UHT产品质量问题原因分析与解决办法

1UHT产品常见质量问题原因分析与解决办法一、常见主要质量问题与主要质量问题情况。（一）、常见主要质量问题：1、生物酶解；2、脂肪分离；3、蛋白变性；4、色泽变化；5、微生物污染。（二）、常见主要质量问题情况：1、胀包：产品被微生物污染后会大量繁殖并产气，产品外观呈鼓胀状，即胀包。打开涨包后，牛奶有酸腐味，甚至臭味；组织状态一般为乳清析分离状和豆腐脑状。2、酸包：产品被不产气的微生物污染后，虽不产气，产品包型完整，开包后牛奶有酸味，即酸包。组织状态呈现豆腐脑状，有乳清析出，分层现象，除此之外，有的酸包甚至还有臭味。3、苦包：一般产品包型完整，但开包后牛奶有苦味、酸味，这是产品中残留的蛋白质分解酶分解乳蛋白后形成的一些发苦的肽类物质，产品一般呈苦酸味。4、漏包：由于包装设备故障或产品运输，导致产品包装密封损坏，发生霉菌污染变质涨包。常有两种情况：1、产品包装被设备损坏，空气中的酵母菌污染产品，加之产品顶部的有氧条件，酵母菌会在短时间内大量繁殖，导致涨包，并产生酒精发酵气味，2、在包装侧面的合缝处、边角折叠处或底部下面折叠处密封不好或运输搬运磨损破坏，导致破漏，发生霉菌污染，产品变质。2二、常见主要质量问题原因分析（一）、生化酶解原因分析生化酶解与微生物引起的变质与质量变化的现象极为相似。目前还没有简洁可行的方法直接对产品中的酶活进行检测，但生化酶解造成的产品变质是可以根据变质产品中是否有微生物而加以区别。1.酶解发生原因酶解引起的变质主要是由经过UHT灭菌的牛乳中仍然残留耐热酶造成的。在HUT灭菌处理过程中，绝大多数酶类都会失去其活性，但假单胞菌族嗜冷菌和某些芽胞杆菌合成的蛋白分解酶和脂肪分解酶，却会因其具有较强的耐热能力而残留下来。2.酶解控制方法在UHT灭菌条件下，耐热蛋白酶和脂肪酶的绝对灭活是很难实现的，特别在原料乳不新鲜、微生物污染严重、各种酶的含量较高的情况下尤其是如此，因此，保证原料乳新鲜，不被微生物严重污染是非常必要的。（二）脂肪分离原因分析1、脂肪分离原因乳脂肪分离一般是乳脂肪，从牛乳的乳浊液体系中游离出来，通过脂肪球膜的同性相溶，而形成较大的脂肪团块，集中上浮于乳的表层。这种变化属于理化范畴，主要是能对牛乳的组织状态和风味造成不良影响。乳脂肪因其比重较小，依据Stokes定律，在流体动力学作用下3必然会自然游离出来。但是，经过均质处理后的牛乳脂肪球的粒度已被细化到一定程度，并且以溶胶胶粒的形式均匀分散在乳中，脂肪球之间因带有同种电荷而保持间距。因此，均质后的牛乳在产品货架期内乳脂肪不应较快上浮。2、脂肪分离控制方法。在UHT生产过程中，适当提高均质效果是增加乳脂肪物理稳定性的常用办法。但提高均质效果并非仅仅提高均质压力，一般容易忽视的是均质机的均质头的磨损和单向阀的严密程度，这两者与均值效果有直接关系。如果均质压力达到要求，其均质效果不好，则应考虑均质机设备本身的均质效果问题。要根据均质头和单项阀的运转时间和磨损情况及时更新更换配件。（三）、色泽变化原因分析1、色泽变化原因牛乳在受热时,乳蛋白质含有的氨基(-NH2)与乳糖含有的羰基(C=O)会发生羰氨反应(美拉德反应)，其化学反应过程复杂，生成的主要产物为羰甲基糠醛(HMF)，羰甲基糠醛(HMF)的积累到一定程度会导致牛乳褐变。因此，超高温之后的牛乳在颜色上发生轻微的褐变。HMF的浓度与颜色成正比关系，且HMF的浓度决定于加热手段。通常情况下，在直接超高温灭菌乳中，HMF的浓度为6～18mol/L，在间接超高温灭菌乳中HMF的浓度为2～12mol/L，在巴氏杀菌乳中HMF的浓度为1mol/L，但HMF的感观阈值是16mol/L，故羰氨反应对超高温灭菌乳颜色影响不大。另外，牛乳经高温处理时，乳4糖有可能发生焦糖化而生成一种黑褐色物质，因而使得高温灭菌乳的颜色变深。但这方面的褐变主要存在于二次灭菌乳中，在超高温过程中不很明显，在巴氏杀菌中更不会发生。