原料乳质量与UHT乳稳定性的关系

1、原料乳质量与原料乳质量与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系目录目录酒精阳性与酒精阳性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系体细胞与体细胞与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系嗜冷菌与嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系UHT乳常见不稳定问题 脂肪上浮脂肪上浮： 保存过程中，顶部与底部的乳脂肪含量出现差异，顶部形成脂肪保存过程中，顶部与底部的乳脂肪含量出现差异，顶部形成脂肪层，奶体口感降低。常出现在保存一个月以后。层，奶体口感降低。常出现在保存一个月以后。 蛋白沉淀或胶凝形成蛋白沉淀或胶凝形成： 沉淀：形成一层蛋白质沉淀。沉淀：形成一层蛋白

2、质沉淀。 胶凝：形成一种非流动性的形似豆腐的胶体。胶凝：形成一种非流动性的形似豆腐的胶体。有时胶凝和沉淀在文献中区分不很严格。胶凝或沉淀现象一般在有时胶凝和沉淀在文献中区分不很严格。胶凝或沉淀现象一般在 UHT乳保存一个月以上才可能出现。乳保存一个月以上才可能出现。通常起始阶段产品变稀薄，接下通常起始阶段产品变稀薄，接下来一个阶段粘度很少变化，最终粘度有一迅速上升，在随后来一个阶段粘度很少变化，最终粘度有一迅速上升，在随后13周内周内形成胶凝。形成胶凝。伴随着胶凝沉淀，常有伴随着胶凝沉淀，常有pHpH下降、苦涩味出现，下降、苦涩味出现，加热出现加热出现絮状，有乳清析出等现象。絮状，有乳清析出等

3、现象。 出现苦涩或异味出现苦涩或异味 保存过程中，因蛋白酶或脂肪酶水解作用产生的不良现象。保存过程中，因蛋白酶或脂肪酶水解作用产生的不良现象。 褐变褐变： 因糖氨反应形成的颜色变深现象。因糖氨反应形成的颜色变深现象。 酒精阳性与酒精阳性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系酒精阳性乳酒精阳性乳 68-80酒精与等量牛乳混合而产生微细颗粒或絮酒精与等量牛乳混合而产生微细颗粒或絮状凝块的牛乳。结果表述时要讲清所用酒精浓度。状凝块的牛乳。结果表述时要讲清所用酒精浓度。可根据牛乳酸度分为：可根据牛乳酸度分为： 高酸度酒精阳性乳：在收藏、运输等过程中，由于卫高酸度酒精阳性乳：在收藏、运输等过程中，由于卫生

4、消毒不严，未及时冷却，乳中微生物迅速繁殖导致生消毒不严，未及时冷却，乳中微生物迅速繁殖导致酸度较高，酸度在酸度较高，酸度在180T 以上。以上。 低酸度酒精阳性乳：酸度在低酸度酒精阳性乳：酸度在11180T之间，用中性酒之间，用中性酒精与等量的乳混合，产生微细颗粒和状凝块的乳。精与等量的乳混合，产生微细颗粒和状凝块的乳。 低低酸度酒精阳性乳的影响因素较多。酸度酒精阳性乳的影响因素较多。酒精阳性与酒精阳性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系酒精检测的目的酒精检测的目的 乳是否新鲜。乳是否新鲜。 是否混有初乳。是否混有初乳。 是否混有乳房炎乳。是否混有乳房炎乳。酒精检测的特点：酒精检测的特点： 古

5、老、方便而且便宜。古老、方便而且便宜。 只可作为乳稳定性的参考指标，因为检测结果只可作为乳稳定性的参考指标，因为检测结果受多种因素的影响。如果阳性，应进行其它方受多种因素的影响。如果阳性，应进行其它方法检验，以便判定可否接受。法检验，以便判定可否接受。 酒精阳性与酒精阳性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系影响酒精检测结果的因素影响酒精检测结果的因素1）pH；2）钙离子浓度；）钙离子浓度；3）钙镁盐）钙镁盐/（磷酸（磷酸+柠檬酸盐）柠檬酸盐）4）氯化钠盐浓度；）氯化钠盐浓度；5）泌乳期；）泌乳期；6）饲养环境；）饲养环境；7）饲料）饲料下图的检测方法与通常不同：下图的检测方法与通常不同：2体积

