甘肃省褐色酸乳工艺发展现状及问题

李义恒，王 莹，王启慧，李晓娇，朱妍丽，焦瑶瑶，马瑞娟，文鹏程*

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃省乳品加工工程实验室，甘肃 兰州 730070）

伴随着中国经济的高速发展，人们的消费水平得到大幅提高，使得国民对食物卫生水平和膳食营养搭配的认识更加科学化。近年来，我国乳制品的需求量和消费量一直保持快速增长，其中增速最快的属酸乳品类[1]。酸乳以其丰富的营养、良好的口感和促进消化等优点受到广大消费者的喜爱[2-3]。甘肃省有着漫长的乳业发展历史，经历过复杂的发展过程，长期处于产业化发展不均衡、规模小的困难阶段。自省内产业经济转型后，乳业的发展才进入正轨，产业化体系扩张明显，酸乳的加工工艺也越来越先进，市场销售热度越来越高。褐色酸乳是近几年刚刚出现的一种酸乳新品类，是酸乳发展进程的又一个新趋势，具备更富有特色的品质优势。国外大品牌已经对相关工艺进行了研究和优化，部分产品已经推出；国内大品牌也紧随其后，引进相关工艺并利用优质菌种进行产品生产，同时投入大量的科研经费进行工艺优化，并且也有独立的产品投放市场。目前，甘肃省属的大型乳企也有所行动，积极跟进工艺改革，抢占市场份额。本文从多个方面对甘肃省褐色酸乳的现状和问题进行论述，以期为褐色酸乳工艺的进一步研究和优化提供参考。

1 甘肃省乳制品产业发展进程及问题

1.1 甘肃省乳制品产业的发展进程

随着乳制品产业的快速发展，2017年召开的中国奶业20强峰会上相关数据显示，我国有规模以上乳制品加工企业627 家，年销售总额突破3 500 亿。自20世纪70年代以来，随着酸乳逐渐占据乳制品市场，产品经历了品牌化、高端化、国际化等发展阶段[4]。甘肃省是六大牧区之一，具备天然的优势牧草资源，并与青海和内蒙古牧区相邻[5]。由于多种因素的干扰，甘肃省乳制品加工产业没能及时抓住高速发展的契机，在过去较长时期内省内乳制品产业一直处于底子薄、基础差、行业资金短缺的艰难发展阶段。20世纪90年代初以后，省内乳制品产业在省属乳制品企业发展的带动下得到较快发展，并且畜牧业和乳制品加工产业协同发展的正确导向使得市场结构不断被完善。同时，随着奶源基地建设的加强和原料乳供应量的不断提高，企业在良好的生产环境下不断发展，甘肃省先后形成一批集奶牛养殖、乳品加工、市场销售为一体的乳制品企业，投放的产品涵盖纯牛乳、低温酸乳、常温酸乳等品类。近年来，褐色酸乳作为一种刚刚萌芽的新型酸乳品类，以其独特的口感风味深受消费者喜爱。褐色酸乳已经成为乳制品产业未来一个阶段的发展方向，部分省属乳制品龙头企业对开发褐色酸乳市场表现出了极大的兴趣。

1.2 甘肃省乳制品产业发展中的问题

乳制品产业是畜牧业的重要组成部分，乳制品产业的发展有助于改善我国国民的膳食结构，提高国民身体素质；同时，乳制品产业的发展也有助于促进农业结构调整，实现农产品增值，提高农民收入。虽然甘肃省作为我国六大牧区之一，草业、畜牧业是其天然优势产业[6]，但是甘肃省乳制品产业的发展相较于乳制品产业发达的省份起步晚、差距明显、制约发展的因素多。同时，由于乳制品产业链长，受到奶源收购、加工和销售等多个环节的共同影响，甘肃省乳制品产业在过去长期的发展过程中一直存在加工规模小，产业化程度低、质量监管体系不完善、原料乳产量低、乳制品结构单一及品牌效力低等多方面的问题[7-8]。首先，在发展过程中，省内形成了规模不等的品牌40多种，省属企业生存的市场竞争压力大，导致企业常年处于负利润经营；其次，乳制品企业在过去一段时期内缺乏政府的强力支持，导致企业的奶源市场紧缺和乳制品销售额低下；同时，多数乳制品企业的硬件设备落后，生产乳制品的成本过高，企业发展处于举步维艰的局面，而乳制品产业的发展与企业的发展息息相关。

