源，卫生条件要求特别严格，首先奶牛场的卫生条件要求牛合、牛身干净，供奶牛饮用的水要求干净，其次对牛奶的细菌总数要求要低，

奶源无异味，确保奶源质量。加工工艺确保致病菌被杀死，且不添加任何的色素、香精和奶粉，食品的健康程度足以达到绿色食品的等级。由于需要配置低温冷藏条件，且保质期短，不会发生由于牛奶长久存放易生成的一些有害物质。

1.3节能环保

巴氏杀菌乳加工的能耗低，设备投资小，采用的包装材料不含铝箔、特殊涂层(PVDC)等难降解的物质，有利于环境保护[7]，符合国家现在节约型、环保型经济的要求。巴氏鲜奶的包装材料可以多样性，如玻璃瓶，普通纸杯、纸盒、塑胶杯，塑胶袋等，所选用材料可回收或降解，在热处理过程中所产生的“三废”污染源也非常低。

1.4放心多赢

因为生产巴氏奶的奶牛场和乳品加工厂，都近在身边，消费者比较熟悉，不会产生“隔山买牛”的感觉。消费巴氏鲜奶，不但有益于消费者的健康，而且还可以促进。三农”问题的解决，以及我国奶业的健康发展[6]。

2热处理对牛乳营养成分的影响

牛乳中含有丰富的脂肪、蛋白质、糖类、维生素及微量元素等，这些营养成分随着热处理的进行会发生相应的变化，通常而言，热处理强度越大，营养成分损失越多[8]。

2.1热处理对乳清蛋白的影响

原料乳中去除在pH4.6等电点处沉淀的酪蛋白，留下来的蛋白质统称为乳清蛋白，占牛乳蛋白质的20%左右。牛乳蛋白中乳清蛋白呈热敏性, 一般在65℃时开始变性, 而后凝集沉淀, 在乳体系中保持悬浮, 和酪蛋白关联[9]。乳清蛋白含有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白等多种蛋白，营养价值较高。由于乳清蛋白是热敏性蛋白，对热不稳定，受热易变性，加热条件不同，对乳清蛋白的影响也不一样。巴氏杀菌后，乳清蛋白的变性率约为15％～20%，而UHT 灭菌，变性率大约为50％～90%。热变性后乳清蛋白在水中溶解性明显下降，尤

其是一些具有保健功能的免疫球蛋白等会失去保健功能。

2.2热处理对乳中氨基酸的影响

氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特殊的代谢反应，表现出某些重要特性[10]。牛乳经热处理后，氨基酸会有不同程度的损失，随着热处理强度的加大，损失率越高。

2.3热处理对乳中维生素的影响

在牛乳的营养成分中占有重要地位的维生素对温度十分敏感。通常，热处理对脂溶性维生素，如维生素A 、D 和E 及复合维生素核黄素（维生素B 2）、泛酸、生物素和尼克酸的影响不大，而对水溶性维生素（如维生素B 1、B 6、B 12、叶酸和维生素C ）影响较大。另外维生素A 和维生素E 的减少主要是氧化所致，因此UHT 乳在常温有氧条件下长期贮藏氧化程度较大，损失更多。

2.4加热对钙的影响

牛乳是优质的钙源食品，这是因为其含有容易消化吸收的钙，其中1/3为可溶性钙，剩余部分以胶体状态存在。强烈的热处理，会使牛乳中的部分优质钙转为不溶性钙，降低消化吸收的性能。同时，强烈的热处理会导致钙的流失，例如可溶性磷酸钙变成不溶性的磷酸钙，使杀菌器的内壁易产生很多乳石，不仅质受到影响，量也会损失。

2.5热处理对乳中CLA 含量的影响

常规巴氏杀菌对乳中CLA 含量无显著影响, 但乳中CLA 含量略有下降; 煮沸和UHT 处理可以显著降低乳中CLA 含量[11]。

3. 生产技术要求及工艺流程

3.1技术要求

3.1.1 原料要求

食品生产中产品质量很大程度取决于所用原材料的质量。劣质的原材料是不可能生产出优质的产品。而且为了保证产品不受到污染，车间生产的首要环节是必须对原辅料和包装材料进行检验和检查。

首先，从原料乳收购开始，必须严格按照国家生鲜牛乳收购标准进行验收。收购的牛乳, 应符合GB/T-6914的规定。

添加的食品营养强化剂, 应选用GB-14880中允许使用的品种, 并应符合相应国家标准或行业标准的规定。

3.1.2 感官指标、理化指标和卫生指标

原料乳送到工厂后，必须首先进行感官检验、理化检验和微生物检验及其他检验。巴氏杀菌乳的感官指标、理化指标和卫生指标见表1。取得原料乳的检查合格单后，才能将其冷却收进储罐，并及时进入下一步加工工序，保证原料乳在储罐内不超过24小时。

表 1 巴氏杀菌乳的感官指标、理化指标和卫生指标

项 目 全脂巴氏

杀菌乳

色泽

滋味和气味

组织状态

脂肪/%

蛋白质/%

非脂乳固体/%

酸度/°T

杂质度/(mg/kg)

