酸牛乳饮料二次灭菌生产工艺研究
2009-12-16 22:50:05   来源：本站原创   评论：0 点击：

朱彦群（湖南阳光乳业股份有限公司，湖南　常德　415001） 
 
　　【摘　要】　对生产酸牛乳饮料二次灭菌工艺所需的关键技术参数，如pH值、杀菌温度和时间等进行了研究。结果表明，在常压状态下进行的二次灭菌产品，可以达到商业无菌，保质期超过五个月。
　　【关键词】　常压；二次灭菌
 
1　引言
　　随着人民生活水平的不断提高和对乳制品的偏爱，消费市场对液态奶的需求量日益增加。但　是，巴氏杀菌奶的货架寿命太短，产品销售受到限制。而无菌包装牛奶的设备投资太大，一般乳品企业难于承受。二次灭菌奶的设备投资省，且工艺简单，产品质量容易控制，产品的保质期超过五个月。产品具有广阔的市场前景。
 
2　工艺流程
　　原料奶→净乳→配料→调酸→一次均质→高温瞬时灭菌→二次均质→热灌装→二次灭菌→保温检验→包装入库
 
3　操作要点〔1，3〕
3.1  原料奶
　　要求符合如下标准：菌落总数≤1.5×105CFU/ml；相对密度（20℃/4℃）≥1.028；脂肪≥3.2%；蛋白质≥3.0%；滴定酸度＜16oT；蛋白稳定性：通过体积分数为75%的酒精试验；不含抗生素。
3.2  净乳
　　以转速在8000r/min的净乳设备去除牛乳中含有的机械杂质、沉淀物、乳腺细胞和一些细菌。
3.3  配料
　　稳定剂与白糖以大于1∶5的比例与白糖干混后，用75℃以上热水化料，在剪切缸中与鲜奶充分混匀后，泵入配料罐。
3.4  调酸
　　用冷却后的无菌纯净水将柠檬酸和乳酸按2∶1的比例混合后配制成质量分数为10%的酸溶液，待配料罐中奶液冷却至室温（20℃）后，开启搅拌器，缓慢加入酸溶液，直至pH为4.2左右。
3.5  一次均质
　　通过该工艺处理，可使配料混合均匀，乳脂肪球直径减小，表面积增大，浮力下降。均质压力为20±2Mpa。
3.6  高温瞬时灭菌
　　灭菌工艺采用115℃、15s，灭菌奶出口温度应控制在75℃左右，以保障产品进行热灌装。
3.7  二次均质
　　通过二次均质，分开重新结合在一起的小脂肪球，防止产品脂肪上浮。均质压力为30～35 Mpa。
3.8  热灌装〔2〕
　　在清洁的情况下用自动灌装机进行热灌装，依靠灭菌奶的热量和密封容器冷却前的保温使容器达到商业无菌。热灌装温度不低于70℃。
3.9  二次灭菌
　　该工艺在灭菌槽内将产品浸入95℃热水中，当产品中心温度接近95℃时，开始杀菌计时，杀菌时间25～30min。
3.10  保温检验
　　二次灭菌后，将产品放入37℃的保温库中保温一星期，然后出库挑选出胀杯的产品。
3.11  包装入库：经过以上工艺处理后，可对产品进行包装，入库、销售。
 
4　质量标准
4.1  感观指标
　　色泽正常，有乳香，口感细腻、均匀，无沉淀和上浮现象。
4.2  理化指标
　　蛋白质≥1.0%；脂肪≥1.0%；pH：4.0～4.2；食品添加剂符合GB2760。
4.3  微生物指标
　　商业无菌。
 
5　结果与讨论
5.1  原料奶的选择〔1〕
　　为了保证产品的加工质量和延长货架寿命，必须选择使用具有良好热稳定性的牛乳，乳蛋白的热稳定性可通过酒精试验间接测定，一般要求牛乳至少要通过体积分数为75%的酒精试验。
5.2  配方的确定
　　根据生产工艺的设计和生产实践以及产品在市场上的信息反馈确定最佳配方。 鲜奶 35% 柠檬酸钠 0.05%
蔗糖 10% 柠檬酸+乳酸（2∶1） 调pH至4.0～4.2
果汁 6% 香精 适量
果胶 0.4% 色素 适量
CMC-Na 0.2%    

5.3  酸度的调配〔1〕
　　成品的品质取决于调酸过程。为了得到理想的酸化效果，酸化前应将牛乳的温度降至20℃。
　　为了易于控制酸化过程，将酸配制成10%的溶液，同时为防止局部酸化偏差过大，将缓冲盐柠檬酸钠加入其中。
　　为了保证酸液与牛乳的充分混合，配料罐的搅拌器转速应达到2500～3000r/min。同时，酸液应缓慢地加入到配料罐的湍流区域，以保证酸液能迅速、均匀地分散于牛乳中，防止形成乳蛋白颗粒，而产生沉淀。
5.4  稳定性的增强〔1〕
　　增稠剂的使用可以使产品的稳定性提高。试验证明，添加0.4%的果胶和0.2%的耐酸型羧甲基纤维素钠，可以长时间的保持乳饮料的稳定性，不出现分层现象，而且饮料的粘度适中，流动性好。
　　均质不仅减小了乳脂肪球的直径和浮力，而且使配料的混合更加均匀，从而提高产品的稳定性。
5.5  灭菌效果的控制〔1〕〔2〕
5.5.1  PH值调至4.0～4.2
　　当乳饮料的pH值偏向酸性时，微生物的抗热力明显减弱。酸性食品目前定义为pH为4.6或更低的食品。肉毒梭状芽孢杆菌通常被认为是对公共健康危害最大的耐热微生物，而产品的灭菌就是基于它的致死率设计的。肉毒梭状芽孢杆菌在pH为4.6或更低的食品中（甚至在室温下）不会生长，所以对于酸性食品的热处理强度可以降低至100℃或更低。
5.5.2  高温瞬时灭菌
　　通过115℃、15s的灭菌工艺处理后，牛乳中的致病菌完全被杀死，同时微生物的数量也大大减少，并且起到了灭酶作用，从而阻止了酶对保质期内产品的品质影响。
5.5.3  热灌装
　　在酸的存在下，较低温度对微生物是有致死作用的。将灌装温度控制在70℃以上，即阻止了污染菌的繁殖，又减少了产品二次灭菌时的升温时间。
5.5.4  二次灭菌
　　将产品在95℃热水中连续灭菌25～30min，杀灭包装好的酸牛乳中的微生物和破坏酶类系统，使产品达到商业无菌。即不含任何在产品贮存运输及销售期间能繁殖的微生物。
5.6  产品质量的验证
　　对贮存于常温下达五个月以上的产品进行感观指标、理化指标和微生物指标检验，结果显示，检测项目全部合格。
 
6　结论
　　本试验对采用二次灭菌的酸牛乳饮料的生产工艺进行了严格论证，并已得到了实施。同时在保质期后对产品质量的检验表明，此生产工艺生产出来的产品货架寿命长，投资成本低，值得推广。
 
参考文献
[1]谢继志..液态乳制品科学与技术[M]..北京:中国轻工业出版社.2000.
[2]（美）诺曼·N波特.食品科学[M].北京:轻工业出版社,1990.
[3]余东霞,姜发堂.二次灭菌保鲜奶生产工艺[J].饮料工业,1999,(6):39-40.
 
作者简介：朱彦群（1963-），男，-工程师，研究方向：食品开发与食品分析。