浅谈发酵乳的发展及创新趋势

2020-01-16胡姝敏巩燕妮

中国乳业 2020年10期

文/胡姝敏赵臻巩燕妮

（黑龙江省完达山乳业股份有限公司）

发酵乳是以生牛（羊）乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的pH值降低的产品[1]。我国市场上发酵乳品类多样，按组织状态分为凝固型发酵乳、搅拌型发酵乳；按脂肪含量分为全脂发酵乳、脱脂发酵乳；按菌种分为传统发酵乳、益生菌发酵乳；按储藏温度分为低温发酵乳、常温发酵乳。虽然发酵乳种类繁多，但是在营养成分、健康功能和工艺技术等方面仍有较大的发展和改善空间。

1 发酵乳的起源

早在公元前3 000 多年以前，土耳其高原的古代游牧民族便开始制作和饮用发酵乳。最初的发酵乳可能起源于偶然的机会，那时羊奶存放时经常因为细菌污染而变质，但是空气中的乳酸菌偶然进入羊奶，使羊奶变得更为酸甜适口，这就是最早的发酵乳[2]。

2 0 世纪初，俄国科学家梅契尼科夫在研究保加利亚人为什么长寿者较多的现象时，发现这些长寿者都爱喝发酵乳，他还分离发现了发酵乳的乳酸菌，命名为“保加利亚乳酸杆菌”。梅契尼科夫提出乳酸菌是人类维持身体健康的重要元素，于是开始向全欧洲推广这种食品。

无论哪种起源，都足以说明发酵乳历史久远。这种偶然发明的乳制品，在岁月的长河中没有被淘汰，而是不断壮大发展，被全世界所喜爱和推崇，与其营养价值密不可分。

2 发酵乳的营养价值和保健功能

2.1 营养价值

牛奶中的碳水化合物以乳糖为主，制成发酵乳后部分乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，更易消化；牛奶中的蛋白质经过乳酸菌发酵后可变成细微的凝块，含丰富的必需氨基酸，营养更高，更易吸收；发酵乳中含3%以上的脂肪，其脂肪球易消化，同时发酵乳中的磷脂能促进脂肪乳化，从而调节胆固醇浓度；发酵乳发酵后，牛奶中的钙被转化为水溶性钙，更易被人体吸收利用[3]。

2.2 保健功能

2.2.1 整肠功能

肠道不仅是人体消化吸收器官，还有免疫和屏蔽功能。发酵乳中的益生菌，特别是双歧杆菌能利用其他细菌不能利用的低聚糖，从而有效地抑制有害菌的生长，使肠道中腐败有毒物质大大减少，达到调节肠道菌群的目的[4]。

2.2.2 降低血清中胆固醇含量

发酵乳中含有3-羟基-3甲基戊二酸和乳酸，可明显降低胆固醇浓度，同时乳酸菌在肠道中吸附、定植，从而干扰了小肠对胆固醇的吸附，起到降低血清中胆固醇含量的作用。

2.2.3 抗肿瘤效果

乳酸菌可以调节肠道菌群平衡，可通过阻止有害菌的定植与侵袭降低有害物质浓度、激活机体抗肿瘤免疫系统、干扰肿瘤细胞代谢等，减少肿瘤发生率，对多种肿瘤有预防与治疗作用。

2.2.4 美容作用

常饮发酵乳能够润肤、明目、固齿、健发，其原因是发酵乳中含有丰富的钙，有益于牙齿、骨骼的生长；含有多种维生素，其中维生素A有益于眼睛；含有丰富的氨基酸有益于头发；同时发酵乳改善消化功能，具有防止便秘、防止细胞老化的作用[5]。