2 褐色酸乳工艺研发中的壁垒及驱动力

2.1 褐色酸乳工艺研发中的壁垒

最早的褐色酸乳出现在乌克兰，是当地一种传统乳制品，后流传到俄罗斯及东欧[9]。2015年以前，国际上对于将美拉德反应应用到酸乳生产的研究很少。同时，美拉德反应的褐变过程中会产生部分对人体有害的副产物，如5-羟甲基-2-糠醛[10]、糠醇[11]和甲基乙二醛[12]等。因此，美拉德反应在食品工业上的应用不成熟，在质检要求较高的乳制品中的应用甚至还没有起步。在市场上进行销售的褐色酸乳产品仅有日本的养乐多、俄罗斯的格瓦斯等几种产品。2016年以后，国际上对美拉德反应应用范围的研究不断深化，也使得美拉德反应被更加广泛地应用：Guo Yang等[13]研究用美拉德反应制备松子油微胶囊抗氧化壁材；Bakry等[14]研究壳聚糖、葡萄糖美拉德反应产物及其对鲜草鱼鱼片冷藏保鲜的效果；Hiller等[15]研究酶或美拉德反应诱导乳蛋白低聚化对定型脱脂酸乳性能的影响；Pizzoferrato等[16]研究美拉德反应对食品中蛋白质的影响。同时，随着美拉德反应应用范围（尤其是在食品中）的不断扩大，相关行业对减少其有害中间产物的生成进行了大量研究。例如：Kumar等[17]报道L-天冬酰胺酶在减少美拉德反应的有害产物方面具有工业应用潜力；Han Zhonghui等[18]报道棕色发酵乳生产过程中理化性质的变化有助于预测潜在不健康副产物的生成，优良的发酵乳酸菌有利于改善产品品质；Han Zhonghui等[19]报道内源性乳糖的水解和避免添加外源葡萄糖有助于减少美拉德反应中间产物的形成，使褐变反应产物的安全性提高。

近年来，国内乳制品工艺研究团队也做了褐色酸乳相关的研究，例如，冯志梅等[20]重点跟踪褐色酸乳的配方研究及其工艺优化。甘肃省乳制品专家团队把研究方向主要集中在草食畜牧产业链，如牦牛肉风味改善、高原牦牛的养育及杂交等基础性课题，对乳制品产业加工方面的课题关注度较少。而且，甘肃省内设有食品和乳制品相应学科点并具备科研实力的高校数量少，仅有兰州大学、甘肃农业大学和兰州理工大学等几所高校。同时，缺乏合作和竞争的机构、没有标准的基础设备条件和科研实力，且乳制品企业与高校的合作交流不频繁。近年来，由于省内经济的发展、乳制品企业规模变大和网络信息化时代的到来等各方面因素，校企之间的合作逐年增强，多校或多企业合作交流的模式也初现雏形，食品、乳品专业的学科点和实验室建设也被相关部门更加重视。褐色酸乳作为一类新型酸乳品类，对仪器设备的要求更高，并且需要投入大量的科研经费到工艺研发中。虽然有团队设立了相关的科研课题，但缺乏资金投入导致成果的转化率不高。因此，甘肃省在褐色酸乳工艺的研发上需要成立专门的发展联盟来完善机构合作模式，从而在技术、资金和市场间形成有效的连接，否则，褐色酸乳工艺的研发很容易受到某一环节的负面影响。

2.2 褐色酸乳工艺研发的驱动力

近年来，由于国外知名乳企进入国内市场，市场竞争变得更加激烈；由于消费者在产品的选择上更加多样化，产品市场也开始遵循“优胜劣汰”的规则，这就对乳企在产品口感风味、营养价值、品牌特色和质量监控等各方面提出了更高的要求。部分省属企业也倾力发展硬件设施，使得生产加工能力趋于国内先进水平，能够生产多种类型的乳制品。酸乳的发展和酸乳发酵剂的发展密切相关。19世纪末至20世纪初，西方乳品专家就针对浓酸发酵剂进行研究，从而形成包括丹麦Hansen公司、美国Marshell公司和Mauri.food公司等在内的国际发酵剂制造商[21]。酸乳也经历了低温酸乳的发展、常温酸乳的崛起和如今褐色酸乳的萌芽[22-23]。当前褐色酸乳作为一类新型产品也将成为争夺消费市场的主导产品，掌握褐色酸乳的加工工艺成为企业提升市场竞争力的新助力。

就企业目前在加工运输中遇到的实际问题来看，褐色酸乳在国内的发展过程中存在着褐变控制、温控贮藏、优良菌种培育及冷链物流建设等多方面的问题[24-25]。但是，随着乳企间、乳企与高校、乳企与乳品科研院所等建立合作机制的模式逐渐普遍化，将会使机构之间人才的交流更加频繁、优势资源的共享更加互信及市场的竞争更加合理，尤其是在解决上述工艺优化问题中已经取得部分成果，如研发简化褐变程度控制的比色卡、优良菌种的选育等。随着这种机制模式被进一步完善，它将对省属乳制品企业在新加工工艺研发、冷链物流建设等多方面起到革新和推动作用，从而提升省属乳企在国内和国际乳制品市场上的竞争力。

