1、物理缺陷

1）脂肪上浮

脂肪上浮般出現(xiàn)在生產(chǎn)后幾天至幾個月范圍內(nèi)，上浮的嚴重程度與貯存及銷售的溫度有關，溫度越高，則上浮速度越快，嚴重時在包裝的頂層會出現(xiàn)幾毫米厚的脂肪。

出現(xiàn)脂肪上浮的原因如下：均質(zhì)效果不佳；低溫下均質(zhì)；過度機械處理（低溫高速攪拌，低溫反復泵送等）；前處理不當，混入過多空氣；原料乳中含有過多脂肪酶(脂肪酶的耐熱性高于蛋白酶)。

研究表明，經(jīng)140℃、5s的熱處理，胞外脂肪酶的殘留量約為40％，殘留的脂肪酶在貯存期間分解脂肪球膜，釋放自由脂肪酸而導致聚合、上浮。

飼料喂養(yǎng)不當，導致原料乳中脂肪與蛋白質(zhì)比例不合適（含有過多自由脂肪酸等)也是原因之一。

2）凝塊

原料乳中蛋白酶的殘留是成品形成凝塊的主要原因，蛋白酶的耐熱性遠遠高于耐熱芽孢。曾有人做過實驗，一種耐熱蛋白酶耐熱性是嗜熱脂肪芽孢桿菌的4000倍。同樣有研究表明，經(jīng)140℃、5s的熱處理，胞外蛋白酶殘留量為29％，殘留的蛋白酶分解k一酪蛋白及α一酪蛋白，而導致酪蛋白相互聚合形成凝塊。

凝塊現(xiàn)象出現(xiàn)的快慢與產(chǎn)品中耐熱蛋白酶的殘留量和分銷條件關系很大。一般情況下凝塊出現(xiàn)在生產(chǎn)3個月以后，有時甚至在整個保質(zhì)期內(nèi)都不會出現(xiàn)，但如果耐熱蛋白酶殘留量大，儲存條件差，則凝塊在2個星期后就可出現(xiàn)。

此外，乳房炎乳、鈣、磷酸鹽的混入，使用初乳、末乳等，也可能導致產(chǎn)品在存儲期內(nèi)產(chǎn)生凝塊，尤其是采用磷酸清洗時，若沖洗不徹底，殘留的磷酸根將形成膠體磷酸鈣而導致酪蛋白的聚合。

3）變味

UHT乳在貯存期內(nèi)會產(chǎn)生風味、口味的變化，主要表現(xiàn)為2種現(xiàn)象，即苦味和脂肪氧化味。

苦味的產(chǎn)生主要是由于UHT殘留的微生物代謝蛋白酶水解蛋白質(zhì)形成短肽鏈、氫基酸所致苦味就是由某些帶苦味的氨基酸殘基(如纈氧酸、蘇氫酸等)形成的。

脂肪氧化味的產(chǎn)生主要是由UHT殘留的微生物代謝脂肪酶分解乳脂肪所致，因酶的種類不同，可形成金屬味、脂肪腐敗味、紙板味等。

4）褐變及蒸煮味

褐變是由于賴氨酸與乳糖進行美拉德反應生成黑色素而導致的。這種反應主要在熱處理過度時表現(xiàn)比較明顯，尤其對于保持滅菌乳來說褐變是相對較嚴重的；正常UHT乳的褐變是不可見的，但若控制不好也偶然有褐變現(xiàn)象，主要原因是原料乳偏堿性，原料乳中微生物含量過高，氧氣含量過高，回流量過大等。

蒸煮味是由于牛乳被加熱到70℃以上時，β-乳球蛋白釋放的一SH與氧氣產(chǎn)生硫化氫，以及被加熱至90℃以上時美拉德反應中形成的副產(chǎn)物(如雙乙酰、內(nèi)酯、醇酮、香草醛等)共同形成的，但這種味道在生產(chǎn)的3～5天明顯減輕，不易察覺。

2、微生物污染

無論是對消費者的健康還是產(chǎn)品的市場形象，微生物的污染危害都是最大的，它是導致壞包的直接原因。

根據(jù)污染微生物的不同類型，壞包表現(xiàn)為酸包、漲包、苦包、異味包等。

導致UHT乳產(chǎn)生壞包的原因為：

①壞包率

滅菌后芽孢的殘留量+再污染 

②滅菌后芽孢的殘留量

原料中芽孢的含量+UHT滅菌的條件+UHT及無菌包裝系統(tǒng)滅菌+包裝材料的滅菌

③再污染

系統(tǒng)的完整性。

以上各種原因可由不同婁型的微生物污染所致，因此分析污染微生物的類型對故障排除將很有幫助。

1）單一菌株的污染

①革蘭氏陰性菌

這種污染是典型的后污染引起的，也就是說滅菌后系統(tǒng)的完整性被破壞，其中包括封合不良，UHT冷卻段的泄漏，無菌輸送過程中的泄露等。

②革蘭氏陽性菌

出現(xiàn)這種情況的污染除以上導致單一革蘭氏陰性菌的污染因素之外，還可能由于清洗不足，預滅菌不徹底，灌裝機無菌環(huán)境的破壞，以及不良的衛(wèi)生操作所致。

