如何解決乳制品抑菌保鮮的難題

如何解決乳制品抑菌保鮮的難題？核心提示：乳制品因營(yíng)養(yǎng)豐富，所以對(duì)廣譜微生物群來(lái)說(shuō)是理想的培養(yǎng)基。 抑菌保鮮是乳制品貯藏乃至銷售階段具有重要意義的環(huán)節(jié)， 而酸化、變質(zhì)是導(dǎo)致乳制品風(fēng)味劣變和漲袋的核心因素，也是乳制品保鮮貯藏技術(shù)所面對(duì)的巨大挑戰(zhàn)。 乳制品酸化、變質(zhì)不單單是腐敗菌群的個(gè)人表演”，而是腐敗菌群及其釋放的胞外酶的共同作用。乳制品因營(yíng)養(yǎng)豐富，所以對(duì)廣譜微生物群來(lái)說(shuō)是理想的培養(yǎng)基。抑菌保鮮是乳制品貯藏乃至銷售階段具有重要意義的環(huán)節(jié)，而酸化、變質(zhì)是導(dǎo)致乳制品風(fēng)味劣變和漲袋的核心因素，也是乳制品保鮮貯藏技術(shù)所面對(duì)的巨大挑戰(zhàn)。乳制品酸化、變質(zhì)不單單是腐敗菌群的 個(gè)人表演”，而是腐敗菌群及其釋放的胞外酶的共同作用。乳制品變質(zhì)的主要成因一微生物乳制品因營(yíng)養(yǎng)豐富，所以對(duì)廣譜微生物群來(lái)說(shuō)是理想的培養(yǎng)基。大部分乳制品成品，如巴士殺菌鮮奶、酸奶等，需要采用低溫貯藏以保持其優(yōu)良品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分。 但低溫貯藏并不能夠?qū)λ形⑸锲鹨种谱饔?，比如嗜冷菌。根?jù)文獻(xiàn)資料記載，所有乳制品貨架期中，約25%的問(wèn)題是由耐熱嗜冷菌所引起。嗜冷革蘭氏陰性菌屬的繁殖和生長(zhǎng)可使冷藏的原料、巴氏殺菌乳、脫脂干酪及其類似產(chǎn)品中的微生物環(huán)境惡化。假單胞菌是嗜冷菌的代表菌株， 是一種革蘭氏陰性兼性厭氧型的嗜冷菌，這類菌株不僅可以在乳中生長(zhǎng)， 還可釋放出許多可降解乳成分的胞外酶， 主要是蛋白酶和脂肪酶，這兩種酶能夠分解蛋白質(zhì)和脂肪，使乳產(chǎn)生感官缺陷。這些酶具有耐熱特性，從而影響由巴氏殺菌乳所制成產(chǎn)品的保藏質(zhì)量。其他常見(jiàn)的微生物如酵母菌和霉菌（地絲菌屬、扇霉屬、毛霉、支鏈胞屬、青霉菌），可導(dǎo)致風(fēng)味、質(zhì)地劣化和可見(jiàn)的腐敗。此外，耐熱孚L酸球菌的生長(zhǎng)能降低巴氏殺菌乳的 pH值直到發(fā)生凝乳現(xiàn)象。相關(guān)研究表明，鮮牛乳經(jīng)巴氏殺菌后仍殘留一定數(shù)量的微生物。一般牛乳經(jīng)巴氏殺菌后7d內(nèi)微生物生長(zhǎng)緩慢，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，以假單胞菌為主的嗜冷菌數(shù)量快速增長(zhǎng)。當(dāng)貯藏時(shí)間為I0~12d時(shí)，假單胞菌數(shù)量可達(dá)峰值。與此同時(shí)，孚L酸鏈球菌等開(kāi)始迅速繁殖，分解乳糖產(chǎn)生乳酸使牛乳酸度升高， pH值持續(xù)下降，此時(shí)假單胞菌的生長(zhǎng)開(kāi)始受限。 12d后假單胞菌開(kāi)始大量死亡，當(dāng)pH值降到5時(shí)，孚L酸鏈球菌的生長(zhǎng)也受到抑制。由于乳酸桿菌的耐酸能力較強(qiáng)，逐漸占領(lǐng)繁殖優(yōu)勢(shì)，并繼續(xù)產(chǎn)酸，此時(shí)，乳中出現(xiàn)大量乳凝塊，并有乳清析出。二氧化碳抑菌技術(shù)在乳制品中的應(yīng)用二氧化碳（CO2）是碳原子的最高氧化狀態(tài)，常溫下以無(wú)色無(wú)味的氣體狀態(tài)存在，微溶于水。二氧化碳是一種天然抗微生物劑，具有抑制微生物生長(zhǎng)的作用。因?yàn)槎趸挤肿邮欠菢O性分子，易溶解在微生物細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層中，且能增加膜的流動(dòng)性，從而使細(xì)胞質(zhì)暴露在有毒的環(huán)境中。 微生物的細(xì)胞質(zhì)含有水分，而二氧化碳與水發(fā)生水合反應(yīng)生成碳酸，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì) pH值降低，使細(xì)胞所受壓強(qiáng)增大。當(dāng)二氧化碳在細(xì)胞內(nèi)積累時(shí)，微生物視其為代謝廢物而需消耗更多的代謝能量， 同時(shí)取代氧氣最小限度，發(fā)生降解反應(yīng)，擾亂微生物正常的生理平衡。二氧化碳抗菌技術(shù)應(yīng)用于乳制品保鮮常采用兩種方式：直接添加二氧化碳已有相關(guān)研究證實(shí)，二氧化碳對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性微生物的生長(zhǎng)均具有抑制作用，這種抑制作用的效果主要依賴于二氧化碳在產(chǎn)品中的溶解程度， 故較易溶解的液態(tài)乳制品更宜采用直接添加二氧化碳的方式。