牛奶营养丰富, 为大众所喜爱。但是市场上各种品牌、包装的牛奶纷繁复杂。一般市售牛奶的灭菌方式分为巴氏杀菌和超高温瞬时灭菌两种, 不同包装和灭菌方式影响着牛奶的贮藏条件和保质期。当牛奶开启后, 很容易发生酸败, 但不同的包装和灭菌方式的牛奶酸度变化规律尚不明确。因此, 研究不同包装和灭菌方式的牛奶在贮藏条件、保质期以及酸度变化等方面的差异, 能够为人们在牛奶选购、饮用提供建议, 为牛奶新鲜度的检测提供参考。

选取三元、伊利、蒙牛3个品牌5种不同包装的全脂纯牛奶进行对比统计, 同时, 选用4种同一生产日期、不同包装的三元牛奶进行酸度变化实验, 以上牛奶均购于超市。

对比统计不同包装纯牛奶的灭菌方式、贮藏条件、保质期、营养成分等信息。

将同一生产日期的4种三元牛奶打开包装, 分别装入经高温高压灭菌的锥形瓶中, 盖上封口膜, 放置在相同的温度、湿度、光照等环境条件下, 每天取出10mL牛奶用滴定法测其酸度。酸度的测定步骤与计算方式如下:

使用的仪器:锥形瓶, 滴定管, 胶头滴管, 量筒;

使用的试剂:0.1mol/L NaOH, 酚酞, 待测牛奶, 蒸馏水;

操作步骤: (1) 在250ml锥形瓶中注入10ml牛乳, 用20ml蒸馏水稀释; (2) 加向锥形瓶中入5滴酚酞指示液, 小心地混匀; (3) 用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定, 直至微红色在1min内不消失为止。

结果计算:滴定10 ml牛乳样品消耗0.1 mol/L NaOH溶液的体积 (mL) 数乘10, 即为酸度。

其中, 新鲜牛乳的酸度常为16～18°T。

目前市面上销售的牛奶, 按照包装不同, 可以分为百利包、屋顶盒、塑料瓶、利乐枕和利乐砖五种, 不同包装的牛奶灭菌方式、贮藏条件和保质期如表1所示。由表中可以看出, 巴氏杀菌的牛奶保质期较短, 袋装百利包保质期仅3天左右, 并且通常需要在2℃～6℃冷藏。而超高温瞬时灭菌的牛奶, 保质期较长, 普通利乐枕可以保存45天左右。

这是由于两种灭菌方式的效果不同导致的。经巴氏灭菌的牛奶无法杀死一些耐热细菌和芽孢, 成为牛奶变质的污染源之一。另一方面, 一般百利包采用的塑料袋为单层聚丙烯材料或多层结构的黑白共挤包装膜, 阻氧性能相对较差, 并且在灌装前很难达到无菌状态, 因此需要在低温条件下保存, 抑制细菌的生长。屋顶盒和塑料瓶较百利包性能更优, 因此保存时间稍长一些。超高温瞬时灭菌能完全破坏其中可以生长的微生物和芽孢, 并且多采用纸塑复合包装, 阻氧性能相对较好, 保质期大大增长。

牛奶含有丰富的蛋白质、糖类和脂肪, 还有钙、磷、钠、镁等多种矿物质和维生素。对于本研究中三个品牌不同包装的纯牛奶, 其营养价值表所示的大概范围如表2所示。

用过期一天的1号牛奶和同生产日期、已存放5天但未过期的2、3、4号牛奶进行酸度变化实验, 四种牛奶的主要信息见表3和表4。从表中可以看出, 巴氏杀菌的百利包保质期最短, 仅为4天, 而同样是超高温灭菌的其他3种牛奶, 也因为包装材料不同, 保质期也有所不同。同时, 不同灭菌方式牛奶的营养成分差异很小, 与2.1所述结果一致。

不同包装的4种牛奶酸败过程中酸度的变化结果如表5所示。从表格中可以发现, 2, 3, 4灭菌牛奶的初始酸度为17°T。随着时间的推移, 牛奶的酸度会升高。1号牛奶初始测量时因已过期1天, 酸度已经开始上升。并且, 根据1号牛奶的结果, 牛奶在变质过程中其酸度是先升高再下降, 这与研究结果一致。

一般而言, 牛奶的酸度是由牛奶中的蛋白质和磷酸盐、柠檬酸盐及碳酸盐等酸性物质构成, 正常牛奶的酸度为16～18°T, 本实验结果与此相符。牛奶在放置过程中, 牛奶中的乳糖会在细菌的作用下转变成乳酸, 因此牛奶的酸度会上升。随着时间的推移, 细菌在牛奶中大量繁殖, 牛奶的酸度会越来越高。但是酸性的环境同样会抑制细菌的繁殖, 因此牛奶中乳酸的产生减少, 而此时真菌大量繁殖, 牛奶中的酸性环境被中和, 从而使牛奶的酸度开始降低。酸度, 是牛奶新鲜度检测的一项常用指标。但是牛奶在变质过程中, 酸度会先上升后下降, 这会给检测带来不便。而在变质过程中, 牛奶的乳糖含量会下降, 因此, 酸度和乳糖含量的联合测定将使结果更准确。实验选取的4种牛奶, 采用了两种不同的灭菌方式, 如2.1所述, 保质期之间存在较大差异。巴氏灭菌的牛奶在开封后迅速酸败, 72小时时已经过度变质。而超高温灭菌牛奶的酸败速度则相对较缓慢。由于不同包装和灭菌方式的牛奶营养并无明显差别, 因此酸败速度的差异可能是由于灭菌方式不同导致的。

整体而言, 不同灭菌和包装方式, 影响着牛奶的保质期和贮藏条件, 牛奶开启后会发生酸败, 酸度升高。巴氏杀菌牛奶通常包装简易, 保质期短, 需要低温储存, 开启后酸败速度较快。瞬时超高温灭菌牛奶保质期长, 可常温储存, 开启后酸败速度较慢。