巴氏杀菌工艺的改进研究

文/王桂桢 陈忠泽

（ 1 南阳农业职业学院；2 西峡县食品药品监督和工商行政管理局）

巴氏杀菌工艺的改进研究

文/王桂桢1陈忠泽2

（ 1 南阳农业职业学院；2 西峡县食品药品监督和工商行政管理局）

为了延长巴氏杀菌乳的保质期，经过长期的试验研究和生产试制，对巴氏杀菌乳的杀菌工艺进行改进，采取2 次杀菌法，在均质前增加一道“杀菌”工序，并对2 次杀菌工艺参数做了科学合理的筛选。结果表明：一次巴氏杀菌的最佳工艺参数是72 ℃、15 s，二次巴氏杀菌的最佳工艺参数是75 ℃、15 s。按上述工艺及参数生产出的巴氏杀菌乳在2～4 ℃下保质期可达6 天，比通用工艺生产的产品保质期延长了3 天。抽样检测产品各项理化、微生物指标均合格，降低了生产成本，大幅度拓宽了销售范围。

巴氏杀菌工艺；改进；保质期；延长

巴氏杀菌乳是以生鲜乳为原料，经过巴氏杀菌后直接供给消费者饮用的商品乳。巴氏杀菌乳通用的工艺流程：原料乳的验收→预处理→标准化→均质→巴氏杀菌（72～75 ℃、15～20 s）→冷却→灌装→冷藏→出厂。巴氏杀菌工艺可以最大限度地保留生鲜乳中原有的营养成分和风味，但存在的问题是在2～4 ℃下保质期比较短，一般为3 天，需要在冷链下运输和销售，很容易腐败变质，给乳品企业带来很大的不便。很多乳品企业把巴氏杀菌温度提高到80～90 ℃，但对巴氏杀菌乳的营养价值、风味和色泽都会产生不良影响。因此，如何最大限度地保存巴氏杀菌乳营养价值和使用安全的前提下延长保质期是非常值得研究的。

通过长期的实践摸索和研究，在不改变巴氏杀菌乳营养和风味的条件下，改变巴氏杀菌工艺，在2～4 ℃下保质期可以延长到6 天，在本地乳品加工企业应用后，取得了很好的效果。本文对该工艺进行详细的阐述。

1 方法与分析

1.1 巴氏杀菌方法的选择

巴氏杀菌乳的杀菌方法有3种：低温长时间杀菌法（LTLT，62～65 ℃、30 min），高温短时间杀菌法（HTST，72～75 ℃、15～20 s），超高温瞬间杀菌法（UHT，125～138 ℃、2～4 s）。

其中，高温短时间杀菌法（HTST）是多数乳品企业采用的方法，是通过管式或板状热交换器使生鲜乳在流动的状态下进行连续加热处理，与其它两种方法比较，有许多优点：占地面积小，节省空间，效率高、节省热源，加热时间短，生鲜乳的营养成分破坏小，无蒸煮味，设备投资不大，操作方便、卫生，不必经常拆卸。另外，设备可直接用酸、碱液进行自动就地清洗。因此，本试验也选择高温短时间杀菌法（HTST）。

1.2 巴氏杀菌工艺的改进和分析

1.2.1 巴氏杀菌工艺的改进

巴氏杀菌乳杀菌工艺改进：在原工艺的“均质”前加一道“巴氏杀菌”工序，采取2 次巴氏杀菌法，即把巴氏杀菌乳的工艺流程改为：原料乳的验收→预处理→标准化→一次巴氏杀菌（72 ℃，15 s）→均质→二次巴氏杀菌（75 ℃，15 s）→冷却→灌装→冷藏→出厂。

1.2.2 改进分析

高温短时间杀菌法（HTST）杀菌条件是72～75 ℃、15～20 s。由于采取了2 次杀菌，为了保证生产线同步连续生产，杀菌时间选择最短的，即2 次杀菌时间都为15 s。考虑到第一次杀菌之后的工序是均质，均质的最佳温度为63～70 ℃，若超过70 ℃，均质时就会在均质机中产生“汽窝”，因此第一次杀菌温度选择最低温度72 ℃，杀菌后稍微降温，把杀菌机的出料温度调到68～70 ℃，确保下道均质工序温度为最佳温度，同时还能减少能耗。因此，“一次巴氏杀菌”的参数采用72 ℃、15 s。

产后护理池的水要清新，不能施肥，最好有微流水，以有利于亲鱼卵巢收缩。产后亲鱼能量消耗大，在这期间应给亲鱼投喂适量的饲料，增强亲鱼的体力。

第二次巴氏杀菌的温度，分别确定为72 ℃、73 ℃、74 ℃、75 ℃，选择不同批次的原料乳在4个杀菌温度下分别做10 次试验，然后对试制品分别做感官品评和细菌总数检测。感官品评结果表明，4 个杀菌温度对巴氏杀菌乳的感官影响不大，口感、色泽、风味和状态没有明显的差别。每个杀菌温度下10 次细菌总数检测结果平均值见表1。

