不同杀菌温度对巴氏奶质量影响的研究

杨大明，柴景亮，于梦琪，张明霞

（酒钢集团甘肃祁牧乳业有限责任公司，甘肃 嘉峪关 735100）

1 引言

生乳中含有乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白等活性营养物质，对人体健康有重要的作用，同时含有细菌、霉菌和酵母菌等有害微生物，对人体健康具有危害作用[1-2]。因此，在食用牛奶前进行杀菌处理，最大程度保留生乳中活性物质的同时，将生乳中的有害物质降低到一定的水平即人体可接受的水平，同时减少生乳在杀菌处理中产生糠氨酸、乳果糖等一些有害物质。

通过对优质生乳[3]及杀菌后产品中的活性物质（乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白）、热处理产物（糠氨酸、乳果糖）和热敏物质（乳过氧化物酶、碱性磷酸酶）含量进行检测，对检测数据进行对比分析，得出各种物质的保留率及热处理产物的生成量，并与优质巴氏杀菌乳的相关指标要求进行对比，为生产优质巴氏杀菌乳工艺提供一定的数据支撑和理论依据，调整优质乳杀菌工艺，最终使企业生产的产品达到《优质巴氏杀菌乳标准》（T/TDSTIA 004—2019）的相关要求。

2 材料方法

2.1 材料

2.1.1 主要材料及试剂

特优级生乳、磷酸盐缓冲液、盐酸溶液、甲醇、乙酸铵溶液、三氟乙酸溶液、亚铁氰化钾溶液、硫酸锌溶液、乙腈溶液、乙酸、乙酸镁溶液、对苯二胺溶液（2%）、过氧化氢酶悬浮液（20 mg/mL）、葡萄糖氧化酶悬浮液（20mg/mL）、磷酸葡萄糖异构酶悬浮液（2 mg/mL）、非化学发光二氧杂环丁烷酯底物（0.2 mol/L）、过氧化氢溶液（1%）、乳铁蛋白标准储备液（10 mg/mL）、β-乳球蛋白标准储备液（10 mg/mL）、α-乳白蛋白标准储备液（10 mg/mL）、糠氨酸标准储备溶液（2.0 mol/L）。

2.1.2 主要仪器

福斯FT1（福斯多功能乳品分析仪）；高效液相色谱；过氧化物酶比色卡；体细胞仪；荧光检测仪。

2.2 方法

2.2.1 取样方法

在贮奶单元搅拌均匀后，分别从上部、中部、底部等量随机抽取或在奶槽车出料时前、中、后等量抽取，混合后分成两份，密封包装，加贴封条后交由检测单位进行检测。

2.2.2 检测方法

（1）奶及奶制品中乳铁蛋白的测定（液相色谱法3256-TDSTIA 006—2019）

（2）奶及奶制品中β-乳球蛋白的测定（液相色谱法T/TDSTIA 007—2019）

（3）奶及奶制品中α-乳白蛋白的测定（高效液相色谱法T/TDSTIA 002—2021）

（4）奶及奶制品中糠氨酸的测定（液相色谱法NYT 939—2016）

（5）奶及奶制品中乳果糖的测定（液相色谱法NYT 939—2016）

（6）奶及奶制品中乳过氧化物酶的测定（比色卡法TTDSTIA 001—2021）

（7）奶及奶制品中碱性磷酸酶的测定（发光法T/TDSTIA 008—2019）

2.3 统计学方法

采用SPSS 20.0 软件进行统计学分析，所有数据表示为±标准差（SD）。采用单因素方差分析对实验数据结果进行多重比较。

3 结果与分析

3.1 原奶指标检测

按照取样方法，对2021 年3 月1 日中班奶进行取样，用福斯FT1 对脂肪、蛋白、非脂乳固体进行检测，用Soleris 微生物快速检测仪对菌落总数、霉菌、大肠杆菌、酵母进行检测，用体细胞仪检测体细胞数，用荧光检测仪检测碱性磷酸酶，用酶标仪检测乳过氧化物酶，检测结果见表1。

表1 原奶中各项指标检测值

由表1 数据得出，脂肪平均值为4.14%，蛋白质含量平均值为3.18%，非脂乳固体平均值为8.87%，菌落总数平均值为1.52 万CFU/mL，霉菌和大肠杆菌未检出，酵母菌平均值为0.33 CFU/mL，体细胞平均值为16.8×105个/mL，各项检测指标均符合祁牧乳业《特优级生乳》的相关要求。

