(一)牛乳收购后的贮存
一般来说,牛乳在运输途中温度上升到4℃以上是不可避免的,但不容许高于10℃。因此,牛乳在进入大贮罐以前,通常用板式冷却器冷却到4℃以下。
未经处理的原料乳贮存在大型立式贮奶罐中,体积为25 000~150 000L不等,后者仅限于在特大乳品厂中使用。较小的贮存罐常常安装在室内,较大的则安装在露天处。露天大罐是双层结构的,在壁与壁之间带保温层。
如贮奶罐中无搅拌装置,则脂肪会从牛乳中分离出来,导致牛乳不能均匀一致。搅拌必须非常平稳,剧烈的搅拌导致牛乳中混入空气和脂肪球破裂,使脂肪游离,并在脂肪酶作用下分解。
牛乳的泵送也存在着同样的问题。泵的选择与乳中脂肪的乳化稳定性有关。当乳温低于40℃时,乳脂肪在乳中固液并存,极易受泵的机械损伤,所以最好选用容积泵。另外,在处理脂肪含量高和黏度高的物料时,也应选用此类泵。在设计管道时,其直径必须计算正确(见表4-18)。管道过细,会产生过度压降现象,对牛乳具有机械破坏作用;管道过粗,会混入空气且不利于清洗。
表4-18 管道直径与流量之间的关系
(二)牛奶保鲜技术
1.低温冷却贮藏
将牛奶冷却被认为是在贮存和运输中临时保存牛奶的最好方法。先快速冷却牛奶。刚挤下的奶有少量细菌(300~1000cfu/mL),温度在36℃左右,微生物会大量繁殖,酸度会迅速升高,导致鲜奶酸败变质。因而,快速降低奶温是控制微生物繁殖的重要环节,然后低温保鲜牛奶。保存温度与牛奶保鲜期的关系是:8~10℃,6~12小时;6~8℃,12~18小时;5~6℃,18~24小时;4~5℃,24~36小时;1~2℃,36~48小时。牛奶保藏温度越低,保鲜期越长。当温度高于15℃时,牛奶中的细菌大量增殖,特别是乳酸的链球菌,使牛奶在数小时内即变酸。冷藏温度在4~5℃时,牛奶可贮存8小时而不变质。如贮存时间长达3~4天,则质量下降。在乳品业里,人们把7℃以下仍能增殖的细菌称之为低温细菌,它们在微生物分类中并不构成一特定的菌属。低温细菌至少分属15个不同的菌属。现从奶或奶产品中分离出来的低温菌多为假单胞菌族,这些细菌经巴氏灭菌后被除灭,但它们能产生耐热的蛋白酶和脂肪酶。这些酶一旦进入牛奶即几乎无法去除,可使各种牛奶带上苦味、异味,使牛奶沉淀。牧场在挤完奶后1~2小时内需要将牛奶运到收奶中心。在收奶中心进行质量控制、冷却、牛奶暂存。牛奶的收集和冷却可采用冷库的奶桶或散装奶缸,用奶桶冷却和运输牛奶,细菌感染率通常较高,温度回升也较快,用槽车收奶的牛奶质量较好。
2.过氧化氢(H2O2)或乳过氧化物酶/硫氰酸盐保存法(www.xing528.com)
合理使用生牛奶保鲜剂能抑制微生物繁殖。在冷藏设备短缺、交通不便的地方,用生牛奶保鲜剂能抑制细菌繁殖,延长牛奶保鲜期。一般在15~25℃下,加入保鲜剂可使牛奶保鲜12~48小时。我国国标允许内蒙古地区使用H2O2保鲜牛奶,其可较有效地保存生奶,但需要加相当高浓度的H2O2(100~800ppm)。为了确保牛奶中无过氧化物残留,经H2O2处理过的牛奶在加工前须用过氧化氢酶(CAT)处理。目前,H2O2仍被认为是现有的最好的防腐剂。
