牛奶營養豐富, 為大眾所喜愛。但是市場上各種品牌、包裝的牛奶紛繁復雜。一般市售牛奶的滅菌方式分為巴氏殺菌和超高溫瞬時滅菌兩種, 不同包裝和滅菌方式影響著牛奶的貯藏條件和保質期。當牛奶開啟后, 很容易發生酸敗, 但不同的包裝和滅菌方式的牛奶酸度變化規律尚不明確。因此, 研究不同包裝和滅菌方式的牛奶在貯藏條件、保質期以及酸度變化等方面的差異, 能夠為人們在牛奶選購、飲用提供建議, 為牛奶新鮮度的檢測提供參考。
選取三元、伊利、蒙牛3個品牌5種不同包裝的全脂純牛奶進行對比統計, 同時, 選用4種同一生產日期、不同包裝的三元牛奶進行酸度變化實驗, 以上牛奶均購于超市。
對比統計不同包裝純牛奶的滅菌方式、貯藏條件、保質期、營養成分等信息。
將同一生產日期的4種三元牛奶打開包裝, 分別裝入經高溫高壓滅菌的錐形瓶中, 蓋上封口膜, 放置在相同的溫度、濕度、光照等環境條件下, 每天取出10mL牛奶用滴定法測其酸度。酸度的測定步驟與計算方式如下:
使用的儀器:錐形瓶, 滴定管, 膠頭滴管, 量筒;
使用的試劑:0.1mol/L NaOH, 酚酞, 待測牛奶, 蒸餾水;
操作步驟: (1) 在250ml錐形瓶中注入10ml牛乳, 用20ml蒸餾水稀釋; (2) 加向錐形瓶中入5滴酚酞指示液, 小心地混勻; (3) 用0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定, 直至微紅色在1min內不消失為止。
結果計算:滴定10 ml牛乳樣品消耗0.1 mol/L NaOH溶液的體積 (mL) 數乘10, 即為酸度。
其中, 新鮮牛乳的酸度常為16～18°T。
目前市面上銷售的牛奶, 按照包裝不同, 可以分為百利包、屋頂盒、塑料瓶、利樂枕和利樂磚五種, 不同包裝的牛奶滅菌方式、貯藏條件和保質期如表1所示。由表中可以看出, 巴氏殺菌的牛奶保質期較短, 袋裝百利包保質期僅3天左右, 并且通常需要在2℃～6℃冷藏。而超高溫瞬時滅菌的牛奶, 保質期較長, 普通利樂枕可以保存45天左右。
這是由于兩種滅菌方式的效果不同導致的。經巴氏滅菌的牛奶無法殺死一些耐熱細菌和芽孢, 成為牛奶變質的污染源之一。另一方面, 一般百利包采用的塑料袋為單層聚丙烯材料或多層結構的黑白共擠包裝膜, 阻氧性能相對較差, 并且在灌裝前很難達到無菌狀態, 因此需要在低溫條件下保存, 抑制細菌的生長。屋頂盒和塑料瓶較百利包性能更優, 因此保存時間稍長一些。超高溫瞬時滅菌能完全破壞其中可以生長的微生物和芽孢, 并且多采用紙塑復合包裝, 阻氧性能相對較好, 保質期大大增長。
牛奶含有豐富的蛋白質、糖類和脂肪, 還有鈣、磷、鈉、鎂等多種礦物質和維生素。對于本研究中三個品牌不同包裝的純牛奶, 其營養價值表所示的大概范圍如表2所示。
用過期一天的1號牛奶和同生產日期、已存放5天但未過期的2、3、4號牛奶進行酸度變化實驗, 四種牛奶的主要信息見表3和表4。從表中可以看出, 巴氏殺菌的百利包保質期最短, 僅為4天, 而同樣是超高溫滅菌的其他3種牛奶, 也因為包裝材料不同, 保質期也有所不同。同時, 不同滅菌方式牛奶的營養成分差異很小, 與2.1所述結果一致。
不同包裝的4種牛奶酸敗過程中酸度的變化結果如表5所示。從表格中可以發現, 2, 3, 4滅菌牛奶的初始酸度為17°T。隨著時間的推移, 牛奶的酸度會升高。1號牛奶初始測量時因已過期1天, 酸度已經開始上升。并且, 根據1號牛奶的結果, 牛奶在變質過程中其酸度是先升高再下降, 這與研究結果一致。
一般而言, 牛奶的酸度是由牛奶中的蛋白質和磷酸鹽、檸檬酸鹽及碳酸鹽等酸性物質構成, 正常牛奶的酸度為16～18°T, 本實驗結果與此相符。牛奶在放置過程中, 牛奶中的乳糖會在細菌的作用下轉變成乳酸, 因此牛奶的酸度會上升。隨著時間的推移, 細菌在牛奶中大量繁殖, 牛奶的酸度會越來越高。但是酸性的環境同樣會抑制細菌的繁殖, 因此牛奶中乳酸的產生減少, 而此時真菌大量繁殖, 牛奶中的酸性環境被中和, 從而使牛奶的酸度開始降低。酸度, 是牛奶新鮮度檢測的一項常用指標。但是牛奶在變質過程中, 酸度會先上升后下降, 這會給檢測帶來不便。而在變質過程中, 牛奶的乳糖含量會下降, 因此, 酸度和乳糖含量的聯合測定將使結果更準確。實驗選取的4種牛奶, 采用了兩種不同的滅菌方式, 如2.1所述, 保質期之間存在較大差異。巴氏滅菌的牛奶在開封后迅速酸敗, 72小時時已經過度變質。而超高溫滅菌牛奶的酸敗速度則相對較緩慢。由于不同包裝和滅菌方式的牛奶營養并無明顯差別, 因此酸敗速度的差異可能是由于滅菌方式不同導致的。
整體而言, 不同滅菌和包裝方式, 影響著牛奶的保質期和貯藏條件, 牛奶開啟后會發生酸敗, 酸度升高。巴氏殺菌牛奶通常包裝簡易, 保質期短, 需要低溫儲存, 開啟后酸敗速度較快。瞬時超高溫滅菌牛奶保質期長, 可常溫儲存, 開啟后酸敗速度較慢。