6、的酒精水溶液体积的酒精水溶液+1体积的牛奶，混匀，检测。体积的牛奶，混匀，检测。酒精阳性乳与UHT稳定性的关系74酒精阳性乳（酒精阳性乳（72%阴性）：阴性）：序序号号全乳全乳%蛋白蛋白%脂肪脂肪%酸度酸度0T酒精酒精74%PH值值其其他他1 112.4912.493.253.254.164.1616.016.0+ +正正常常2 213.0013.003.323.324.504.5013.0013.00+ +6.706.70正正常常80酒精阴性乳：酒精阴性乳：序序号号全乳全乳%蛋白蛋白%脂肪脂肪%酸度酸度0T酒精酒精8080%PH值值其其他他1 113.5013.503.343.344.434

7、.4315.515.5- -正正常常2 211.6511.652.492.493.633.6315.015.0- -6.496.49正正常常实验结果：实验结果：取取72%酒精阴性（酒精阴性（74%酒精阳性）酸度及各项指标酒精阳性）酸度及各项指标符合标准的个体牛乳样进行符合标准的个体牛乳样进行2批批UHT中试实验，样品灌注结束后中试实验，样品灌注结束后，产品出现挂壁、成糊状，放置，产品出现挂壁、成糊状，放置一周后煮沸出现大量颗粒。一周后煮沸出现大量颗粒。 实验结果：实验结果： 取取80%酒精阴性酒精阴性乳样品乳样品2批进行批进行UHT中试实中试实验，样品保温放置验，样品保温放置6个月后个月后，酸

8、度升高，酸度升高0.5度，其他各项度，其他各项指标无明显变化。指标无明显变化。 -资料来源：伊利集团 煮沸实验：鲜奶经加热沸腾后，观察残留颗粒的煮沸实验：鲜奶经加热沸腾后，观察残留颗粒的多少。文献中很少提到。多少。文献中很少提到。 热凝时间（热凝时间（HCT）：将玻璃管中的奶养放置于）：将玻璃管中的奶养放置于140度的油浴，记录出现絮凝的时间。科技文献度的油浴，记录出现絮凝的时间。科技文献中最常用。中最常用。 热凝温度（热凝温度（HCTemp）：使牛奶在）：使牛奶在2分钟出现絮分钟出现絮凝的温度。凝的温度。 此外，还有实罐高压灭菌法（此外，还有实罐高压灭菌法（136度，度，20分），分），蛋白

9、沉淀法（蛋白沉淀法（140度煮，度煮，400g离心，测蛋白变离心，测蛋白变化），粘度法（落球粘度）等。化），粘度法（落球粘度）等。 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系牛奶的热稳定性实验方法牛奶的热稳定性实验方法 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系影响热稳定性主要的因素影响热稳定性主要的因素 pH 蛋白：酪蛋白尤其蛋白：酪蛋白尤其酪蛋白促进稳定性，乳清酪蛋白促进稳定性，乳清 蛋白一般降低稳定性。蛋白一般降低稳定性。 盐盐： 钙，镁、磷酸盐和柠檬酸盐影响较大。钙，镁、磷酸盐和柠檬酸盐影响较大。 可溶性钙盐一般降低稳定性。奶中尿素含可溶性钙盐一般降低稳定性。奶

