ESL技术在乳品加工上的应用

王翠竹

伴随着乳品工业的快速发展，人们对液态乳制品的要求也越来越高。目前，我国液态乳制品主要有巴氏杀菌乳和UHT（超高温瞬时灭菌）乳两种，不过巴氏杀菌乳产品保质期较短，而UHT乳保质期虽长但营养损失较大，且难以克服褐变和蒸煮味的缺陷，故而都存在各自的问题。因此，如何最大限度地保留原乳感官、风味、营养，并延长乳制品的货架期等都成为乳制品加工技术发展与突破的关键。在市场的需求下，ESL乳应运而生，并逐渐成为发达国家鲜乳市场的主流，同时也为我国乳制品行业的发展提供了新的契机。

什么是ESL鲜奶产品

ESL是Extended Shelf Life（延长保质期）的英文缩写，在加拿大和美国经常用于那些在7℃及以下具有良好贮存质量的新鲜乳制品，ESL的意思即包含的概念现在也已经传到了欧洲、亚洲等地。对ESL如今尚未有单一的定义，因为此概念包含许多因素。从本质上讲，此术语意味着通过减少主要污染源及到消费者的各种途径中保持产品质量，有能力延长产品保质期，超过其传统寿命。通常温度/时间组合是125～130℃保持2～4s，这种类型的热处理温度称之为“超巴氏消毒”。顾名思义，ESL鲜奶产品就是通过物理及其它特殊工艺，能够保留鲜奶产品的营养和感官特性的冷链液态乳制品。

由于我国没有对ESL的明确定位与分类，所以ESL产品仍处于比较尴尬的地位。利乐包装昆山有限公司项目策划专家李楠先生在中国乳制品工业协会第二十一次年会上表示，在国内外标准不同的情况下，我国ESL乳的发展需要遵循巴氏乳制品的相关定义，GB 19645-2010中规定：巴氏杀菌乳是仅以生牛（羊）乳为原料，经巴氏杀菌等工序制得的液体产品；NY/T 939-2005中写到：巴氏杀菌是经低温长时间（62～65℃，保持3min）或经高温短时间（72～76℃，保持15s）/（80～85℃，保持10～15s）的处理方式。巴氏产品的货架期通常小于一周，而ESL产品的货架期可长达数周，欧美等国中ESL乳制品比较广泛，且有明确分类。在欧洲，货架期3周以上的ESL鲜奶产品十分常见，而我国目前只有1周以内的巴氏奶产品。

微生物对牛奶货架期的影响

原料乳中的芽孢数对ESL鲜奶产品的货架期有着重要影响，所以延长乳制品货架期首先需要控制好微生物。牛奶中主要影响货架期的微生物有两种——嗜冷菌与耐热菌，它们均以芽孢形式存在，在长期的冷链分销过程中很容易生长，从而影响乳制品货架期。

从菌种的生长方式而言，菌体本身主要是单细胞有机体，它采用传代/裂值的方式进行繁殖，不同储存温度下菌体的传代期也不一样，如表1。以蜡状芽胞菌为例，在4℃以下基本不传代或传代期很长，但是一旦升高3℃——在7℃时其传代期在10小时左右，从中可以看出在乳制品整个货架期过程中储存温度对菌株繁殖有很大影响。

李楠指出，我国对乳制品货架期以初始菌群的可繁殖细菌传代周期计算，达到最终50000cfu/mL时作为判定。例如，菌类以1000cfu/L计算仅需16个世代周期即可达到判定值，如果降低到1cfu/L计算大约需要26个世代周期才可达到判定值。以下因素对低温鲜奶产品货架期有直接影响，一是加工过程中的残留，即加工过程中生奶进入到工厂中，过热处理、储物罐、后期包装等环节控制残留量；二是整个生产环节中的再次污染的风险；三是控制微生物的持续生长——主要是冷链和分销的途径。

ESL鲜奶产品的生产工艺

ESL加工技术与巴氏奶在加工过程上存在一定区别。李楠介绍了利乐为延长乳制品货架期，对ESL乳采用满足国家标准的巴氏杀菌并串入物理方式——除菌分离、膜过滤、高温处理等以降低菌落数量的方法。

相对于牛奶固形物而言，孢子和细菌有较大比重，大部分可以在分离过程中除去，能够除去更多的孢子和细菌也就意味着比巴氏奶拥有更长的货架期，而孢子和细菌的分离能力可以表示为“除菌率”。当除菌分离机为两级除菌分离，同时增加巴氏热处理系统可以有效提高除菌率。

巴氏杀菌通常采用72℃/15s消灭病原菌，单效除菌率在95%左右，双效除菌率即两台串联的除菌机，其除菌率在99.75%左右，两者配合使用可以延长乳制品货架期数天。由此可见，产品的除菌效率与配套生产工艺的后配置有很大关联。

乳品中含有多种成分，且每种成分的分子量不尽相同，如微生物和脂肪的分子量在1μ以上，所以可利用膜过滤（微滤）——基于孔径大小排除微生物，从而延长产品货架期。膜过滤的除菌率比除菌分离机更高，配合72℃/15s消灭病原菌可以使乳制品的货架期延长数周。李楠建议，生产线最好增加无菌系统，以避免乳制品的二次污染。

乳制品的杀菌对温度有严格的限制，我国有关标准中也提到，巴氏奶中糖胺酸含量不得超过12mg。李楠介绍，利乐的直接喷射式短时杀菌（VTIS）采用瞬时灭菌，设备比较高端，而且可以将糖胺酸含量控制在国家标准范围以内的同时将货架期延长至30天以上。

巴氏杀菌、除菌分离、微滤、瞬时灭菌能够对延长乳制品货架期起到积极作用，表2为利乐ESL鲜奶产品工艺比较。

ESL鲜奶产品的展望

随着ELS乳的逐渐流行，ESL技术也愈发受到乳品企业的广泛关注，它可以满足消费者追求液态乳制品营养、新鲜、口感好、卫生、有益健康的需求，同时保证了产品品质，延长了货架期。企业需要选择适合自身的加工工艺进行生产，如原奶品质需要着重关注耐热菌数和孢子数。对于终产品质量，企业则需重视生产中的微生物数量控制、感官测评、产品货架期等相关要求。ELS鲜奶产品也将会在中国有越来越广泛的认知度，市场前景十分广阔。