应用脂肪粒径预测UHT乳货架期的研究--乳业科学与技术

应用脂肪粒径预测应用脂肪粒径预测 UHTUHT 乳货架期的研究乳货架期的研究 郭奇慧 白雪 胡新宇 刘卫星 内蒙古蒙牛乳业 集团 股份有限公司研发中心 呼和浩特 011500 摘摘 要 要 以市售UHT乳为研究对象 应用Arrhenius模型通过对脂肪粒径的分析 预测UHT乳 的货架期 UHT乳分别在25 45 环境下恒温储藏 并定期随机抽样进行感官检验和脂肪粒 径含量测定 应用Arrhenius方法分析用脂肪粒径含量来预测样品货架期 并建立了模型 关键词 关键词 UHT乳 脂肪粒径 货架期 Study on Fat Size to Determine Shelf life of UHT milk GUO Qi hui BAI Xue HU Xin yu LIU Wei xing Inner Mongolia MENGNIU Dairy Group Co Ltd R fat size shelf life 欧共体关于 UHT Ultra High Temperature 产品的定义是 物料在连续流动的状态下 经 135 以上不少于 1s 的超高温瞬时灭菌 以完全破坏其中可以生长的微生物和芽孢 然后在无菌状态下包装于不透气容器中 以最大限度的减少产品在物理 化学及感官上的 变化 这样生产出来的产品称为 UHT 产品 1 与巴氏乳相比 UHT 乳解决了液态乳运输 储存 保鲜难的问题 有效地保持了蛋白质 钙等营养物质 能大大减少牛乳颜色 风味 和营养价值的损失 因而成为目前最佳而且发展最快的加工方式 食品货架期指产品能够贮存的时间 在贮存时间内产品质量可以被接受并且满足顾客 质量要求的时间长度 货架期加速实验主要是针对长货架期的产品在研究中周期长效率低 的问题而发展起来的一种实验方法 是将产品置于激烈的条件下加速其反应 使得在较短 的时间内预测出产品的真正货架期 加速试验使用的条件主要有 高温 高湿 光照 更 严格的温度循环和高震荡等 在食品行业多用高湿 高温和光照 其中温度加速试验使用 的较为广泛 乳中的乳脂肪密度较小 依据 Stokes 定律 在流体动力学作用下脂肪会自然上浮 UHT 乳在经过均质处理后 乳脂肪球的粒度已被细化到一定程度 并且以溶胶胶粒的形式 均匀分 散在乳中 脂肪球之间因带有同种电荷而保持间距 因此在产品货架期内乳脂肪不应较快 上 3 个月后出现 有的在贮存 2 周甚至更短时间内就会出现 2 造成 UHT 乳脂肪上浮的因素很多 一般来说 一个很主要的因素就是加工过程中的 均质工艺和乳化剂的选择 在 UHT 乳生产中一般采用二级均质 均质温度一般为 55 80 均质压力在 10 25Mpa 这样的均质条件效果较好 3 在长货架期 UHT 乳生 产中 乳化剂的选择尤为重要 而且添加量要适宜 0 1 左右 过量和不足都会影响产 品的稳定性 另一方面 原料乳的质量也与脂肪上浮现象密切相关 乳的卫生质量 乳的 稳定性 掺假情况以及乳中营养成分的合理配比都是影响因素 此外 乳中的酶也与脂肪 上浮现象有关 在乳中 耐热性的蛋白酶能够水解 CN 和 CN 破坏乳脂肪球和酪蛋 白表面结构 引起浮 但是 就目前的情况来看 脂肪上浮现象在 UHT 乳中十分常见 有的 UHT 乳在贮存期间 第 1 作者简介 郭奇慧 1980 年生 女 硕士 研发员 研究方向为乳品感官及工艺学 注 通讯作者 胡新宇 博士 内蒙古蒙牛乳业 集团 股份有限公司研发中心主任 脂肪与脂肪 脂肪与酪蛋白结合并聚集 形成小的薄片浮于乳的上部 而脂肪酶通过水解 乳脂肪破坏了脂肪球的结构 使脂肪球发生聚集 使乳更易发生脂肪上浮 4 5 本试验的目的是通过开展 UHT 乳货架期与脂肪粒径变化对应关系调查 寻求其中的 规律 并据此及时反应出 UHT 乳的质量情况 可为乳制品的生产加工提供及时准确的指 导信息 及时采取控制措施 避免经济损失 1 1 材料与方法材料与方法 1 1 材料材料 市售 250mL 利乐包装的纯牛奶 置于室温下储存 定期剪包 对脂肪粒径含量与风味 进行测定 1 2 脂肪粒径含量测定脂肪粒径含量测定 小心吸取上层乳样 2 5 L 用激光衍射粒径仪 LS13320 Beckman Coulter USA 测定乳 样中的上层脂肪粒径 1 3 UHT 乳风味的测定乳风味的测定 采用感官评价法测定 参照中国乳制品工业行业规范 RHB102 2004 的灭菌乳感官 质量评鉴细则 6 2 2结果分析结果分析 2 1 UHT 乳贮存期间脂肪粒径与风味变化的差异性研究乳贮存期间脂肪粒径与风味变化的差异性研究 根据 UHT 乳储存的时间 把样品分成八组 