奶啤的研究进展

2023-02-21徐杭蓉

中国酿造 2023年1期

徐杭蓉

（光明乳业股份有限公司乳业研究院上海乳业生物工程技术研究中心乳业生物技术国家重点实验室，上海 200436）

奶啤是一种新型的发酵型乳酸菌饮品，它是以牛乳作为主要原料，加入白砂糖、水及一定量的增稠剂和调味剂，经过乳酸菌和酵母菌共同发酵等一系列工艺流程所得到的低醇（酒精度低于0.5%vol）、含二氧化碳的饮品[1-2]。奶啤作为一种富有营养的饮品，不仅具有乳饮料的酸甜感觉，还同时具有一定的沙口感，是适合年轻消费者的享受型产品。由于奶啤为乳酸菌和酵母菌共同发酵得到，因此奶啤中含有乳酸菌及乳酸菌所产生的相关物质，有利于维持人体肠道内菌群平衡及促进肠道蠕动[3]。奶啤外观呈现均匀乳白色，有轻微的起泡性和少量酒精，口感酸甜适中，具有柔和的酒味且含有蛋白质及多种维生素，是一种新型的兼具乳制品和啤酒的独特口感的含乳饮料，受到消费者的喜爱，具有一定的市场前景。

1 奶啤的发展历程

1.1 发展历程

奶啤作为一种发酵型乳酸菌饮品，其起源和传统的奶酒发展密切相关。奶酒具有非常悠久的历史，早在西汉时期就有少数民族将奶酒作为饮品。我国少数民族的传统乳制品具有非常多的种类，如马奶酒、奶豆腐、西藏曲拉等，其中马奶酒等部分乳制品使用了乳酸菌和酵母作为发酵剂，具有较为独特的风味与组织状态[4-5]。国外较为流行的发酵型奶酒为开菲尔，开菲尔起源于中亚高加索地区，是以牛乳为主要原料，添加开菲尔粒（即为含有乳酸菌和酵母的粒状发酵剂），经过发酵形成带有少许碳酸和酒精具有一定酸感和起泡性的产品[6]。

为了提升奶啤及相关乳饮料的稳定性，采取添加稳定剂、进行高压均质等保证产品外观稳定性的措施，为消费者带来体验感较佳的饮料产品[7-11]。目前我国市面上常见的奶啤产品主要有新疆天润生物科技有限公司的天润奶啤、青岛天惠乳业有限公司的金河奶啤、海伦司奶啤、台山市得力道食品有限公司的西域春奶啤等。

1.2 风味变化

由于奶啤的主要原料为生牛乳，故奶啤的风味为集酸奶的奶香、啤酒的酒香、二氧化碳爽口感于一体，清冽爽口，酸甜适中。奶啤的风味物质主要是醇、酯、酸和醛类等物质。高级醇是酵母酒精发酵过程中氨基酸或糖代谢的产物，多数醇类阈值较高，但能够呈现酒香或植物清香味，与有机酸类发生酯化反应，产生酯类物质的同时形成极少量的醛、酮等重要的风味物质，间接对风味产生影响[12-13]。奶啤中均含有的醇类物质为苯乙醇和苯甲醇，具有玫瑰、花香、蜂蜜香。醛类和酮类都是羰基类化合物，醛类风味阈值较低，由于醛基的不饱和性，属于不稳定的中间体化合物，氧化快，在长时间的发酵过程中，易生成酸类物质[14]或被还原成相应的醇，有助于奶啤香气的形成。随着人们生活水平的提高与饮料工业的现代化，奶啤的风味得到了多样化的发展。奶啤的风味受到很多因素影响，如原料、加工工艺、产地、发酵菌种等，这些因素共同作用造成了奶啤风味、口感、组成成分上的差异。

