液体乳产品加工过程质量控制浅谈
2020-01-14
(黑龙江完达山哈尔滨乳品有限公司,哈尔滨 150078)
众所周知,“民以食为天,食以奶为先”,而“一杯牛奶强壮一个民族”更被世界所公认。牛奶已成为一个国家“富国强民”战略的重要组成部分。一个国家的繁荣强盛最根本的决定因素是人,而对于构建和谐社会来说,最基础也最重要的首先是国民的身体素质。为了保证身体素质,牛奶这种被誉为人类最理想的食品,也就理所当然成为国家强民、强国战略的重要组成部分。
在《中国居民膳食指南(2016)》中建议每人每天饮奶300g或相当量的奶制品。奶制品也称乳制品,是指生鲜牛(羊)乳及其制品为主要原料,经加工制成的产品[1]。生鲜乳也称生乳,指从符合国家有关要求的健康奶畜乳房中挤出的无任何成分改变的常乳(产犊后7d的初乳、应用抗生素期间和休药期间的乳汁、变质乳不应用作生乳[2])。液体乳企业主要生产的乳制品及乳饮料有:巴氏杀菌乳、灭菌乳、调制乳、发酵乳、含乳饮料,本文分别对液体乳的相关定义按照国家标准进行描述,并结合检测项目分析每个系列产品在生产加工过程中的质量控制要点。
1 各类液体乳制品及乳饮料
液体乳类根据原料成分的不同分为纯牛(羊)乳、复原乳、调制乳和发酵乳。纯牛(羊)乳根据杀菌程度的不同,分为巴氏杀菌乳和灭菌乳。
1.1 巴氏杀菌乳
巴氏杀菌乳指以生鲜牛(羊)乳为原科,经巴氏杀菌等工序制得的液体产品[3]。
1.1.1 检验项目
感官(色泽、滋气味、组织状态)、净含量、脂肪、蛋白质、酸度、非脂乳固体、干物质、pH值、杂质度、总汞、铬、铅、总砷、三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、菌落总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌[4]。
1.1.2 质量控制
工艺流程:原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→预热→均质→巴氏杀菌→冷却→灌装→冷藏
验收时原奶微生物指标、口感等各项理化指标符合标准要求,脂肪蛋白质比率合理,净乳后冷藏温度1~7℃,快进入到下一道工序。保持均质温度和压力稳定,巴氏杀菌温度和时间符合生产要求,供料前设备清洗干净,pH值验证和目视无可见杂质。灌装机各管路接头无清洗后死角,灌装机清洗后等待生产时间控制最短,包材入洁净区脱皮杀菌充分,生产过程控制好生产环境空气净度指标,菌落总数和霉菌指标符合内控标准。检查操作人员卫生、操作过程杀菌情况、环境消毒剂浓度是否符合要求。灌装机生产状态正常(紫外灯是否正常、无菌风是否开启)。灌装结束10min内2~6℃冷藏。
1.2 灭菌乳
灭菌乳又称长久保鲜乳,是指以生鲜牛(羊)乳为原科,经净化、标准化、均质、灭菌和无菌包装或包装后再进行灭菌等工序制得的具有较长保质期、可直接饮用的商品乳[5]。
灭菌乳根据工艺的不同分为超高温灭菌乳(UHT乳)和保持灭菌乳。
①超高温灭菌乳:是指以生鲜牛(羊)乳为原科,添加或不添加复原乳,在连续流动的状态下,加热至132℃以上并保持很短时间的灭菌,再经无菌灌装等工序制成的液体产品。
②保持灭菌乳:指以生鲜牛(羊)乳为原科,添加或不添加复原乳,无论是否经过预热处理,在灌装、密封之后,再经灭菌等工序制成的液体产品。
1.2.1 检验项目
感官(色泽、滋气味、组织状态)、净含量、脂肪、蛋白质、酸度、非脂乳固体、干物质、pH值、杂质度、总汞、铬、铅、总砷、钠、三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、亚硝酸盐(NaNO2)、微生物(商业无菌)。
1.2.2 质量控制
工艺流程:原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→预热→ 均质→超高温瞬时灭菌→冷却→无菌灌装(或保持灭菌)→成品储存
