攪拌型酸奶生產(chǎn)中易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷及控制

文 / 鞠印鳳 崔立雪

（1 黑龍江龍丹乳業(yè)科技股份有限公司；2 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院）

民以食為天，食以“乳”為先。在乳品中酸奶又因其獨(dú)特的風(fēng)味及較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能成為其中的首選食品，越來(lái)越受到人們的普遍重視和歡迎，酸奶加工業(yè)在全世界范圍內(nèi)也得到快速發(fā)展，在我國(guó)也具有良好的發(fā)展前景。然而在現(xiàn)代規(guī)模化酸奶生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題卻不容忽視。這些質(zhì)量問(wèn)題也成為酸奶生產(chǎn)質(zhì)量控制的瓶頸，也是酸奶批量生產(chǎn)中質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文就攪拌型酸奶生產(chǎn)中易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了闡述，并對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，提出了保證酸奶質(zhì)量應(yīng)做好的幾項(xiàng)工作，希望對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有一些指導(dǎo)和借鑒意義。

1 酸奶生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷

國(guó)際乳品聯(lián)合會(huì)（IDF）對(duì)酸奶的定義為：酸奶是一種半固體的乳制品，由加熱處理的標(biāo)準(zhǔn)化乳的混合物，經(jīng)嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的協(xié)同作用發(fā)酵而得到的乳制品，最終產(chǎn)品中必須含有大量活菌。

酸奶在生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)培養(yǎng)時(shí)不發(fā)酵、產(chǎn)酸緩慢，乳清析出，凝固不堅(jiān)實(shí)、組織狀態(tài)比較稀，出現(xiàn)氣泡和異常味，口感粗糙、不細(xì)膩、有顆粒產(chǎn)生，后酸化嚴(yán)重等質(zhì)量問(wèn)題。其中乳清析出和培養(yǎng)中產(chǎn)生顆粒是攪拌型酸奶生產(chǎn)中最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。

2 質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因

2.1 不發(fā)酵或產(chǎn)酸緩慢

2.1.1 抗生素等殘留物

如果原料乳中含抗生素、清洗劑、消毒劑及防腐劑等殘留物，其殘留物在酸奶發(fā)酵過(guò)程中會(huì)抑制乳酸菌的正常生長(zhǎng)，使其生酸非常緩慢，殘留量大會(huì)導(dǎo)致酸奶根本不發(fā)酵。抗生素主要來(lái)自于奶牛患病期間食用抗生素藥物治療后在牛奶中有一定量殘留或者人為添加以防止原料乳變質(zhì)。清洗劑和殺菌劑是乳品廠用來(lái)清洗和殺菌的化學(xué)物品。這些化合物（如酸堿清洗液、碘滅菌劑、季銨類(lèi)化合物、兩性電解質(zhì)等）的殘留會(huì)影響菌種的活力。

2.1.2 噬菌體污染

據(jù)報(bào)道，在所有牛奶的環(huán)境中都存在噬菌體，噬菌體可導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至整批產(chǎn)品遭到破壞。在實(shí)際生產(chǎn)中，噬菌體會(huì)使發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)至8～10 h，也會(huì)導(dǎo)致乳清析出嚴(yán)重。

2.1.3 菌種添加量不夠或活力不夠

在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)菌種的添加沒(méi)有按照應(yīng)有的添加量進(jìn)行，或者本身菌種活力不夠而導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程緩慢或者根本不發(fā)酵的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.1.4 乳中含有其它天然抑菌物質(zhì)

牛乳中存在不同的抑制因子，這些物質(zhì)包括乳中的抑菌劑、凝聚素、溶菌酶和乳過(guò)氧化物酶系統(tǒng)等。如大量的白細(xì)胞有吞噬乳酸菌的作用；由于對(duì)原料乳殺菌不徹底，使乳中的過(guò)氧化物酶、溶菌酶等抑制物質(zhì)沒(méi)被破壞；乳中游離脂肪酸也會(huì)抑制乳酸菌生長(zhǎng)，有的原料乳含脂肪酶多或貯藏過(guò)程中牛乳被脂肪分解菌污染，均能引起乳中游離脂肪酸含量增高。但乳中存在的抑制物質(zhì)一般對(duì)熱敏感，加熱后即被破壞。

2.2 乳清析出

乳清析出是指在牛乳凝膠表面出現(xiàn)乳清液體，這是酸奶生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷。如果凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，或者凝膠產(chǎn)生大量的結(jié)構(gòu)重組，乳清分離現(xiàn)象常會(huì)出現(xiàn)。

生產(chǎn)酸奶時(shí)，由于乳酸菌分解乳糖生成乳酸，乳中的酪蛋白由原來(lái)的膠粒狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)，將乳中的水分和脂肪包裹起來(lái)形成凝塊。當(dāng)工藝條件合適時(shí)，水分和脂肪被鎖在凝乳網(wǎng)絡(luò)中；當(dāng)凝乳微粒受到震動(dòng)收縮或被破壞而變小時(shí)，水就從酪蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中流出，造成乳清析出。酸奶生產(chǎn)中牛乳的迅速酸化和較高的發(fā)酵溫度是乳清析出的主要原因。

