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RO浓缩巴氏奶出产贮存过程的酸度变动及节造2023-09-07

牛奶被誉为最靠近美满的食品，佑装白色血液”之称，它是任何哺乳动物，蕴含人类与生俱来的性命营养物质。近年来陪伴着冷链配置的不休美满，以及消费者健康营养意识的不休加强，巴氏奶成为消费的热点。巴氏杀菌乳的工艺过程蕴含离心净乳、尺度化、均质、杀菌、冷却和灌装，是直接供给消费者饮用的商品乳。和常温奶相比，巴氏奶通常选取72～85℃、15s的恒温短时杀菌，可杀灭牛奶中绝大部门有害菌群，同时最大限度地保留了原料乳中的热敏性活性成分和纯正口感。奶牛豢养、季节、环境等诸多成分对原料奶的理化指标造成较大影响。为了获得质量不变一致的产品，在乳品加工中时时必要通过肯定的工艺过程来调整原料奶的理化指标，即对牛奶进行尺度化。

膜技术具备选择性分离特点，可通过节造相宜的浓缩比来调整牛奶中各组分的质量比例，从而达到牛奶尺度化的主张。近年来在乳品加工中引进了反渗入（reverse osmosis,RO）膜技术。由于RO膜的特点是保留奶中溶质，仅让水通过膜，因而在低温下进行RO膜浓缩时，可最大限度提高牛奶的营养及热敏性活性物质含量。近年来随着膜系统技术的成熟，通过RO膜浓缩技术出产浓缩巴氏奶从而提高产品品质，成为乳制品出产企业的新兴出产技术。

我国食品安全国度尺度《生乳》（GB 19301-2010）中划定生牛乳的酸度为12～18 T（荷斯坦牛）。《巴氏杀菌乳》（GB 19645-2010）中划定巴氏奶的酸杜爪切合12～18 T。因而酸度是乳品加工厂检验牛奶是否合格的必检指标。牛奶总酸度蕴含固有酸度和发酵酸度。固有酸度是指刚挤出的新鲜牛奶的酸度，重要起源于牛奶中的酪蛋白、白蛋白、磷酸盐、柠檬酸盐及二氧化碳等酸性物质。在选取RO膜浓缩的方式出产浓缩巴氏奶时，由于在处置过程中会造成牛奶中各个成分含量增长，因而可能造成酸度的扭转。发酵酸度是指在牛奶贮存加工过程中由于微生物增长、乳糖分化等原因产生乳酸，从而使牛奶酸度产生的变动。总酸度中的3～4 T起源于蛋白质（重要为酪蛋白和白蛋白），2 T起源于CO2，磷酸盐和柠檬酸盐所提供的酸度占比最高（10～12 T)。如以乳酸暗示，则牛奶中CO2占0.01～0.02%，酪蛋白占0.05～0.08%，柠檬酸盐占0.01%，白蛋白占0.01%，磷酸盐占其余部门。

近年来，奶牛出产中已形成规�；⒑侠砘⒖蒲Щ幕垦绞�，技术人员对饲料原料、日粮配方、豢养治理等进行了多方面的持续改善，维持了原料奶酸度的不变。而出产过程中多多环节会对牛奶的酸度造成影响。本文重要针对酸度的检测步骤比对、RO膜浓缩巴氏奶出产及贮存过程中的酸度变动情况进行分析，从而提出RO膜浓缩巴氏奶出产治理各环节的酸度节造措施，给乳制品出产企业提供技术参考。

1 资料与步骤

1.1 原料与设备

1.1.1 原料

原料奶。

1.1.2 设备

巴氏奶出产线，含收奶冷却系统、原料奶贮存罐、净乳分离机、RO膜浓缩系统、浓缩奶贮存罐、打奶定量系统、定量罐、巴氏杀菌系统、脱气罐、均质机、待装罐、灌装机等出产设备。

1.2 步骤

1.2.1 RO膜浓缩巴氏奶出产工艺

原料奶→冷却→净乳→贮存（2～6℃）→RO浓缩→定量→升温（65～70℃）→脱气（-0.7～-0.8bar）→均质（200bar）→杀菌（75℃，15s）→冷却（2～6℃）→待装→灌装→冷藏（2～6℃）→出厂运输（2～6℃）。