验收时原奶微生物指标、口感、杂质度符合标准要求,脂肪蛋白质比率合理,净乳后冷藏温度1~7℃,不得超过12h快进入下一道工序。整个灭菌系统密封性好,确保系统正压。由于液态奶是一种高危食品,有着微生物生长繁殖的营养基质,极易染菌,给产品带来危害,所以对任何一处泄漏都应引起注意,尤其是高温杀菌段、热回收段、冷却段、活接、灌装段,当背压阀在灌装量不稳定、目的性暂停等原因都容易引起渗漏,生产前需认真检查不得有渗漏情况。 进料时物料不得夹带泡沫。连续生产超过12h、温差超过7℃,应停机重新清洗杀菌。清洗后检查无肉眼可见杂质,pH值符合要求。每月两次使用0.13%~0.26%的过氧乙酸CIP冷消毒超高温管线。
超高温灭菌乳常见的质量问题:
①脂肪上浮现象:在UHT产品生产出来之后,贮存和销售的过程中温度过高会导致脂肪上浮的现象发生,并且脂肪上浮的严重程度会随着温度的升高而不断加深,严重的情况下会在包装的上层聚集较厚的脂肪层。导致脂肪上浮的原因有很多,其中包括均质效果不好、在低温下进行均质以及机械处理过度的情况。同时当原奶中脂肪酸含量较多、蛋白质和脂肪比例不合理、脂肪酶含量较大以及前处理时混入过多空气等情况都会导致脂肪上浮。
②成品中凝块现象:当原料乳中存在残留的蛋白酶时,就会导致成品UHT乳中出现凝块。因为蛋白酶拥有较好的耐热性,所以在经过超高温处理之后并不能将蛋白酶完全清除。而残留在原料乳中的蛋白酶会将成品中的蛋白质分解,产生的酪蛋白将会在成品中聚合形成凝块。一般情况下,UHT成品在生产后三个月之后会出现凝块,但是在饮用前对UHT乳进行加热也会导致凝块的出现。此外,在使用含磷酸的清洗液进行清洗的过程中,残留的磷酸根会与钙离子结合形成磷酸钙,导致酪蛋白聚合形成凝块。
③成品有苦味:这是由于牛奶内含的酶类有机物引起的。牛乳经超高温灭菌后,酶钝化、失活。但如果在贮藏运输中受撞击或高温曝晒等外界刺激,失活的耐热酶可能被激活,产生一些苦味的氨基酸、脂肪酸等,导致牛奶发苦。
④酸包:指纯奶口味发生明显变化,如变酸、有异味(有时无异味)。这是由于产品包装不严密,微生物入侵牛奶而造成的。大多数情况下,酸包牛奶在外包装的横纵封处、底角处均有可能出现磨损,有泄漏。酸包的牛奶对人体有害,不能饮用。
1.3 调制乳
调制乳指以不低于80%的生鲜牛(羊)乳或复原乳为主要原料,添加其他原料或食品添加剂或营养强化剂,采用适当的杀菌或灭菌等工艺制成的液体产品[6]。
1.3.1 检验项目
感官(色泽、滋气味、组织状态)、净含量、脂肪、蛋白质、酸度、非脂乳固体、干物质、pH值、杂质度、总汞、铬、铅、总砷、三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、菌落总数、微生物(商业无菌)。
1.3.2 质量控制
工艺流程:原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→高温杀菌或其他杀菌方式→冷却→灌装→冷藏(需冷藏的产品)
调制乳是UHT灭菌的,质量控制同灭菌乳;是巴氏杀菌的,质量控制同上述巴氏杀菌乳。不同的是,在标准化配料过程中要严格管控称料、化料、剪切温度、水合及均质压力、杀菌温度等符合相关配方工艺要求。
1.4 发酵乳类
①发酵乳:发酵乳是以生鲜牛(羊)乳或乳粉为原料,经杀菌、发酵后制成的pH值低于生鲜牛(羊)乳的产品[7]。
②酸乳:酸乳是以生牛(羊)乳或乳粉为原料,经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种)发酵制成的产品。
③风味发酵乳: 风味发酵乳是以80%以上生牛(羊)乳或乳粉为原料,添加其他原料,经杀菌、发酵后pH值降低,发酵前或后添加或不添加食品添加剂、营养强化剂、果蔬、谷物等制成的产品。
④风味酸乳:风味酸乳是以80%以上生牛(羊)乳或乳粉为原料,添加其他原料,经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种)发酵前或后添加或不添加食品添加剂、营养强化剂、果蔬、谷物等制成的产品。
1.4.1 检验项目
感官(色泽、滋气味、组织状态)、净含量、脂肪、蛋白质、酸度、非脂乳固体、干物质、总汞、铬、铅、总砷、钠、钙、三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、大肠菌群、霉菌、酵母、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、乳酸菌数。
