同样加工处理 国外消费者却不爱浓纯香牛奶

文/吴艺璐

牛乳是少数营养完全的食品之一,含有丰富的脂肪蛋白质及其他营养分,造成牛奶风味口感不同的原因有很多,从乳牛本身的品种、饲料、营养、管理方式、加工….等等都是影响因子,接下来就让我们从加工方面为大家简单地来来做介绍吧!

如前文《台湾牛奶比国外醇香的秘密》所提到的,台湾鲜乳主要以UHT热处理条件杀菌,那大家一定会有一个很大的疑问:既然都是使用UHT(ultra-high temperature, 135~150℃,2~10s)杀菌条件,为什么有些品牌稀、有些品牌喝起来又那么浓厚呢?

这是由于乳品厂会在鲜乳制作过程中进行「标准化」,将乳脂肪进行调整,让消费者喝到的每瓶牛奶口感都是相同的,不会有这瓶比较浓、这瓶比较稀而造成消费者对厂商的负面印象。(注一)而每个厂牌标准化的脂肪含量当然不一定都一样,目前台湾乳牛生乳乳脂肪平均含量约在3.7~3.8%左右(张菊犁,2007),鲜乳中乳脂肪含量调整越高,口感则相对较滑顺、浓厚。

有些国外厂牌及国内鲜乳的乳脂肪含量相同,为什么喝起来的口感和台湾不太一样呢?

其实每个国家的标准及国情都不同,以UHT热处理为例,通常设定的条件为135~150℃,2~10秒。而在如此高温条件下,时间长短若仅差一点便会造成加热效果显著的差异。除了热处理条件不同,加工方式不同当然也会影响牛奶的风味——板式加热还是管式加热?直接加热还是间接加热(注二)?

另外,使用哪种均质方法也都会有一定程度的影响。均质会将乳脂肪球打成小颗粒,使脂肪球均匀分散在牛奶中。均质机主要利用高压来将乳脂肪球打小,作用原理就类似汽车的汽缸,而不同的均质阀设计可能会造成打出来的乳脂肪颗粒大小不同,均一度也不同,当脂肪球颗粒越小,口感当然也就越绵密。

UHT奶经过高温灭菌处理后会产生许多「cooked」和「flat」风味,不被国外消费者接受,主要是由蛋白质变性梅纳反应或脂肪氧化所产生的物质

再来谈谈前文所提及的梅纳反应 (Maillard reaction)吧!

以UHT热处理的鲜乳,会造成牛奶具有加热焦味及浓厚味道(cooked and flat flavors)(注三),梅纳反应便参与其中。梅纳反应为一种非酵素性的褐化反应,在牛乳的加热过程中,乳糖以及其前身物:葡萄糖及半乳糖,会与蛋白质中碱性胺基酸(主要为离胺酸)之胺基进行梅纳反应,形成各种不同的风味物质,然而这是外国人较不能接受的口味,他们认为这种浓纯香反而是不好的,属于off-flavor,因此反而致力于将牛奶中的这些风味去除,让牛奶比较甜、稀(Meunier-Goddik and Sandra, 2011)。

另外,常常与梅纳反应搞混的焦糖化 (caramelization),也是参与改变乳风味的一份子。焦糖化亦属于非酵素性的褐化反应,与梅纳反应不同的是它并非糖类与胺基酸反应,而是糖类本身在高温环境下裂解(Pyrolysis,指在无氧状态下高温分解),糖的结构会被打散,产生一些香气分子,而散发出特殊的焦糖味,不过由于牛奶加热时间短暂,焦糖化产物并非主要影响乳风味的物质。

除了加工过程,产品的保存期间风味也会逐渐改变唷!

制作好的鲜奶在储存期间中,氧气、明亮的光线金属离子因素可能会使脂肪或蛋白质等成分氧化(注四)。此外,当大家把开封后的牛奶放入冰箱,常常会觉得再拿出来喝的牛奶会有「冰箱味」(闻起来有点像湿掉的厚纸板),这种奇怪的味道除了因为牛奶很容易附着异味外,还有来自空气中氧气的氧化作用等。

因此!包装材料的不同,如纸盒(refrigerated carton, shelf-stable carton等)、铝箔包与塑胶瓶(高密度聚乙烯,high-density polyerhylene, HDPE)的差别等,也会影响鲜乳风味(Aardt, Duncan, Marcy, Long, and Hackney; 2001),若要长期保存,如灭菌乳(保久乳)及目前各大卖场所贩卖的ESL奶(extended shelf life milk),为了防止外面的水及光线进入,并确保密封完全,其包装即经过设计、使用多重材质包装,减少微生物入侵的机会,以达到延长保存期限与风味的目的。也会使用其他的惰性气体(如氮气)来充填,以减少氧化的机会。

影响牛奶风味的因素数也数不完,变数有千千万万种!若要细细讲,光梅纳反应的部分就可以出一本书了!但不管喜欢哪种厂牌的风味或口感,目前市面上贴着鲜乳标章的「XX鲜乳」,且成分标示着100%生乳,一定都是经过政府把关,民众可以安心饮用的健康鲜乳!