1.2.2 酸度检测

为检验分歧检测步骤对酸度了局的影响，选取《食品酸度的测定》（GB 5009.239-2016）中的第一法和第三法进行对比检验。

1.2.3 蛋白质含量检测

选取《食品中蛋白质的测定》（GB 5009.5-2016）中凯氏定氮法进行蛋白质检测。

1.2.4 菌落总数检测

选取《食品微生物学检验菌落总数测定》（GB4789.2-2016）步骤进行菌落总数检测。

1.2.5 原料奶贮存功夫对酸度的影响

通过对贮存时长0h、2h、4h、6h、8h的10批次原料奶进行酸度检测，结合原料奶到厂时的菌落总数，分析酸度变动趋向以及酸度变动与菌落总数的关系。

1.2.6 RO膜浓缩过程对酸度的影响

通过检测10批次牛奶浓缩前后的蛋白质含量和酸度，比力浓缩前后的酸度比和蛋白质含量比，分析浓缩过程对酸度的影响。

1.2.7 脱气过程对酸度的影响

选取温度65～70℃、压力-0.7～-0.8bar的前提进行脱气，检测10批次牛奶脱气前后的酸度，分析脱气过程对酸度的影响。

1.2.8 分歧贮存前提对浓缩巴氏奶酸度的影响

冷藏前提对酸度的影响：选取2～6℃前提冷藏，别离对贮存0d、8d、10d、14d的10批次浓缩巴氏杀菌样品进行酸度检测，比力贮存期间的酸度变动情况。

模仿流通环节温度变动对酸度的影响：通过模仿流通环节的温度变动，将10批次浓缩巴氏杀菌样品贮存于2～6℃冰箱，在贮存的第1～5天，每天拿出样品于室温约25℃下搁置2h后放回冰箱，别离对同批次样品在贮存第0天、第8天、第10天、第14天进行酸度检测，比力贮存期间的酸度变动情况。

模仿卖场前提对酸度的影响：通过模仿卖场的贮存前提，对10批次浓缩巴氏奶样品进行10～14℃贮存，别离对同批次样品在贮存第0天、第8天、第10天、第14天进行酸度检测，比力贮存期间的酸度变动情况。

1.2.9 数据分析

选取Microsoft Excel工作表进行数据统计，选取SPSS 26.0进行数据分析。

2 了局与会商

2.1 分歧检测步骤对酸度了局的影响

选取GB 5009.239-2016中的第一法、第三法进行统一浓缩巴氏杀菌样品的酸度检测，共检测10批次，了局如表1所示。

表1 GB 5009.239-2016中两种步骤酸度检测值（n=3)

由表1可知，选取GB5009.239-2016中的第一法与第三法进行统一样品的酸度检测时，第三法的检测值较第一法低约1 T，同时第三法的尺度误差幼于第一法。

第一法以酚酞为批示剂进行滴定分析总酸度，要通过滴定后的色彩与参比溶液的对照来进行判定，容易存在主观性报答误差，因而尺度误差稍高。在测试过程中发现，参比液色彩较深，影响凭据色彩变动对滴定终点的判定，在滴定终点时，p H值大于8.30。第三法为电位滴定仪法，以滴定至p H8.30为终点，设备活络度高，削减了报答成分的影响，沉复检测时了局不变。结合正确性及操作方便性思考，后续酸度检测均选取第三法。

表2 原料奶在贮存罐内分歧贮存功夫的酸度值

2.2 原料奶贮存功夫对酸度的影响

原料奶的微生物指标会对贮存过程中酸度的变动造成显著影响。原料奶初始菌落数越高，在贮存过程中微生物的滋生速度越快，引起酸度的变动越显著。本钻研测定了原料奶进罐0h时的菌落总数，检测了原料奶在贮存罐内分歧贮存功夫的酸度值。