將裝有液化和壓縮二氧化碳的鋼瓶利用減壓閥和導(dǎo)管連通液態(tài)乳容器底部，以較低的壓力向液態(tài)乳中充入適量二氧化碳。此方法對(duì)延長(zhǎng)液態(tài)乳的貨架期具有顯著作用，例如巴氏殺菌乳常規(guī)貨架期一般為15d左右，直接充入二氧化碳后貨架期可延長(zhǎng)7d左右。但是，直接添加二氧化碳會(huì)受到包裝材料阻隔性的影響。包裝材料是隔離液態(tài)乳與外界環(huán)境的屏障，其主要功能是阻隔會(huì)加速乳品氧化變質(zhì)進(jìn)程的氧氣。該性能一般通過(guò)包裝材料的氧氣透過(guò)率表征一氧氣透過(guò)率越大的包材，單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)同一面積包材的氧氣量就越多。眾所周知，氧氣能促進(jìn)大多數(shù)微生物的生長(zhǎng)繁殖，這將導(dǎo)致二氧化碳抗菌效果以及延長(zhǎng)貨架期的作用大打折扣。筆者曾利用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測(cè)試了不同貯藏溫度下的多種液態(tài)乳包裝材料的氧氣透過(guò)率，如表1所示，復(fù)合膜的氧氣透過(guò)率明顯低于 PE膜，這是因?yàn)閺?fù)合膜集合了多種膜材的優(yōu)點(diǎn)，尤其是添加了鋁箔的復(fù)合膜，其氧氣透過(guò)率僅為同溫度下 PE膜的0.05%~0.16%。表1也反映了包裝材料的氧氣透過(guò)率指標(biāo)受溫度影響的情況，即溫度越高，材料的氧氣透過(guò)率越大，越不利于對(duì)氧氣的阻隔。&:匿￡I料『1司|1既卜就，攜過(guò)事靂試做誓試樺帽號(hào)標(biāo)示存沽條件軾緝苴過(guò)率1奇?24b?0.llffa)St1=PE711.6126imB07自凰昨斷虻合膜2.1599@7326攻S52O3衣常端Q.S.海基于表1的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于采用直接添加二氧化碳抑菌的液態(tài)乳，建議選擇多層塑塑復(fù)合膜、鋁塑復(fù)合膜、紙鋁塑復(fù)合膜或鍍鋁復(fù)合膜等作為包裝材料， 充分利用其產(chǎn)生的協(xié)同抑菌作用。相關(guān)研究顯示，原料乳中注入二氧化碳后， 采用高阻隔材料包裝可使其貨架期提高97.9%,而采用低阻隔材料包裝，其貨架期只提高了 65.6%。添加二氧化碳混合氣體的MAP氣調(diào)包裝技術(shù)MAP又稱氣調(diào)保鮮包裝，是一種通過(guò)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體含量以營(yíng)造利于抑菌保鮮氣體氛圍的包裝形式，粉類乳制品由于形態(tài)緣故更適宜采用 MAP氣調(diào)包裝技術(shù)。MAP氣調(diào)包裝技術(shù)是將一定比例的氮?dú)夂投趸蓟旌蠚怏w充入包裝， 充入的惰性氣體一氮?dú)饽茏畲笙薅鹊亟档腿榉郯b內(nèi)氧氣殘留量；二氧化碳則協(xié)同氮?dú)庖种迫榉壑惺妊蹙敝常瑥亩娱L(zhǎng)貨架期。需要注意的是，MAP氣調(diào)包裝技術(shù)的抑菌效果與包裝內(nèi)各氣體成分含量的穩(wěn)定程度密切相關(guān)。若乳粉所用包裝對(duì)氣體的阻隔性較差， 或乳粉包裝密封不良，則易改變包裝內(nèi)部氮?dú)饣蚨趸嫉暮?，這也是乳粉氣調(diào)包裝要求使用對(duì)氣體具有高阻隔性的包裝材料， 以及建立定期檢測(cè)包裝內(nèi)氣體成分含量日常監(jiān)測(cè)機(jī)制的原因。表￡乳輸包裝內(nèi)7慘古虞浦試培果0)個(gè)月"1試樺2試洋m平g試祥1試樣氣平均值12,092.162.B28.7S27.0427.3127.7170,16曜氣沮包舞22,192.032.IS2.1323,9627-4628.4S迎3932-202.092.172+1528.9627.5527.0027+8470-0142_152,242.082.27.4627.0427.96|27.4970.35|1.1-0SaICQLOO0.QS0.070.03aw93.92袋裝充氟包裝g6-987.316,516.9S0.原"5C.06o,os03.02310.061L5210.6910.760.050.030.030.042D413.1G12.0913.5512.930.030.030.040.03B7.M利用CLASSIC650頂空氣體分析儀測(cè)試罐裝乳粉和鋁塑復(fù)合膜袋裝乳粉這兩種乳粉試樣的頂空氣體成分含量，結(jié)果如表 2。罐裝乳粉采用充入二氧化碳和氮?dú)獾臍庹{(diào)包裝，試驗(yàn)期間各氣體成分含量較為穩(wěn)定， 原因可能在于馬口鐵罐自身對(duì)于氣體具有優(yōu)異的阻隔性。 錠塑復(fù)合膜袋裝乳粉采用充氮的包裝形式， 從表2可以觀察到，氧氣含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)緩慢上升，氮?dú)夂投趸己恐饾u減少，這可能是因?yàn)殇X塑復(fù)合袋表面存在針孔或折痕，或者存在泄