CN101387627B

CN101387627B - 一种预测uht乳货架期的方法

Info

Publication number: CN101387627B
Application number: CN2008101716954A
Authority: CN
Inventors: 郭奇慧; 白雪; 胡新宇; 刘卫星
Original assignee: Inner Mongolia Mengniu Dairy Group Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Mengniu Dairy Group Co Ltd
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: CN101387627A

Abstract

本发明涉及一种预测UHT乳货架期的方法，包括如下步骤：设定一个常温T2下UHT乳中的脂肪酶含量值作为货架期参考值，所述货架期参考值下贮存时间和贮存温度满足如下方程：Logt＝A/T+M，其中，t为贮存时间，T为贮存温度，A为特征系数，M为相关系数；检测实际贮存温度T1下贮存的UHT乳中的脂肪酶含量，当实际贮存时间t1检测得到脂肪酶含量值达到货架期参考值时，将T1和t1代入方程，求得A；将M、A和T2代入方程，求得所述UHT乳在常温下的货架期t2。本发明建立了一种用脂肪酶含量预测UHT乳货架期的方法，在开发UHT乳新产品时，可用这种方法在较短时间内确定其货架期，使研发成果尽快转化为经济效益。

Description

一种预测UHT乳货架期的方法

技术领域

本发明涉及一种预测UHT乳货架期的方法，尤其是一种利用检测UHT乳中的脂肪酶含量来预测UHT乳货架期的方法。

背景技术

UHT(Ultra High Temperature)乳是在20世纪60年代出现的一种产品，它是指采用超高温灭菌和无菌灌装的工艺过程加工而成的牛乳制品。

与巴氏乳相比，UHT乳解决了液态乳运输、储存、保鲜难的问题，有效地保持了蛋白质、钙等营养物质。其特性是：产品能达到商业无菌，只需在常温下保存，分销不需冷链，货架期长(一般能贮存1～6个月)，乳中的营养成份(除了个别水溶性维生素外)基本同巴氏杀菌乳相同。UHT与传统的巴氏杀菌相比，能大大减少牛乳颜色、风味和营养价值的损失，因而成为目前最佳而且发展最快的加工方式。

食品货架期指产品能够贮存的时间，在贮存时间内产品质量可以被接受并且满足顾客质量要求的时间长度。货架期加速实验(ASLT，Accelerated shelf-lifetesting)主要是针对长货架期的产品在研究中周期长效率低的问题而发展起来的一种实验方法。该实验方法是将产品置于激烈的条件下加速其反应，使得在较短的时间内(短于其真正货架期的时间)预测出产品的真正货架期。加速试验使用的条件主要有：高温、高湿、光照、更严格的温度循环和高震荡等，在食品行业多用高湿、高温和光照，其中温度加速试验使用的较为广泛。

近年来，商家为了获得销售利益，致力于研究长货架期的产品，例如近几年受到国内外广泛关注的货架期延长(Extended shelf-life ESL)乳，即ESL乳。研究长货架期的产品已成为了一种发展趋势。

目前，国标和行业标准中均没有检测牛乳特别是UHT乳货架期的方法，现在对于UHT新品货架期的判定，主要依靠研发员综合杀菌方式、包装形式等因素，给出经验值，之后将产品在常温条件下放置，定期观察，以此来确定产品的货架期。这种方法判定的结果带有很强的主观性，并且判定时间很长，通常需要6-8个月来验证判定的准确性。在改善UHT乳以及开发新产品的过程中研究需要的时间长，人力物力的消耗较大。

乳中脂肪酶主要有两种，一种存在于原料乳中，称为天然脂肪酶；另一种是嗜冷菌所产生的，称为微生物脂肪酶。原料乳中的天然脂肪酶又分为两种：一种吸附于脂肪球膜界面间，称为膜脂肪酶，在末乳和乳房炎乳中含量很高；另一种存在于乳浆，与酪蛋白结合，称为乳浆脂肪酶，它会由于牛乳的均质而吸附于脂肪球上。

牛乳中的天然脂肪酶是由乳腺转移而来的，被认为是乳腺上皮细胞的渗漏与合成，它的主要作用是水解乳中的甘油三酸酯生成游离脂肪酸(FFA)，它的最适pH为9.2，最适温度为37℃。有活性的脂肪酶含量也会随着贮存时间增加，因为一部分脂肪酶在杀菌时被钝化，失去活性，在贮存时，被钝化的脂肪酶逐渐恢复活性，脂肪酶活力增加。