目前市面上陆续出现不同风味的奶啤产品，带给消费者更多样性和新颖性的消费体验。如王凌琴等[15]从养乐多饮品中提取出干酪乳杆菌，然后与啤酒酵母进行二次发酵得到具有更浓郁奶香和醇香的奶啤产品。张敏[16]利用乳清为原料替代传统的生牛乳进行发酵，在乳酸克鲁维和酿酒酵母协调作用下，得到了新型略带沙口感的低醇乳清酒。扈麟等[17]在传统工艺基础上将大米接种根霉和酵母发酵成大米酒醪，辅以用传统开菲尔粒发酵生牛乳制成的开菲尔，将两者辅以其他原料按一定比例研发出具有谷物和牛乳特征风味的新型奶啤。随着消费者对于风味的追求，部分企业推出了后添加食用香精的风味奶啤，如西域春品牌的白桃风味奶啤，青世家品牌的百香果风味奶啤、水蜜桃风味奶啤等产品，大大的扩展了消费者的选择范围。

2 奶啤的加工工艺

2.1 奶啤的原料

传统奶啤以牛乳作为主要原料，加入白砂糖、水及一定量的增稠剂和调味剂，然后经过乳酸菌和酵母菌共同发酵等一系列工艺流程而成。随着国内外对于奶啤的研究开发，奶啤的制作原料也根据消费者的需求发生了变化，主要体现在甜味剂、稳定剂、酵母菌等方面。如李新玲等[18]针对奶啤中白砂糖含量进行了一定的降低，以代糖替代，得到更符合现代消费者低糖需求的低糖奶啤饮料。目前奶啤中应用的甜味剂除了传统的白砂糖，还有低聚麦芽糖、木糖醇、三氯蔗糖、低聚果糖等，还有部分产品添加蜂蜜增加最终成品的甜度。而随着现在食品工业的发展和消费者对于奶啤产品稳定性的要求，合理添加的食品添加剂也逐步发展。目前在奶啤中主要使用的为部分乳化剂、稳定剂、缓冲盐类，主要有单、双甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纤维素钠、果胶、结冷胶、藻酸丙二醇酯、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。国内外在奶啤中应用的酵母多来源于从开菲尔、酸马奶酒等分离得到的菌株，其中关于开菲尔的研究颇多，其主要菌相为乳酸菌和酵母菌[19-20]。酵母菌分为非乳糖发酵型酵母与乳糖发酵型酵母。其中常见的乳糖发酵型酵母有马克斯克鲁维酵母[21]、乳酸克鲁维酵母[22-23]、乳酸酵母、脆壁酵母、脆壁克鲁维酵母、酒香酵母、乳酒假丝酵母等，非乳糖发酵型酵母则主要包括啤酒酵母、德氏酵母等[16]。随着国内实验室的发展和对于中国传统乳制品的深入研究，更多可应用于奶啤发酵的菌种得到了挖掘和发展，如北京三元食品股份有限公司分离出的菌种：酿酒酵母、乳酸克鲁维酵母、马克斯克鲁维酵母等菌株[24]。

2.2 奶啤的制备

常见的奶啤加工工艺流程如下：

奶啤的制备采用乳酸菌和酵母菌复配进行一次发酵的工艺，主要流程为将灭菌后的原料降温，然后接入乳酸菌-酵母菌混合发酵剂进行后续发酵，乳酸菌-酵母菌混合发酵剂可以同时进行乳酸发酵和酒精的发酵，发酵过程较为迅速[25]。也可采用乳酸菌和酵母菌二次发酵的工艺，在正式生产前首先制备生产发酵剂，主要为将活化后的乳酸菌进行扩大培养制备的生产发酵剂，冷却后作为生产备用；而后原料乳灭菌并冷却后，接种扩大培养后的乳酸菌，然后于适合范围温度时进行4～6 h发酵，然后加入水、蔗糖、稳定剂等原料等进行充分溶解并混合得到原酸乳液；原酸乳液经过均质后加入预先活化好的酵母菌二次发酵，在达到所需的酒精含量及含气量后终止发酵，进行灌装杀菌[26]。

