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顾佳升中国奶协乳品工业委员会副主任
上海奶业行业协会加工专家委员会主任

（一）牛奶的巴氏消毒法　　

　　人类利用牛奶的历史可以追溯到上古时代。现代考古学表明，约在公元前七千年野牛被驯化为家牛；公元前三千年，从中分化出了专职产奶的“奶牛”。
　　人类直到19世纪80年代之前，一直以喝生鲜牛奶为主，由此而获得生存所需的营养。当时的方法是纯自然模仿式的：“边吮边食”或“边挤边喝”。因为来自健康奶牛正常乳房的生鲜牛奶，其本身的抗菌系统在自然条件下，有约两个小时左右的抑制微生物生长的能力。这种原始的消费方法，在当时自给自足而没有形成商业化消费的有限范围内，具有一定的安全性，因而在人类历史上延续了几千年。
　　历史记载同时表明，生鲜牛奶极易遭到各种微生物污染而传染疾病，一旦处理不当，就会使人致病、致死。今天我们都知道其中的原因是，当奶汁还在乳房里待挤之时，既可能遭到健康带菌牛体或病牛自身的感染，也可能在挤奶和悼念以及储运过程中被各种微生物所污染。随着社会分工的出现，牛奶生产的相对集中和消费范围的逐步扩大，其风险大为增加，这是1903年“国际奶业联合会（IDF）”成立时第一次大会讨论的主题，会议呼吁人们“不要喝生鲜奶（raw milk）改喝巴氏杀菌鲜奶（fresh milk）。”然后得到了欧美各国政府积极响应，纷纷立法：“生鲜牛奶必须经过巴氏杀菌才能供应市场。”
　　 “巴氏杀菌法”是由法国著名化学和微生物学家路易.巴斯德在1865年发明的。当时他为了解决葡萄酒“变酸”问题时，发现加热可以杀死有害的微生物，稍后又发现这种方法也适用于加工安全的“消毒牛奶”，牛奶的保存期从原来只有二个小时得以延长到了二天。他本人也因此而被公认为是“现代微生物学之父”，他提出的工艺方法被称为“低温长时间（LTLT）巴氏杀菌法。”
　　具体的做法是“将牛奶加热到62-65摄氏度，保温30分钟，随即冷却到10摄氏度以下。其特点是分批间歇式生产，故又称之为间歇式巴氏杀菌，又因其要保持杀菌温度达30分钟之久，故又称之为“保持式巴氏杀菌”。这一工艺一般不含均质工序。采用这一杀菌条件用意是，既能杀死致病菌，又可以看到因脂肪上浮而产生的“乳脂线”。当时许多人受消费习惯的影响，认为乳脂线很重要。我国沿海城市的租界里，早在上世纪20年代时也出现了采用这种设备和技术的奶品加工企业。
　　其后，由于科学技术的进步和奶制品产业的发展，发现间歇式杀菌法难以适应更大批量的商业化生产的需要，因而在20世纪的40年代又确定了巴氏杀菌的第二种工艺，即高温短时间杀菌法（HTST）：（72-75摄氏度、15-16秒或80-85摄氏度、10-15秒），形成了连续大规模生产巴氏杀菌奶的生产能力。结合洁净的灌装技术发展，保质期也延长到了十天左右（小于等于10摄氏度），美国的食品药品管理局下的公共卫生署（U.S.Department of Health and Human Services）为此做出了努力，因而受到国际奶业界的推崇。
　　今天，这两种巴氏杀菌方式都是国际上一致认可等效的。为了在整个保质期里防止“脂肪上浮”，“乳脂线”因“均质”处理而消失，这在现代大部分消费者看来已不再是个问题了，“均质奶”更受市场的欢迎。我国北京、上海、广州、天津、重庆、南京等城市也在上世纪70年代中后期，先后应用了这项新工艺。