硝酸盐(以NaNO 3计)

亚硝酸盐(NaNO2计)

黄曲霉毒素M 1

菌落总数

大肠菌群

致病菌 杀菌乳 指 标 部分脱脂巴氏 脱脂巴氏 杀菌乳 呈均匀一致的乳白色, 或微黄色 具有乳固有的滋味和气味, 无异味 均匀液体, 无沉淀, 无凝块, 无黏稠现象 ≥3.1 1.0～2.0 ≥2.9 ≥8.1 ≤18.0 ≤2 ≤11.0 mg/kg ≤0.2 mg/kg ≤0.5 μg/kg ≤30 000 cfu/mL ≤90 MPN/100mL 不得检出 ≤0.5

3.2 生产工艺流程

原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→过滤→预热→均质→巴氏杀菌→冷却

→暂存→灌装→装箱→冷藏→检测→成品[12]。

3.2.1 原料奶验收

原料奶验收是生产环节中的第一要素。原料乳的质量将直接影响到产品质量的好坏，所以必须严格控制原料乳的质量[13]。优质的奶源是生产出优质产品的前提条件, 企业应建立原料奶验收的标准, 并严格按标准执行。原料奶验收中应做的项目有酒精实验、酸度测定、脂肪测定、蛋白质测定、抗生素检测、菌落总数检测以及掺杂掺假检测等。

3.2.2 标准化

原料乳中的脂肪和非脂乳固体的含量随乳牛品种、地区、季节和饲养管理等因素不同而有很大差别。因此，必须对原料乳进行标准化[14]。标准化的目的是为了确定巴氏杀菌乳中的脂肪、蛋白质及乳固体的含量，以满足不同消费者的需求[15]。因此，根据原料奶验收数据计算并标准化，使鲜牛奶理化指标符合GB5408.1-1999的要求[13]。根据所需巴氏杀菌乳成品的质量要求, 需对每批原料乳进行标准化, 改善其化学组成, 以保证每批成品质量基本一致。食品添加剂和调味辅料必须符合国家卫生标准要求。原料奶标准化所用原料包括水、全脂奶粉、脱脂乳粉、无水黄油、新鲜稀奶油和乳清浓缩蛋白等, 它们可单独使用或配合使用, 此工序可能造成的危害因素有配料时不慎混入物理性危害物质、操作过程中员工及设备等带来的微生物污染等。在标准化过程中，必须避免细菌、致病菌、杂物和异物的污染，以及管道上的酸碱残留。乳脂肪的标准化方法有如下3种：

3.2.2.1 预标准化

主要是指乳在杀菌之前把全脂乳分离成稀奶油和脱脂乳。如果标准化乳脂率高于原料乳，则需将稀奶油按计算比例与原料乳在罐中混合以达到要求的含脂率。如果低于原料乳的，则需将脱脂乳按计算比例与原料乳在罐中混合，以达到要求的含脂率。

3.2.2.2后标准化

在杀菌之后进行，方法同上，但该法的二次污染可能性大。

3.2.2.3直接标准化

这是一种快速、稳定、精确与分离机联合运作、单位时间内能大量地处理乳的现代化方法。将牛乳加热到55～65℃后，按预先设定好的脂肪含量分离出脱脂乳和稀奶油，并根据最终产品的脂肪含量，由设备自动控制回流到脱脂乳中的

稀奶油流量，从而达到标准化的目的。

3.2.3 预热均质

均质是杀菌乳生产中的重要工艺, 采用板式热交换器将预热温度升至65～70℃均质压力调至16～18MPa 。均质后脂通过均质可减小脂肪球直径, 防止脂肪上浮, 便于牛奶中营养成分的吸收。均质工序可能造成的危害因素有均质机清洗不彻底造成的微生物污染、均质机清洗剂的残留、均质机泄露造成的机油污染等。

3.2.4 杀菌、冷却

杀菌时按关键限值控制杀菌温度及时间。杀菌乳中巴氏杀菌热处理法可杀灭牛奶中的致病菌和有害微生物, 巴氏杀菌法能最大限度地有效保持牛奶中营养成分, 对于有用的赖氨酸、维生素 B 12、叶酸和维生素C 的平均损害较小。冷却温度为2～8℃。可能造成的危害因素有杀菌温度和时间控制不当造成杀菌不彻底、冷却温度偏高造成残留菌繁殖等。