图1 贮存0h菌落总数与贮存8h酸度增长值的有关关系

由于各批次原料奶微生物组成分歧，故其与酸度增长值的有关性受到影响，但总体而言，菌落总数与酸度变动成正比。分析原料奶在分歧贮存功夫的酸度及其与贮存0h菌落总数的关系如表2所示，原料奶贮存0h菌落总数与贮存8h酸度增长值的关系如图1所示。随着原料奶贮存功夫的耽搁，牛奶酸度产生变动。贮存8h的酸度变动为0.2～0.6 T，贮存0h、2h、4h、6h、8h的酸杜纂贮存0h的原料奶菌落总数显著有关（Pearson有关系数为0.886～0.931）。这讲了然微生物在牛奶中滋生或发酵，分化乳糖产生乳酸，从而引起酸度升高。此表微生物指标高的原料奶中脂肪酶活力也较高，脂肪酶活力较高的原料奶中的乳脂肪会被持续分化，产生大量的游离脂肪酸，导致其酸度增长和气味异常。由于微生物的检测功夫较长，无法预期原奶的贮存过程对产品的质量风险水平，出产过程应严控原料奶的贮存功夫。《优质巴氏杀菌乳加工工艺技术规范》中要求奶仓暂存温杜爪节造在6℃以下，暂存功夫宜节造在8h以内。

表3 牛奶RO膜浓缩过程蛋白质含量及酸度变动

2.3 RO膜浓缩过程对酸度的影响

RO膜技术能在最大限度保留活性物质前提下实现牛奶的浓缩，浓缩过程实现牛奶浓度的变动，可能会造成酸度的增长。本钻研分析了牛奶RO膜浓缩过程蛋白质含量及酸度变动情况，了局如表3、图2所示。

图2 牛奶RO膜浓缩过程蛋白质浓缩比及酸度浓缩比变动

由表3、图2可见，牛奶在RO膜浓缩过程中，随着蛋白质含量的提高，酸度也相应增长，酸度浓缩迸纂蛋白质浓缩比相近，其中蛋白质浓缩比为1.17±0.02，酸度浓缩比为1.16±0.02。RO膜浓缩工艺自身为物理变动，并不会引起酸度的增长，但是由于浓缩过程只脱去水分，造成牛奶中酸性物质占比提高，从而导致在RO膜浓缩过程中酸度呈比例增长。由于GB19645-2010中要求巴氏杀菌乳的酸度必须满足12～18 T，所以在出产RO膜浓缩巴氏奶时应严格节造浓缩比。

2.4 脱气对酸度的影响

CO2是组成牛奶酸度的成分之一，经过真空处置的脱气过程会使牛奶中的部门CO2损失，从而使酸度降落。本钻研分析了牛奶脱气前后的酸度变动，了局如表4所示。

表4 牛奶脱气前后酸度变动（n=10)

刚挤出牛乳中CO2含量约莫为200mg/L，经过贮存、加热、搅拌及真空处置等过程后，会损失部门CO2，引起滴定酸度降落约0.02%。由表4可见，牛奶通过65～70℃、-0.7～-0.8bar的脱气工艺，酸度降落0.4±0.11 T。因而，为了节造浓缩后产品的酸度，浓缩巴氏奶的出产过程增长脱气工艺是较好的处置方式。

2.5 分歧贮存前提对浓缩巴氏奶酸度的影响

75℃、15s并不能杀灭牛奶中的所有微生物，10批试验样品的菌落总数为263±55CFU/m L，因而必要贮存于2～6℃环境，以充分减弱微生物的代谢活动，维持样品酸度及品质的不变。而在现实的流通环节中，产品可能存在工厂仓库装车、一级仓库缷货装车、二级仓库缷货装车、终端卖场缷货上货及消费者采办过程等环节的脱冷。与此同时，在对终端卖场的温度监测过程发现，部门卖场终端货柜的现实温度领域在10～14℃。

RO膜浓缩巴氏奶样品由于拥有营养成分被浓缩强化的特点，其在分歧的贮存前提下可能存在分歧的酸度变动阐发。本钻研测试分析了10批浓缩巴氏杀菌奶样品在三种分歧贮存前提下14d内的酸度变动情况，了局如表5所示。