10、中尿素含 量高，一般促进热稳定性。量高，一般促进热稳定性。 预热：预热：90度，度，2-10分，并调节分，并调节pH到预热前的初到预热前的初 始值，一般提高热稳定性。始值，一般提高热稳定性。 泌乳期：初乳热稳定性差。泌乳期：初乳热稳定性差。 -资料来源：资料来源：Advanced dairy chemistry vol. 1 third ed. Part B 2003, edited by Fox et. Published by Kluwer Academic.在某一温度下在在某一温度下在2分钟内即出现絮分钟内即出现絮片，则该温度被定义为絮凝温度。片，则该温度被定义为絮凝温度。更像更像UHT

11、加工。加工。在固定温度（在固定温度（140度）下加热，测絮凝出度）下加热，测絮凝出现的时间。一般现的时间。一般2分钟以上。分钟以上。 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系牛奶的热稳定性曲线牛奶的热稳定性曲线 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系牛奶的热稳定性类型转变牛奶的热稳定性类型转变-资料来源：资料来源：Advanced dairy chemistry vol. 1 third ed. Part B 2003, edited by Fox et. Published by Kluwer Academic.A型和型和B型型牛奶出现的牛奶出现的概率：曾有概率

12、：曾有报道：苏格报道：苏格兰的牛奶多兰的牛奶多为为A型，奥型，奥地利和爱尔地利和爱尔兰与此类似兰与此类似，但在日本，但在日本70%为为B型型。国内此方。国内此方面的报道不面的报道不多。多。 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系热稳定性与酒精稳定性的相似性热稳定性与酒精稳定性的相似性前已介绍：对酒精稳定的牛奶，前已介绍：对酒精稳定的牛奶，UHT加工后保存稳定性好。加工后保存稳定性好。从热稳定性与酒精稳定性对从热稳定性与酒精稳定性对pH的变化有相似之处，可以推想：的变化有相似之处，可以推想：热稳定性好的牛奶，热稳定性好的牛奶，UHT加工后的稳定性可能较好。加工后的稳定性可能较好。

13、热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系编号FATPROTS酸度油浴实验5#3.7029512.0716.0+6#3.412.9111.8315.5+7#3.222.9411.8514.5-编号FATPROTS酸度状态观测5#351285118816正常6#3952901236175正常7#340281119916正常编号FATPROTS酸度状态观测5#279242109515结块6#273249107115沉淀厚7#282263116017正常油浴检验：奶样油浴检验：奶样试管放入试管放入158油浴锅中，奶温油浴锅中，奶温升到升到147时，时，迅速取出试管，迅速取出试管，放入冷水

14、中冷却放入冷水中冷却到到30以下，观以下，观察絮凝状况。察絮凝状况。原料乳：原料乳：UHT乳（乳（35度保温度保温26天时检测）天时检测）UHT乳（乳（35度保温度保温60天时检测）天时检测）结论：油浴检验结论：油浴检验阳性者，阳性者，UHT乳乳加速试验结果显加速试验结果显示其保存性差。示其保存性差。-资料来源：伊利集团 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系盐平衡对热稳定性的影响盐平衡对热稳定性的影响pH缓冲作用缓冲作用螯合钙的作用螯合钙的作用 热稳定性与热稳定性与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系盐平衡对盐平衡对UHT乳稳定性的影响乳稳定性的影响 热稳定性与热稳定性与UHT

15、乳稳定性的关系乳稳定性的关系调节盐类平衡对调节盐类平衡对UHT乳稳定性的作用归纳乳稳定性的作用归纳 体细胞与体细胞与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系体细胞基本概念体细胞基本概念体细胞：牛奶中的体细胞多数是白细胞，还有少量的上皮细胞。体细胞：牛奶中的体细胞多数是白细胞，还有少量的上皮细胞。影响体细胞的因素：影响体细胞的因素： 乳房炎：乳房外伤或有炎症时，白细胞进入乳房以清除感染，乳房炎：乳房外伤或有炎症时，白细胞进入乳房以清除感染， 从而导致乳房炎从而导致乳房炎牛奶中体细胞增高。牛奶中体细胞增高。 奶牛的年龄增加时体细胞一般增加。奶牛的年龄增加时体细胞一般增加。 奶牛的品种不同体细浓度也有不同