在UHT乳中仍可以检测到残留的脂肪酶活性，在UHT乳贮存期间由脂肪酶水解生成的游离脂肪酸(FFA)含量明显增加，并造成了UHT乳酸度的增加。脂肪酶的脂解作用产生的短链和挥发性脂肪酸会引发酸败，会使乳变得发苦、不洁、油腻和有收敛性气味，对乳的风味造成不良影响。

发明内容

本发明目的是提供一种用脂肪酶含量预测UHT乳货架期的方法，通过该方法，可在较短时间内判定UHT乳的货架期。

本发明提供了一种预测UHT乳货架期的方法，一种预测UHT乳货架期的方法，包括如下步骤：

1)设定一个常温T2下UHT乳中的脂肪酶含量值作为货架期参考值，所述货架期参考值下贮存时间和贮存温度满足如下方程：

Logt＝A/T+M

其中，t为贮存时间，T为贮存温度，A为特征系数，M为相关系数；

2)检测实际贮存温度T1下贮存的UHT乳中的脂肪酶含量，当实际贮存时间t1检测得到脂肪酶含量值达到所述货架期参考值时，将所述实际贮存温度T1和所述实际贮存时间t1代入上述方程，求得特征系数A；

3)将所述相关系数M、特征系数A和所述常温温度T2代入上述方程，求得所述UHT乳在常温下的货架期t2。

本发明中脂肪酶的含量以脂肪酶的酶活力表示，一个酶活力单位(U)的定义为：pH＝8.0，37℃条件下，水解三丁酸甘油酯每分钟产生1微摩尔的脂肪酸所需的酶量。

本发明中，所述货架期参考值为100.5-104.9U。相关系数M为0.075-0.082。

上述实际贮存温度T1为40-50℃，优选为45℃，常温T2为25℃。

所述步骤2)中，每3-5天检测一次所贮存的UHT乳中的脂肪酶含量。

本发明中，检测贮存的UHT乳中的脂肪酶含量的方法为：

a.)制备多个不同浓度的脂肪酶标准溶液，并将其注入平板培养基的孔中，培养，测量扩散圈直径，根据所测得的数据，绘制脂肪酶含量与扩散圈直径之间的标准曲线；

b.)将所述UHT乳注入所述平板培养基的孔中，培养，测量所述UHT乳的扩散圈直径，将检测得到的扩散圈直径与标准曲线比对，得到贮存的UHT乳中的脂肪酶含量。

上述平板培养基的配制方法为：1.2％(W/W)琼脂溶于0.1M磷酸钠缓冲溶液(PH＝8.0)，溶解后于121℃，灭菌5min，灭菌后加入0.15％(V/V)的三丁酸甘油酯和0.05％(W/V)的叠氮钠，混合乳化1min，将热混合液15mL注入培养皿内，冷却。

标准曲线的绘制方法为：用脂肪酶和0.1M磷酸钠缓冲溶液(PH＝8.0)制成标准溶液：20U、40U、60U、80U、100U、120U；用灭菌的打孔器在平板培养基内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL标准溶液；平板培养基在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，绘制脂肪酶含量与扩散圈直径之间的标准曲线。

脂肪酶含量的测定方法如下：每1mL贮存的UHT乳加入5μL10％叠氮钠(W/V)，震荡；用灭菌的打孔器在平板内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL处理过的UHT乳；平板培养基在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，与标准曲线比对得到脂肪酶含量。

本发明中，所述脂肪酶的货架期参考值为100.5-104.9U。在40-50℃下贮存UHT乳，当其脂肪酶含量达到货架期参考值(也可以称做终点浓度)时，记录贮存时间t1、贮存温度T1，设定相关系数M。只需将t1、T1和M代入Logt＝A/T+M，即可获得所贮存的UHT乳在常温下的货架期。