由表1可以看出，在感官品评无差别的情况下，75 ℃杀菌效果最好。因此，“二次巴氏杀菌”的参数确定为75 ℃、15 s。后期的生产实践也证实“一次巴氏杀菌（ 72 ℃、15 s）”，“二次巴氏杀菌（ 75 ℃、15 s）”，效果最佳。

2 工艺改进前后的试验比较

对原巴氏杀菌工艺和改进后的巴氏杀菌工艺生产的产品进行感官、酸度细菌总数及糠氨酸检测结果的比较分析。

2.1 感官检测比较分析

选择72 人分别对两种工艺生产的巴氏杀菌乳进行感官评定（表2），品评产品连续保存在2～4 ℃。各感官品评项目的评分区间为1～5 分，计算72 个品评结果的平均值，分数越高表明产品的感官品质越好，分数越低表明产品的感官品质越差，1 分、2 分、3 分、4 分、5 分依次代表差、一般、较好、好、优。

表1 不同巴氏杀菌温度的杀菌效果

由表2看出，保质期的前3 天，两种工艺所得产品的各项感官指标评价相差不大，第4天以后，差别越来越大，原工艺的产品到第4天基本变质，评价很困难，到第6天已经腐败变质，用于品评的部分样品已乳清分离，有些项目已无法评价，而改进工艺的产品到第6天品质虽然有所下降，口感不是太新鲜，但无麦芽味、腐烂味、肥皂味、苦臭味或酵母味等异味，属于正常乳。

2.2 酸度检测结果分析

把两种工艺生产的巴氏杀菌乳待测样品保存在相同条件下（2～4 ℃），从保质期的第1天开始分别进行酸度测定，连续检测6天，每天两种工艺分别抽取两个样品进行检测，取其平均值，结果如表3。

由表3可以看出，随着保质期的延长，产品的酸度均会升高，到第4天，原工艺的产品酸度已超过正常巴氏杀菌乳的范围，有明显的酸味，不能再饮用。而改进工艺的产品到第4天，酸度很正常，到第6天酸度稍有上升，仍然在正常巴氏杀菌乳的范围内，无酸味，仍然可以饮用。

2.3 细菌总数检测结果分析

把两种工艺生产的巴氏杀菌乳待测样品都保存在相同条件下（2～4 ℃），从保质期的第1天开始分别进行细菌总数测定，连续检测6 天，每天两种工艺分别抽取2 个样品，严格按GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验 菌落总数测定》进行检测，取其平均值，检测结果见表4。

由表4可以看出，原工艺生产的产品在第1天细菌总数就比改进工艺的产品高，随着保质期的延长，产品的细菌总数均会升高，但原工艺的产品细菌总数上升速度快，到第4天，原工艺的产品细菌总数已超过正常生鲜乳的范围。而改进工艺的产品到第6天，细菌总数仍然在正常生鲜乳的范围内。

表2 感官品评结果 单位：分

表3 酸度检测结果

表4 细菌总数检测结果

表5 糠氨酸含量测定结果

2.4 糠氨酸检测

乳制品中的糠氨酸是指乳蛋白在高温条件下与乳糖发生“麦拉德反应”所产生的衍生物。摄入过量的糠氨酸对人体健康有害。生鲜乳中糠氨酸含量低于7 mg/100 g，不含复原乳的巴氏杀菌乳中糠氨酸含量应小于12 mg/100 g，超高温瞬间灭菌乳（UHT）糠氨酸含量大于50 mg/100 g，乳粉中糠氨酸含量大于135 mg/100 g。通过测定巴氏杀菌乳中糠氨酸的含量，即可判断出巴氏杀菌乳中营养成分的破坏程度。

把两种工艺生产的巴氏杀菌乳待测样品都保存在相同条件（2～4 ℃），从保质期的第1天开始使用高效液相色谱（HPLC）紫外检测法分别进行糠氨酸含量的测定，连续检测6 天，每天两种工艺分别抽取2 个样品进行检测，取其平均值，结果见表5。

由表5可以看出，原工艺巴氏杀菌的温度和时间分别为75 ℃、20 s，产品中糠氨酸的含量是7.78 mg/100 g，3 天后发生变质，无法进行高效液相色谱（HPLC）紫外检测。改进工艺样品中糠氨酸的含量是7.82 mg/100 g，在6 天的保质期内糠氨酸的含量基本没有变化。两种工艺生产的产品在保质期内糠氨酸的含量相差不大，每100 g只相差0.4 mg，说明改进工艺的两次巴氏杀菌法对产品的营养价值没有影响，不会破坏乳中的营养价值。