16、。奶牛的品种不同体细浓度也有不同。 泌乳后期比泌乳前期高。泌乳后期比泌乳前期高。体细胞的检测：流式细胞仪，显微计数，体细胞的检测：流式细胞仪，显微计数，CMT 。牛体未感染乳区的体细胞含量可低到牛体未感染乳区的体细胞含量可低到1万万/毫升，感染乳区的体细胞可高达毫升，感染乳区的体细胞可高达1000万万/毫升。毫升。5%的病牛牛奶来源的体细胞可占到牛场奶罐中所有体细胞的病牛牛奶来源的体细胞可占到牛场奶罐中所有体细胞的的50%。检测奶罐车牛奶的体细胞的意义：检测奶罐车牛奶的体细胞的意义： 了解牛场的乳腺炎发生情况，牛场卫生状况，了解生奶的安全性，了解生奶的了解牛场的乳腺炎发生情况，牛场卫生状况，了

17、解生奶的安全性，了解生奶的质量，预计成品的保质期。质量，预计成品的保质期。国外罐车或牛群体细胞标准：国外罐车或牛群体细胞标准： 欧盟：欧盟：40万万/毫升；美国：毫升；美国：75万万/毫升；加拿大：毫升；加拿大：50万万/毫升。毫升。牛群理想体细胞值：小于牛群理想体细胞值：小于20万万/毫升，世界最低的瑞士的牛群已能低到毫升，世界最低的瑞士的牛群已能低到10万万/毫升。毫升。-资料来源：战胜乳房炎，内部交流资料 体细胞与体细胞与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系奶罐车体细胞对牛奶的影响奶罐车体细胞对牛奶的影响 金黄色葡萄球菌和链球菌金黄色葡萄球菌和链球菌 的检出频率与体细胞的浓度上升正相的检出

18、频率与体细胞的浓度上升正相关。揭示了高体细胞有可能增加乳的不安全性。关。揭示了高体细胞有可能增加乳的不安全性。-Jayarao ，2004 伴随着体细胞升高，乳成分变化，如脂肪酶、蛋白酶、氧化酶、伴随着体细胞升高，乳成分变化，如脂肪酶、蛋白酶、氧化酶、纤溶酶和纤溶酶原会增加，稳定性和风味会劣化。细菌毒素，纤溶酶和纤溶酶原会增加，稳定性和风味会劣化。细菌毒素，炎症因子会存在。炎症因子会存在。 -Oliver 巴氏奶在巴氏奶在6度贮存时，高体细胞（大于度贮存时，高体细胞（大于100万万/毫升）比低体细胞毫升）比低体细胞（小于（小于10万万/毫升）奶样更早因蛋白水解或脂肪水解产生不良风毫升）奶样更早

19、因蛋白水解或脂肪水解产生不良风味。味。- Santos ，2003；Ma ，2000；Munro，1984。 体细胞分离物可活化纤维酶原，而血细胞、微生物酶却没有此体细胞分离物可活化纤维酶原，而血细胞、微生物酶却没有此功能。这里提示了奶牛乳房内就可能进行酶原活化。因此，乳功能。这里提示了奶牛乳房内就可能进行酶原活化。因此，乳房炎或体细胞较高时，日挤房炎或体细胞较高时，日挤3次奶的质量比日挤两次奶要好，这次奶的质量比日挤两次奶要好，这样可缩短酶活化剂的工作时间。样可缩短酶活化剂的工作时间。- VERDI，1991 纤溶酶可促进纤溶酶可促进UHT奶的胶凝。奶的胶凝。- de Koning，1985

