第三节 巴氏杀菌乳的加工

一、乳的杀菌和灭菌

从杀死微生物的角度来看，牛乳的热处理强度越高越好。但是，太强的热处理对牛乳营养价值、味道、外观等会带来不良后果，如产生褐变、蒸煮味或引起蛋白质变性等。因此，在实际加工过程中，应该从微生物、产品质量及成本等方面综合考虑，对热处理的温度和时间进行优化组合。表1-2-5所示为乳品工业主要的热处理方法。

（一）初次杀菌

初次杀菌是一种比低温巴氏杀菌温度更低的热处理，通常为63～65℃、15s。其目的在于杀死细菌，尤其是嗜冷菌。因为它们中的一些细菌可产生耐热的脂酶和蛋白酶，这些酶可以使乳产品变质。加热处理除了能杀死许多活菌外，在乳中几乎不引起不可逆变化。

（二）低温长时巴氏杀菌（LTLT）

低温长时巴氏杀菌工艺采用63℃、30min加热完成。可钝化乳中的碱性磷酸酶，杀死乳中所有的病原菌、酵母和真菌以及大部分的细菌，而在乳中生长缓慢的某些微生物不能被杀死。

（三）高温短时巴氏杀菌（HTST）

HTST处理是采用72～75℃、15～20s或80℃以上保持数秒，这时磷酸酶已经被破坏。在80℃以上处理5s足以将乳中的过氧化物酶钝化。

（四）超巴氏杀菌

超巴氏杀菌温度为125～138℃，时间为2～4s，然后将产品冷却到7℃以下贮藏和销售，保质期可达40d甚至更长。

（五）灭菌

灭菌能杀死所有微生物，包括芽孢。为了达到这样的效果，通常采用保持式灭菌和超高温瞬时灭菌（UHT）。它们的处理条件分别是115℃、20～30min和135～145℃、0.5～4s。保持式灭菌热处理强度大，但会发生严重的美拉德反应，产生蒸煮味，对一些维生素、氨基酸、蛋白质造成很大损失。而UHT处理对乳的营养及特性影响小，在现代乳品加工中越来越普遍使用UHT处理。

二、加工工艺及品质控制

巴氏杀菌乳是以新鲜牛乳或羊乳为原料，经过净化、标准化、均质、巴氏杀菌和冷却后，直接供消费者饮用的液体乳。

GB/T 15091—1994《食品工业基本术语》将巴氏杀菌定义为：“采用较低温度（一般60～82℃），在规定的时间内，对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的。是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。由法国微生物学家巴斯德发明而得名。”巴氏杀菌的同义词是巴氏消毒。这种杀菌（消毒）方式不能完全杀死细菌芽孢，仅能破坏、钝化或除去致病菌、有害微生物。

新鲜牛乳经巴氏杀菌的目的首先是杀死致病菌和其他可引起人类疾病的微生物，第二个目的在于破坏牛乳中的其他微生物和酶类。巴氏杀菌乳中仍残留少量微生物和酶类，在适宜的温度条件下，仍会引起牛乳变质。所以巴氏杀菌乳在仓储、运输、销售等全过程须始终保持在10℃以下，以抑制这些微生物和酶类的作用。

（一）基本工艺设备流程

巴氏杀菌乳的加工工艺因各国的法规不同而有所不同，而且不同的乳品厂也有所差异。例如，标准化可以采用离线标准化或在线标准化，均质可以是全部均质也可以是部分均质。图1-2-2显示的是生产巴氏杀菌全脂乳最简单的工艺设备流程图。

1—乳槽车；2—计量装置；3、8、13—乳泵；4—净乳机；5、9—板式换热器；6—注乳罐；

7—平衡槽；10—均质机；11—保温管；12—缓冲罐；14—包装机

（二）工艺要点与品质控制

1. 原料乳的验收（参见第二章第一节）

生产高质量乳制品的第一步必须有高质量的原料乳。品质优良的原料乳具有新鲜牛乳的风味和特有的香气，是乳白色或稍带有黄色的均匀胶状流体。就原料乳的质量而言，可参考表1-2-6所示欧共体有关原料乳细菌总数的标准；感官特性参照表1-2-7；相关质量标准参照表1-2-8和表1-2-9。

