搅拌型酸奶生产中易出现的质量缺陷及控制

2013-08-15鞠印凤崔立雪

中国乳业 2013年4期

文 / 鞠印凤崔立雪

（1 黑龙江龙丹乳业科技股份有限公司；2 东北农业大学食品学院）

民以食为天，食以“乳”为先。在乳品中酸奶又因其独特的风味及较高的营养价值和保健功能成为其中的首选食品，越来越受到人们的普遍重视和欢迎，酸奶加工业在全世界范围内也得到快速发展，在我国也具有良好的发展前景。然而在现代规模化酸奶生产中出现的质量问题却不容忽视。这些质量问题也成为酸奶生产质量控制的瓶颈，也是酸奶批量生产中质量控制的关键环节。本文就搅拌型酸奶生产中易出现的质量问题进行了阐述，并对其产生原因进行了分析，提出了保证酸奶质量应做好的几项工作，希望对生产实践具有一些指导和借鉴意义。

1 酸奶生产中常见的质量缺陷

国际乳品联合会（IDF）对酸奶的定义为：酸奶是一种半固体的乳制品，由加热处理的标准化乳的混合物，经嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的协同作用发酵而得到的乳制品，最终产品中必须含有大量活菌。

酸奶在生产过程中常会出现培养时不发酵、产酸缓慢，乳清析出，凝固不坚实、组织状态比较稀，出现气泡和异常味，口感粗糙、不细腻、有颗粒产生，后酸化严重等质量问题。其中乳清析出和培养中产生颗粒是搅拌型酸奶生产中最常见的质量问题。

2 质量缺陷产生的原因

2.1 不发酵或产酸缓慢

2.1.1 抗生素等残留物

如果原料乳中含抗生素、清洗剂、消毒剂及防腐剂等残留物，其残留物在酸奶发酵过程中会抑制乳酸菌的正常生长，使其生酸非常缓慢，残留量大会导致酸奶根本不发酵。抗生素主要来自于奶牛患病期间食用抗生素药物治疗后在牛奶中有一定量残留或者人为添加以防止原料乳变质。清洗剂和杀菌剂是乳品厂用来清洗和杀菌的化学物品。这些化合物（如酸碱清洗液、碘灭菌剂、季铵类化合物、两性电解质等）的残留会影响菌种的活力。

2.1.2 噬菌体污染

据报道，在所有牛奶的环境中都存在噬菌体，噬菌体可导致生产时间延长，产品质量下降，甚至整批产品遭到破坏。在实际生产中，噬菌体会使发酵时间延长至8～10 h，也会导致乳清析出严重。

2.1.3 菌种添加量不够或活力不够

在生产过程中对菌种的添加没有按照应有的添加量进行，或者本身菌种活力不够而导致发酵过程缓慢或者根本不发酵的现象产生。

2.1.4 乳中含有其它天然抑菌物质

牛乳中存在不同的抑制因子，这些物质包括乳中的抑菌剂、凝聚素、溶菌酶和乳过氧化物酶系统等。如大量的白细胞有吞噬乳酸菌的作用；由于对原料乳杀菌不彻底，使乳中的过氧化物酶、溶菌酶等抑制物质没被破坏；乳中游离脂肪酸也会抑制乳酸菌生长，有的原料乳含脂肪酶多或贮藏过程中牛乳被脂肪分解菌污染，均能引起乳中游离脂肪酸含量增高。但乳中存在的抑制物质一般对热敏感，加热后即被破坏。

2.2 乳清析出

乳清析出是指在牛乳凝胶表面出现乳清液体，这是酸奶生产中常见的质量缺陷。如果凝胶网络结构被破坏，或者凝胶产生大量的结构重组，乳清分离现象常会出现。

生产酸奶时，由于乳酸菌分解乳糖生成乳酸，乳中的酪蛋白由原来的胶粒状态转变为网状的凝胶结构，将乳中的水分和脂肪包裹起来形成凝块。当工艺条件合适时，水分和脂肪被锁在凝乳网络中；当凝乳微粒受到震动收缩或被破坏而变小时，水就从酪蛋白的网络结构中流出，造成乳清析出。酸奶生产中牛乳的迅速酸化和较高的发酵温度是乳清析出的主要原因。

