不同热处理条件及货架期对牛乳中5-HMF生成量的影响及热杀菌工艺参数的确定

论文摘要

在各类液态乳制品加工中，生鲜牛乳均需要经过适当的热处理才能杀灭微生物，确保乳制品的质量与安全，延长产品货架期。但是牛奶是一种热敏性物料，热处理的工艺参数对牛奶营养成分的保留影响很大。过度加热会导致牛奶中营养成分部分或全部损失，液态乳的稳定能力下降，而热处理不足则无法有效杀死牛奶中的有害微生物。因此科学地选取不同的热处理工艺参数使其既能保证杀灭乳中的有害微生物，又能尽量减少营养成分的损失，显得尤为重要。本研究通过分析不同热处理条件及不同货架期对液态乳中5-羟甲基糠醛（5-HMF）生成量的影响，探讨5-HMF作为牛乳中热处理程度标示物的可行性并指导不同热处理工艺参数确定的科学性。主要结论如下：（1）5-HMF标示物检测方法优化及可行性评价：以高效快速准确的检测牛乳中的5-HMF并提高检测准确度为目的，对试验采用的高效液相色谱法进行优化。最佳色谱条件优化为：以pH3.8醋酸钠缓冲液∶甲醇=92∶10为流动相，紫外检测波长284nm，柱温35℃，流速0.8mL/min，进样量20μL。此方法的平均回收率为93.81％，重现性验证相对标准偏差（RSD）为0.18%，具有较高准确性和重现性，可用于牛乳中5-HMF生成量的检测。（2）不同巴氏杀菌方式对乳中5-HMF生成量的影响。结果表明：在加热温度为85℃的条件下，随着时间的延长（15s，30s，45s，60s，75s，90s），5-HMF的生成量总体呈现上升趋势，先较快上升，后缓慢上升，再急速上升；在相通的加热时间为（15s、30s）条件下，随着温度的升高（85℃，90℃，95℃），5-HMF的生成量呈现上升趋势，温度越高，生成量越多，且加热时间为30s时5-HMF的生成量均>15s生成量；巴氏杀菌工艺条件下，杀菌温度对5-HMF生成量的影响大于杀菌时间，综合考虑温度和时间的双重因素影响，以5-HMF为标示物，确立的巴氏杀菌乳的热杀菌工艺参数为：温度（85±2）℃，时间15s，5-HMF生成量最低，故此工艺参数较为合理。（3） UHT热杀菌处理对乳中5-HMF生成量的影响。结果表明：在加热时间为4s的条件下，随着温度的升高（133℃，135℃，137℃，139℃，141℃，143℃），5-HMF的生成量随着温度的升高呈上升趋势。温度越高，5-HMF的生成量越大。且在温度大于140℃时，5-HMF含量迅速升高。基此确立的UHT乳的热杀菌工艺参数为：温度（137±2）℃，时间4s科学合理。（4）市售UHT乳中5-HMF的生成量在货架期内的变化研究。结果表明：UHT乳在货架期前期（0-60d）内，5-HMF的含量呈上升趋势，且较为缓慢，变化不明显；货架期后期（61-180d）5-HMF的生成量随着时间的延长而增加明显；不同生产批次下5-HMF的含量几乎没有差别并且有着相同的变化趋势。总趋势为：UHT乳在货架期内5-HMF的生成很缓慢，随着货架期的延长，5-HMF的含量变化越来越剧烈，因此，建议消费者对于在货架期内纯牛奶制品尽早饮用为佳。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 乳品的热处理
• 1.1.1 乳品热处理的意义
• 1.1.2 乳品热处理的方式
• 1.2 牛乳的热损害
• 1.2.1 热处理对乳蛋白的影响
• 1.2.2 热处理过程中的美拉德反应
• 1.2.3 热处理对乳糖的影响
• 1.2.4 加热对脂类的影响
• 1.2.5 加热对维生素的影响
• 1.2.6 液态奶过度加热产生的不良影响
• 1.3 牛乳热处理指示物
• 1.3.1 Ⅰ 型标示物
• 1.3.2 Ⅱ型指标
• 1.3.3 研究热处理指示物的意义
• 1.4 乳品的美拉德反应
• 1.4.1 美拉德反应的过程
• 1.4.2 美拉德反应对食品色泽及风味的影响
• 1.4.3 美拉德反应的控制方法
• 1.5 5 -羟甲基糠醛（5-HMF）
• 1.5.1 5-HMF的生成与结构
• 1.5.2 5-HMF的物性与形成原理
• 1.5.3 5-HMF的测定方法
• 1.5.4 5-HMF在牛乳中的应用
• 1.6 UHT乳的货架期
• 1.6.1 UHT技术对延长食品货架期的意义
• 1.6.2 影响UHT乳品质变化的因素
• 1.6.3 延长乳制品货架期的方法
• 1.7 目前热处理标志物 5-HMF 研究中存在的问题
• 1.8 研究的目的和意义
• 1.9 技术路线图
• 第二章 HPLC测定牛乳中5-HMF方法优化及可行性评价
• 2.1 试验材料与仪器
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验主要仪器
• 2.2 试验内容
• 2.2.1 上机样品的处理方法
• 2.2.2 色谱条件的选择
• 2.2.3 回收率的测定
• 2.2.4 重现性试验
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 5-HMF标准样品的结果
• 2.3.2 色谱条件的选择结果
• 2.3.3 回收率的测定
• 2.3.4 重现性试验结果
• 2.4 讨论
• 2.5 小结
• 第三章 巴氏杀菌乳在不同热作用条件下5-HMF生成量变化
• 3.1 试验材料与仪器
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验主要仪器
• 3.2 试验内容
• 3.3 5-HMF的测定方法
• 3.3.1 原材料预处理
• 3.3.2 上机样品的预处理
• 3.3.3 色谱条件
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 不同加热时间相同温度下巴氏杀菌乳中5-HMF的含量变化
• 3.4.2 不同加热温度相同时间下巴氏杀菌乳中5-HMF的含量变化
• 3.5 讨论
• 3.6 小结
• 第四章 UHT乳在不同热作用条件下5-HMF生成量的变化
• 4.1 试验材料与仪器
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验主要仪器
• 4.2 试验内容
• 4.3 5-HMF的测定方法
• 4.3.1 原材料预处理
• 4.3.2 上机样品的预处理
• 4.3.3 色谱条件
• 4.4 结果与分析
• 4.5 讨论
• 4.6 小结
• 第五章 不同货架期的UHT灭菌乳中5-HMF的含量变化比较
• 5.1. 试验材料与仪器
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验主要仪器
• 5.2 试验内容
• 5.3 5-HMF的测定方法
• 5.3.1 原材料预处理
• 5.3.2 上机样品的预处理
• 5.3.3 色谱条件
• 5.4 结果与分析
• 5.5 讨论
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 本实验的创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介