3 褐色酸乳加工领域的现状及挑战

3.1 褐色酸乳加工领域的现状

从国际行业市场的现状来看，发达国家的乳制品企业在本国内的酸乳市场开发已趋于饱和，主要精力转向国外市场的扩张和通过研制新型产品来进一步提高国际市场竞争力。例如：应用美拉德褐变生产褐色酸乳、Demirkesen等[26]研发开发微流态化的新型酸乳配方、Caceres等[27]用发芽的糙米开发多功能酸乳。比较而言，目前我国的酸乳工艺研发体系尚未成熟，企业缺乏科学性的工艺指导，主要技术工艺和优质菌种依靠从工艺发达的国家进口，尤其在褐色酸乳生产工艺上还不成熟，存在如色度仪（CR-10）控制褐变程度的应用、优良菌种培育等关键技术问题。

广东省作为我国乳制品产业发展的先驱者，省内的乳制品企业已经具备一定的规模和国内领先的加工能力，但由于其气候处于热带或亚热带，环境高温高湿，导致企业在奶源收购和奶牛养殖上的投入成本过高[28]。虽然甘肃省乳制品产业较广东省发展起步较晚，但是由于具有优势牧草资源和低成本及较充足的原料乳供应，使得甘肃省乳制品产业在乳制品龙头企业的带动下得到较大程度的发展。近年来推出的褐色酸乳具有更舒适的口感和独特的焦香风味，得到国内各大乳制品企业的关注，但其生产工艺和部分优良菌种主要靠从国外引进。甘肃省乳制品企业也积极跟进酸乳发展的新趋势，推动加工工艺的更新换代和冷链物流的建设，部分企业生产的褐色酸乳已经投放到市场。但为控制生产成本投入的菌株较差，致使酸乳后酸化过快、稳定性低，褐变程度控制不成熟导致黏度低、保质期短和口感较差等问题，使产品的市场竞争力相对于其他大品牌较弱。同时，在运输过程中没有健全的冷链物流体系，产品在运输过程中易出现变质等负面问题。在市场认可度受到不利影响的情况下，企业正在积极制定相应措施，使产品品质更受消费者认可。

3.2 褐色酸乳加工领域的挑战

从规模结构上看，国内外大型乳制品企业对我国酸乳消费市场进行了瓜分，区域性企业在市场的占比很不乐观，国际型企业的经济绩效远远拉开了与区域型企业的距离[29]。根据相关数据统计，伊利、蒙牛和光明作为我国的三大国际型乳制品龙头企业，占据了国内乳品市场份额的70%以上，从而使区域性企业的产品销售量受到极大限制，在国内外知名品牌的双重竞争压力下求生存。同时，在以营利为目的的大环境下，国内的不良竞争现象极不利于区域性乳制品企业稳定、健康地发展。黑龙江省乳制品加工产业在我国占据重要地位，但其存在经济效益不高、产业链有待优化、质量安全体系不完善、研发创新不足及环保意识弱等许多问题[30]，反映出国内的乳制品生产和销售服务体系在许多方面还需做出改进。

长期以来，冷藏酸乳一直是酸乳市场的唯一选择，但是需要冷藏、保质期短、不便于携带的缺点给其造成了发展的局限性[31]，常温酸乳的出现成功解决了上述问题，使酸乳市场进一步扩大[32-33]。随着人民生活水平的提高，消费者对酸乳产品的选择逐渐多样化，单一品种已经满足不了消费者的心理需求。褐色酸乳作为酸乳的新热点品类，将进一步刺激酸乳市场的产品向多样化发展和市场供给结构的改变。褐色酸乳是一类经过低温长时间发酵后在高温灭菌时发生美拉德及焦糖化反应（类黑精的累积赋予产品一定的褐色）而产生的具有独特风味的产品，有别于现在市场上的传统酸乳[34]，褐色酸乳对生产工艺和发酵菌种有着更高的要求。但是，在以往的发展过程中，省属乳品企业在产品技术上没有独立的创新点和特色鲜明的品牌价值，只是一味地模仿跟风其他大企业，并且单一地依靠省内居民的消费市场，向外省市场的渗透效果不佳，从而限制了企业发展。部分省属乳制品企业已经购置了生产褐色酸乳的相关硬件设备，但是在菌种选育、褐变控制及成本投入方面存在问题，并且投放到市场上销售的褐色酸乳产品并不被消费者认可。根据以上问题来看，多数地方型乳制品企业处于入不敷出的困难阶段，在新工艺的投入预算、品牌效力、市场份额占比及冷链物流建设等各方面都跟国内外大品牌有着较大差距，甘肃省褐色酸乳在加工领域的发展依旧面临着巨大挑战。