牛奶带有几种抗菌因子,最引人注目的是免疫球蛋白,另外还有集中非特异性的抗菌因子,包括乳肝褐质、溶菌酶、过氧化物。这种过氧化物被称为乳过氧化物酶,与唾液内的过氧化物相同,可使冷却奶通常贮存时间从48小时提高到5~7天。该酶系统是牛奶抗菌诸因子中最有希望的。该酶本身并无抗菌作用,要使其产生抗菌作用,还需要有硫氰酸盐和H2O2。乳过氧化物酶可以催化硫氰酸盐在H2O2作用下氧化,但是其氧化终产物是硫酸盐和氰酸盐,都无抗菌作用。有抗菌作用的是硫氰酸盐氧化的中间产物,次硫氰酸盐离子(OSCN-)。此时,各种乳酸链球菌得到暂时的抑制。CAT阳性的革兰氏阴性微生物,如鼠伤寒沙门氏菌、假单胞菌、埃希氏大肠杆菌等,可得到永久性抑制。牛奶中的乳过氧化物酶很多,并非限制因素。牛奶中硫氰酸盐是饲料中植物成分,硫氰酸盐含量为1~15ppm,差异较大。十字花科蔬菜,例如花椰菜、白菜中硫氰酸盐含量分别为8ppm、31ppm。牛奶中一般不存在H2O2。但是CAT阴性的乳酸链球菌,在代谢时会产生足够数量的过氧化物,来满足乳过氧化物酶系统的需要,并使自身受到抑制。如果是CAT阳性的革兰氏阴性细菌,代谢时产生的H2O2会被分解,这就需要外界供给H2O2。因此需要使用葡萄糖氧化酶和黄嘌呤氧化酶。由于牛奶含有大量的黄嘌呤氧化酶,它极可能是H2O2在活体内的主要来源。
在冷却的牛奶中,将硫氰酸盐的含量提高到约15ppm,然后加入等克分子量的H2O2(8.5ppm)。激化乳过氧化物酶系统,微生物生长受抑制5~6天。牛奶在室温下也有明显抗菌效果。该系统的抗菌性作用,在各种还原剂如半胱氨酸或谷胱甘肽中的游离巯基的作用下,会完全消失。牛奶或牛奶蛋白内含有少量游离巯基。这些巯基主要是在乳球蛋白内,处于潜伏状态。H2O2加入牛奶中激活乳过氧化物酶,其在酶反应中立即消耗掉,并不残留。当高浓度的H2O2(大于100ppm)加入时,乳过氧化物酶则被破坏。此时仅H2O2起抗菌作用。在反应中形成的抗菌物质很不稳定,在牛奶贮存期又还原成硫氰酸盐。特别是温度高时,如在60℃时加热15分钟,其会全部分解。活化牛奶中的乳过氧化物酶系统只需要极少量的H2O2,因此可采用固态氧化物作为H2O2的来源,可将其制成片剂或小袋装粉剂。保鲜牛奶时应该注意:乳过氧化物酶系统并不能代替巴氏杀菌法,也不能代替牛奶卫生措施,也无法提高已经变质的牛奶质量。
3.牛乳微生物的耐热性和加热灭菌贮藏
牛乳一般都是加热杀菌后保藏的。细菌孢子的耐热性较强,一般在100℃温度下数分钟加热也不死灭。肉毒梭状芽孢杆菌的致死条件常被用来作为食品安全灭菌的指标,细菌或酵母的营养细胞在60~70℃的温度下较短时间即会死灭。大多数的病原菌耐热性弱,而其中以结核菌的耐热性最强。牛乳包装杀菌后的低温贮藏条件,或高温短时杀菌结合无菌灌装后的贮藏的加热条件,均依据结核菌的破坏为标准。牛乳中各种微生物的热致死条件如表4-19所示。
表4-19 牛乳中微生物的热致死条件
续 表
乳品保藏的时间与乳品生产加工和消毒的方式有着密切的关系。一般来说,牛乳在运输途中温度上升到4℃以上是不可避免的,但不容许高于10℃。因此,牛乳在进入大贮罐以前,通常用板式冷却器冷却到4℃以下。有些细菌是非常有害的,特别是嗜冷菌。在低温下,嗜冷菌的生长会超过乳酸菌,引起牛乳变坏。这就是冷藏牛乳为什么要受到时间限制的原因。目前国内主要采用高温短时间杀菌法和超高温瞬间灭菌法生产乳品。此类方法都能使乳中的过氧化氢酶失活,保持乳的良好风味。经高温短时间杀菌后,用成型纸盒灌装,在5℃条件下保存,可贮存1~2周,如用无菌灌装方式则可延长贮存期至3~6周。经超高温灭菌后的包装产品,在无冷藏条件下,可贮存4~6个月。
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