2.2.1 原料乳熱處理不當(dāng)

酸奶生產(chǎn)中對(duì)原料乳的熱處理作用除殺菌外，還可使乳清蛋白變性并參與形成酪蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，之后乳清蛋白的持水能力會(huì)增強(qiáng)。乳清蛋白變性后親水鍵展開(kāi)可吸水，這樣可以減少乳清析出。對(duì)原料乳進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚谀踢^(guò)程中，酪蛋白與乳清蛋白能夠相互作用，從而使游離的乳清蛋白得以充分利用。但如果熱處理不當(dāng)，溫度偏低或時(shí)間不夠，就不能使大量乳清蛋白變性，容納更多的水分，并且具有最小的脫水收縮作用。如熱處理溫度太低，乳清蛋白會(huì)因未完全變性而失去持水的功能；如溫度過(guò)高，乳清蛋白會(huì)因過(guò)度變性而失去持水能力。據(jù)研究，要保證酸奶吸收大量水分和不發(fā)生脫水收縮作用，至少要使75%的乳清蛋白變性，這就要求85 ℃/20～30 min或90 ℃/5～10 min的熱處理。

2.2.2 發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或發(fā)酵溫度過(guò)高

直投式菌種培養(yǎng)溫度為（43±1）℃，發(fā)酵時(shí)間為3.5～5.0 h時(shí)，產(chǎn)品口感和風(fēng)味最佳。如發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，乳酸菌會(huì)繼續(xù)繁殖，使酸含量不斷增加，過(guò)度的酸性會(huì)破壞原來(lái)已經(jīng)形成的膠體結(jié)構(gòu)，使其容納的水分游離出來(lái)形成乳清。同樣，培養(yǎng)時(shí)溫度過(guò)高也會(huì)使酸奶在培養(yǎng)中急劇產(chǎn)酸而導(dǎo)致乳清析出。

2.2.3 破乳時(shí)間過(guò)早

在發(fā)酵還沒(méi)有達(dá)到終點(diǎn)酸度時(shí)就對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行攪拌，會(huì)較早地破壞產(chǎn)品的凝乳狀態(tài)。此時(shí)，乳蛋白質(zhì)的膠體結(jié)構(gòu)還未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，或者因持水能力低而導(dǎo)致乳清析出。

2.2.4 原料乳總?cè)楣腆w含量低

當(dāng)原料乳總固形物含量低時(shí)，尤其是蛋白質(zhì)含量低時(shí)，其在發(fā)酵過(guò)程中的持水能力就會(huì)不足，導(dǎo)致凝乳不結(jié)實(shí)，乳清易析出。乳總固體含量低，也會(huì)影響產(chǎn)品的口感和風(fēng)味。

2.2.5 原料乳摻假

原料乳不新鮮，酸度超過(guò)18°T或摻雜使假?lài)?yán)重，乳清易析出。這是因?yàn)樵先橹械牡鞍踪|(zhì)發(fā)生變化，造成親水力降低。

2.2.6 原料乳中含有抑菌物質(zhì)或抗生素

原料乳中的抑菌物質(zhì)或抗生素會(huì)抑制乳酸菌生長(zhǎng)，使其生酸非常緩慢，雜菌生長(zhǎng)迅速，使蛋白質(zhì)變性脫水，造成乳清分離。

2.3 出現(xiàn)氣泡和異味

酸奶有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣泡（凝乳中有斷層和裂紋）或異味（苦味、澀味）。原因主要是原料乳本身有異味。這是因?yàn)樵先橹械娜橹疚疆愇赌芰Ρ容^強(qiáng)，當(dāng)擠奶場(chǎng)地不衛(wèi)生，或放置時(shí)間長(zhǎng)，很容易產(chǎn)生異味。另外，摻雜使假也是原料乳產(chǎn)生異味的的主要原因。雖然發(fā)酵產(chǎn)生的香氣可適當(dāng)掩蓋原料乳的異味，但當(dāng)異味嚴(yán)重時(shí)就會(huì)使酸奶也產(chǎn)生異味；生產(chǎn)過(guò)程中半成品受到污染，也會(huì)使酸奶產(chǎn)生異味；原料乳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間殺菌也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的蒸煮味，使酸奶的口感不佳，色澤也不正常。

2.4 酸奶硬度不夠，組織狀態(tài)稀薄

原料乳中蛋白質(zhì)含量低，總?cè)楣腆w含量低，菌種選擇不當(dāng)，發(fā)酵溫度偏低，破乳時(shí)間過(guò)早，原料乳熱處理和均質(zhì)處理不當(dāng)?shù)龋伎赡茉斐僧a(chǎn)品硬度不夠，組織狀態(tài)比較稀薄。發(fā)酵終止pH值應(yīng)控制在小于4.3，然后再終止發(fā)酵確保酸化充分。