3.2.5 熟奶暂存

杀菌后的牛奶在冷热缸进行暂存, 此工序可能造成的危害有冷热缸清洗不彻底带来的清洗剂污染, 以及冷热缸消毒不彻底带来的微生物污染等。

3.2.6 灌装

灌装工序应特别注意员工个人卫生并严格控制车间环境卫生, 灌装设备消毒要彻底, 严防灌装过程的二次污染。严格密闭灌装间，车间空气严格消毒，工作人员坚持二次更衣消毒，穿戴整齐工作衣帽和口罩，头发不得外露，地面保持湿润[16]。灌装间的空间细菌数控制在50个/平皿, 灌装机采用CIP 清洗消毒，灌装工每1h 用75%的酒精消毒, 灌装间每30min 用酒精喷壶对周围空气进行消毒[13]。规程操作，防止灌装过程的再次污染。其包装材料必须符合食品卫生法的规定，巴氏杀菌乳的包装类型主要有巴氏玻璃瓶牛奶、新鲜屋型奶、塑杯奶以及巴氏袋装奶等。

3.2.6.1玻璃瓶

玻璃瓶包装具有化学稳，以及热水的温度等，确保清洗洁净度。

3.2.6.2新鲜屋型纸盒包装

这种包装具有易于运输、携带方便等优点。在车间生产需注意以下几方面：生产前需对机器每条心轴进行成型密封性检测，常用的方法有枳痕检测和用甲基

蓝染剂、红色气，导致重量不足，操作工应时刻对成品进行抽查称量；由于液体飞溅造成顶封而出现渗漏现象，可通过上升式灌装消除这一现象。

3.2.6.3塑杯奶

塑杯奶由于其杯壁较薄，因此传热的速度较快，同时避免了热胀冷缩的不利影响。其原理是将结晶聚合物塑料片材(Ps)加热至结晶熔融温度以下，经模具全塞拉伸及模内坎人净化压缩空气吹胀定型，制成薄壁容器，然后自动灌装、复膜、热封和冲剪成型。

3.2.6.4塑料袋装奶

塑料袋成本低，形式多样，易于运输；但容易发生漏包变质。需严格控制横竖封的密封效果。由于不同品种的包装膜采用的颜料不同，因此在更换品种时需及时改变其横竖封压力及温度；对由于热融而黏附在横竖封处的塑料膜要及时清理，确保良好的密封性。

此工序可能造成的危害有设备或人员造成的二次污染、包装封口不严造成的二次污染、包装物带来的纸屑及铝膜等物理性危害等。

3.2.7 冷藏

冷库应隔热良好, 强制风冷却到 0℃～4℃, 并保持该温度, 使巴氏杀菌乳在储存期内保持其质量。

4. 巴氏杀菌乳的货架期

货架期（shelf life）是指在一定温度下，巴氏杀菌产品能够被保存而不出现任何不良变化的时间。巴氏杀菌乳贮藏过程中的变化有[17]：

（1）乳中细菌生长造成的如产酸、蛋白质降解和脂肪水解；

（2）乳中的酶或细菌的胞外酶分解，如脂肪和蛋白质的分解；

（3）化学反应引起的氧化或日晒味；

（4）物理化学变化，如脂肪上浮、絮凝和形成凝胶，这些变化可能是由上述提到的几种变化所引发的。

5. 总结

巴氏杀菌是目前鲜奶加工较为先进的方法，它既能保全鲜奶中的营养成分，又能杀死牛奶中的绝大多数有害菌，并选择性地保留了一些对人体有益的菌类[18]，使加工过的牛奶鲜美纯正、营养丰富。据相关资料记载，20世纪60-70年代，中国液态乳销售的市场情况为，低温乳与常温乳的比例是8∶2，但随着灭菌乳制造技术的不断引进，国内液态乳的增长全部集中在了“间接高温灭菌乳”的单一品种，“巴氏杀菌乳”的市场份额日益萎缩。30年之后的今天，巴氏杀菌乳与高温灭菌乳的比例倒转成了2∶8[19]。资料显示巴氏杀菌乳已为人们日常生活中消费量较大的食品之一。然而，并非所有人都看好巴氏杀菌乳的发展前景。乳业专家王丁棉就曾表示，低温乳在国内成为主流非常困难，原因是巴氏杀菌乳有很多“缺点”，如不能随时随地饮用，口感不如常温乳更适合中国消费者的口味，不易保存等[19]。更关键的原因是，中国是伊利、蒙牛这样的全国性乳品企业主导市场，在经历了三鹿奶粉事件之后，这种局势也没有像之前人们预料的那样发生明显的变化，而他们主营的恰恰是常温乳；他们绝对不会放弃方便的常温乳转而去做低温乳，这与它们的全国性垄断战略有关。同时由于其生产加工、运输、销售过程中环节较多，产品合格率一直处于较低水平[20]。

致 谢

在我们小组的论文完成之际，首先向我们的指导老师杜磊老师表示最真切的感谢，是他的教导和帮助使我们小组的论文得以顺利完成。他不但教会了我们专业知识，而且使我们在与论文写作相关的电脑操作上更加熟练。杜老师一丝不苟、认真负责的教学态度是我们学习的榜样，相信在我们以后的学习和生活中会给我们很大的启发。

同时，在此，向在我们论文的写作过程中给予我们帮助的朋友们表示感谢，也向和我们共同努力的同学致谢。

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思路比较清晰，内容也可以，但是格式上的问题较多，如标点符号、空格等