贮藏温度及时间对巴氏杀菌乳保质期的影响研究2023-09-24

0 引言

近年来,随着人们生活品质的提高,人们对乳制品的需求也呈现上升趋势。牛乳中含有活性物质,营养价值高,是其他食物不能比拟的。巴氏杀菌乳由于杀菌温度温和,在杀死所有致病菌的基础上减少了牛乳中活性物质的损失,如乳铁蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白等,在冷藏条件下可以保存1~2周。巴氏杀菌乳由于其营养优势,深受消费者青睐,但由于巴氏杀菌温度较低,不能杀死牛乳中全部微生物、灭活所有酶,所以仍有部分耐热菌和耐热酶会残留在产品中,缩短产品保质期,且巴氏杀菌乳在贮藏、运输、销售和食用环节都需要在低温条件下进行,稍有不慎就会腐败变质,引起消费者投诉。对重庆市场乳制品的投诉数据调查发现,巴氏杀菌乳保质期内变质投诉是乳制品投诉的主要类型,占乳制品总投诉的60%以上,大大制约了巴氏杀菌乳的发展。

对重庆市场乳制品消费数据进行分析,低温液体乳中巴氏杀菌乳近3年每年增长达20%,而发酵乳则呈现下降趋势,随着消费者观念的转变,发展巴氏杀菌乳是撬动结构调整和行业转型升级的动力和杠杆,巴氏杀菌乳将会在液态奶产品中占据更重要的地位。通过对重庆市场乳制品冷链条件的调查发现,目前巴氏杀菌乳在运输和销售环节冷链温度集中在10~15℃之间,高于贮藏温度2~6℃,因此巴氏杀菌乳质量保证和市场风险管控面临严峻的挑战。为了降低消费者对巴氏杀菌乳变质投诉,促进巴氏杀菌乳在乳品行业的发展,本研究以当天生产的新鲜巴氏杀菌乳为原料,在6℃、10℃、15℃不同恒温条件下贮藏7天,研究在贮藏过程中理化指标以及微生物指标变化对巴氏杀菌乳品质的影响,并获得基础数据,对产品的流通过程及贮藏条件的选择提供参考,以更好地保障巴氏杀菌乳的质量安全。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 样品来源

样品为75℃,15~20 s热处理的新鲜巴氏杀菌乳,要求贮藏温度2~6℃,保质期7天。

1.1.2 常用试剂及主要仪器

7 5%酒精、氢氧化钠标准溶液[c(NaOH)=0.1 mol/L]、酚酞溶液、结晶紫中性红胆盐琼脂、平板计数琼脂。

LRH-400A生化培养箱。

1.2 试验方法

1.2.1 样品的准备

原料乳通过巴氏杀菌后,置于6℃、10℃、15℃恒温箱中进行有效期内变质试验,有效期为7天。

1.2.2 大肠菌群的测定

每天抽取3种贮藏条件下巴氏杀菌乳检测大肠菌群生长情况,检测方法按照《GB4789.3—2016食品安全标准食品微生物学检验大肠菌群计数》进行。

1.2.3 菌落总数的测定

每天抽取3种贮藏条件下巴氏杀菌乳检测菌落总数,检测方法按照《GB4789.2—2016食品安全标准食品微生物学检验菌落总数测定》进行。

1.2.4 酸度的测定

每天抽取3种贮藏条件下巴氏杀菌乳检测酸度,检测方法按照《GB2023-099—2016食品安全国家标准食品酸度的测定》第一法进行。

1.2.5 酒精试验

每天抽取3种贮藏条件下的巴氏杀菌乳进行酒精试验,检测方法按照企业标准《JSJ04—17酒精试验检测方法》操作:吸取2 mL牛乳于干净的玻璃平皿中,加2 mL75%中性酒精溶液,边加边摇,摇匀立即观察结果。正常乳呈均匀液体,异常乳起花或絮状凝块。

