乳製品因營養豐富,所以對廣譜微生物群來說是理想的培養基。抑菌保鮮是乳製品貯藏乃至銷售階段具有重要意義的環節,而酸化、變質是導致乳製品風味劣變和漲袋的核心因素,也是乳製品保鮮貯藏技術所麵對的巨大挑戰。乳製品酸化、變質不單單是腐敗菌群的“個人表演”,而是腐敗菌群及其釋放的胞外酶的共同作用。
乳製品變質的主要成因—微生物
乳製品因營養豐富,所以對廣譜微生物群來說是理想的培養基。大部分乳製品成品,如巴士殺菌鮮奶、酸(suan)奶(nai)等(deng),需(xu)要(yao)采(cai)用(yong)低(di)溫(wen)貯(zhu)藏(zang)以(yi)保(bao)持(chi)其(qi)優(you)良(liang)品(pin)質(zhi)和(he)營(ying)養(yang)成(cheng)分(fen)。但(dan)低(di)溫(wen)貯(zhu)藏(zang)並(bing)不(bu)能(neng)夠(gou)對(dui)所(suo)有(you)微(wei)生(sheng)物(wu)起(qi)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong),比(bi)如(ru)嗜(shi)冷(leng)菌(jun)。根(gen)據(ju)文(wen)獻(xian)資(zi)料(liao)記(ji)載(zai),所(suo)有(you)乳(ru)製(zhi)品(pin)貨(huo)架(jia)期(qi)中(zhong),約(yue)25%的問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可使冷藏的原料、巴氏殺菌乳、脫tuo脂zhi幹gan酪lao及ji其qi類lei似si產chan品pin中zhong的de微wei生sheng物wu環huan境jing惡e化hua。假jia單dan胞bao菌jun是shi嗜shi冷leng菌jun的de代dai表biao菌jun株zhu,是shi一yi種zhong革ge蘭lan氏shi陰yin性xing兼jian性xing厭yan氧yang型xing的de嗜shi冷leng菌jun,這zhe類lei菌jun株zhu不bu僅jin可ke以yi在zai乳ru中zhong生sheng長chang,還hai可ke釋shi放fang出chu許xu多duo可ke降jiang解jie乳ru成cheng分fen的de胞bao外wai酶mei,主zhu要yao是shi蛋dan白bai酶mei和he脂zhi肪fang酶mei,這zhe兩liang種zhong酶mei能neng夠gou分fen解jie蛋dan白bai質zhi和he脂zhi肪fang,使shi乳ru產chan生sheng感gan官guan缺que陷xian。這zhe些xie酶mei具ju有you耐nai熱re特te性xing,從cong而er影ying響xiang由you巴ba氏shi殺sha菌jun乳ru所suo製zhi成cheng產chan品pin的de保bao藏zang質zhi量liang。
其他常見的微生物如酵母菌和黴菌(地絲菌屬、扇·黴屬、毛黴、支鏈胞屬、青黴菌),可導致風味、質地劣化和可見的腐敗。此外,耐熱乳酸球菌的生長能降低巴氏殺菌乳的pH值直到發生凝乳現象。
相關研究表明,鮮牛乳經巴氏殺菌後仍殘留一定數量的微生物。一般牛乳經巴氏殺菌後7d內微生物生長緩慢,但隨著貯藏時間的延長,以假單胞菌為主的嗜冷菌數量快速增長。當貯藏時間為10~12d時,假單胞菌數量可達峰值。與此同時,乳酸鏈球菌等開始迅速繁殖,分解乳糖產生乳酸使牛乳酸度升高,pH值持續下降,此時假單胞菌的生長開始受限。12d後假單胞菌開始大量死亡,當pH值降到5時shi,乳ru酸suan鏈lian球qiu菌jun的de生sheng長chang也ye受shou到dao抑yi製zhi。由you於yu乳ru酸suan杆gan菌jun的de耐nai酸suan能neng力li較jiao強qiang,逐zhu漸jian占zhan領ling繁fan殖zhi優you勢shi,並bing繼ji續xu產chan酸suan,此ci時shi,乳ru中zhong出chu現xian大da量liang乳ru凝ning塊kuai,並bing有you乳ru清qing析xi出chu。
二氧化碳抑菌技術在乳製品中的應用
二氧化碳(CO2)是(shi)碳(tan)原(yuan)子(zi)的(de)最(zui)高(gao)氧(yang)化(hua)狀(zhuang)態(tai),常(chang)溫(wen)下(xia)以(yi)無(wu)色(se)無(wu)味(wei)的(de)氣(qi)體(ti)狀(zhuang)態(tai)存(cun)在(zai),微(wei)溶(rong)於(yu)水(shui)。二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)是(shi)一(yi)種(zhong)天(tian)然(ran)抗(kang)微(wei)生(sheng)物(wu)劑(ji),具(ju)有(you)抑(yi)製(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)的(de)作(zuo)用(yong)。
因(yin)為(wei)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)分(fen)子(zi)是(shi)非(fei)極(ji)性(xing)分(fen)子(zi),易(yi)溶(rong)解(jie)在(zai)微(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)膜(mo)的(de)脂(zhi)質(zhi)雙(shuang)分(fen)子(zi)層(ceng)中(zhong),且(qie)能(neng)增(zeng)加(jia)膜(mo)的(de)流(liu)動(dong)性(xing),從(cong)而(er)使(shi)細(xi)胞(bao)質(zhi)暴(bao)露(lu)在(zai)有(you)毒(du)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)。