超高温杀菌技术在乳制品中的应用

超高温杀菌技术在乳制品中的应用超高温杀菌技术在乳制品中的应用2010-12-0718：11：37超高温杀菌技术在乳制品中的应用Ultra你好ghtemperaturesterilizationtechnologyapplicationindairyproducts【摘要】随着我国经济的发展,人民糊口程度的一天比一天提高,奶类消费正从保健型食物转向糊口必需品。目前,农村市场上主要以奶粉为主,液态奶消费主要集中在大中都会。奶粉在加工过程中营养损失较多,口感欠好；巴氏杀菌虽然营养损失较小,但需要冷藏,保质期短,不合适长途运输；超高温(UHT)灭菌奶集中了以上两者优点,且降服了他们的缺点,加热时间短,温度高,能够大好地保持牛奶中的风味和营养身分,可以杀灭乳中99.9999%的细菌,而且产品保持期长,是乳业的发展方向。UHT灭菌乳是以牛乳或复原乳为原料,脱脂或不脱脂,经超高温瞬时灭菌、无菌罐装或保持灭菌制成的产品。UHT灭菌乳是20世纪60年代出现的液体乳产品。【关键词】UHT；乳制品；质量控制；设备；营养与卫生[abstract]Withthedevelopmentofournationaleconomy,thepeople'sstandardoflivingriseincreasingly,dairyconsumptionisfromhealthfoodsteeringnecessities.Atpresent,theruralmarketmainlymilkpowderisgivenpriorityto,liquidmilkconsumptionaremainlyconcentratedinprovincesandcities.Milkpowderinthemac你好ningprocessnutritionlossmore,mouthfeelisbad,Pasteurizingalthoughnutritionislessloss,butrequirerefrigeration,theexpirationperiodisshort,notsuitableforlong-distancetransportation；Ultra你好ghtemperature(UHT)mainlyconcentratedonbothaboveadvantages,andovercometheshortcomingsthey,heatingtimeisshort,the你好ghtemperature,canremainwellinthemilkflavorandnutritioncomposition,cankillthebacteriainthebreasts99.9999%,andkeepproductsinlongperiodismilkindustrydevelopmentdirection.UHTsterilizerbreastmilkismilkorrecoveryasrawmaterial,skimornotdegrease,theinstantaneousultra你好ghtemperaturesterilizing,asepticcanningorkeepsterilizationmanufacturedproducts.UHTsterilizermilkis20centuries60timeappearliquiddairyproducts.[keywords]UHT,Dairyproducts；Qualitycontrol；Equipment；Nutritionandhealth0.前言食物工业中,加热杀菌在杀灭和抑制有害微生物的技术过程中占有极为重要的地位。长期以来,科学工作者为了恰当有效地运用加热杀菌这一技术进行了多方面的研究。一方面,以杀灭对象菌--有害微生物为目标来研究加热杀菌的条件与程度。另一方面,从食物品质,尤其色、香、味、质构方面考虑,研究如何保持食物应有的品质。