表5 分歧贮存前提下样品酸度变动（n=10)

由表5可见，在2～6℃的冷藏环境中，微生物成长活动显著减弱,14d内样品酸度无显著增长。这批注维持样品在2～6℃的低温贮存前提可能节造酸度不变。

模仿流通环节的温度变动，对样品进行在2～6℃冷藏前提下增长5d总共10h的冷热冲击，以模仿产品流通过程存在的5个脱冷环节时，发现14d内样品酸杜仔一些增长，酸度的增长值为0.26±0.05 T，显著高于冷藏前提下的酸度变动。这注明温度变动会使得牛奶中微生物的滋生代谢活动加强。在此前提处置下的RO浓缩巴氏奶前8d酸度增长0.12±0.09 T,14d酸度增长为0.26±0.05 T，注明在终场冷热冲击后，酸度仍持续增长。

在模仿部门卖场前提，对R O浓缩巴氏奶样品进行10～14℃贮存时，10批次产品在8d时酸度增长0.27±0.05 T,10d时酸度增长0.37±0.07 T,14d时酸度增长0.63±0.12 T，增幅高于在2～6℃冷藏前提下增长5d冷热冲击的产品。揣摩在温度升高的情况下，牛奶中的微生物持续缓慢代谢产酸。

凭据以上钻研了局，为了保障浓缩巴氏奶样品在整个货架期内酸度满足GB19645-2010的要求，保险产品品质，乳制品企业在加工过程中要严格遵守操作规范，通过节造原料奶的微生物含量及新鲜度和适当的浓缩比例，节造产品出厂时的酸度和微生物含量，并严格节造产品出厂时及出厂后各段装缷货的功夫，节造各段功夫的温度变动。目前国内部门乳制品出产企业在冷库与货车之间设置低温装车区，将该区域温度节造在12℃以内。此表，卖场应严格节造产品的贮存温度在2～6℃，以降低产品在不合适环境造成的酸度变动。

浓缩巴氏奶长短灭菌的高营养产品，产品中的微生物容易在合适的环境下急剧滋生，严沉影响产品品质。结合2～6℃冷藏前提下产品的酸度变动情况，可以为微生物在低温下则处于休眠状态，代谢活动极弱。因而，要节造产品的酸度及品质，应加强出产、流通、消费全过程的冷链治理。

3 结论

本文进行了国标酸度检测步骤对比，出产过程中原料奶分歧贮存功夫、浓缩、脱气对酸度的影响测试，浓缩巴氏杀菌样品在分歧贮存前提下的酸度变动测试。钻研了局批注，电位滴定法相迸宗酚酞批示剂法，拥有更好的正确性及操作方便性，更合用于浓缩巴氏杀菌样品的酸度检测；原料奶的贮存功夫耽搁，会导致酸度增长，且酸度的增长速杜纂微生物含量及贮存功夫显著有关；RO膜浓缩过程会导致酸度增长，且酸度浓缩迸纂蛋白质含量浓缩比相近；脱气可能使牛奶的酸度降落；而浓缩巴氏杀菌样品的酸度变动与贮存前提缜密有关，2～6℃的低温贮存前提可能有效节造产品酸度，而贮存温度升高则会引起产品酸度的增长。

通过以上测试过程分析，结合浓缩巴氏奶自身高营养、非灭菌的特点，为了节造产品酸度，乳制品企业在出产RO膜浓缩型巴氏奶时，在出产治理环节可从以下几个方面进行节造：节造原料奶的微生物指标；加强原料奶的新鲜度治理，尤其是进入巴氏杀菌前的功夫越短越好；节造加工过程的浓缩比；增长脱气工艺以降低产品酸度。

凭据浓缩巴氏奶产品分歧贮存前提下的酸度阐发，可通过设置低温装货区，削减产品装缷功夫，治理卖场货柜温度，领导消费者在消费过程进行产品的温度节造等方式，缩短产品在出厂、流通、消费环节温度偏离2～6℃的功夫，以节造产品在货架期内的酸度变动。

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