本发明用脂肪酶含量检测UHT乳货架期，在开发UHT乳新产品时，可用这种方法在较短时间内预测其货架期，减少研发周期与人力物力的投入，使研发成果尽快转化为经济效益。本发明的方法还可以用来检测已有产品的货架期。本发明的方法检测速度快，通常需要10-20天即可完成，而一般用现有方法需要2-6个月。本发明的方法误差小于10天，计算方法简单易行。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中脂肪酶的标准曲线。

具体实施方式

本发明的实施方式意在解释发明，而不是限制本发明的保护范围，本领域任何普通技术人员都应该能够清楚地知道和理解，按照说明书中公开的比例范围是可以完整无误地实施本发明的，任何在因为牛乳乳源的不同而导致的数值上的略微差别不应该作为本发明检测结果略微不同的理由，所以本发明旨在保护利用检测UHT乳中的脂肪酶含量来预测UHT乳货架期的方法，而不是要将比例特别严格地限定在某一个具体的数值上。

实施例1：预测UHT乳的货架期

设定常温(T2＝25℃)下UHT乳中的脂肪酶含量的货架期参考值为100.5-104.9U，该货架期参考值下，贮存时间和贮存温度满足如下方程：

Logt＝A/T+M

其中，t为贮存时间，T为贮存温度，A为特征系数，M为相关系数。

该参考值下的相关系数取M＝0.078。

自生产之日起，抽取一个批次的UHT乳样品，贮存于45℃下，每五天测定一次实际贮存温度(T1＝45℃)贮存UHT乳的脂肪酶含量。

脂肪酶的检测步骤如下：

1、平板培养基的配制：

1.2％(W/W)琼脂溶于0.1M磷酸钠缓冲溶液(PH＝8.0)，溶解后于121℃，灭菌5min(ALP ML-30L型高压蒸汽灭菌器)，灭菌后立即加入0.15％(V/V)的三丁酸甘油酯和0.05％(W/V)的叠氮钠，然后再在乳化仪上混合乳化1min，将热的混合液15mL注入培养皿内，冷却。

2、标准溶液的配制：

用脂肪酶(来源：Candida rugosa，分析纯，购自sigma)和0.1M磷酸钠缓冲溶液(PH＝8.0)制成以下酶活的溶液：20U、40U、60U、80U、100U、120U。

3、标准曲线的绘制：

用脂肪酶和0.1M磷酸钠缓冲溶液(PH＝8.0)制成标准溶液：20U、40U、60U、80U、100U、120U；用灭菌的打孔器在平板培养基内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL标准溶液；平板培养基置于温箱中，在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，绘制脂肪酶含量与扩散圈直径之间的标准曲线。所获得的标准曲线如图1所示。

4、UHT乳中脂肪酶含量的检测方法：

取1mL贮存的UHT乳加入5μL10％叠氮钠(W/V)，震荡；用灭菌的打孔器在平板内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL处理过的UHT乳；平板培养基置于温箱中，在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，与标准曲线比对得到脂肪酶含量。

当T1＝45℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到101.5U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为22天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log22＝A/45+0.078，求得特征系数A＝56.90。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝56.90/25+0.078，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为226天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每五天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为230天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差4天。

实施例2：预测UHT乳的货架期

Logt＝A/T+M

该参考值下的相关系数取M＝0.078。

自生产之日起，抽取一个批次的UHT乳样品，贮存于45℃下，每三天测定一次实际贮存温度(T1＝45℃)贮存UHT乳的脂肪酶含量。

脂肪酶的检测步骤与实施例1中的检测步骤相同。

当T1＝45℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到103.6U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为19天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log19＝A/45+0.078，求得特征系数A＝54.03。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝54.03/25+0.078，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为174天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每三天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为168天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差6天。

实施例3预测UHT乳的货架期

Logt＝A/T+M

该参考值下的相关系数取M＝0.078。

脂肪酶的检测步骤与实施例1中的检测步骤相同。

当T1＝45℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到102.4U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为17天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log17＝A/45+0.078，求得特征系数A＝51.86。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝51.86/25+0.078，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为142天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每五天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为139天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差3天。

实施例4预测UHT乳的货架期

Logt＝A/T+M

该参考值下的相关系数取M＝0.075。

脂肪酶的检测步骤与实施例1中的检测步骤相同。

当T1＝45℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到103.6U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为13天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log13＝A/45+0.075，求得特征系数A＝46.75。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝46.75/25+0.075，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为88天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每三天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为90天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差1天。