2.2.1 原料乳热处理不当

酸奶生产中对原料乳的热处理作用除杀菌外，还可使乳清蛋白变性并参与形成酪蛋白的网状结构，之后乳清蛋白的持水能力会增强。乳清蛋白变性后亲水键展开可吸水，这样可以减少乳清析出。对原料乳进行适当的热处理，在凝固过程中，酪蛋白与乳清蛋白能够相互作用，从而使游离的乳清蛋白得以充分利用。但如果热处理不当，温度偏低或时间不够，就不能使大量乳清蛋白变性，容纳更多的水分，并且具有最小的脱水收缩作用。如热处理温度太低，乳清蛋白会因未完全变性而失去持水的功能；如温度过高，乳清蛋白会因过度变性而失去持水能力。据研究，要保证酸奶吸收大量水分和不发生脱水收缩作用，至少要使75%的乳清蛋白变性，这就要求85 ℃/20～30 min或90 ℃/5～10 min的热处理。

2.2.2 发酵时间过长或发酵温度过高

直投式菌种培养温度为（43±1）℃，发酵时间为3.5～5.0 h时，产品口感和风味最佳。如发酵时间延长，乳酸菌会继续繁殖，使酸含量不断增加，过度的酸性会破坏原来已经形成的胶体结构，使其容纳的水分游离出来形成乳清。同样，培养时温度过高也会使酸奶在培养中急剧产酸而导致乳清析出。

2.2.3 破乳时间过早

在发酵还没有达到终点酸度时就对产品进行搅拌，会较早地破坏产品的凝乳状态。此时，乳蛋白质的胶体结构还未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，或者因持水能力低而导致乳清析出。

2.2.4 原料乳总乳固体含量低

当原料乳总固形物含量低时，尤其是蛋白质含量低时，其在发酵过程中的持水能力就会不足，导致凝乳不结实，乳清易析出。乳总固体含量低，也会影响产品的口感和风味。

2.2.5 原料乳掺假

原料乳不新鲜，酸度超过18°T或掺杂使假严重，乳清易析出。这是因为原料乳中的蛋白质发生变化，造成亲水力降低。

2.2.6 原料乳中含有抑菌物质或抗生素

原料乳中的抑菌物质或抗生素会抑制乳酸菌生长，使其生酸非常缓慢，杂菌生长迅速，使蛋白质变性脱水，造成乳清分离。

2.3 出现气泡和异味

酸奶有时会出现气泡（凝乳中有断层和裂纹）或异味（苦味、涩味）。原因主要是原料乳本身有异味。这是因为原料乳中的乳脂肪吸附异味能力比较强，当挤奶场地不卫生，或放置时间长，很容易产生异味。另外，掺杂使假也是原料乳产生异味的的主要原因。虽然发酵产生的香气可适当掩盖原料乳的异味，但当异味严重时就会使酸奶也产生异味；生产过程中半成品受到污染，也会使酸奶产生异味；原料乳经过长时间杀菌也会产生强烈的蒸煮味，使酸奶的口感不佳，色泽也不正常。

2.4 酸奶硬度不够，组织状态稀薄

原料乳中蛋白质含量低，总乳固体含量低，菌种选择不当，发酵温度偏低，破乳时间过早，原料乳热处理和均质处理不当等，都可能造成产品硬度不够，组织状态比较稀薄。发酵终止pH值应控制在小于4.3，然后再终止发酵确保酸化充分。

2.5 口感粗糙，有颗粒

酸奶口感粗糙，不细腻，有颗粒，主要原因为：原料乳用奶粉配制，溶解不充分，而对原料均质不当；菌种活力差，发酵时间过长，造成酪蛋白收缩脱水；杀菌温度过高，在接种温度和培养温度都高的情况下，造成磷酸钙沉淀，乳蛋白颗粒变性；原料乳灭菌时间过长，过度的加热使凝胶体粒子收缩；灌装过慢，破坏了凝乳结构。归纳起来，主要有以下几个方面的影响因素。