3.2 乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的检测

不同温度处理后优质乳产品中乳铁含量、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的含量，如图1—图3 所示。

图1 乳铁蛋白的含量

图2 β-乳球蛋白的含量

图3 α-乳白蛋白的含量

由图1 可知，随着杀菌温度的升高，巴氏乳中乳铁蛋白的含量显著下降，当杀菌温度在75 ℃～85 ℃时下降更明显，当温度在90 ℃时乳铁蛋白高温变性，损失率达到98%以上。

由图2 可知，随着杀菌温度的升高，巴氏乳中的β-乳球蛋白显著下降，杀菌温度超过80 ℃时损失明显。

由图3 可知，随着杀菌温度的升高，巴氏乳中α-乳白蛋白的含量显著下降，当杀菌温度超过75 ℃时下降更明显。

3.3 糠氨酸、乳果糖的检测

不同温度处理后优质乳产品中糠氨酸、乳果糖的含量如图4—图5 所示。

图4 糠氨酸的含量

图5 乳果糖的含量

由图4 可知，随着杀菌温度的升高，巴氏乳中糠氨酸的含量显著上升。

由图5 可知，随着杀菌温度的升高，巴氏乳中乳果糖的含量显著上升，当杀菌温度超过75 ℃时上升更明显。

3.4 乳过氧化物酶和碱性磷酸酶的检测

对比原奶与经过80 ℃时间15 s 杀菌的优质乳样品的乳过氧化物酶和碱性磷酸酶活力，结果见表2。

表2 乳过氧化物酶和碱性磷酸酶浓度

由表2 可知，在80 ℃时间15 s 杀菌后，优质乳样品中乳过氧化物酶和碱性磷酸酶浓度显著下降。

4 讨论

4.1 不同杀菌温度对样品中的活性物质乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白的影响

随着杀菌温度的升高，样品中的活性物质乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白显著下降，杀菌温度越高保留率越低。当杀菌温度达到80 ℃时，原奶中的活性物质损失已经较大，铁蛋白保留率为40%，β-乳球蛋白保留率为42%，α-乳白蛋白保留率为77%。优质巴氏杀菌乳要求巴氏乳中的乳铁蛋白≥25 mg/L、β-乳球蛋白≥2 200 mg/L，内控指标α-乳白蛋白≥1 000 mg/L，为最大限度地保留原奶中的活性成分及满足优质乳对活性物质的要求，杀菌温度不超过80 ℃。

4.2 不同杀菌温度下热处理产物糠氨酸、乳果糖的生成

随着杀菌温度的升高，样品中的热处理产物糠氨酸、乳果糖显著升高，影响产品的口感和风味。优质巴氏杀菌乳要求巴氏乳中的糠氨酸≤12 mg/（100 g蛋白质），内控指标为糠氨酸≤9 mg/（100 g 蛋白质），内控指标乳果糖≤7 mg/L，为减少热中间产物的产生量，杀菌温度不超过90 ℃。

4.3 不同杀菌温度对热敏物质乳过氧化物酶、碱性磷酸酶的影响

随着杀菌温度的升高，样品中的热敏物质乳过氧化物酶、碱性磷酸酶显著下降，为有效降低乳过氧化物酶、碱性磷酸酶的含量，延长货架期，杀菌温度越高效果越好。优质巴氏杀菌乳要求巴氏乳中的碱性磷酸酶≤350 mU/L，内控指标过氧化物酶≤1 000 U/L，当杀菌温度达到80 ℃时间15s 时符合要求。

5 结论

本研究结果表明，以祁牧自有牧场提供的特优级生乳为原料，通过不同杀菌温度下对样品中的活性成分、热处理产物和热敏物质的含量进行检测和数据分析，在满足优质乳各项团体指标标准和内控指标标准前提下，杀菌温度不超过80 ℃。

为更大程度地提升优质巴氏杀菌乳的品质和口感，祁牧乳业公司应继续优化奶牛饲料配方和加强饲养管理提升原奶质量，提升杀菌设备的稳定性保证产品质量的稳定性，提升检测人员的检测水平和检测设备的稳定性减小检测误差。从以上3 个方面加强管理和提升，不断优化优质乳生产工艺，最大限度地保留优质巴氏杀菌乳中的活性物质，降低热处理产物的含量，同时保证产品的货架期有较大的提升空间。