牛奶是大众化的营养食品,牛奶安全是重要一环。牛奶中含有丰富的脂肪、蛋白质、糖类、生素及微量元素等对人体健康有益的成分,尤是奶中的蛋白质和钙更是人体所必需的。二次界大战以后,由于人们对牛奶营养价值认识的一步提高,以及一些国家对学校供奶的普及,牛的消费量急剧增加,人们的健康水平提高很快,从运动竞赛水平和平均期望寿命的提高方面可证明。但牛奶也是微生物的培养物,如果处理好,不但营养成分会受破坏,而且可能会对人的康造成很大危害。因此,可以说,牛奶用好则,用坏则坏。为了用好牛奶,提高牛奶的质量,择合理的处理方法,首先需要了解微生物的污来源和如何控制乳中微生物数量。
1、微生物的污染来源及控制乳中微生物数的方法
1.1牛乳中微生物污染来源牛乳中微生物的污来源,机械挤奶时,主要是挤奶设备(如容器管等),特别是管道式挤奶器。生乳从管道式挤奶流人贮奶槽时,管道的各部分都是用胶垫联接,种联接处问题最大,有时生奶含细菌数达l百cfu/ml以上,其中主要来自挤奶管道的二次污。手工挤奶时,如果乳房清洗不净,容器和手等生条件欠佳,也是细菌的主要污染来源。此外,舍设施不良,粪便等清理不及时,环境太差时,些杂菌、大肠菌、芽孢菌以及臭气等都可以从空中进入挤奶设备和生乳中。牛乳中微生物的污来源如表l所示。
表1生乳中微生物的污染来源
1.2控制乳中微生物含量的方法乳中微生物的污染来源很多,要生产优质的杀菌奶,必须控制乳中微生物的含量。控制乳中微生物的方法,除严格执行挤奶规程外,特别需要注意挤奶设备的清洗消毒。此外,就是以奶价为杠杆,实行“以质论价、优质优价”的政策,与奶农的经济收入相联系,使其自觉注意控制牛奶质量。如乳业先进国家,生乳中微生物数量很少达到lO万cfu/mL以上,一般都在5万cfu/mL以下。美国、加拿大收奶时规定,如连续两次乳中微生物超过5万cfu/mL,就要处罚。英国核算奶价时细菌数也是主要项目之一(见表2)。
表2英国根据乳牛细菌数核算奶价
从了解乳中微生物的污染来源和先进国家对微生物的重视程度,可以体会到微生物含量对乳质的重要性,要生产优质的乳制品,没有优质的原料乳是很难做到的。
2牛奶的热处理
由于牛乳中污染的微生物很多,因此,牛乳在饮用前需要进行加热消处理。为了使牛奶的营养成分不被破坏或少受破坏,以提高牛奶对人体的健康作用和防止牛奶对疾病的传播,对牛奶的热处理条件,需要认真加以选择。
2.1牛奶必需热处理的原因
母亲喂养婴儿时,因基本无污染,故可以直接用母乳喂养,没有必要事先加热处理。如果在无污染的环境中挤下牛奶,也同样可以直接饮用,人们也希望喝这种鲜奶。但在普通的奶牛场,由于污染源过多,牛奶不宜直接饮用,必须事先进行加热处理,也就是“杀菌”处理。“杀菌”的目的有两方面,首先是要杀灭对人体有害的病原微生物,其次是除去流通过程和保藏过程中能使牛奶变质的细菌和酵母等。根据IDF(国际乳业联合会)的要求,除遵循以上两条原则外,加热时还需使牛奶的风味和质量损失减少到最低程度,因此,杀菌(只杀死有害菌)和灭菌(包括乳酸菌等有益菌全部杀灭)就有本质上区别,选择杀菌条件时尤需加以注意。
2.2牛奶热处理的各种方法
由于热处理对牛奶质量的影响很大,所以在牛奶加工时,首先需要选择对牛奶质量和风味影响最小的杀菌方法。牛奶杀菌的方法很多,对牛奶质量的影响各不相同,表3介绍欧美和日本用于饮用乳杀菌的主要方法。
表3欧美和日本对饮用乳杀菌处理的条件
(续表3)
3热处理对牛奶质量的影响
杀灭病原菌是各种加热(杀菌)方法的一致目标,但由于热处理的方法不同,对牛奶质量的影响也各不相同。
3.1加热对牛乳中乳清蛋白的影响加热条件不同,对乳清蛋白的影响也不一样。巴氏杀菌后,乳清蛋白质的变性率约为15.4%一20%,而UHT灭菌,变性率最高可达91%,如表4所示。
表4加热后牛乳中乳清蛋白质的变性率
3.2加热处理对乳中羟甲基糠醛含量的影响
羟甲基糠醛(Hydroxy—methylfurfural,HMF)是美拉德反应(氨基和羰基反应)的中间产物。乳中含HMF越多,褐变越严重。原料奶中并不含HMF,加热处理或长时间贮藏过程中才会产生该物质。加热过程中HMF的产生与加热处理的温度和时间有关。表5为不同热处理条件下牛奶中羟甲基糠醛的数量变化。
表5不同热处理条件下牛乳中羟甲基糠醛的数量(~mol/L)
3.3加热处理对乳中氨基酸的影响
牛乳加热处理后,氨基酸的损失量如表6、表7所示。
表6加热后牛乳中含硫氨基酸的损失率
表7加热后牛乳中可利用籁氨酸的损失率
3.4加热对乳中维生素的影响
牛乳经加热后,其中维生素的损失率如表8所示。
表8加热后牛乳中维生素的损失率
3.5加热对钙的影响
牛乳之所以被誉为优质含钙饮料,就是其中含有容易被人体消化吸收的可溶性钙(其中一部分为离子状钙),与其它食品相比,其含钙量较高,每lOOg生乳中约含100—200mg钙,其中1/3为可溶性钙,剩余部分以胶体状态存在。乳经L.L.加热或UHT加热后优质钙的一部分成为不溶性钙。例如,可溶性的磷酸钙变成不溶性的磷酸三钙,这种不溶性钙,不容易被胃酸分解,因此也就不容易消化吸收。另外,众所周知,用UHT杀菌时,杀菌器的内壁产生很多乳石,乳石中含有相当多的钙质。因此,乳经高温灭菌后,不仅质受到影响,量也损失较多。
4灭菌乳的质量要求和判断灭菌乳的加热方法
从以上这些报道来看,加热温度和时间对牛奶质量的影响很大。因此,IDF对UHT牛乳提出两项规定:
(1)灭菌乳的保存性试验需合乎IDF的规格要求;
(2)用白浊试验时产生白浊色。
第(2)条就是要求UHT乳中存留一部分容易热变性的乳清蛋白。从实验中可以看出,各种杀菌乳的白浊度明显不同,生乳和巴氏杀菌乳呈白浊色,而超高温灭菌乳和长期保存乳(L.L.乳)则完全透明,这就可以证明乳清蛋白已完全变性,营养成分也受到不同程度的破坏和损失。
根据这些报道,可以得出结论:喝牛奶时,还是尽量选择巴氏杀菌奶比较好。但必需注意,生产巴氏杀菌奶时,在生产、流通、销售过程中要配合冷链,以保证新鲜风味和延长保质期。当然,由于消费习惯不同,UHT乳保存期长,携带饮用方便,受到一些消费者的欢迎,也是合乎情理的。但从营养角度来说,还是喝巴氏杀菌奶比较好。