（二）巴氏杀菌奶的优点

　　挤自奶牛乳房的生鲜牛奶，是一种农副产品属于食品工业的原料，不容许供应市场直接给消费者饮用。按重量计，牛奶中的水分超过88%，干物质含量其实不到12%，而且其中至少已经区分出了近300种不同的营养成分。从数量上来说，与其它食品相比较，奶类并没有优势。
　　然而我们的祖先早就观察到了一个事实：在新生的哺乳动物降临到地球的最初那几年月里，它们只能以奶为生！而且新生命体不仅能够健康存活，而且生长的速度，在其一生中也是最快的一个阶段。因此猜测，这些属于痕量级的营养物质由于某些当时还不知道的原因，具有特殊的高效性。享有“奶牛是人类保姆”的美誉，在所有的人类食品中，对牛奶和奶制品加以特别的垂青。
　　现代科学证明这些朴素的认识是有道理的。例如上世纪50年代有人研究了奶中的微量元素铁、发现其存在的形式是十分特殊的：亚铁离子被其它某些蛋白质基团组成的“帽子”套在中间。摄入的牛奶一路经过消化道直到回肠，这顶帽子始终保护着亚铁离子不让它被氧化为三价铁离子。过了回肠，那里是吸收铁离子的地方，“帽子”就自动脱落了！简直是天衣无缝、巧夺天工的设计。因为哺乳动物，包括人类、都无法利用任何三价铁离子。
　　又如牛奶中的钙离子，它们相互之间通过某些蛋白质和多磷酸基团的连接，形成了网状的“钙桥”结构。这种结构也有相对的稳定性，在消化道内一路保护着钙离子，不让它与其它阴离子结合而形成难溶或微溶的化合物，直到小肠部位，“钙桥”结构才解体，游离出钙离子而被摄用者充分吸收。
　　最近十来年营养学上的一个新发展，是发现了分子最较小的、具有独立空间结构的蛋白质单元，如由十个以下的氨基酸组成的多肽类物质，对生命体有着高效专一的特定生理功能。奶里存在着多种这样的多肽，而且越来越多的研究发现，乳蛋白质是富含这类“蛋白质单元的仓库”，在合适的条件下就会释放出来满足机体的需要。因此奶汁是一种具有生理活性的生物体腺分泌物的概念，日益引起了社会的广泛重视。
　　由此可见，绝对不是牛奶中营养物的数量而是其质量，决定了牛奶的高度营养性能！这是人类之所以特别垂青牛奶和奶制品的真正原因。但是奶汁的种种优点是以奶汁里“乳蛋白质不变性”为前提的；而引起乳蛋白质变性的主要因此是受“热”。
　　自路易.巴斯德在1865年发明了牛奶的消毒法之后一百五十年来，奶业科技有了新的发展，产生了不同的热处理加工技术；因此世界各国政府对20世纪初期的法规作了修正：“生鲜牛奶必须至少经过巴氏杀菌才能供应市场。”同时对不同的加工方法所得到的产品，也作了深入的比较研究，结果有如《液态奶制造技术一览表》所示。

成品名称	技术类别	主要工艺参数	总β乳球蛋白变性率[%]	糠氨酸[毫克/升]	产品保质期
鲜奶	第一类巴氏杀菌	63oC/30分钟 72oC/15秒	0.48	0.20	≤10oC,≤10天
鲜奶延长保质期(ESL)	第二类巴氏杀菌	75oC/0.2秒+133oC/0.5秒	10.48	0.54	≤10oC,≤45天
灭菌奶直接超高温瞬时	第一类 UHT灭菌	75oC/0.2秒+140oC/1秒 75oC/0.2秒+145oC/2秒	20.70 40.42	1.46 3.90	常温下，≤9个月
灭菌奶间接超高温瞬时	第二类 UHT灭菌	110oC/20秒+137oC/4秒 110oC/20秒+140oC/1秒	95.66 95.64	26.27 26.09	常温下，≤9个月
灭菌奶一步保持法	第一类保持灭菌	120oC/600秒	99.91	186.98	常温下，≤12个月
灭菌奶二步保持法	第二类保持灭菌	80oC/60秒+120oC/900秒	99.96	276.18	常温下，≤12个月

　　其中，“总β乳球蛋白变性率”表达的是生牛奶中活性蛋白质营养功能，经过加工后的损失程序，越低越好；“糠氨酸”则是属于“呋喃类”的化学物质，生牛奶中几乎没有，含量越高越不好；这是国际奶业普遍用来评估奶和奶制品品质的两个重要指标。
　　显然，不同工艺所得到的液态奶成品的内在品质，从上至下逐步降低；而产品所提供的方便性则逐步上升；其原因在于牛奶所遭受的“热损伤”不同。
　　巴氏杀菌奶的主要工艺生产过程是：收集生鲜奶、过滤、脱气、冷却贮存、标准化，均质、杀菌、迅速冷却并及时灌装和分发上市。国际上许多国家都规定作为巴氏杀菌奶的原料的生鲜牛奶“只能经过一次加热杀菌”。这样制得的巴氏杀菌奶色香味与生鲜牛奶无异；营养成分及其功能，与生鲜牛奶最为接近。以具有重要免疫功能的乳铁蛋白为例，巴氏杀菌牛奶的含量是灭菌牛奶的一千八百倍！
　　“巴氏杀菌未能”在确保饮用安全的前提下，是对牛奶“热损伤”最小的一种加工方法。因此“巴氏杀菌奶”在世界上历来被称尊为“鲜牛奶（fresh milk）”，与生鲜牛奶（raw milk）和其他各种液态奶，例如“灭菌牛奶（UHT）”相区别。