抱负的加热杀菌效果应该是,在热力对食物品质的影响程度限制在最小限度的条件下迅速而有效地杀死存在于食物物料中的有害微生物,到达产品指标的要求。超高温杀菌是到达这一抱负效果的途径之一。超高温杀菌最早用于乳品工业牛乳的杀菌功课。大量实验表明,微生物对高温的敏感性远大于多数食物身分对高温的敏感性。故超高温杀菌能在很短时间内有效地杀死微生物,并较好的保持食物应有的品质。因而目前广泛用于乳品、饮料和发酵等行业。1.超高温杀菌技术1.1超高温杀菌的定义超高温杀菌是指将流体或半流体在2~8秒内加热到135℃~150℃,然后再迅速冷却到30℃~40℃。这个过程中,微生物细菌的死亡速率远比食物质量受热发生化学变化而劣变的速率快,因而刹时高温可完全杀死细菌,但对食物的质量影响不大,险些可完全保持食物原有色、香、味。1.2超高温杀菌原理超高温杀菌的理论基础涉及两个方面：一是微生物热致死的基本原理；而是如何最大限度保持食物原有风味及品质。表1在高温杀菌时芽孢致死时间和食物身分保存率温度(℃)芽孢致死时间食物身分的保存率(%)100100min0.711036min331204min7313030s921404.8s981500.6s99UHT杀菌的基本原理是成立在食物品质及营养身分等遭受热力粉碎的温度与微生物受热死亡的温度两者之间有很大差异这一规律之上的。通常温度越高,杀死微生物所需要的时间越短,但损害食物色泽、风味、质地和营养价值等方面的更重要因素是加热时间太长而不是高温。这可以经由过程相关实验得出的数值,如上所述表1予以申明。2.超高温奶的工艺流程与质量控制2.1UHT杀菌乳的工艺流程原料乳的验收→规范化→净乳→预杀菌→冷却储存→中间贮罐→脱气→均质→UHT杀菌→无菌输送→无菌罐装→包装→暂存→运输、发卖灭菌入库储存包材采购图1UHT杀菌乳的工艺流程2.2UHT奶的质量控制要点生鲜奶作为UHT奶的主要原料,其质量的好坏对UHT奶的品质好坏起着至关重要的作用,所以对生鲜奶的质量有着较为严酷的要求。2.2.1对原料,微生物及其他环节的控制(1)对原料的要求①滋味及气味：合格的生鲜奶应有奶香味,无牛舍味、碱味、腥味,涩味及其他不正常的异味,呈乳黄色(非初乳和末乳)。②理化指标：蛋白质≥2.9%,脂肪≥3.2%,酸度14~18°T,PH值*~6.8,冰点0.56~0.591,比重1.028~1.033。(2)微生物要求牛奶营养丰富极易被污染,在没有完全引起牛奶变质前最先影响到的就是滋味,虽然加工条件可以将微生物杀死,但牛奶的滋味不会随着微生物的死亡而恢复如初,所以应只管即便将生鲜奶的微生物降到最低是保证UHT奶有良好口感的重要前提。(3)对其他添加物的要求及包装材料的要求对其他添加物也要严酷执行企业的《原材料进厂规范》,对每批到厂的原料都要进行严酷的查验,不合格的原料要拒收。同时好质量的包装膜可以削减UHT产品的漏袋率、坏包率,质量差的包装膜会导致损耗大、产品投诉率高。包装膜薄厚应均匀,质地好,表面印刷应清晰,无跑色、脱色、叠影、划痕等征象。2.2.2预热杀菌原料乳在均质之前用巴氏杀菌法进行预热杀菌,预杀菌的目的有：(1)初步杀死大部门的细菌和致病菌,使UHT的杀菌更彻底,以保证食物的安全性,提高成品的贮藏性。(2)抑制酶的活性,以避免成品产生脂肪水解、酶促褐变等不良征象。采用杀菌温度为80℃,时间为15min。2.2.3原料乳的冷却与贮存(1)原料乳冷倒是为了抑制微生物的生殖。乳中的微生物数量会随着贮存时间的长短和温度高低而变化。抗菌期与贮存温度的关系可见表2。表2抗菌期的长短与贮存温度的关系贮存温度/℃-100510253037抗菌期/d240483624632(2)原料乳贮藏罐通常配有拌和,按时拌和液体,防止脂肪上浮造成原料乳的身分分布不均匀。2.2.4均质均质是对脂肪球进行机械处置惩罚,使脂肪球均匀一致分散在乳中。均质采用二级均质,即物料连续经由过程两个均质头,将粘在一起的小脂肪球打开。