分组情况见表 1 表 2 每组各指标计 算平均数 对脂肪粒径和风味的差异性进行分析 结果见表 1 表 2 表1 25 贮存的UHT乳贮存期间的脂肪粒径与风味变化 注 表示差异显著性 表示在 0 01 水平下显著 a b c d 表示各组间差异 表2 45 贮存的UHT乳贮存期间的脂肪粒径与风味变化 注 表示差异显著性 表示在 0 01 水平下显著 a b c d 表示各组间 从表 1 表 2 分析可知 UHT 乳中脂肪粒径随贮存时间的延长而增大 风味随着贮存 贮存时间 d 0 45 90 135 180 225 270 显著水平 ANOVA 脂肪粒径 0 42 0 03d 0 61 0 05c 0 72 0 09bc 0 78 0 14b 0 83 0 11a 0 85 0 08a 0 87 0 21a um 风味评分 99 8 1 2d 92 2 1 0c 89 1 0 9b 83 7 0 8a 82 1 0 5a 81 9 1 1a 80 4 0 8a 贮存时间 d 0 3 6 9 12 15 18 显著水平 ANOVA 脂肪粒径 0 42 0 03d 0 59 0 02c 0 79 0 01b 0 89 0 04a 0 88 0 01a 0 90 0 05a 0 93 0 05a um 风味评分 99 8 1 2d 91 2 1 1c 87 1 0 5b 80 7 1 2a 79 1 0 5a 80 1 1 1a 78 5 0 5a 时间的延长而变差 经统计学分析后发现 UHT 乳中脂肪粒径 风味得分组间有显著差异 P 0 01 2 2 UHT 乳储存期间脂肪粒径与风味变化的相关性研究乳储存期间脂肪粒径与风味变化的相关性研究 对贮存时间 脂肪粒径 风味的相关性进行分析 结果见表 3 表 4 表 3 25 贮存的 UHT 乳贮存时间 脂肪粒径和风味变化间多元回归系数检验表 贮存时间脂肪粒径风味 贮存时间 1 000000 89954 0 87423 脂肪粒径 1 000000 91564 风味 1 00000 注 用 表示统计相关性 表示 0 01 水平下显著 表 4 45 贮存的 UHT 乳贮存时间 脂肪粒径和风味变化间多元回归系数检验表 贮存时间脂肪粒径风味 贮存时间 1 000000 85974 0 90263 脂肪粒径 1 000000 89771 风味 1 00000 注 用 表示统计相关性 表示 0 01 水平下显著 从表 3 表 4 分析可知 贮存时间与脂肪粒径 UHT 乳风味呈极显著正相关 P 0 01 脂肪粒径与 UHT 乳风味呈极显著正相关 P 0 01 有报道称 UHT 乳中残留的脂肪酶是造成 UHT 乳贮存过程中脂肪上浮的主要原因 由于乳中的脂肪酶能够水解脂肪球膜成分物质 所以使膜表现出不稳定的状态 导致脂肪 球间的吸附与聚集 最终使乳发生脂肪上浮 7 从试验结果可以看出 随着贮存时间的延 长 UHT 乳中脂肪粒径逐渐增大 并且风味也逐渐变差 这与前人的研究结果是一致的 2 3 UHT 乳货架期预测模型的建立乳货架期预测模型的建立 对两个贮存温度的 UHT 乳定期测定一次各自的脂肪粒径 在产品到达货架期终点后 用所有测定的脂肪粒径的值与贮存时间做线性回归分析 UHT 乳贮存期间脂肪粒径与贮存 时间之间的线性回归分析结果如下表所示 表 5 纯牛奶脂肪粒径与贮存时间线形回归结果 UHT 25 贮存45 贮存 组别 斜率R2Prob F斜率R2Prob F 纯牛奶0 00220 79340 00010 00350 89100 0001 Firstenberg Eden 认为 当 R2 0 7225 时 可视为相关性良好 可用于食品检验 从而 得到回归直线方程 Logt A T 0 039 其中 t 为货架期 T 为贮存温度 A 是相关系数 可 以根据 45 的货架期推导出 3 3 结论结论 1 UHT 乳中脂肪粒径随贮存时间的延长而增大 风味随着贮存时间的延长而变差 经统 计学分析后发现 UHT 乳中脂肪粒径 风味有显著差异 P 0 01 2 贮存时间与脂肪粒径 UHT 乳风味呈极显著正相关 P 0 01 脂肪粒径与 UHT 乳风 味呈极显著正相关 P 0 01 3 UHT 乳货架期模型为 Logt A T 0 039 参考文献 参考文献 1 武建新 乳制品生产技术 M 北京 中国轻工业出版社 2000 78 79 2 生庆海 张爱霞 UHT 乳贮存中常见问题及其原因分析 J 中国乳品工业 2002 30 5 143 144 3 张和平编 金世琳乳品科技文选 M 北京 中国轻工业出版社 2006 143 4 金世琳 乳品生物化学 M 北京 中国轻工业出版社