微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)細(xi)胞(bao)質(zhi)含(han)有(you)水(shui)分(fen),而(er)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)與(yu)水(shui)發(fa)生(sheng)水(shui)合(he)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)碳(tan)酸(suan),導(dao)致(zhi)細(xi)胞(bao)質(zhi)pH值(zhi)降(jiang)低(di),使(shi)細(xi)胞(bao)所(suo)受(shou)壓(ya)強(qiang)增(zeng)大(da)。當(dang)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)在(zai)細(xi)胞(bao)內(nei)積(ji)累(lei)時(shi),微(wei)生(sheng)物(wu)視(shi)其(qi)為(wei)代(dai)謝(xie)廢(fei)物(wu)而(er)需(xu)消(xiao)耗(hao)更(geng)多(duo)的(de)代(dai)謝(xie)能(neng)量(liang),同(tong)時(shi)取(qu)代(dai)氧(yang)氣(qi)最(zui)小(xiao)限(xian)度(du),發(fa)生(sheng)降(jiang)解(jie)反(fan)應(ying),擾(rao)亂(luan)微(wei)生(sheng)物(wu)正(zheng)常(chang)的(de)生(sheng)理(li)平(ping)衡(heng)。
二氧化碳抗菌技術應用於乳製品保鮮常采用兩種方式:
直接添加二氧化碳
yiyouxiangguanyanjiuzhengshi,eryanghuatanduigelanshiyangxinghegelanshiyinxingweishengwudeshengchangjunjuyouyizhizuoyong,zhezhongyizhizuoyongdexiaoguozhuyaoyilaiyueryanghuatanzaichanpinzhongderongjiechengdu,gujiaoyirongjiedeyetairuzhipingengyicaiyongzhijietianjiaeryanghuatandefangshi。
將(jiang)裝(zhuang)有(you)液(ye)化(hua)和(he)壓(ya)縮(suo)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)鋼(gang)瓶(ping)利(li)用(yong)減(jian)壓(ya)閥(fa)和(he)導(dao)管(guan)連(lian)通(tong)液(ye)態(tai)乳(ru)容(rong)器(qi)底(di)部(bu),以(yi)較(jiao)低(di)的(de)壓(ya)力(li)向(xiang)液(ye)態(tai)乳(ru)中(zhong)充(chong)入(ru)適(shi)量(liang)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。此(ci)方(fang)法(fa)對(dui)延(yan)長(chang)液(ye)態(tai)乳(ru)的(de)貨(huo)架(jia)期(qi)具(ju)有(you)顯(xian)著(zhu)作(zuo)用(yong),例(li)如(ru)巴(ba)氏(shi)殺(sha)菌(jun)乳(ru)常(chang)規(gui)貨(huo)架(jia)期(qi)一(yi)般(ban)為(wei)15d左右,直接充入二氧化碳後貨架期可延長7d左右。但是,直接添加二氧化碳會受到包裝材料阻隔性的影響。
baozhuangcailiaoshigeliyetairuyuwaijiehuanjingdepingzhang,qizhuyaogongnengshizugehuijiasurupinyanghuabianzhijinchengdeyangqi。gaixingnengyibantongguobaozhuangcailiaodeyangqitouguolvbiaozheng—氧yang氣qi透tou過guo率lv越yue大da的de包bao材cai,單dan位wei時shi間jian內nei透tou過guo同tong一yi麵mian積ji包bao材cai的de氧yang氣qi量liang就jiu越yue多duo。眾zhong所suo周zhou知zhi,氧yang氣qi能neng促cu進jin大da多duo數shu微wei生sheng物wu的de生sheng長chang繁fan殖zhi,這zhe將jiang導dao致zhi二er氧yang化hua碳tan抗kang菌jun效xiao果guo以yi及ji延yan長chang貨huo架jia期qi的de作zuo用yong大da打da折zhe扣kou。
筆者曾利用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試了不同貯藏溫度下的多種液態乳包裝材料的氧氣透過率,如表1所示,複合膜的氧氣透過率明顯低於PE膜,這是因為複合膜集合了多種膜材的優點,尤其是添加了鋁箔的複合膜,其氧氣透過率僅為同溫度下PE膜的0.05%~0.16%。表1也反映了包裝材料的氧氣透過率指標受溫度影響的情況,即溫度越高,材料的氧氣透過率越大,越不利於對氧氣的阻隔。

基於表1的試驗結果,對於采用直接添加二氧化碳抑菌的液態乳,建議選擇多層塑塑複合膜、鋁塑複合膜、zhilvsufuhemohuodulvfuhemodengzuoweibaozhuangcailiao,chongfenliyongqichanshengdexietongyijunzuoyong。xiangguanyanjiuxianshi,yuanliaoruzhongzhurueryanghuatanhou,caiyonggaozugecailiaobaozhuangkeshiqihuojiaqitigao97.9%,而采用低阻隔材料包裝,其貨架期隻提高了65.6%。