较高的温度均质有利于提高效果,但温度过高会引起乳脂肪、乳蛋白的变性,均质温度采取55~80℃,均质压力2.0MPa~2.5MPa效果为好。若温度降低后再均质,不仅降低了均质效果,而且有时会使脂肪球形成乳油粒。3.UHT杀菌效果通常,查验UHT杀菌效果(SterizingEffect)可用某类微生物的芽孢作为试验对象。以下是一些研究人员对此做的相关试验的图表：表3差别温度下同一原始菌数的UHT杀菌效果温度/℃原始总孢子数/(个/mL)终极芽孢数/(个/mL)杀菌效果(SE)1404500000.000491354500000.0004101304500000.00078.81254500000.456表4同一温度下差别原始菌数的杀菌效果原始总孢子数/(个/mL)终极芽孢数/(个/mL)杀菌效果(SE)4500000.0004940000000.000410750000000.000411仍在同一温度(135℃),但使用差别类的芽孢--嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢,进行UHT杀菌效果比较,如下表所示。表5嗜热脂肪芽孢杆菌的杀菌效果原始总孢子数/(个/mL)终极芽孢数/(个/mL)杀菌效果(SE)100000.00047.41500000.00049从上表中可以看出,把135℃和4s杀菌时温度条件结合起来,就可使SE值全部大于6~9。因此,采用UHT瞬时杀菌技术可以获得对劲的效果。4.超高温杀菌的装置系统4.1UHT杀菌装置的分类按照物料与加热媒质直接接触与否,UHT瞬时杀菌过程可分为间接式加热法和直接混合式加热法两类。(1)直接混合式加热法UHT过程是采用高纯净的蒸汽直接与待杀菌物料混合接触,进行热互换,使物料刹时被加热到135℃~160℃。它可按两种方式进行：一是注射式,即将高压蒸汽注射到待杀菌物料中；二是喷洒式,即将待杀菌的物料喷洒到蒸汽中。(2)间接式加热UHT过程是采用高压蒸汽或高压水为加热媒质,热量经固体换热壁传给待加热杀菌物料。由于加热媒质不直接与食物接触,所以可较好地保持食物物料的原有风味。4.2UHT杀菌设备流程UHT杀菌设备流程可以用下图表示：图2UHT奶设备流程表示意思图4.3超高温杀菌系统的加热设备4.3.1板式换热器板式热互换器是UHT过程中最常用的一种换热设备。与管壳式热互换器相比,它具有如下特点：(1)传热系数高；(2)结构紧凑；(3)容易增减传热面积；(4)容易清洗干净；(5)热损失小；(6)价格低廉；(7)有走漏；⑻单位长度的压力损失大等。4.3.2环形套管式换热器UHT杀菌用环形套管式换热设备的主要结构为盘成螺旋状的同心套管。与管壳式热互换器相比,它具有以下特点：(1)当流量小或者所需传热面积小的情况下适用；(2)可用于较高黏度流体的热互换；(3)具有弹簧作用,没有热应力酿成的粉碎漏失；(4)紧凑,安装容易；(5)用机械方法清洗困难等。4.3.3其他UHT加热杀菌设备除开以上介绍的两种UHT加热杀菌设备外,还有旋转刮板式和直接加热式UHT杀菌设备。如果待杀菌物料的黏度太大或流动太慢,或者物料在加热器表面易形成焦化膜,则用旋转刮板式加热杀菌设备较为合适。5.结论超高温瞬时灭菌技术是鲜奶处置惩罚的一种较为流行的、先进的技术,该技术能够保持产品的风味和营养,并延长货架期,被广泛采用。目前,我国乳业正处于从热性发展向理性发展的转换期,消费者与市场日趋成熟和理性。有了一定的经济条件,许多人对乳品的选择导向将由价格型转向价值型,对乳品的要求更注重安全、纯正与保健,而摒弃人为制造的浓香,而高品质的UHT奶必是其中的主导军。参考文献[1]高福成.乳品工程原理.北京：中国轻工业出版社,1998：122-125.[2]陆东林,丁维华.强化奶源管理,确保乳制品安全.新疆牧畜业.2008(5)：14~15.[3]高福成.现代食物工程高新技术.北京：中国轻工业出版社,1997：36-39.[4]吴祖兴.现代食物生产.北京：中国农业大学出版社,2000：72-75.[5]徐青筠.超高温奶