2. 净乳、冷却和贮存

原料乳验收合格后，应进行包括净乳、冷却和贮存等工序在内的预处理（参见第二章第二节）。经过滤和离心分离净化后的乳应迅速冷却至2～3℃贮存待用。目前，许多国家或者通过立法或者通过实施规范，对于乳品厂中牛乳的最高贮存温度制定了严格的标准。国际乳业联合会（IDF）认为牛乳在4.4℃时保存最好，10℃时稍差，15℃以上时会影响牛乳的质量。我国国家标准也有规定，验收合格的牛乳应迅速冷却至4～6℃，贮存期间不得超过10℃。

3. 标准化

标准化的目的是为了使产品的质量符合标准要求，不会随原料的来源不同而产生波动。标准化工作在贮乳罐的原料乳中进行，或在标准化机中连续进行，凡不合乎标准的乳都必须进行标准化。

4. 均质

巴氏杀菌乳均质的目的主要是利用均质机强大的机械作用将乳中的脂肪球破碎成细小的粒子，防止脂肪附聚和上浮，确保产品均匀、细腻、洁白的感官品质，同时进一步改善牛乳的消化吸收性。通常进行均质的温度为65℃。

5. 巴氏杀菌

巴氏杀菌的目的是杀灭致病菌，尤其是结核杆菌，同时尽量减少腐败菌的数量。在许多国家都有法规指定主要用于牛乳巴氏杀菌的最小时间、温度组合，这在本节前段已有详细介绍。

LTLT巴氏杀菌目前只在日处理量不超过2500 L的小规模乳品厂中使用。加热、保持和冷却都是在冷热缸内完成的。而HTST巴氏杀菌目前几乎全球都在使用，加热和冷却是在同一个板式热交换器内完成的，用热牛乳作为介质去预热刚进入的冷牛乳，代替热能回收（再生）段，这在能源的利用上非常经济。HTST工艺包括热回收（预热）、加热、保温、热回收（冷却）和冷却等阶段。

6. 冷却和贮存

巴氏杀菌后，虽然绝大部分微生物都已消灭，但是在以后各项操作中仍有被污染的可能。因此牛乳应尽快冷却至4℃，冷却速度越快越好，从而抑制残存细菌的生长繁殖，延长牛乳保存期。

此外，冷却的另一个重要原因是磷酸酶激活的问题。磷酸酶对热敏感，但其活力会受到抑制因子和活化因子的影响。抑制因子在60℃/30min或72℃/15s的巴氏杀菌条件下不被破坏，所以能抑制磷酸酶恢复活力。而在82～130℃加热时抑制因子被破坏，活化因子却能在82～130℃保持下来，因而可以促进已钝化的磷酸酶再恢复活力。加工后的牛乳在4℃贮存期间，磷酸酶试验会立即显示阴性，而稍高的贮温会使牛乳表现出碱性磷酸酶阳性。这是由于贮温上升，经巴氏杀菌后残留的微生物芽孢还会生长，会产生耐热性微生物磷酸酶。这极易导致错误的结论，使检验者认为巴氏杀菌不足。所以高温短时杀菌乳在杀菌灌装后必须立即置4℃条件下冷藏。

7. 灌装

灌装的目的主要为便于零售，防止外界杂质混入成品中、防止微生物再污染、保存风味和防止吸收外界气味而产生异味以及防止维生素等成分受损失等。巴氏杀菌乳的灌装容器主要为玻璃瓶、塑料袋（瓶）和复合纸袋（盒）等。

8. 贮存和分销

对巴氏杀菌乳而言，加工后污染（post-processing contamination，PPC）对其质量有决定性影响。污染可能来自平衡缸、管道、灌装和加盖机械、巴氏杀菌后序容器等。巴氏杀菌产品的特点决定其在贮存和分销过程中，必须保持冷链的连续性，但是从乳品厂到商店的运输过程及产品在商店的贮存过程是冷链两个最薄弱环节。

除温度外，在巴氏杀菌产品的贮存和销售中还应注意：①小心轻放，避免产品与硬物质碰撞；②远离具有强烈气味的物质；③避光；④防止和避免高温；⑤避免产品强烈振荡。

巴氏杀菌乳的保质期基本上是由原乳的质量决定的，当然最佳的技术及卫生等生产条件是非常重要的，此外还有工厂的正确管理。在良好的技术和卫生条件下，由高质量原料所生产的巴氏杀菌乳在未打开包装状态下，5～7℃贮存，保质期一般应该有8～10d。