1.2.6 感官评价

每天抽取3种贮藏条件下的巴氏杀菌乳进行感官评价,评价人员为公司优选感官评价人员,评价方法按照《RHB101—2004巴氏杀菌乳感官质量评鉴细则》进行。

1.3 数据处理

试验数据采用SPSS 22.0和Origin 9.1软件进行统计处理与作图分析。

2 结果与分析

2.1 大肠菌群随时间变化情况

巴氏杀菌乳在6℃、10℃、15℃条件下贮藏7天,每天检测大肠菌群,对比2021年2月和8月大肠菌群生长结果可知,巴氏杀菌乳在6℃、10℃、15℃条件下贮藏7天,大肠菌群均未生长,符合国家标准。大肠菌群生长情况如表1、表2所示。

2.2 菌落总数随时间的变化情况

巴氏杀菌乳中残留的微生物在冷藏期间会继续生长繁殖,而巴氏杀菌乳腐败变质主要由细菌引起,因此可用菌落总数来评价巴氏杀菌乳被微生物分解的程度。菌落总数的计数结果表示形式为:平均数±标准差(n=5),2月初始菌落总数(3±1)CFU/mL,8月始菌落总数(4±1)CFU/mL。结果所得到数据采用Excel2007统计分析软件进行基础数据整理,采用IBM SPSS Statistics 22.0软件对数据进行差异性显著性检验分析。

根据表3和表4,对比2021年2月和8月菌落总数结果,从不同贮藏温度菌落总数变化分析,第1天3种贮藏温度菌落总数无显著差异(P﹥0.05);第2天,样品在6℃、10℃条件下贮藏与15℃条件下贮藏存在显著性差异(P<0.05);第3天到第7天,样品在3种温度条件下贮藏,菌落总数均存在显著性差异(P<0.05)。

  

表1 样品在不同贮藏条件下大肠菌群数量随时间变化情况(2021年2月)  



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表2 样品在不同贮藏条件下大肠菌群数量随时间变化情况(2021年8月)  



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表3 样品在不同贮藏条件下菌落总数随时间变化情况(2021年2月)  



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注:表中计数结果字母a-f代表相同贮藏温度不同贮藏时间之间存在显著差异(P<0.05),A-C代表相同贮藏时间不同贮藏温度之间存在显著差异(P<0.05)

  

表4 样品在不同贮藏条件下菌落总数随时间变化情况(2021年8月)  



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注:同上

根据表3和表4,巴氏杀菌乳在6℃条件下贮藏7天,菌落总数不存在显著差异(P﹥0.05),说明在6℃条件下贮藏细菌生长缓慢;在10℃条件下贮藏,第1天与第2天不存在显著性差异(P﹥0.05),第2到第7天的菌落总数存在显著性差异(P<0.05),说明样品在10℃保存1~2天细菌繁殖缓慢,菌落总数变化不大,从第3天微生物开始繁殖,菌落总数开始上升,第7天超过国家标准。在15℃条件下贮藏,1~7天菌落总数均存在显著差异(P<0.05),第3天开始,细菌迅速繁殖,呈现几何倍数增长,并且在第4~5天开始菌落总数超过国家标准。因此,贮藏温度和时间对巴氏杀菌乳菌落总数差异具有显著影响。

2.3 酒精试验结果

巴氏杀菌乳在6℃、10℃、15℃条件下贮藏7天,每天进行酒精试验,对比2021年2月和8月酒精试验结果可知,样品在6℃条件下贮藏7天,75%酒精试验结果均为阴性;样品在10℃条件下贮藏6天,酒精试验结果均为阴性,第7天酒精试验结果为阳性;样品在15℃条件下贮藏3~4天,75%酒精试验结果均为阴性,贮藏第5、6、7天,75%酒精试验结果均为阳性。酒精试验结果如表5、表6所示。

