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为什么这种牛奶能够保存数月?

一般而言,牛奶的保质期不长。即便采用巴氏灭菌法杀灭了其中大多数细菌的牛奶也只能在冰箱里储存10-15天。这个期限貌似已经够长,但在过去的50-60年内,牛奶在不冷藏的情况下,在便利店货架上保存时间却不是以几天或者几周计,而是好多个月。随处可见的蜡纸盒包装奶都进行了灭菌处理,其中的某些效应已经耳熟能详,而某些效应你可能从来未曾耳闻。

因发明人路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)而得名的巴氏灭菌法可以杀灭结核杆菌及其他几种致病菌。巴氏灭菌法将牛奶加热到72℃并保持此温度大约15秒钟,然后让温度冷却下来。这个温度不会杀灭任何微生物,在牛奶冷藏和食用时,很多无害菌依然会存活下来。最近刚从昆士兰大学退休的乳制品专家希尔顿·迪斯(Hilton Deeth)说,美国澳大利亚和新西兰等国市面上出售的大多数牛奶都采用巴氏灭菌法。

采用超高温瞬时灭菌(Ultra-heat-treated,UHT)的牛奶可以储存很多个月(图片来源: iStock)

然而,很多欧洲国家却流行超高温瞬时灭菌牛奶(Ultra-heat-treated,UHT,在中国也被称为常温奶)。这种奶的灭菌过程中会把温度提升到巴氏灭菌法的两倍——140℃,而灭菌时间却只有3秒。如此高的温度会瞬间杀灭所有细菌以及大多数高温耐受力较差的细菌孢子。这种牛奶几乎无菌,因此只要装在消毒容器里就能保存非常长的时间。在牛奶中没有细菌的情况下,只要保持包装完整就不会腐败。

但是迪斯警告说,即便常温奶也不能保证不腐败。它的设计储藏温度是20-30℃,因此如果用货船装载UHT牛奶经过赤道附近的热带地区,或者船只本身通风性能差,或者牛奶在热带地区的码头滞留时间太长,幸存下来的少数孢子也会活化并诱发牛奶腐败。与此同时,这种长期保存的牛奶中也会发生某些奇特的变化:包装内可能会出现凝胶,如果打开包装想把牛奶倒出来,"就会像是粘稠的酸奶或者结成块状的牛奶沙司,"迪斯说。

出现这些问题的原因可以追溯到高温灭菌工艺中的化学反应。瞬间的超高温会导致牛奶蛋白质变质。原有乳清蛋白质被拆散后,形成了活性很差的链状结构。因形成可口的焦糖味道而著名的美拉德反应(Maillard Reaction)就是牛奶中的蛋白质和糖之间发生的一种化学反应,同时也是吐司、咸肉和其他很多棕色食品的颜色来源。另外,如果不做预先处理去除一种名为"纤溶酶"的物质,高温还会导致这种酶发生一等程度的崩解,产生一种含硫复合物,从而使牛奶出现一种臭鸡蛋气味,这种气味需要一周时间才能完全消散。

如果纤溶酶保持活性,将会切断多种蛋白质,使蛋白质从原本所在的位置释放出来,并相互组合成新的结构。这可能就是牛奶中凝胶状物质的来源。美拉德反应可能是常温奶要比巴氏灭菌奶更甜的原因。迪斯强调说,常温奶的颜色也要比巴氏灭菌奶更白。这或许是乳清蛋白及其他物质能够反射光线的缘故。此外,硫分子也造成牛奶异味。

经高热灭菌处理的常温奶无法制作奶酪等奶制品(图片来源: iStock)

由于不同人群对这些异味的接受能力不同,常温奶在世界各国的市场占有率存在很大差异。例如,牛奶消费量迅速增长的中国到处都有常温奶出售。"中国乳制品市场规模以10%大年增长率迅速扩大,并且这种趋势已经持续了好几年,"迪斯说。"中国常温奶的销量十分巨大。"澳大利亚、新西兰和德国等国乳制品产业取得发展的推动力之一就是长保质期牛奶对中国的出口。

然后,历史悠久的常温奶存在一个显著的缺点:无法以此制作奶酪。奶酪的制作是一个两步流程:首先使用凝乳酶将蛋白质切断,然后结团凝固形成凝胶状的奶酪。迪斯说,遍布混合液各处的变质乳清蛋白质阻止了凝胶的形成(巴氏奶中只有5-10%的乳清发生变质,因此不会出现这一问题)。对此,迪斯做过艰苦的研究工作。他曾经和一位博士后一道测试了所有的情况,但仍未能最终解决问题。

"有天早晨我来到实验室,"迪斯回忆说,"那位博士后说,'我准备了一块凝胶想做成奶酪…'但我后来直到凌晨1点才离开。奶酪一般会在两个小时候凝固,但是这块所谓'奶酪'却足足花了11个小时才固化。"要想用常温奶制作奶酪仍然需要继续研究,他说。即便未来能成功,做出来的也多半是类似白软干酪的含有大量水分的产品。

同时,由于所含有效酶数量不足,未来的常温牛奶制作的奶酪的味道估计也不会太好。


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