20、 UHT奶在奶在20度的保存中，泌乳晚期的奶更早胶凝。度的保存中，泌乳晚期的奶更早胶凝。 同样的泌乳同样的泌乳期中，高体细胞的奶趋于早胶凝。在一定的泌乳阶段，体细胞期中，高体细胞的奶趋于早胶凝。在一定的泌乳阶段，体细胞引起的蛋白水解会加速胶凝。引起的蛋白水解会加速胶凝。 -Auldist，1996 体细胞与体细胞与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系体细胞与体细胞与UHT乳稳定性的关系乳稳定性的关系隐性乳房炎样品制备：隐性乳房炎样品制备：从从3头严重隐性乳房炎（头严重隐性乳房炎（CMT判定判定)，而其他指标均符合要求的，而其他指标均符合要求的个体牛取样，分别进行实验个体牛取样，分别进行实验UHT

21、加工，加工， 35度保温放置。度保温放置。UHT样品观察结果：样品观察结果：脂肪上浮：脂肪上浮：1个月后出现轻微脂肪上浮，个月后出现轻微脂肪上浮，45个月时出现严重脂个月时出现严重脂肪上浮。肪上浮。酸度：酸度：45个月时，酸度升高到大于个月时，酸度升高到大于18。煮沸：煮沸：34个月时，煮沸出现少量颗粒，个月时，煮沸出现少量颗粒，5个月后煮沸出现大量个月后煮沸出现大量颗粒。颗粒。品尝：品尝：45个月时，样品微涩、略有褐变现象。个月时，样品微涩、略有褐变现象。对照组观察：对照组观察： 取取80%酒精阴性乳样品酒精阴性乳样品2批进行批进行UHT中试实验，样品保温放置中试实验，样品保温放置6个月后，

22、酸度升高个月后，酸度升高0.5度，其他各项指标无明显变化。度，其他各项指标无明显变化。 -资料来源：伊利集团嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系嗜冷菌嗜冷菌 嗜冷菌是一种必须生活在低温条件下且其最高嗜冷菌是一种必须生活在低温条件下且其最高生长温度不超过生长温度不超过20C，最适生长温度，最适生长温度15C，在，在0C可生长的微生物。嗜冷菌在低温条件下能可生长的微生物。嗜冷菌在低温条件下能正常生长，是由其细胞结构，生物大分子等对正常生长，是由其细胞结构，生物大分子等对低温有较强的适应能力所决定的。嗜冷菌还可低温有较强的适应能力所决定的。嗜冷菌还可以在低温条件下大量分泌胞外脂肪酶、蛋白酶以在低温条件下大量

23、分泌胞外脂肪酶、蛋白酶等，将环境中的生物分子降解为小分子。等，将环境中的生物分子降解为小分子。目前各地奶站都装备有制冷设施，细菌浓度得目前各地奶站都装备有制冷设施，细菌浓度得到了一定的控制，但针对嗜冷菌尚无很好的办到了一定的控制，但针对嗜冷菌尚无很好的办法。细菌浓度的检测结果与嗜冷菌浓度检测结法。细菌浓度的检测结果与嗜冷菌浓度检测结果比较中发现，细菌总数的很大一部分为嗜冷果比较中发现，细菌总数的很大一部分为嗜冷菌。因此，下面重点针对嗜冷菌进行分析。菌。因此，下面重点针对嗜冷菌进行分析。 嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系嗜冷菌酶的耐热性嗜冷菌酶的耐热性D 是一定温度下是一定温度下灭活灭活90%的酶所

24、的酶所需要的时间。需要的时间。从表中可以分析出：从表中可以分析出：UHT后会有残存后会有残存 嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系嗜冷菌蛋白酶影响嗜冷菌蛋白酶影响：Law(1977) : UHT前接种假单胞菌上清液或该菌的酶前接种假单胞菌上清液或该菌的酶 B12 和和B52，或该菌，或该菌，UHT后后 20C贮存，都较未接菌的乳易胶凝，且嗜冷菌数贮存，都较未接菌的乳易胶凝，且嗜冷菌数高较嗜冷菌数低易胶凝。高较嗜冷菌数低易胶凝。 Mitchell和和Ewings（1985）：八种嗜冷菌）：八种嗜冷菌蛋白酶活性对蛋白酶活性对UHT胶凝相关胶凝相关(r=0.86) 。 Bengtsson(1973)，Dri

