冷杀菌技术与原料乳的保鲜

摘要：食品冷杀菌技术是指不用热能杀死微生物，不影响食品营养、质构、色泽和风味的新兴杀菌技术。营养丰富的牛奶如果处理不当极易被微生物污染，从而腐败变质，牛奶保鲜是牛奶生产、加工中的核心问题，新型的冷杀菌技术相比传统的热杀菌具有明显的优势，其在原料乳的保鲜中的应用也越来越广泛，在原料乳的保鲜中也成为了一项越来越重要的保鲜技术。

关键词：冷杀菌 原料乳 保鲜

中图分类号TS201.3

文献标识码A

食品腐败变质大多是由于微生物代谢活动引起的，杀菌也成为了食品保鲜防腐的关键技术之一。在食品加工过程中，通过杀菌可以杀死微生物，钝化酶类等，以使食品的保质期、货架期得以延长。食品工业采用的杀菌方法主要有热杀菌和冷杀菌两大类。冷杀菌又称为非热力杀菌，即不直接采用热能方式来杀死微生物，其在杀死微生物的同时，能够较好的保持食品固有的营养成分、质构、色泽和新鲜程度。而传统的热杀菌法虽然也可以保证食品在微生物方面的安全，但是，热能会破坏对热敏感的营养成分，影响食品的质构、色泽和风味。相比之下，冷杀菌技术更符合消费者对食品营养和原味的要求。

1 目前我国原料乳保鲜处理现状

牛奶由于营养丰富，各营养素配比也比较合理，微生物极易在其中生长、繁殖，又因为目前我国的大多数奶户榨奶、贮奶和奶站的贮奶条件都比较差，导致牛奶酸败大约占收奶量的50%。过去牛奶保鲜研究主要集中在两个方面：第一是通过添加苯甲酸钠等化学防腐剂使得鲜奶保存期得以延长，但是，化学防腐剂添加过量可致癌；第二是利用低温保鲜，挤出的鲜奶在2～3小时内冷却至6℃以下，可保存24～48小时，目前，低温保存鲜奶还是我国原料奶保鲜贮藏的一个主要手段，但是，目前我国的奶牛90%为一家一户分散饲养，每户养牛2～5头的占90%，养牛50头以上的只占少数，这些分散的奶户基本上都没有比较好的冷却条件，因此，利用冷杀菌技术对原料乳进行保鲜受到越来越广泛的关注。

2 乳中微生物来源

实际上，牛乳在从奶牛的乳房挤出之前就已经被微生物污染了，但是，在挤奶的过程中污染又进一步加重，在牛奶被挤出后，被细菌污染的机会又大大增加。原料乳中的微生物主要来源于：奶牛的乳房中、乳头中、牛舍空气、乳房炎、乳头表面、手工挤奶时工人的手表面、机械挤奶时器械表面、器械管线等。

3 冷杀菌技术及其在原料乳保鲜中的应用

由于原料乳中含有大量的微生物，要使得其具有一定的保质期，必须对其进行杀菌处理，若利用热杀菌技术对其进行杀菌处理，对原料乳的营养成分极易造成破坏，冷杀菌技术能够在杀灭乳中微生物的同时使原料乳的营养得到较好的保存，现将几种能够应用于原料乳的冷杀菌技术综述如下。

3.1辐照杀菌保鲜技术

辐照杀菌是利用一定剂量的波长极短的电离射线对食品进行杀菌，在食品杀菌中常用的射线有x-射线、r-射线和电子射线，电子射线主要是通过电子加速器获得，x-射线由x-射线发生器产生，r-射线主要由放射性同位素获得。

射线辐照对食品的作用分为初级和次级，初级是微生物细胞间质受高能电子的照射后发生的电离作用和化学作用，次级是水分经辐照后发生电离作用而产生各种游离基和过氧化氢再与细胞内其他物质作用，这种作用会阻碍微生物细胞内的一切活动，从而导致微生物细胞死亡。