2.5.1 温度

温度是影响发酵微生物生长的重要因素。嗜热链球菌的生长适宜温度为40～45 ℃，保加利亚乳杆菌则为45～50 ℃。研究结果表明，43 ℃是最佳发酵温度，在这个温度下，得到的酸奶制品风味协调，口感较好。发酵温度过高或过低，均会导致菌种中各种菌株比例的变化，从而影响酸奶正常产酸、增稠，并会使乳清析出。因此，要生产出最佳组织状态的酸奶，发酵温度的控制是至关重要的。

2.5.2 菌种溶解情况

在添加菌种采取直投方式时，如搅拌时间不够，菌种就会溶解不充分，导致发酵过程中，菌种单位活力高的区域产酸过快，而产生蛋白质聚集的现象，以及生产中经常出现的颗粒和假蛋白质变性点。也可前期用无菌水将菌种先溶解再加入培养罐中，但这样会增大污染的几率，一定要做好无菌防护工作。

2.5.3 杂菌

牛奶是微生物最好的培养基，因此，牛奶中易含杂菌。杂菌数较高的原料乳酸度会升高，即使以高温处理过的奶粉，其中仍有细菌芽孢存在。而在酸奶发酵的过程中，当温度适宜时，这些杂菌就会产酸、产气，使产品出现凝块，粗糙多孔，凝块悬浮，造成整批产品出现质量缺陷。

2.6 后酸化严重

由于保加利亚乳杆菌在酸性条件下继续产酸而导致酸奶的后酸化作用，使酸奶风味劣变，酸度过高，难以被消费者接受，而Nisin对嗜热链球菌基本无明显的影响，但对保加利亚乳杆菌会起到一定的抑制作用，由于它仅对革兰氏阳性菌，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、双歧杆菌、棒杆菌、李斯特菌和乳杆菌有抑制作用，所以在保质期内它能协助控制酸奶的后发酵，使酸奶的酸度始终保持在适宜的程度。

3 预防措施

3.1 做好原料奶的检验工作

3.1.1 感官检验

取少量牛奶于小烧杯中，煮沸，并对其进行感官检验。通常优质的牛奶应呈乳白色或稍呈淡黄色，具有一种天然的乳香味，不新鲜的牛奶在煮沸时会有蛋白质变性现象。

3.1.2 理化检验

理化检验包括掺杂使假检验，如滴定酸度、加碱检验、酒精试验、洗衣粉检验、亚硝酸盐和硝酸盐检验、双氧水检验等，以及各项理化指标检验。酸奶用原料奶中不得有掺杂使假项检出，酒精试验合格，滴定酸度小于18oT，高于18oT的原料奶即使酒精试验合格也已经不新鲜。

3.1.3 微生物检验

原料奶中的细菌数过高表明其品质已经下降，酸度升高，蛋白质的热稳定性降低，同时，乳中的芽孢、嗜冷菌及致病菌等数量也会相应增加，这将影响产品加工后的保质期及安全性。原料奶的细菌总数可以使用美兰试验进行估测，要求杂菌数不高于500 000 CFU/mL。

3.1.4 抗生素残留检验

仪器检测和生产前小试可同时进行；两者同时合格方可进行生产。

3.2 做好生产过程中的控制工作

很多质量缺陷都是在生产过程中出现的，所以首先要选择适合搅拌型酸奶生产的工艺，严格按照工艺要求及各关键控制点进行操作：从原料乳的选择到配料溶解时间再到均质；从杀菌温度到培养温度的控制；从菌种添加量到菌种的溶解；从破乳时间的控制到打冷时间的掌握等。如原料奶总乳固体比较低，可以对其进行标准化，可以选择添加脱脂淡粉的方法，也可选择对原料奶进行浓缩的方法。如果发生噬菌体污染，可更换2 种不同菌种，待发酵时间恢复正常时再更换回原来的菌种，同时要保证清洗和杀菌效果。