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我国原料奶中细菌数及体细胞数较高,生产的巴氏杀菌乳产品保质期仅为三天,更无法制备低热乳粉,即使UHT杀菌技术可杀灭乳中微生物,但是体细胞和微生物释放的多种耐热酶不能完全灭活,残留的较高酶活将在其货架期内缓慢作用于牛奶蛋白和脂肪等营养成分,导致一系列品质降低或质量劣化问题。因此,如何改善乳及乳制品的质量是目前乳品工业所面临的重要任务之一。本文采用孔径1.4μm陶瓷微滤膜对原料乳进行微滤处理,研究乳中体细胞和微生物及其耐热性酶类的变化,并利用微滤乳制备UHT乳及低热乳粉,从而改善乳制品质量状况。主要研究结果如下:(1)通过对不同的错流速率及过膜压力(TMP)等操作条件的单因素试验,优化了脱脂乳50℃微滤除菌、芽孢及体细胞的最佳工艺参数。即在2.75 m/s的错流速率下,合适的TMP为50~77.5 kPa,渗透速率达11.92 L/(m2·min)。在此条件下,细菌数降低数量级为3.471 Log,芽孢数降低数量级为2.079 Log,且微滤乳蛋白质含量与原料脱脂乳的含量接近。若没有在最佳条件下进行微滤操作的话,就会导致蛋白质的大量截留。(2)研究了微滤、超声及热处理等除菌或杀菌方法对乳中纤溶酶系的影响。发现微滤在截留体细胞的同时截留了尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA),因此降低了微滤乳中的纤溶酶原激活剂(PA)浓度。微滤前后的牛乳经不同程度热处理后,其纤溶酶(PL)活性均有降低,微滤乳的PL活性较非微滤乳降低更多,二者差异显著;经UHT处理后,非微滤乳PL活性仍有残留,而微滤乳的PL活性无法检出,几乎完全失活。测定了微滤前后脱脂乳及稀奶油中的耐热脂肪酶活性,发现嗜冷菌耐热脂肪酶主要与脂肪球结合,在脱脂过程中转移到稀奶油中,微滤对其没有截留效果。(3)利用体细胞数高低不同的两组原料乳经微滤后杀菌制备UHT乳。经37℃贮藏试验发现,微滤UHT乳与非微滤UHT乳的NCN/TN在贮藏后期呈现显著性差异、NPN/TN值差异不显著;微滤UHT乳的pH值、滴定酸度、上层脂肪球粒径等品质指标均比非微滤UHT乳要好,且差异显著。低体细胞乳所制备的微滤UHT乳较非微滤UHT的货架期延长了21天,高体细胞乳所制备的微滤UHT乳较非微滤UHT的货架期延长了63天。(4)对比了三种不同的低热乳粉制备方法。方法一为传统制备方法,由于原料乳菌数过高,在巴氏杀菌后仍会残留大部分耐热菌及芽孢,且在浓缩塔中继续生长,最终造成乳粉中芽孢菌数超标。方法二是原料乳先经微滤再经巴氏杀菌,几乎完全去除了细菌及芽孢,极大的减少了乳粉中的细菌及芽孢数。方法三是经微滤处理后的脱脂乳不经巴氏杀菌直接进行蒸发浓缩与喷雾干燥,所得乳粉中的细菌及芽孢数量亦达到标准。三种方法所制备的低热乳粉WPNI均大于6 mgN·g-1,且乳化性差异不显著。其中方法三由于省却了低热处理工艺,最大程度的保留了乳中的营养成分,而且乳清蛋白变性程度较小。说明在低热乳粉的生产中,可以利用微滤除菌代替传统的低热处理(75℃,15s)。