③芽孢桿菌

單一的芽孢桿菌污染在絕大多數(shù)情況下是由于滅菌不徹底所致，其中包括UHT加熱溫度、時間不夠；原料乳中芽孢含量不定期增多導致殘留量過多；包裝材料滅菌或預滅菌不徹底；清洗不良以及無菌空氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障等。

此外，單一芽孢的污染也可能由于后污染所致，如UHT段80℃以上污染以及無菌均質(zhì)的后污染等。

2）混合菌株的污染

混合菌株的污染相對較復雜，但絕大多數(shù)是由于后污染引起的，其中包括封合不良，UHT冷卻段的泄漏，不良的環(huán)境衛(wèi)生以及無菌輸送過程中的泄漏等。

3、解決辦法

1）脂肪上浮的控制

在UHT生產(chǎn)過程中，適當提高均質(zhì)效果是增加乳脂肪物理穩(wěn)定性的常用辦法。但提高均質(zhì)效果并非意味著僅重視均質(zhì)壓力，均質(zhì)效果的好壞常常與均質(zhì)頭的磨損情況、單向閥嚴密程度有直接關系。

通常情況下，使用新鮮度較高且脂肪含量適中(或經(jīng)過標準化)的原料乳生產(chǎn)UHT滅菌產(chǎn)品，也會提高貨架期內(nèi)的脂肪穩(wěn)定性；當滅菌牛乳銷售周期長于3個月時，一股應進行脫氧處理，以免因氧氣的作用致使乳脂肪氫化，穩(wěn)定性下降。

2）褐變的控制

正常的UHT滅菌條件（135-140℃、3～4s)一般不會造成明顯褐變。新鮮牛乳只有在滅菌溫度過高或時間過長時，才會有明顯的褐變現(xiàn)象。因此，控制滅菌參數(shù)的穩(wěn)定是預防褐變的主要方法。

當無菌灌裝設備因任何原因停止灌裝時，牛乳在UHT滅菌器中反復循環(huán)，勢必造成牛乳嚴重褐變。此種情況下，應將滅菌器排空后以水循環(huán)，待可以灌裝后重新進料。

另外，控制生鮮牛乳的新鮮度在一定程度上也會提高牛乳的抗褐變能力。

3）蛋白質(zhì)變性的控制

為改善UHT滅菌牛乳中蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性并減輕蛋白質(zhì)變性數(shù)量，滅菌處理前應對原料乳進行常規(guī)的蛋白穩(wěn)定性檢驗。

為嚴格控制質(zhì)量，只有通過酒精試驗確認其蛋白穩(wěn)定性良好的原料乳方可進行加工，而酒精陽性乳不宜使用。

4）微生物引起的變質(zhì)的控制

減少生鮮牛乳的污染機會，及時進行凈乳冷藏。必要時進行巴氏殺菌，控制耐熱芽孢總數(shù)(不應多于100個/mL）。

合理設定UHT滅菌機組的滅菌參數(shù)(135—140℃、3—4s)，保證滅菌溫度平穩(wěn)。確保UHT滅菌機組和無菌包裝機程序設定正確，滅菌徹底，確保AIC或CIP清洗效果良好。

經(jīng)常檢查用于包材滅菌的化學消毒劑濃度是否足夠（以30％一50％的雙氧水為主)，消毒劑對包材內(nèi)表面必須涂抹均勻或浸潤良好。包裝材料應密封貯存和運輸，以免微生物污染(包材帶菌量不應多于5個/c㎡)。

監(jiān)控并保持灌裝過程中無菌環(huán)境的無菌空氣壓力及溫度。當無菌室的無菌空氣正壓被破壞時（如利樂包裝機形成的膜管開裂，或阿法拉伐AS2包裝機生產(chǎn)過程中無菌室門被打開等)，則需要重新進行設備滅菌。

包裝過程中，按設備操作要求抽檢包裝的封口質(zhì)量。當封口不良時，應立即對設備的封口溫度或電流進行調(diào)節(jié)，并應定期檢查封口元件，以免導致外源性微生物污染。

4、小結(jié)

通過以上分析可看出，控制超高溫滅菌乳的質(zhì)量首先應從原料乳入手，嚴格控制整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在工廠內(nèi)全面推行優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)規(guī)范，建立完善的質(zhì)量保證系統(tǒng)，才能最終使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。