2.4 酸度测定

巴氏杀菌乳在6℃、10℃、15℃条件下贮藏7天,每天检测酸度,对比2021年2月和8月酸度检测结果可知,样品在6℃条件下贮藏7天,酸度呈现缓慢上升趋势,贮藏第5天酸度上升0.5~1.0°T,到第7天上升1.0~1.5°T;在10℃条件下贮藏酸度呈现波动上升趋势,在第3~7天酸度出现了轻微波动,出现这一波动的原因可能由于乳是一个复杂的多相体系,体系中蛋白质、脂肪等物质的降解、氧化反应的发生、微生物生长及代谢活动的进行等都会对体系的滴定酸度产生多个方面的影响,从而造成检测结果的波动。15℃条件下贮藏,酸度在第3~4天开始上升,在第4~6天达到15°T,然后保持15°T酸度不变,可能是微生物滋生导致牛乳腐败变质从而抑制了酸度上升。综上所述,样品在3种条件下贮藏7天,酸度均未超过国家标准18°T,其中15℃贮藏条件下酸度上升幅度最大。酸度检测结果如图1、图2所示。

2.5 感官评价

巴氏杀菌乳的感官评价依据《RHB101—2004巴氏杀菌乳感官质量评鉴细则》。通过10名公司优选感官评价人员对巴氏杀菌乳的组织状态、滋气味和色泽进行感官评价,去掉最高分、最低分后,结果取平均值,进而对所得到的数据进行整理,获得巴氏杀菌乳的感官评价分数。

  

表5 样品在不同贮藏条件下酒精试验随时间结果(2021年2月)  



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表6 样品在不同贮藏条件下酒精试验随时间结果(2021年8月)  



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图1 样品在不同贮藏条件下酸度随时间变化情况(2021年2月)   


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图2 样品在不同贮藏条件下酸度随时间变化情况(2021年8月)   


根据感官评价结果显示,2月和8月感官评价结果差异不显著。样品在6℃条件下贮藏7天感官品质不会发生变化;样品在10℃条件下贮藏,感官品质在后面3天发生轻微下降,主要原因是巴氏杀菌乳纯香味稍淡;样品在15℃条件下贮藏,从第4天开始下降,主要原因是气味和滋味平淡,无乳香味,第5天开始感官品质大幅度下降,主要由于组织状态开始有絮状物,有不新鲜滋味和气味,第7天开始出现明显凝块,稍酸味导致品质总体评分下降。感官评价结果如图3、图4所示。

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图3 样品在不同贮藏条件下感官评价随时间变化情况(2021年2月)   


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图4 样品在不同贮藏条件下感官评价随时间变化情况(2021年8月)   


3 结论

3.1 贮藏温度和时间对巴氏杀菌乳保质期的影响

采用75℃,15~20 s热处理的新鲜巴氏杀菌乳在6℃条件下贮藏7天,大肠菌群未检出,菌落总数无显著差异,75%酒精试验、酸度测定和感官评价结果差异不大,产品质量有保障。在10℃条件下贮藏7天,大肠菌群未检出,菌落总数第1天与第2天不存在显著性差异,第2到第7天存在显著性差异,第7天超过国家标准,酸度测定和感官评价结果差异不大,75%酒精试验在第7天出现酒精阳性乳。在15℃条件下贮藏7天,大肠菌群未检出,菌落总数每天存在显著差异,在第4~5天超过国家标准,酸度在第4天开始大幅度上升,75%酒精试验在第4~5天出现酒精阳性乳,酒精阳性乳的原因很多,本试验可能是因为酸度升高而导致的酒精阳性乳现象,感官评价在第5天出现大幅下降,产品出现变质现象,第7天出现明显凝块。综合酸度检测,75%酒精试验,感官评价结果与菌落总数检测结果基本相符,所以,菌落总数上升是引起巴氏杀菌乳变质的主要因素,但具体是哪一类细菌引起的还需要进一步研究。

3.2 季节对巴氏杀菌乳变质的影响

在同等贮藏温度及时间条件下,由2月和8月数据可知,不同季节对生鲜乳的微生物指标和理化指标无明显影响,而贮藏温度对巴氏杀菌乳的微生物指标和理化指标有明显影响,贮藏温度越高、巴氏杀菌乳出现变质的速度越快,这一结论与夏季巴氏杀菌乳变质投诉最多相符。