添加二氧化碳混合氣體的MAP氣調包裝技術
MAP又稱氣調保鮮包裝,是一種通過調節包裝內氣體含量以營造利於抑菌保鮮氣體氛圍的包裝形式,粉類乳製品由於形態緣故更適宜采用MAP氣調包裝技術。MAP氣調包裝技術是將一定比例的氮氣和二氧化碳混合氣體充入包裝,充入的惰性氣體—氮氣能最大限度地降低乳粉包裝內氧氣殘留量;二氧化碳則協同氮氣抑製乳粉中嗜氧菌繁殖,從而延長貨架期。
需要注意的是,MAP氣(qi)調(tiao)包(bao)裝(zhuang)技(ji)術(shu)的(de)抑(yi)菌(jun)效(xiao)果(guo)與(yu)包(bao)裝(zhuang)內(nei)各(ge)氣(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)含(han)量(liang)的(de)穩(wen)定(ding)程(cheng)度(du)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。若(ruo)乳(ru)粉(fen)所(suo)用(yong)包(bao)裝(zhuang)對(dui)氣(qi)體(ti)的(de)阻(zu)隔(ge)性(xing)較(jiao)差(cha),或(huo)乳(ru)粉(fen)包(bao)裝(zhuang)密(mi)封(feng)不(bu)良(liang),則(ze)易(yi)改(gai)變(bian)包(bao)裝(zhuang)內(nei)部(bu)氮(dan)氣(qi)或(huo)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)含(han)量(liang),這(zhe)也(ye)是(shi)乳(ru)粉(fen)氣(qi)調(tiao)包(bao)裝(zhuang)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)對(dui)氣(qi)體(ti)具(ju)有(you)高(gao)阻(zu)隔(ge)性(xing)的(de)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao),以(yi)及(ji)建(jian)立(li)定(ding)期(qi)檢(jian)測(ce)包(bao)裝(zhuang)內(nei)氣(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)含(han)量(liang)日(ri)常(chang)監(jian)測(ce)機(ji)製(zhi)的(de)原(yuan)因(yin)。

利用CLASSIC 650頂空氣體分析儀測試罐裝乳粉和鋁塑複合膜袋裝乳粉這兩種乳粉試樣的頂空氣體成分含量,結果如表2。guanzhuangrufencaiyongchongrueryanghuatanhedanqideqitiaobaozhuang,shiyanqijiangeqitichengfenhanliangjiaoweiwending,yuanyinkenengzaiyumakoutieguanzishenduiyuqitijuyouyouyidezugexing。lvsufuhemodaizhuangrufencaiyongchongdandebaozhuangxingshi,congbiao2可(ke)以(yi)觀(guan)察(cha)到(dao),氧(yang)氣(qi)含(han)量(liang)隨(sui)貯(zhu)藏(zang)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)長(chang)出(chu)現(xian)緩(huan)慢(man)上(shang)升(sheng),氮(dan)氣(qi)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)含(han)量(liang)逐(zhu)漸(jian)減(jian)少(shao),這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)因(yin)為(wei)鋁(lv)塑(su)複(fu)合(he)袋(dai)表(biao)麵(mian)存(cun)在(zai)針(zhen)孔(kong)或(huo)折(zhe)痕(hen),或(huo)者(zhe)存(cun)在(zai)泄(xie)漏(lou)點(dian),進(jin)而(er)增(zeng)大(da)了(le)包(bao)裝(zhuang)整(zheng)體(ti)的(de)氧(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)量(liang)。
抑yi菌jun是shi乳ru製zhi品pin貯zhu藏zang保bao鮮xian領ling域yu的de永yong久jiu話hua題ti,以yi嗜shi冷leng菌jun為wei主zhu的de微wei生sheng物wu菌jun群qun在zai低di溫wen環huan境jing中zhong仍reng具ju有you較jiao強qiang的de繁fan殖zhi性xing,是shi乳ru製zhi品pin最zui為wei主zhu要yao的de致zhi腐fu菌jun群qun。二er氧yang化hua碳tan是shi一yi種zhong天tian然ran抗kang微wei生sheng物wu劑ji,具ju有you抑yi製zhi微wei生sheng物wu生sheng長chang的de作zuo用yong,可ke采cai用yong向xiang乳ru製zhi品pin中zhong直zhi接jie添tian加jia二er氧yang化hua碳tan的de方fang式shi和he充chong入ru二er氧yang化hua碳tan混hun合he氣qi體ti的deMAP氣調包裝技術實現抑菌保鮮目的。
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