4 褐色酸乳的发展前景与趋势

4.1 褐色酸乳的发展前景

褐色酸乳作为一种在国际上刚刚出现的酸乳新品类，国际、国内的大品牌均已有相应的产品投放到市场销售，其中包括日本的养乐多、俄罗斯的格瓦斯、中国伊利的帕瑞缇和中国蒙牛的康润等产品。从消费者的消费体验反馈来分析，他们很喜欢褐色酸乳的焦香风味和丝滑口感。随着甘肃省城镇居民生活消费水平的提高，其对食物营养也更加重视，越来越多的消费者意识到乳制品含有多种有益成分（如二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）有助于促进儿童脑发育，乳铁蛋白是人体免疫系统的组分之一）[35]，具有广谱抗菌[36]、抗氧化[37]和调节免疫系统等生物功能，使得各年龄段的消费者逐渐形成摄入乳制品的饮食习惯。其中，乳铁蛋白已经成功应用于酸乳[38]。Cardoso等[39]研究乳清蛋白与不同糖在美拉德反应中聚集程度的变化，结果表明，在美拉德反应中乳清蛋白与葡萄糖结合生成复合物的聚集度较高。因此，褐色酸乳也是一类具有较高营养价值的新兴酸乳产品。调查数据显示，甘肃省兰州市的城镇居民中，非常喜欢和喜欢喝酸乳的人数占85.4%，而不喜欢和非常不喜欢喝酸乳的仅占14.4%[40]。可见，酸乳在兰州市有较高的认可度和很大的消费市场前景。并且绝大部分消费者表示自己在日常生活中喜欢饮用酸乳的主要原因是酸乳具有促进消化、肠道调理、调节免疫的功能[41]。可见消费者对于酸乳具有客观的认知。褐色酸乳是经过美拉德反应生产的风味发酵乳，有着独特的焦香风味口感和优质的营养价值及增强饱腹感的减肥效果[42]。除受价格影响外，可推测褐色酸乳依旧是受兰州市居民喜爱的休闲食物，具有可观的市场前景。

4.2 褐色酸乳的发展趋势

世界卫生组织把人均乳品消费量列为衡量一个国家国民生活水平的主要指标之一，21世纪乳制品开发的主导方向将指向发酵乳[43]。如今，许多国家的酸乳市场规模不断扩大，为满足不同消费者的需求，新产品的研发投入不断增大。以兰州市的酸乳消费市场为调研对象，得出兰州市居民的收入和消费水平较全国平均水平属于中等水平，居民个人月收入普遍集中在3 500 元左右[40]。同时，相关研究数据显示，兰州市城镇居民人均可支配收入与消费性支出存在较优的回归关系，且呈正相关[44]。因此，兰州市的酸乳消费效力具备很大的开发潜力。目前，兰州市绝大部分个人或家庭的酸乳消费月支出在100 元以下，最易接受的酸乳价格在5 元/245 mL以下[40]。由此可见，酸乳消费市场在兰州市有较大的发展空间。且在较长一段时期内，酸乳市场的消费中心群体依旧为城镇居民，但农村具有极大的开发潜力，是未来拓展乳制品市场的发展方向[45]。相较于传统酸乳，褐色酸乳具有营养价值较高和口感风味独特的优势；目前由省属企业推出的产品价格为5 元/245 mL，正好是兰州市居民易接受的价格。因此可推测，高品质的褐色酸乳在兰州市酸乳消费市场中会占据较大比重，而常温酸乳和其他低温酸乳的市场占比将受到一定程度的影响。

5 结 语

2016年，我国酸乳市场消费额已达1 000 亿元，以光明、蒙牛、伊利为主导企业[46]。对目前酸乳市场的发展现状进行分析可推断，在今后较长的一段时期内，我国的酸乳市场将处于常温酸乳饱和化、向口感风味多样化和食用功能化的研制方向发展，并将积极推动新型产品的研发和冷链物流的建设，以进一步挖掘市场的消费潜力。褐色酸乳作为一类风味独特、口感更香醇的新型产品，将会引发新一轮酸乳市场份额争夺。从目前消费者对褐色酸乳的感官评价进行分析，除去保质期短的问题外，它是很受消费者推崇的热点酸乳新品类。在政府、企业和高校之间形成创新型联动机制的驱动下，省属乳制品企业将在拓展褐色酸乳市场中表现的更加自信，并且将占有国内褐色酸乳市场的一定份额。甘肃省褐色酸乳的发展现状总体呈向上的趋势，未来消费市场被开发的潜力很可观。