实施例5预测UHT乳的货架期

Logt＝A/T+M

该参考值下的相关系数取M＝0.082。

自生产之日起，抽取一个批次的UHT乳样品，贮存于40℃下，每三天测定一次实际贮存温度(T1＝40℃)贮存UHT乳的脂肪酶含量。

脂肪酶的检测步骤与实施例1中的检测步骤相同。

当T1＝40℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到101.6U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为20天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log20＝A/40+0.082，求得特征系数A＝48.76。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝48.76/25+0.082，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为108天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每三天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为116天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差8天。

实施例6预测UHT乳的货架期

Logt＝A/T+M

该参考值下的相关系数取M＝0.076。

自生产之日起，抽取一个批次的UHT乳样品，贮存于50℃下，每三天测定一次实际贮存温度(T1＝50℃)贮存UHT乳的脂肪酶含量。

脂肪酶的检测步骤与实施例1中的检测步骤相同。

当T1＝50℃贮存的UHT乳中的脂肪酶含量达到104.9U时，落入了所设定的货架期参考值100.5-104.9U范围内，记录实际贮存时间t1为7天。

将M、T1和t1代入上述方程：即Log13＝A/50+0.076，求得特征系数A＝38.45。将M、A和常温温度T2＝25℃代入上述方程，即Logt2＝38.45/25+0.076，求得常温下贮存该UHT乳的货架期t2为41天。

将该UHT乳在常温25℃下贮存，每三天检测脂肪酶含量，脂肪酶含量达到上述货架期参考值时记录常温下的贮存时间为47天。该UHT乳的实际货架期与上述预测结果相差6天。

本领域技术人员应该理解，以上实施例中所述的每三天或每五天检测一次，并不意味着全部检测都必须严格的按照该时间间隔进行。在检测所得到的脂肪酶含量较为接近货架期参考值时，检测间隔可以缩短，例如每天检测一次，以得到准确的结果。

用脂肪酶含量检测UHT乳货架期的方法，可在较短时间内确定UHT乳新产品货架期，减少研发周期与人力物力的投入，使研发成果尽快转化为经济效益，计算方法简单易行。

Claims

1.一种预测UHT乳货架期的方法，包括如下步骤：

1)设定一个常温T2下UHT乳中的脂肪酶含量值作为货架期参考值，所述货架期参考值为100.5-104.9U/mL，所述货架期参考值下贮存时间和贮存温度满足如下方程：

Logt＝A/T+M

其中，t为贮存时间，单位为天，T为贮存温度，单位为℃，A为特征系数，M为相关系数，所述相关系数M为0.075-0.082；

2)检测实际贮存温度T1下贮存的UHT乳中的脂肪酶含量，所述实际贮存温度T1为40-50℃，当实际贮存时间t1检测得到脂肪酶含量值达到所述货架期参考值时，将所述实际贮存温度T1和所述实际贮存时间t1代入上述方程，求得特征系数A；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常温T2为25℃。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，每3-5天检测一次所贮存的UHT乳中的脂肪酶含量。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述检测实际贮存温度T1下贮存的UHT乳中的脂肪酶含量的方法为：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述平板培养基的配制方法为：1.2％(W/W)琼脂溶于0.1M pH值为8.0的磷酸钠缓冲溶液，溶解后于121℃，灭菌5min，灭菌后加入0.15％(V/V)的三丁酸甘油酯和0.05％(W/V)的叠氮钠，混合乳化1min，将热混合液15mL注入培养皿内，冷却。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标准曲线的绘制方法为：用脂肪酶和0.1M pH值为8.0的磷酸钠缓冲溶液制成标准溶液：20U/mL、40U/mL、60U/mL、80U/mL、100U/mL、120U/mL；用灭菌的打孔器在平板培养基内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL标准溶液；平板培养基在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，绘制脂肪酶含量与扩散圈直径之间的标准曲线。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶含量的测定方法如下：每1mL贮存的UHT乳加入5μL10％叠氮钠(W/V)，震荡；用灭菌的打孔器在平板内打孔，孔径4mm，每孔注入20uL处理过的UHT乳；平板培养基在37℃下培养24小时，测量扩散圈直径，与标准曲线比对得到脂肪酶含量。