25、essen(1983)，Mitchell(1985)等也都观察到类似结果。在嗜冷菌等也都观察到类似结果。在嗜冷菌引发胶凝的乳中，引发胶凝的乳中，-CN被大量水解。被大量水解。嗜冷菌脂肪酶的影响嗜冷菌脂肪酶的影响：Fox（1983）：部分嗜冷菌产生的脂肪酶能耐受）：部分嗜冷菌产生的脂肪酶能耐受UHT处理。处理。 Christen（1980）：这些残留的微生物脂肪酶能引起乳脂肪的水解，）：这些残留的微生物脂肪酶能引起乳脂肪的水解，导致乳的风味、品质变差导致乳的风味、品质变差 。此外还有人报告了脂肪酶与脂肪上浮也有一定关系（张树立，待发此外还有人报告了脂肪酶与脂肪上浮也有一定关系（张树立，待发表；张

26、爱霞，表；张爱霞，2002）。）。 嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系正常奶样检测结果正常奶样检测结果 样品描述样品描述 1#样：样：1*TBA250ml灌装灌装“高钙奶高钙奶”；生产日期；生产日期 2002.02.27。 2#样：样：1*TBA1000ml灌装灌装“脱脂奶脱脂奶”；生产日期；生产日期2002.01.20。 检测日期：检测日期：2002.08.02 检测项：观测，细胞壁脂多糖含量，游离氨基酸。检测项：观测，细胞壁脂多糖含量，游离氨基酸。 检测结果：检测结果： 两种样品显示在包底部有沉淀两种样品显示在包底部有沉淀/胶凝。胶凝。 “新鲜的新鲜的”UHT奶一般含有奶一般含有21mg/l 自

27、由的氨基自由的氨基-N。送样都含有很高的自由的氨基送样都含有很高的自由的氨基-N达到达到80-88mg/l ,这这清楚地表明产品中有很高的蛋白水解。清楚地表明产品中有很高的蛋白水解。 根据两种样品中的细胞壁脂多糖值根据两种样品中的细胞壁脂多糖值,表明原乳中有很表明原乳中有很多革兰氏阴性菌。多革兰氏阴性菌。-资料来源：伊利集团 嗜冷菌与UHT乳稳定性的关系嗜冷菌超标乳保存实验嗜冷菌超标乳保存实验实验号实验号脂脂肪肪蛋蛋白白干物质干物质酸度酸度酒酒精精PHPH煮沸实验煮沸实验滋气味滋气味组织状组织状态态嗜冷菌嗜冷菌备注备注16# 24h 3.733.2612.3516.075%-6.5正常正常正常

28、正常正常正常1.1*107乳房炎乳房炎-17# 48h5.003.4314.9117.075%-6.41正常正常正常正常正常正常2.5*105乳房炎乳房炎-18# 24h3.983.1512.3615.575%-6.62正常正常正常正常正常正常2.2*107乳房炎乳房炎- 19#48h3.983.1512.3616.575%-6.62正常正常正常正常正常正常2.2*107乳房炎乳房炎-原料：原料：结果：结果： 嗜冷菌超标乳样品保温放置嗜冷菌超标乳样品保温放置2个月时，煮沸出现凝块，微涩，个别样苦。酸度个月时，煮沸出现凝块，微涩，个别样苦。酸度在保在保 存中不断升高。存中不断升高。 正常乳的样品保温放置正常乳的样品保温放置5个月时，煮沸出现凝块，微苦涩。酸度逐渐升高。个月时，煮沸出现凝块，微苦涩。酸度逐