[科普中国]-超高温杀菌乳

发展历史

曾经，人们饮用纯天然的生鲜乳，这是获取牛奶营养物质最直接、便捷的方式。但由于生鲜乳未经任何除菌处理，可能含有潜在的病原微生物。据报道，1938年之前，在美国爆发的食品安全事件中有25%是源于人们直接饮用生鲜乳。随着除菌工艺（主要是热加工）的应用，这一数值现已降低至1%以下。由于在奶牛养殖、挤乳等整个生产环节中，生鲜乳不可避免地会被内源或外源因素污染，所以热处理技术的应用，能够消除许多潜在的风险，切实保障人们的健康安全。

巴氏杀菌技术是由法国人路易·巴斯德所创，最开始被应用在酒制造工艺上，后经不断改进完善，也用于其它诸多食品加工领域。世界上第1台牛奶巴氏杀菌器于1893年问世，1920年，我国从美国引进巴氏杀菌器，开始巴氏杀菌乳的生产。病原菌本身不耐热，所有的病原微生物在一定温度范围内（60～80 ℃）处理一定时间即可被杀灭；而尚存的一些中性耐热菌（如乳微杆菌）及其芽孢，在可控范围内对人体并没有危害。

由于巴氏杀菌不能做到完全除菌（巴氏杀菌乳的菌落总数上限一般为3×104 CFU/mL），所以巴氏杀菌乳的贮藏温度需在4 ℃左右，保质期一般只有5～8天。为了克服货架期短、不能常温保存、运输携带不便等问题，超高温灭菌乳应运而生。该热处理工艺采用瞬时超高温方法，几乎可以杀灭生鲜乳中的所有微生物及其芽孢，从而达到“无菌”级别（超高温灭菌乳的菌落总数≤10 CFU/mL）。因此，超高温灭菌乳的保质期可以延长至1～6个月。巴氏杀菌和超高温灭菌工艺细则见表1。

表1 巴氏杀菌和超高温灭菌工艺对比1

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营养对比主要营养素差异表2列举了牛奶中主要营养物质在热加工后的变化情况。可见，相比于UHT工艺，巴氏杀菌对牛奶的营养活性破坏较小，除少数特别热敏感的物质外，巴氏杀菌乳保留了生鲜乳的大部分原有成分，可以称之为“鲜牛奶”。而UHT奶则较高程度地破坏了许多热敏感指标（有些物质已几乎完全损失或变性），只能称为“纯牛奶”。

尽管UHT乳的常温储存时间较长，但在超高温过程中破坏细菌或体细胞所释放出的耐热型蛋白酶、脂肪酶在完成加热后仍具有一定活力，可继续分解蛋白质和脂肪，造成牛奶品质的缓慢下降。因此，在保质期内储存时间越长的UHT乳，虽然卫生安全，却基本无新鲜可言。另外，在热加工时，牛奶中蛋白质（β-乳球蛋白、酪蛋白等）的赖氨酸残基会与乳糖的羰基发生美拉德反应（Maillard Reaction），进而生成一系列使牛奶“褐变”的副产物。这不但影响了牛奶的外观，而且会降低乳蛋白、氨基酸的生物学价值，部分物质（如糠氨酸）还可能对人体有潜在的危害。

表2 巴氏杀菌乳和UHT 乳主要营养成分对比1

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