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巴氏杀菌乳因采用杀菌条件较为温和的巴氏杀菌工艺,既可杀死原料乳中大部分致病菌,还能最大限度保持鲜乳中主要的营养物质和风味,因而备受国内外消费者青睐。然而,由于不能完全灭活原料乳中的所有微生物和酶,残留的部分耐热菌和耐热酶就会残留在最终产品中,导致巴氏杀菌乳保质期很短、不能在常温下贮藏和销售,严重制约了巴氏杀菌乳的生产、销售和食用。研究表明,杀菌条件与残留的耐热微生物和酶密切相关。本研究以国内大型乳品企业正常工艺当天获取的原料乳为对照,在62℃、65℃、68℃分别杀菌20min、25min、30min、35min;72℃、75℃、80℃、83℃、85℃分别杀菌15s、20s、30s;以及93℃、95℃、97℃分别杀菌15s、30s、60s、2min、5min的热处理加工工艺进行巴氏杀菌。获得的乳品通过测定其蛋白质、脂肪、非脂乳固体(SNF)、乳糖指标对其营养成分进行分析;通过测定酸度、pH值、色差等对其理化性质进行分析;通过电子舌、风味物质等技术对不同杀菌条件下的巴氏杀菌乳样品进行风味品质分析;再利用氨基酸自动分析仪以及GC-MS等技术对其游离氨基酸和脂肪酸进行全面的分析和测定;最后结合宏基因组学技术方法分析不同杀菌条件的巴氏杀菌乳样品中残留的耐热微生物的群落形成规律和对乳品风味品质的影响机制,结果如下。(1)首先对不同热处理条件下牛乳中营养成分、理化性质进行研究,发现在68℃杀菌条件下脂肪变化较为明显,在低温杀菌条件下酸度有所增加、涩味味感评分明显要高于原料乳。(2)其次对不同热处理条件下牛乳中风味物质的成分进行分析,原料乳中共有十九种香气物质,有11种物质加热后消失,8种受温度与时间条件影响在含量上发生变化。在低温、中高、高温度梯度中,分别产生了42、66、101种新物质。总共有8大类风味物质被检出,其中包括15种醇类、19种酸类、24种酯类、9种酮类、8种醛类还包括烷类22种、酚类4种和其他风味物质。其中烷类易受低温热处理条件影响,数量变化最为明显。在72℃巴氏杀菌条件下,原料乳中唯一的环丙甲酸受热消失,新增6种酮类,且受温度的影响上下趋势变化。而对于高温处理的巴氏杀菌乳,酸类、酯类物质随温度升高变化明显,但不受杀菌时间的延长而产生数量上的波动。(3)对不同热处理条件下,牛乳中氨基酸、脂肪酸含量的影响进行探究,共检测出16种氨基酸,其中8种为人体必需氨基酸。在三组巴氏杀菌处理条件下,乳中谷氨酸(Glu)含量最多,甘氨酸(Gly)含量次之。高温条件下,牛乳中多不饱和脂肪酸含量随着温度的升高减少,短、中链脂肪酸的含量增加。加热温度85℃处理15s时,三类脂肪酸的比例最接近1:1:1,作为脂肪酸理想比例模式。(4)对不同巴氏杀菌条件下牛乳中微生物进行研究,发现原料乳主要由假单胞菌(Pseudomonas-brenneri)和未被分类的假单胞菌属(Pseudomonas)作为主要的优势菌群,三组巴氏杀菌条件下共产生24类细菌菌属。在93℃下杀菌15s、30s时链球菌(Streptococcus)所占比例较大,其余高温巴氏杀菌处理条件下都以假单胞菌属(Pseudomonas)作为优势菌属。在低温长时间巴氏杀菌处理时,发现其菌种数目相比于原料乳有所下降;72℃、75℃、80℃杀菌温度下处理的巴氏杀菌乳中原壁菌(Prototheca-zopfii)物种随着杀菌时间的延长丰度不断下降。而随着杀菌温度的升高,乳房链球菌(Streptococcus-uberis)菌种在该处理条件下的巴氏杀菌乳中所占比例明显增加。同时,高温处理条件下的巴氏杀菌乳在93℃、95℃、97℃的杀菌温度下处理15s、30s时,6个样品中的无乳酸链球菌(Streptococcus-agalactiae)、乳房链球菌两种菌种比例有所上升,可以判断这两种菌种可能属于嗜热乳链球菌,在高温状态下残留于巴氏杀菌乳中,高温杀菌处理时间较短会导致物种的残留,而长时间处理则会将其杀灭,这为巴氏杀菌的生产和加工提供了良好的参考价值。