总之，超高温灭菌乳在正常情况下的颜色变化不很明显，与巴氏杀菌乳颜色基本一致，二次灭菌乳的颜色则变化较大。2、色泽变化控制办法正常的UHT灭菌条件(135～140℃、3～4ｓ)一般不会造成明显褐变。新鲜牛乳只有在灭菌温度过高或时间过长时，才会有明显的褐变现象。因此，控制灭菌参数的稳定是预防褐变的主要方法；当无菌灌装设备不论什么原因停止灌装时，牛乳在UHT灭菌器中反复循环加热灭菌势必造成牛乳严重褐变。因此，在这种情况下应将灭菌器排空后以水循环，待可以灌装后重新进料，减少反复循环加热灭菌时间。另外，严格控制生鲜牛乳的新鲜度，在一定程度上也会提高牛乳的抗褐变能力。生鲜牛乳经热处理造成的蛋白质变性通常会产生两个方面的影响。其一是产品中有悬浮蛋白絮片或蛋白沉淀，其二是产生硫化物等裂解产物，造成较重的“蒸煮味”。构成牛乳中含氮物质绝大部分的乳蛋白质分为两部分，酪蛋白和乳清蛋白质。两者的热稳定性有所不同，酪蛋白的稳定性明显比乳清蛋白质的热稳定性要好，经过超离温处理之后，会出现部分乳清蛋白的变性，变性程度约为40%～60%，巴氏杀菌的乳清蛋白变性程度为10%～20%。5牛乳中蛋白质的变性温度参数如下：乳球蛋白70—75；乳白蛋白72—73；络蛋白160—200。为改善UHT灭菌牛乳中蛋白质的稳定性并减轻蛋白变性数量，灭菌处理前对用于生产的生鲜牛乳进行常规的蛋白稳定性检验是极其必要的。而且为严格质量控制，在生鲜牛乳检验时，只有通过酒精试验确认其蛋白稳定性良好时方可进行加工，而酒精阳性乳不宜使用。（四）、微生物污染变质原因分析与主要控制措施。1、微生物污染原因分析在我国目前的畜牧和设备资源的实际情况下，对于250ml分装的UHT灭菌牛乳，其产品微生物控制失败率如果在0.1‰左右时，通常是可以允许的；反之，如果坏包率明显偏高或者微生物引起的变质较为集中出现时，往往是由于生产控制不当造成的，应当着重查找生产中每个环节是否存在问题？经过UHT灭菌后的牛乳，绝大部分细菌(或真菌)的繁殖体和芽孢(或孢子体)均已被灭活。然而，随着生鲜牛乳中所含的耐热芽孢菌数的升高及产量的增大，根据湿热杀菌的热动力学过程(符合化学反应一级方程式lg(No/N=kt))，其芽孢残留机会也在随之增加。也就是说，当生鲜牛乳中耐热芽孢菌数足够多、产量足够大时，绝对的灭菌是不可能的。此外,灭菌和灌装过程的后期污染也是微生物引起变质的主要原因之一，在这一方面要特别予以关注，做好预防。2、生产控制办法6对容易发生的微生物污染危害的关键控制点须进行有效的控制。可推荐的具体控制措施如下：(1)、减少生鲜牛奶的污染机会，及时进行净乳和冷藏，必要时进行巴氏杀菌，控制耐热芽孢总数不应多于100个/ml。搞好原料奶的卫生，减少微生物的污染，细菌总数应小于105mL-1；加快原料奶的生产，最好在挤奶后24h内加工完毕；原料奶进贮藏罐时，最好进行预巴氏杀菌，，以杀灭会产生耐热酶的嗜冷菌。预巴氏杀菌温度为65~70℃；时间为4s左右。(2)、合理设定UHT灭菌机组的灭菌参数(135～140℃、3～4ｓ)，保证灭菌温度平稳。(3)、确保UHT灭菌机组和无菌包装机自身灭菌参数或程序设定正确，灭菌彻底；确保AIC或CIP清洗效果良好。(4)、经常检查用于包材灭菌的化学消毒剂浓度是否足够(以30%～50%的H2O2为主)，消毒剂对包材内表面必须涂抹均匀或浸润良好。包装材料应密封贮存和运输以免微生物污染(包材带菌量不应多于5个/cm2)。(5)、监控保持灌装过程无菌环境的无菌空气压力和温度。当无菌室的无菌空气正压被破坏时(如利乐枕包装机或普丽盛包装机包材形成的膜管开裂；生产过程中无菌室门被打开等)，则需要重新进行设备灭菌消毒。(6)、包装过程中，按设备操作要求抽检包装的封口质量。当封口不良时，应立即对设备的封口温度(或电流)进行调节，并应对封口7元件定期检查，以免导致外源性微生物污染。（7）、对一些常见的质量问题要经常进行分析，如：管理水平不同、资源状况不同、使用的设备不同(绝大多数属引进设备)等，这必然使各班次在UHT灭菌牛乳生产过程中遇到的问题也有所差异。