二氧化碳能降低未处理原料乳中酶的活性水平,这可减少产品在运输和储存过程中异味的产生。有报道显示,二氧化碳可使HTST杀菌乳的货架期由19天延长到45天(还依赖于包装材料的选用)。二氧化碳的直接注射仅需要对加工工艺进行简单的改进,但是注射点因产品不同而不同。当二氧化碳被适当的混合到乳制品中,不会改变产品的味道、气味和外表。
目前,二氧化碳已经在15种以上的农家干酪生产上中应用。在应用这种技术时,600-1100mg/kg的二氧化碳被直接注射到奶油中,碳酸化的奶油进入到奶油(凝块)混合机,产品被障碍包装材料包装。产品货架期的延长取决于产品中二氧化碳的*终含量,以及在储藏过程中的包装系统的障碍性能。
农家干酪包装采用铝箔或聚烯烃,*终二氧化碳含量在400mg/kg,足够抑制典型的革兰氏阴性腐败菌,如肠杆菌属、假单胞菌以及酵母菌和霉菌,冷藏产品的货架期可以延长到8周或更长。冰淇淋和冷冻酸奶也能因加入二氧化碳而获益,二氧化碳的含量达到1000mg/kg时能使冰淇淋的货架期延长75%-125%。
因为被许可使用的细菌素是有限的,所以科研人员开始研究间接添加细菌素的方法。例如,如果微生物在发酵乳加工时就具有合成细菌素的能力,这种乳制品自身就可建立了一种防护系统,它不需要FDA的许可或标签声明。
利用细菌的抗菌代谢产物来延长乳制品的货架期,符合当今食品工业减少化学添加剂的发展趋势。
因为细菌素的蛋白质本质,所以细菌素当被作为乳制品的一部分,食用后在消化道中可以降解。但在利用这些技术时,盐分、水活度、后加热工序和包装环境等也是非常重要的影响因素。
过氧化物酶天然存在于牛奶中,与过氧化氢和硫氰酸盐一起形成抗菌系统。牛奶中基本不含过氧化氢,但是它可由牛奶中的乳酸菌生成。牛奶中有不同浓度的硫氰酸盐存在,这主要与奶牛的饮食有关。然而,为了活化牛乳中的过氧化物酶系统,通常需要添加硫氰酸盐。
乳过氧化物酶系统抗菌模式涉及腐败性微生物细胞质膜的毁灭性变化。革兰氏阴性菌,如埃希氏菌属大肠杆菌,比革兰氏阳性菌更容易被乳过氧化物酶系统杀死和融解,这可能是因为细胞壁组成和厚度的不同。近几年,大量研究工作集中在通过乳过氧化物酶系统来破坏牛奶中的病原体以延长乳制品货架期。研究表明,在冷冻鲜牛奶中乳过氧化物酶系统的激活可延缓假单胞荧光菌的生长,大约是4℃时200h或30℃时20h。
标准的巴氏杀菌温度(72℃)不会灭活乳过氧化物酶,然而温度大于80℃时就能破坏其活性。研究表明,在鲜乳和消毒乳中通过保持硫氰酸盐和过氧化氢浓度,每48h激活乳过氧化物酶系统,可提高冷藏牛奶质量,在4℃、8℃、16℃下产品的货架期可延长3-16天。已经有人研究通过乳过氧化物酶天然抗菌系统抑制由革兰氏阴性病原体引起的巴氏杀菌后污染。研究还表明,乳过氧化物酶系统被激活后,会显著破坏原料奶中的大肠杆菌;然而一旦牛奶被加热杀菌或制成高水分干酪,乳过氧化物酶就会失活,残留的大肠杆菌就能够生长,所以乳过氧化物酶在这类干酪中是不能确保乳制品安全性的。