3.3 巴氏杀菌乳保存温度建议

本研究主要利用不同贮藏条件对巴氏杀菌乳的大肠菌群、菌落总数、75%酒精试验、滴定酸度、感官评价进行分析。结果表明:在6℃条件下贮藏7天,巴氏杀菌乳不会出现变质,产品质量有保障;在10℃条件下贮藏6天,巴氏杀菌乳不会出现变质,产品质量有保障,但在第5~7天乳纯香味稍淡;在15℃条件下贮藏,产品在第3~4天内质量有保障,不会出现变质。因此,建议巴氏杀菌乳在贮藏、运输、销售过程中需在低于6℃条件下进行。

4 存在的问题及建议

4.1 冷链的保障程度严重影响巴氏杀菌乳的保质期

随着人们对巴氏杀菌乳的认知增加,巴氏杀菌乳的受爱度也逐步提升。近年来,巴氏杀菌乳增长势头强劲,重庆市场平均以每年20%的速度增长,巴氏杀菌乳的质量安全保障也受到广泛关注。巴氏杀菌乳从生鲜乳运输、生产加工及贮存销售的全过程均需要进行冷链控制,巴氏杀菌乳市场投诉中,95%以上是变质投诉,冷链的保障程度是影响巴氏杀菌乳变质的重要因素。因地域差异、经济、消费者习惯等因素,我国的巴氏杀菌乳未能达到100%冷链,其控制难点主要在“后”冷链,即冷链运输、冷链分销及消费者购买后的温度控制。

4.2 巴氏杀菌乳冷链保障建议

4.2.1 对国家及政府的建议

巴氏杀菌乳作为我国乳业重点发展的乳制品品类之一,国家需规范巴氏奶冷链环节的管理,加大对巴氏杀菌乳冷链物流产业的资金支持,加大软硬件设施的投入力度。

(1)完善冷链标准

制定巴氏杀菌乳冷链发货、冷链运输、冷链分销规范的国家标准,指导物流企业和分销商规范管理,提供巴氏杀菌乳流通环节的质量保障措施。

(2)升级保温技术

国家对冷藏车制造企业和冷链运营商给予资金支持,鼓励冷藏车制造企业加大科研投入,升级冷藏车保温技术,尤其在车厢打开搬运装卸作业时采取冷气隔离技术来有效防止厢内产品温度回升。

(3)加大硬件设施投入

加大对包括冷库、货架及配套设施等基础硬件设施的投入,尤其是销售终端的储存设施,目前大多数商超系统为敞开式冷风柜,需要改进冷风柜温度控制设计,确保巴氏杀菌乳在储存环节温度可控.(4)配送体系及物流网络建设

加强三四线城市以及郊区或农村的冷链配送体系与物流网络建设。由于巴氏杀菌乳对冷链要求高,国内一、二线城市因经济、人员等因素发展相对较快,三、四线城市、郊区和农村市场将是未来巴氏杀菌乳主要增长区域,故这些区域的物流网络建设需要进一步加强,冷链配送体系需要逐步完善。

4.2.2 对乳品企业的建议

(1)大力推进优质乳工程建设

2016年,国家奶业联盟成立,首次明确提出“优质奶产自本土奶”的科学理念,在奶源上实现生乳鲜活本土化,在工艺上实现加工工艺低碳化,在产品上实现奶类产品优质化,在消费上实现国民消费理性化,达到标准引领、品质引领、品牌引领的示范作用。通过加大对优质乳的宣传和引导力度,让消费者更理性选择乳制品,促进奶牛养殖、加工、运输及销售各环节对品质保证的投入。

(2)引入巴氏杀菌乳快速冷却技术

巴氏杀菌乳确保灌装后的产品温度达到较低水平,从源头上降低变质的风险;乳品企业需要与专业的冷链运输企业合作,提高巴氏杀菌乳冷链运输的质量和效率;引入先进的信息化技术系统,建立完善的仓储、运输、终端经销商一体的“流通冷链”网络,优化冷链配送路径规则,合理安排路线,提醒商家和消费者,做到全程监控、全程温度管理,以优质冷链运输和销售服务为巴氏杀菌乳质量保驾护航。

(3)加强对消费者的宣传引导

企业联合政府相关机构通过电视、网络等专刊、专栏形式大力宣传巴氏杀菌乳营养知识和保存要求,提高消费者对巴氏杀菌乳的认知水平,从根本上引导消费者科学保存,健康饮用。