2.5 理化指标检测

对改进工艺的巴氏杀菌乳试制产品分别测定脂肪、蛋白质、非脂乳固体指标，结果见表6。

由表6可以看出，利用改进工艺试制的产品，根据巴氏杀菌乳的国家标准GB19645-2010《食品安全国家标准 巴氏杀菌乳》理化指标的要求，对产品进行抽样做理化指标检测，检测结果全部合格，完全符合标准要求。

表6 产品理化指标检验结果 单位：%

对改进前后两种工艺生产的产品进行理化指标脂肪、蛋白质、非脂乳固体检测对比，原工艺的产品在3 天保质期内这三项指标变化不大，第4天开始变质，无法进行检测。改进工艺产品在6 天保质期内这三项指标变化不大，全部合格。改进工艺在延长保质期的理化指标方面取得了理想效果。

3 结论

改进后的巴氏杀菌工艺，在不改变产品的口感和营养价值的条件下，能延长产品的保质期。改进工艺的产品第6天的检测结果与原工艺产品在3 天的检测结果很相近，在感官、酸度、糠氨酸、细菌总数以及理化指标上相差不大。改进前后两种工艺的产品在第4天的检测指标出现较大差异，原工艺产品第4天感官、酸度、细菌总数检测指标都超出正常乳的范围了，属于变质乳，而改进工艺后的产品各项指标都在正常乳的范围内。因此，杀菌工艺的改变对产品保质期的延长是显而易见的。改进工艺只需要增加一台杀菌机即可，费用不高，占地面积也不大，其它工序全部按原来的参数进行，流水线延时不长。河南绿白乳制品厂巴氏杀菌乳生产线使用了改进后的工艺流程，效果很理想，工艺简便、容易操作，在产品保质期内质量很稳定，在炎热的夏天，6 天的保质期内产品质量也很稳定。

[1] 薛天龙. 巴氏杀菌乳生产过程中的质量安全问题及控制方法[J].现代农业，2013（1）：92-93.

[2] 李子超，徐明芳，向明霞，等. 巴氏杀菌与超高温灭菌牛乳酪蛋白结构差异性的研究[J].华南农业大学学报，2013，34（2）：192-196.

[3] 王丁棉. 中国巴氏奶如何再发展[J]. 中国食品工业，2008（7）：11-12.

[4] 陈庆华，王欣. 冷藏温度及时间对巴氏杀菌乳品质的影响研究[J]. 食品科技，2009（1）：84-87.

[5] 欧国兵，夏世仁，童刚平. 影响巴氏杀菌乳质量因素及控制[J]. 新疆畜牧业，2010（8）：19-21.

[6] 王桂桢. 乳品加工技术[M]. 北京：中国质检出版社 中国标准出版社，2012.

[7] 郭本恒. 乳制品（第2版） [M] . 北京：化学工业出版社，2001.

[8] 吴祖兴.乳制品加工技术[M]. 北京：化学工业出版社，2010.

[9] 苏东海. 乳制品加工技术[M]. 北京：中国轻工业出版社，2010.

[10] 李晓东. 乳品工艺学[M]. 北京：科学出版社，2011.

[11] 朱俊平. 乳及乳制品质量检验（第2版）[M]. 北京：中国计量出版社，2006.

[12] 潘亚芬. 乳制品生产与推广 [M]. 北京：化学工业出版社，2011.

[13] 农业职业技能培训教材编审委员会. 乳品检验员[M]. 北京：中国农业出版社，2004.

[14] 李凤林，兰文峰. 乳与乳制品加工技术[M].北京：中国轻工业出版社，2010.

[15] 谢继志. 液态乳制品科学与技术（第2版）[M]. 北京：中国轻工业出版社，2003.

The Research on Improvements of Pasteurized Sterilizing Technics

WANG Gui-zhen1，CHEN Zhong-ze2
（1 Nanyang Vocational College of Agriculture；2 Food and Drug Administration and the Industry and Commerce Administration of Xixia Town）

In order to prolong the shelf life of pasteurized milk，sterilization process in pasteurized milk was improved through longterm experimental study and production. Two sterilization methods were taken，adding a sterilization process before homogeneous，and making scientif i c and rational screening of two parameters of the sterilization process. Results showed：the optimum technological parameters of fi rst pasteurization was 72 ℃ and 15 s，and the optimum process parameters of second pasteurization was 75 ℃ and 15 s. According to the above process and parameters，the shelf life of pasteurized milk in 2 to 4 ℃ was extended six days. Compared with the general production，the shelf life of products were extended 3 days. The physical and chemical，and microbial indexes of the samples were all qualif i ed, the production cost was reduced, and the sales range was widened greatly.

pasteurized sterilizing technics；improvements；shelf life；extend

王桂桢（1967-），女，河南省信阳市人，大学本科，副教授，主要从事乳品加工技术的教学、研究和生产。

2017-01-16）