1.4.2 质量控制
工艺流程:原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→杀菌→冷却→接入发酵菌种→发酵→添加辅料→冷却→灌装→冷藏
原奶验收合格后净乳、巴杀,收奶后为保证牛奶的新鲜度,尽快配料。原辅料等按配方要求添加。生产前对相应的管道、罐进行杀菌,并确认连接的管路准确无误。控制好巴氏杀菌温度和时间、均质压力,出口温度为42~44℃,进料过程中要对物料管线的活结、蝶阀进行巡检,不得有渗漏情况。接菌温度为42~44℃,当物料定容到罐的1/2时,投入菌种,投入菌种前5min打开搅拌,当料液进完后,再搅拌15~20min;加菌种时要戴口罩及穿无菌室专用白大褂,菌种袋和剪刀要消毒,投菌种时不要喷上酒精,菌种不得投到搅拌浆和泡沫上。发酵终点结束,及时取样检测酸度,符合要求时再生产。所有的管路清洗后,必须将物料管、V型管的活结清理干净再连接杀菌,缓冲罐、发酵罐进料管清洗后拆开容积泵检查清洗效果。
在更换物料管前用90℃以上的热水对物料管(V型管)活结热冲3min,并且换管路时必须要两人完成,一人换管路、一人喷酒精消毒;换管完成后再次用90℃以上的热水对物料管(V型管)活结进行热冲消毒。
1.5 含乳饮料
含乳饮料指以乳或乳制品为原料,加入水及适量辅料,经配制或发酵而成的饮料制品,含乳饮料还可称为乳(奶)饮料、乳(奶)饮品。分为配制型含乳饮料和发酵型含乳饮料[8]。
①配制型含乳饮料:配制型含乳饮料是以乳或乳制品为原料,加入水以及白砂糖和(或)甜味剂、酸味剂及果汁及茶、咖啡、植物提取液等其中一种或几种调制而成的饮料。
②发酵型含乳饮料:发酵型含乳饮料是以乳或乳制品为原料,经乳酸菌等有益菌培养发酵制得的乳液中加入水,以及白砂糖和(或)甜味剂、酸味剂及果汁、茶、咖啡、植物提取液等的其中一种或几种调制而成的饮料,如乳酸菌乳饮料。根据其是否经过杀菌处理而区分为杀菌(非活菌)型和未杀菌(活菌)型。
③乳酸菌饮料:乳酸菌饮料是以乳或乳制品为原料,经乳酸菌发酵制得的乳液中加入水,以及白砂糖和(或)甜味剂、酸味剂及果汁、茶、咖啡、植物提取液等其中一种或几种调制而成的饮料。根据其是否经过杀菌处理而区分为杀菌(非活菌)型和未杀菌(活菌)型。
1.5.1 检验项目
感官(色泽、滋气味、组织状态)、脂肪、蛋白质、酸度、可溶性固形物、pH值、铅、三聚氰胺、微生物(商业无菌)。
1.5.2 质量控制
工艺流程:原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→均质→高温杀菌→冷却→灌装
含乳饮料通常都是经过UHT灭菌,过程管控与灭菌乳的质量管控相同,需要注意配料过程各原辅料的添加,调酸过程是决定产品最重要的工序。酸味剂可以用柠檬酸、乳酸、苹果酸,乳酸生产出的产品质量最佳。调酸要在20℃以下进行,以减少蛋白质的析出、脂肪上浮及沉淀的产生。酸化前要将酸稀释为10%或20%的溶液,酸液浓度过高调配时,就很难保证牛乳与酸液的良好混合,从而使局部酸度偏差太大,导致局部蛋白质沉淀;也可在酸化前将一些缓冲盐类如柠檬酸钠等加入到酸液中。调配酸时要开启搅拌,以保证整个酸化过程中酸液与牛乳能均匀地混合,而不会导致局部pH值过低,产生蛋白质沉淀。调酸过程加酸过快可能导致局部牛乳与酸液混合不均匀,从而形成酪蛋白颗粒悬浮,因此整个调配过程加酸速度不宜过快。同时,酸液应缓慢地(以喷雾的方式)加入到配料罐内的湍流区域,以保证酸液能迅速、均匀地分散于牛乳中。加酸过快还会使酸化过程形成的酪蛋白颗粒粗大,产品易产生沉淀。为保证酪蛋白颗粒的稳定性,在升温及均质前,应先将牛乳的pH值降至4.5以下,以远离蛋白质的等电点,增加稳定性。
2 小结
液体乳在生产过程中控制好产品质量的前提是要充分了解它们的特性,及相应国家标准要求。为便于对乳品企业进行质量管控,必须了解各产品的定义、检测项目及产品的质量控制要点。本文总结概述出液体乳的上述要点,对于乳企的新员工培训及体系文件的可操作性、严密性可起到良好的作用,同时可为乳企的产品质量控制和管理体系的建立奠定坚实的基础。