1980年的FAO/WHO/IAEA联合国专家委员会根据长期以来的毒理学、营养学和微生物学资料，以及辐射化学分析的结果确定：总平均剂量不超过10KGy辐照的任何食品都是安全的，都不存在毒理学危害。目前，全世界已经有多个国家和地区批准了多种辐照食品，我国自1958年开始研究辐照食品，至今也有多个省、市、自治区的多个单位，对多种食品进行了辐照保鲜、杀虫防霉、灭菌消毒、改善品质等方面的研究，但在乳制品上的应用才刚刚起步，刘银春等人用电磁波辐照技术灭菌牛乳，使牛乳的保存期延长了3倍左右。辐照杀菌技术是可以在产品已经包装好的情况下进行，这样可以避免对产品造成二次污染。

3.2超高压杀菌保鲜技术

超高压杀菌技术又称为高压技术或高静水压技术。用某种方式将食品物料包装好后，放入液体介质（通常是食用水、油、甘油、油与水的乳液）中，在100～1000MPa压力下作用一段时间后，达到灭菌的要求。其基本原理就是压力对微生物的致死作用，主要是通过破坏细胞膜，抑制酶的活性和影响DNA等遗传物质的肤质来实现的。

不同微生物的耐高压性不同。病毒的耐高压性较弱，在较低的压力下即可使其失去活性；细菌的耐压性比酵母菌、霉菌的耐压性要高，在一定范围内，随着压力的升高，灭菌效果会不断增强；芽孢的耐压性比较强，300MPa以下的压力反而能够促进芽孢发芽。鲜奶的处理压力高低以及保压时间的长短，决定了鲜奶中细菌菌落的尺寸，保压时间越长，处理时的压力越高，细菌菌落的直径越小。研究表明，对需氧嗜温微生物和需氧嗜冷微生物进行间歇式和加压处理能更有效地抑制微生物生长繁殖，同时，基质水分活度高时，高压杀菌的效果较好。不升温的高压杀菌，可以保存牛奶中的营养物质及其良好的风味。

3.3超声波杀菌保鲜技术

超声波杀菌技术室利用超声空穴现象产生的剪应力能机械地破碎细胞壁和加快物质转移的原理进行杀菌。超声波是频率大于20KHz的声波，是在媒质中传播的一种机械振动，在液体中，当超声波强度超过某一空化阈值时，会产生空化现象，即液体中微小的泡核在超声波作用下被激活，它表现为泡核的震荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。空气泡绝热收缩及崩溃的瞬间，泡内呈现5000℃以上的高温及109k/s的温度变化率，产生高达108N/m²的强大冲击波。利用超声波空化效应在液体中产生的瞬间高温及温度变化，瞬间高压和压力变化使得液体中某些细菌致死，病毒失活，从而延长食品保质期。研究表明，用超声波进行牛乳消毒，经过15～60s处理后，牛乳可保存5天不变质，若牛乳经过一般消毒再经超声波处理，在冷藏的条件下可保存18个月较之传统高温加热灭菌工艺，超声作用不会改变食品的色、香、味，也不会对食品组分造成破坏。但是，超声杀菌存在杀菌不彻底的问题，因此，目前仍主要用于辅助消毒。

4 结束语

可用于原料乳保鲜的冷杀菌技术还有紫外杀菌保鲜技术、脉冲电场和脉冲磁场冷杀菌保鲜技术，乳链球菌素杀菌保鲜及时等。

冷杀菌保鲜技术应用于原料乳的保鲜中不会使原料乳发生化学变化，原料乳的温度变化又不会很大，原料乳的风味和营养物质可以得到较好的保存，与传统的热杀菌相比更具有优势，因此，利用光、电、声、气、磁等的冷杀菌技术，越来越受到食品行业的关注，在原料乳的保鲜上更是有着广阔的应用前景。