备注

注一:不过也有少数厂商及牧场以不调整做为卖点,如义美柳营等的成分无调整鲜乳。

注二:间接加热为生乳透过板式或是管式热交换器来加热,相较于蒸气喷洒的直接加热法,间接加热其到达目标温度的时间较缓慢,因此牛奶处在高温的时间长,易产生不好的风味。

注三:梅纳反应会形成各种不同的风味物质——梅纳丁(Melanoidins,由梅纳反应所产生之物质总称),如苯甲醛(benzaldehyde)、丙烯醛(acrolein)、麦芽醇(maltol)、联乙醯(diacetyl)、乙醛(acetaldehyde)、异丁醛(isobutanal)、1-丁醇(1-butanol)、2-甲基丁醛(2-methylbutanal)、3-甲基丁醛(3-methylbutanal)等等,其中联乙醯(diacetyl)被认为是造成「heated」 flavor的主要风味物质(Zabbia et al., 2012.)。除了梅纳反应外,UHT奶加工过程中会产生许多风味物质,而外国人所不爱的「加热臭」(cooked flavor)主要是由乳清蛋白变性产生的含硫化合物所引起,但这些风味物质会在储存过程中消散,此时,甲基酮及aliphatic aldehydes会随着时间增加,而转变为stale flavor,这些都是国外消费者不能接受的味道。乳风味依照Shipe et al. (1978)分为四类:

1.cooked or sulfurous: 在较严苛的加热条件下所产生的风味物质。起初认为硫化氢为主要引起cooked flavor的化学分子,但近几年发现,二甲基硫(dimethyl sulphide)及甲基硫醇(methanethiol)可能才是造成此风味的最主要因素,与梅纳反应无关。2.heated or rich: 由牛乳中乳糖及半乳糖与胺基酸相互作用,经由梅纳反应所产生的风味,其反应机制及产物还尚未完全清楚明了。3.caramelized: 焦糖味,经过加热处理后,由糖类分子本身氧化而产生的特殊风味。4.scorched: 即所谓的「焦味」。

通常由加热引起的乳风味改变决定于加热时间和达到目标温度的时间、储存时间的长短和板式热交换处理器的数量等。

注四:牛奶营养丰富、成分复杂,其中包含不饱和脂肪酸,若受到单态氧(Singlet oxygen)刺激,便会造成脂肪自氧化反应启动,使牛奶产生酸败味(主要为酮类醛类),可能因子包括光照、酵素、金属离子、放射线或过氧化物等。以金属离子为例,这些离子借由分解氢过氧化物,使脂肪自己不断氧化,由于无论是氧化或还原的金属离子都可以分解氢过氧化物 (hydroperoxide),因此只要出现很少量的铜离子,便会造成反应不断循环发生(Brien and Connor; 2011)。

参考资料

陈彦伯。2014。乳品加工学讲义。中兴大学动物科学系

张菊犁。2007。近十年台湾荷蘭牛性能改良(DHI)回顾与展望。新竹畜试所。

●Aardt M. van, S. E. Duncan, J. E. Marcy, T. e. Long, and C. R. Hackney, 2001. Effectiveness of Poly(ethylene terephthalate) and High-Density Polyethylene in Protection of Milk Flavor. J. Dairy Sci. 84,1341-1347.

●Attabi et al., 2009. Volatile Sulphur Compounds in UHT milk. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 49: 28.

●Cadwallader et al. 2007. Flavor of dairy products. American Chemical Society Press. Washington DC, USA.

●Clark et al., 2009. The sensory evaluation of dairy products. Second edition. Page 73 fluid milk and cream products. Springer Science+Business press, Germany.

●Meunier-Goddik and Sandra, 2011. Liquid milk products: pasteurized milk. Elsevier Ltd.Meunnier-Goddik L., 2011. Liquid milk products | Liquid Milk Products: Pasteurized Milk. Encyclopedia of Dairy Sciences (Second edition) Pages 274-280.

●O’Brien N. M. and T. P. O’Conner, 2011. Milk Lipids | Lipid Oxidation. Encyclopedia of Dairy Sciences (Second edition) Pages 716-720.

●Peterson et al., 2007. In Flavor of Dairy Product. Page 253 effect of processing technology and phenolic chemistry on ultra-high temperature bovine milk flavor quality. ACS symposium series, Washington DC.

●Zabbia et al., 2012. Undesirable sulphur and carbonyl flavor compounds in UHT milk: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 52: 21.

●作者吴艺璐,中兴大学动物科学系。本文已获本人授权同意。以上言论不代表本报立场。ET论坛欢迎更多声音与讨论,来稿请寄editor@ettoday.net