3 发酵乳的加工工艺

3.1 创新产品工艺

3.1.1 希腊酸奶加工工艺

原料奶检验→净乳→冷却→计量→配料→均质、杀菌→发酵→乳清分离→冷却→灌装→入库、冷藏。

3.1.2 炭烧酸奶加工工艺

原料奶标准化→褐变→配料→均质、杀菌→发酵→冷却→灌装→入库、冷藏。

3.1.3 老酸奶加工工艺

原料奶标准化→均质、杀菌→投放菌种→灌装→发酵→冷却→入库、后熟。

3.1.4 芝士酸奶加工工艺

原料奶标准化→杀菌→冷却→静置发酵→加温→乳清分离→配料、混合→ 灌装→入库、冷藏。

3.1.5 慕斯酸奶加工工艺

原料奶检验→净乳→冷却→计量→配料→均质、杀菌→发酵→破乳→老化→充气→灌装→入库、冷藏。

3.2 发酵乳的加工原理

尽管发酵乳的加工仅有相对简单的几个步骤，但持续稳定地加工出高品质发酵乳并非易事。加工过程会出现多种问题，诸如乳清析出、多粒状、小颗粒形成等缺陷，这实际是对原材料或加工处理缺乏理解和控制的表现。优质发酵乳的生产取决于高品质配料的选择和生产加工过程的严格控制[6]。对发酵乳加工理论中机械和化学原理的良好理解是能够生产出高品质发酵乳的必要条件，发酵乳结构的形成是蛋白质在一定的条件下变性和在发酵形成酸性环境中产生相互吸引力两者共同作用的结果。经过热变性后乳清蛋白可以通过二硫键和α-酪蛋白、脂肪球膜蛋白形成三维网状结构，增强其质构和保水性。

3.3 发酵乳的工艺要点

3.3.1 均质

均质是指对乳脂肪球进行机械处理，使之呈较小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中。

3.3.2 热处理工艺

热处理可以使原料奶中的蛋白质变性。若蛋白质在热处理前已经变性，则会导致发酵乳产生严重的多粒状缺陷[7]。优质新鲜的原料奶是生产稳定优质发酵乳最关键的因素，热处理工艺是尽最大可能使这些蛋白质形成均匀一致的网络结构。

3.3.3 发酵工艺

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌是常用的两种发酵剂菌株。两者都需要产生各自独特滋气味特性的最佳生长条件，嗜热链球菌最佳生长温度在38～42 ℃；保加利亚乳杆菌最佳生长温度大约在45 ℃。通常发酵温度取两者的中间值，发酵温度太低，有利于嗜热链球菌的生长，保加利亚乳杆菌将受到抑制，意味着发酵时间延长；发酵温度太高，嗜热链球菌会被轻微抑制，保加利亚乳杆菌将快速生长并趋向于过度产酸，组织结构变弱、过低的p H 值，导致最终发酵乳产品析水。

3.3.4 破乳力度

破乳阶段发酵乳基料需要用泵输送至待装罐贮存，此阶段对发酵乳的任何机械作用都会破坏发酵乳的网状结构和维持网状结构的吸引力，影响黏度[8]。破乳过程中如果混入空气，容易导致发酵乳结构塌陷，乳清析出。

3.3.5 灌装温度

用于发酵乳的泵和冷却系统应该尽量靠近发酵罐放置，以便使发酵乳冷却前受到很小的机械作用，一般选择正位移螺杆泵。通常采用的灌装温度在20 ℃左右，尽量缩短灌装前耗费的时间。

4 发酵乳创新的主要趋势

发酵产品创新的基本趋势在于打造产品力。

4.1 发酵底物多样化创新

发酵底物包括乳及其制品（牛乳、羊乳、水牛乳）、豆类和坚果（大豆、大杏仁、核桃、花生）以及果蔬（椰子、牛油果等）、谷物（燕麦、大麦、香米等），对发酵底物原料成分创新和差异化可增加发酵乳产品力。

4.2 发酵乳质构差异与跨界创新

对搅拌型和凝固型发酵乳传统质构进行改进；开发不同黏度的发酵乳，适合运动等不同消费场景的发酵乳；开发工作或休闲时自我奖赏场景享用的多样化质构甜品，如冰淇淋等；开发适用于餐饮厨房料理和烘焙行业的产品。

4.3 发酵乳营养成分创新

对发酵乳蛋白质、脂肪、乳糖、蔗糖等宏量营养素进行调整，例如酪蛋白、乳清蛋白、植物蛋白的2∶1∶1组合，使氨基酸组成更合理、吸收率高；强化膳食纤维、维生素、矿物质等微量营养素，满足中国居民膳食营养素参考摄入量每日需求；对牛乳成分浓缩、强化维生素、矿物质等营养富集创新实现精准营养。

4.4 发酵乳健康功能创新

人们对饮食与健康之间关系的认识日渐提高，在提供基本营养之余还能增强健康的产品的需求日益提高[9]。可针对发酵乳健康功能进行创新，围绕消化健康、免疫健康、女性健康、骨骼健康、口腔健康等诉求添加功能性低聚糖、活性肽、胶原蛋白肽，添加优质、高性能、高稳定性和功效性的益生菌，为改善人群肠道菌群环境提供不同的解决方案。