一些UHT灭菌产品的生产单位在无菌控制方面的经验尚不足。随着UHT产品生产和管理经验的积累以及无菌控制技术成熟和经常进行业务培训，在生产中遇到的质量问题将会逐渐得到较好控制。（五）、质量管理控制1、原料奶的质量控制管理UHT奶制品的生产对原料乳质量提出了很高的要求，这是由其独特的超高温灭菌和无菌灌装工艺所决定的，原料乳的质量主要包括以下几个方面1)原料乳的细菌指标，即细菌总数、耐热芽孢菌数和嗜冷菌数;2)原料乳的滋味、气味;3)蛋白质的稳定性;4)是否掺杂使假;5)pH酸度;6)耐热酶;7)常规理化指标(蛋白质、脂肪、干物质)。2、设备清洗。严格按照规定要求配置标准清洗液；清洗液温度应该达到要求；严格遵守清洗程序和清洗时间。8（1）、通常采用CIP碱或酸清洗（碱常用NaOH，酸常用HNO3）,要注意控制好清洗时碱或酸的质量浓度、清洗时间、温度以及清洗时的流量和流速：I.碱的质量分数为1.5%~2%；酸的质量分数为0.8%~1.2%。II.清洗时间=20min；III.碱液温度控制在80~85℃；酸液温度控制在60~65℃。IV.流速为=20t/h。（2）、清洗干净后，生产前从UHT的灭菌段开始直至灌装机之前的管道用137℃左右的热水进行消毒；无菌罐用蒸气（大约140℃）进行消毒，消毒时间都控制在30min以上。3、保证包装材料无菌性。（六）、微生物污染原因分析：原料乳灭菌效果未达到要求。灭菌效果取决于灭菌温度和灭菌时间的协和，也会受到灭菌器设备的内表面（产品的一面）结垢程度的影响。1、不同的产品，原料乳须采取不同的灭菌温度和灭菌时间，若灭菌效果未达到要求，则灭菌后的产品中残留的微生物（特别是芽孢菌或耐热芽孢菌）就较多，包装后的产品就会出现坏包。2、灭菌器内便面的结垢程度较厚，会影响热的传递，使产品的实际灭菌温度降低和灭菌时间缩短，从而影响灭菌效果。3、灭菌后物料的输送管道、无菌罐清洗不干净，灭菌不达标。超高温灭菌后无菌产品的输送管道以及储存物料的无菌罐要确保无9菌，若清洗、灭菌不到位，会造成产品二次污染，从而使包装后的产品出现坏包。4、包材灭菌效果欠佳。包材的灭菌通常是由双氧水进行的，若双氧水浓度或温度达不到要求，就不能有效地杀死包材内表面的微生物，包装后的产品就会出现坏包。5、灌装机在生产时无菌环境被破坏。（1）、为了保证灌装时的无菌状态，则灌装前整个灌装机同产品有接触的表面都必须进行彻底的清洗和杀菌，若清洗杀菌不到位，则会使同不洁表面接触的产品含有较多的微生物，从而使包装后的产品出现许多坏包。（2）、在生产灌装时要通过热空气和蒸汽阀来保证灌装时的无菌状况，若热空气温度太低或蒸汽阀的保证作用未达要求，则易使产品出现坏包。（3）、产品在灌装时出现“爆管”现象（“爆管”是指灌注牛奶的纸管有泄漏点），即纸管成形灌注牛奶时，由于各种原因（如：纸管被夹爪拉破、纸接头未达要求）造成缝合不好形成泄漏，则有可能会使微生物通过泄漏处进入纸管，破坏了纸管内的无菌环境，则易使产品出现坏包。（4）、对于封闭式无菌包装系统，若无菌室正压状态被破坏，则易使产品出现坏包。（6）、包型缝合不严：若包型缝合不严，则易造成微生物的污染，出现坏包。10（7）、运输、贮存不当：利乐包产品为无菌包装，若运输、贮存不当，包被碰伤、挤压变形严重，就易使得包的无菌状况被破坏，出现坏包。解决微生物污染原因产生的坏包应采取的措施：（1）、严格控制原料奶的卫生质量，通常要求用于超高温的原料奶的细菌总数、嗜冷菌数、芽孢总数、耐热芽孢总数分别控制在小于105、103、102、10mL-1。（2）、不同的产品采取不同的灭菌温度，以确保既能充分杀灭各种微生物（特别是芽孢和耐热芽孢），又能尽量减少营养物质的损失和稳定性的破坏。1）、对于酸性乳饮料，由于在酸性条件下，有可能生长的主要是一些不耐热的微生物（如酵母和霉菌）。因此，杀菌的温度不需要过高，一般采用灭菌温度为115~120℃；时间为