奶啤的发酵过程直接影响最终成品的感官特性，因此是制作工艺中非常重要的一个环节。杨红敏等[26-27]探究了奶啤发酵过程中对于风味的影响因素，主要有酵母菌的选择及接种量大小、原酸乳液乳中添加的蔗糖含量、原酸乳液发酵的起始pH、发酵过程的时间长短、发酵过程的控制温度高低等。在一定范围内，酵母接种量越大，酵母发酵力越强[28-29]。但如果酵母接种量持续增大，其自溶的数量会增多，会使得产品具有酵母的味道及其他的异味，因此酵母接种量不宜太高。原酸乳液乳中添加的蔗糖为酵母发酵提供所需碳源[30]，它的含量高低对于产品的风味具有一定影响，当蔗糖含量较低时会造成奶啤风味较寡淡，但蔗糖含量较高时，酵母发酵力随之增强，可能会导致产品酸感较重，风味过于厚重，因此蔗糖添加量需要根据奶啤所需特性适当选择[31]。随着发酵时间的延长，酵母充分生长，就会使产品中所含的酒精量过高，产生酵母臭味及大量二氧化碳，因此为了控制发酵过程中酵母的生长需要控制发酵时间[32]。而发酵温度的高低也影响着酵母的生长情况，所以适当的发酵温度有利于生产出风味良好，酸甜适中的奶啤产品。

2.3 工艺流程中质量控制

奶啤中含有脂肪、蛋白质、糖等组分，且经过二次发酵，极易出现染菌、产气不足、蛋白沉淀等质量问题，因此奶啤工艺流程中的质量控制至关重要。奶啤的工艺环节中从收奶到最后的灌装出厂，每一步都需要严格的控制。①在原料乳运输至工厂后，首先对原料乳进行验收流程，满足没有掺水、没有添加抗生素、微生物合格等硬性指标后才能验收。②当原料乳进入生产环节时，可能存在一定的时间等待生产，所以首先需要对原料乳过滤，然后进行预杀菌后迅速降温，将原料乳的温度迅速降低至4 ℃置于储奶罐中保温暂存；当开始生产时，原料乳均质后进行85 ℃、15 s巴氏杀菌，以确保原料乳无菌。③其次，奶啤的生产过程中，需要一定量的水进行原料溶解，为保证饮品的质量和风味，水需要符合国家标准且最好进行软化。④配料过程中要保证原料充分溶解且称量准确，可以将稳定剂与白砂糖混合达到充分溶解的目的。在辅料溶解后与原料乳混合后，需要及时观察产品状态，如果出现絮凝、颜色不正常变化、异味等现象需要立即停止操作并找出原因。⑤同时半成品检测也是生产环节中非常重要的部分，不仅需要对半成品进行感官检验，也需要对半成品进行酸度、煮沸试验、蛋白质、脂肪、可溶性固形物等与乳酸菌发酵密切相关一系列的理化指标检测。⑥发酵过程中则需要控制杂菌污染、发酵时间、发酵温度等因素，在发酵结束后进行感官检验与理化指标检验，确保发酵液良好的感官状态和酸度、蛋白质含量、脂肪含量、酒精度等产品指标正常[33]。⑦最后进行灌装、补气、杀菌，在本环节中采用性质稳定的铝质易拉罐作为包装材料，避免光照、空气氧化等环境因素影响奶啤的保质期。同时防止灌装过程的二次污染也至关重要，主要措施包括对灌装区域和非灌装区域的物理隔离以防交叉污染；对灌装洁净区灌装区地面、设备表面的局部空间环境进行清洗消毒；对灌装设备的管道和容器进行原位清洗（clean in place，CIP）[34]；对设备外部进行CIP及清洗后设备表面卫生状况进行检测[35]；包材的清洗消毒控制；控制补气过程中的二氧化碳的含量和压力，防止灌装机压力过大造成易拉罐胀罐，或者压力过低造成易拉罐内容物减少，影响产品的定量计量，造成液缸内泡沫过多从而对灌装线造成污染[36]。影响奶啤质量优劣的因素贯穿了奶啤的工艺流程全过程，需要在原料、配料、发酵、灌装、包装每一个细节都进行严格的把控，才能得到品质优良的奶啤产品。