高温灭菌方法与UHT

众所周知，无论什么食品必须保证无病原微生物和其它毒害物质，这是最主要的，在满足这一要求的前提下，再尽量考虑达到人们所希望的对食品的其它一些要求。虽然少量非病原微生物经口进入人体后，并不会对人体有什么危害，可是豆奶中如有少量非病原微生物，在合适的温度条件下，就会繁殖生长，最终导致豆奶的酸败沉淀，不利于保存。如果豆奶中存在着大量非病原微生物，不仅难以保存，而且人体一次摄入大量杂菌，也会引起肠胃感染，发生疾病。从生产卫生角度看，豆奶中含有大量杂菌，是在生产过程中遭到严重污染或有较长时间繁殖生长的结果，是产品不合格的标志。因此，豆奶的热杀菌是必须进行的；但为了保证豆奶的风味质量，杀菌温度和时间必须选择好。高温长时间杀菌会促进美拉德反应，不但使豆奶的营养损失，而且颜色不良，风味劣化，严重时添加剂失效，豆奶稳定性下降。

如何既达到杀菌目的又能使豆奶满足人们的营养和风味要求，需要根据产品特点选择杀菌方法。常用的热杀菌方法有以下几种：

1.低温长时间杀菌法（LTLT）：低温长时间杀菌法是沿用已久的巴氏杀菌法，通常是把豆奶加热到60-70℃保持30分钟，故又称保持式杀菌法。这种杀菌方

法可杀死全部致病菌，但其杀菌效果一般只能达到99%以内，对嗜热性细菌以及孢子等不易杀死，部分乳酸菌也能残留下来。

2.高温短时间杀菌法（HTST）：高温短时间杀菌法是快速巴氏杀菌法，采用 80-85℃10-15秒钟，或75-78℃15-40秒钟的杀菌方法，其杀菌效果优于低温长时间的方法，而且对豆奶成分的破坏少，但也不能杀死全部微生物，目的是为了除去致病菌。低温长时间杀菌处理是一个间歇过程，高温短时间杀菌理通常是在板式热交换器中进行，广泛用于热敏性食品的生产，通过这两种方式获得的产品仍含有微生物，贮存与处理的过程需要冷藏。

用以上两种方法杀菌的豆奶一般称为消毒豆奶。有生产和销售鲜牛奶条件的企业，可以生产消毒豆奶。因为生产消毒豆奶可简化生产工艺和包装材料，又不需加入稳定剂、乳化剂等添加成分，使成本大大下降，而且避免了高温杀菌对豆奶质量的损害。但豆奶是营养极其丰富的食品，又处于中性条件，微生物极易生长繁殖，只要豆奶中残留下少量微生物，在温度合适时，很快就繁殖生长起来，多数的场合是首先生酸，使豆奶中蛋白质凝固，进而腐败变质。合格的消毒豆奶在常温下（20℃）也只能存放1天（24小时），有低温（4-8℃）条件下贮存，可存放3-5天，因此，消毒豆奶必须是以销定产，当天生产，当天销完。出厂之前，一定要放在冷藏（5-10℃）库内，这在夏天尤须注意。

3.高温保持灭菌法：此方法的灭菌温度为121℃，蒸汽压力0.14兆帕，灭

菌时间为20-30分钟（包装豆奶），实际上，在121℃的条件下，4-5分钟内即可杀死全部耐热型芽孢，但考虑到包装材料所需要的传热时间和豆奶中保护物质的存在，灭菌时间应适当延长一些。采取保持灭菌杀死了所有可以生长的微生物，所获得的产品是商业无菌的，即达到不含毒素、不含致病菌、不含在正常的储存和配送条件下有繁殖能力的微生物。因此，其贮存和运输销售不需要冷藏。

4.超高温瞬间（UHT）灭菌法：此方法的灭菌温度为138-150℃，蒸汽压力

为

0.5兆帕，灭菌时间只需数秒钟。超高温灭菌是通过短暂高强度的加热使产品达到商业无菌程度。

后两种方法都是高温加压杀菌法，又称蒸汽灭菌法，其特点是可把微生物全部杀死，如果与无菌包装结合，或者在包装之后连同包装物一起杀菌，即生产出

无菌豆奶，选择隔绝性好的包装材料，可以在常温下保存3-5个月，不会发生酸败变质现象。

每种杀菌都会产生负面影响，产品会发生变化并因此影响其营养价值和感官特性。热处理对蛋白质产生影响是多多少少改变了它的性质（变性过程只与蛋白质的物理状态有关），其营养价值实际没有多少变化；加热对蛋白质中的氨基酸影响不大，主要是赖氨酸有损失，情况是：巴氏杀菌1%-2%、保持灭菌6%-10% 、超高温（UHT）处理3%-4%;过度的热处理会导致褐变，参与褐变反应的还原糖会有损失。巴氏消毒与超高温瞬间灭菌不会产生该变化。但在较高的储藏温度（35-40℃）下，可能也会产生褐变；脂肪在不同的灭菌过程中，一般都不会受到

加热的影响；矿物质基本上不受杀菌热处理的影响，而其中可溶性钙和磷酸盐的含量可能会降低；在各类维生素中，维生素基本上不受巴氏杀菌和超高温处理的影响；维生素灭菌过程中保持稳定；维生素被认为在受加热的影响，其损失量取决于热处理的程度；巴氏杀菌和超高温处理引起维生素的损失区别很小；维生素很容易受到加热的影响，尤其是保持灭菌过程中损失很大；叶酸也很容易受到加热的影响，损失量基本上与维生素的情况相当。生物素和烟酸都具有稳定性，在灭菌过程受热影响的损失有限。

在灭菌过程中，灭菌温度低则需时间长，食品中热敏性成分损失率随温度提高和时间延长而增加。随着杀菌温度的提高，灭菌所需要的时间快速减小，食品中热敏性成分的损失率虽然会随杀菌温度的提高而提高，但又会随杀菌时间的减小而降低，由于高温杀菌所需时间很短，两者抵减，食品中热敏性成分在杀菌过程中的损失率会随杀菌温度的提高而趋向于减小。有资料指出，灭菌温度为121℃时，杀死芽孢时间为4分钟，某种成分保留率为70%.然而随着温度的增加，芽

孢致死时间急骤减少；相反，食品成分保留率急剧上升。当灭菌温度为132℃时，该成分保留率为90%,灭菌温度达150℃时，其保留率在98%以上。

高温短时间灭菌必须确实是在整个高温阶段的短时间，而不是在最高温度这一点上的短时间。因此，在设备选择上，要能够使豆奶在瞬间把温度提高到最高杀菌温度，杀菌结束又能刹那间把温度降到接和直接加热两种类型。

使用蒸汽直接加热的方法，一般是先把豆奶预热到70以上，再与高温水蒸汽瞬间混合，把豆奶温度提高到工艺杀菌要求。达到时间后，立即吸入真空罐闪蒸。由于蒸发吸热，在极短的时间内（10秒）就使豆奶温度降到85℃以下，并且把混入豆奶的冷凝水蒸发出去，同时可有效地除去豆奶中的不良风味。这是迄今最有效的豆奶杀菌和脱臭结合的方法。

采用电流直接加热的方法是使豆奶通过电阻管的同时通过电流，并设法使电流主要通过管中流过的豆奶而不是外壁，从而使豆奶在极短的时间被加热到140℃，这一专利方法克服了管式间接加热使管壁的温度太高产生结垢问题，及因此而产生的传热和清洗的困难，而且热效率极高，可达80%以上。