2.5 口感粗糙，有顆粒

酸奶口感粗糙，不細(xì)膩，有顆粒，主要原因?yàn)椋涸先橛媚谭叟渲疲芙獠怀浞郑鴮?duì)原料均質(zhì)不當(dāng)；菌種活力差，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成酪蛋白收縮脫水；殺菌溫度過(guò)高，在接種溫度和培養(yǎng)溫度都高的情況下，造成磷酸鈣沉淀，乳蛋白顆粒變性；原料乳滅菌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，過(guò)度的加熱使凝膠體粒子收縮；灌裝過(guò)慢，破壞了凝乳結(jié)構(gòu)。歸納起來(lái)，主要有以下幾個(gè)方面的影響因素。

2.5.1 溫度

溫度是影響發(fā)酵微生物生長(zhǎng)的重要因素。嗜熱鏈球菌的生長(zhǎng)適宜溫度為40～45 ℃，保加利亞乳桿菌則為45～50 ℃。研究結(jié)果表明，43 ℃是最佳發(fā)酵溫度，在這個(gè)溫度下，得到的酸奶制品風(fēng)味協(xié)調(diào)，口感較好。發(fā)酵溫度過(guò)高或過(guò)低，均會(huì)導(dǎo)致菌種中各種菌株比例的變化，從而影響酸奶正常產(chǎn)酸、增稠，并會(huì)使乳清析出。因此，要生產(chǎn)出最佳組織狀態(tài)的酸奶，發(fā)酵溫度的控制是至關(guān)重要的。

2.5.2 菌種溶解情況

在添加菌種采取直投方式時(shí)，如攪拌時(shí)間不夠，菌種就會(huì)溶解不充分，導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中，菌種單位活力高的區(qū)域產(chǎn)酸過(guò)快，而產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集的現(xiàn)象，以及生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的顆粒和假蛋白質(zhì)變性點(diǎn)。也可前期用無(wú)菌水將菌種先溶解再加入培養(yǎng)罐中，但這樣會(huì)增大污染的幾率，一定要做好無(wú)菌防護(hù)工作。

2.5.3 雜菌

牛奶是微生物最好的培養(yǎng)基，因此，牛奶中易含雜菌。雜菌數(shù)較高的原料乳酸度會(huì)升高，即使以高溫處理過(guò)的奶粉，其中仍有細(xì)菌芽孢存在。而在酸奶發(fā)酵的過(guò)程中，當(dāng)溫度適宜時(shí)，這些雜菌就會(huì)產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，使產(chǎn)品出現(xiàn)凝塊，粗糙多孔，凝塊懸浮，造成整批產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

2.6 后酸化嚴(yán)重

由于保加利亞乳桿菌在酸性條件下繼續(xù)產(chǎn)酸而導(dǎo)致酸奶的后酸化作用，使酸奶風(fēng)味劣變，酸度過(guò)高，難以被消費(fèi)者接受，而Nisin對(duì)嗜熱鏈球菌基本無(wú)明顯的影響，但對(duì)保加利亞乳桿菌會(huì)起到一定的抑制作用，由于它僅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌、雙歧桿菌、棒桿菌、李斯特菌和乳桿菌有抑制作用，所以在保質(zhì)期內(nèi)它能協(xié)助控制酸奶的后發(fā)酵，使酸奶的酸度始終保持在適宜的程度。

3 預(yù)防措施

3.1 做好原料奶的檢驗(yàn)工作

3.1.1 感官檢驗(yàn)

取少量牛奶于小燒杯中，煮沸，并對(duì)其進(jìn)行感官檢驗(yàn)。通常優(yōu)質(zhì)的牛奶應(yīng)呈乳白色或稍呈淡黃色，具有一種天然的乳香味，不新鮮的牛奶在煮沸時(shí)會(huì)有蛋白質(zhì)變性現(xiàn)象。

3.1.2 理化檢驗(yàn)

理化檢驗(yàn)包括摻雜使假檢驗(yàn)，如滴定酸度、加堿檢驗(yàn)、酒精試驗(yàn)、洗衣粉檢驗(yàn)、亞硝酸鹽和硝酸鹽檢驗(yàn)、雙氧水檢驗(yàn)等，以及各項(xiàng)理化指標(biāo)檢驗(yàn)。酸奶用原料奶中不得有摻雜使假項(xiàng)檢出，酒精試驗(yàn)合格，滴定酸度小于18oT，高于18oT的原料奶即使酒精試驗(yàn)合格也已經(jīng)不新鮮。

3.1.3 微生物檢驗(yàn)

原料奶中的細(xì)菌數(shù)過(guò)高表明其品質(zhì)已經(jīng)下降，酸度升高，蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性降低，同時(shí)，乳中的芽孢、嗜冷菌及致病菌等數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加，這將影響產(chǎn)品加工后的保質(zhì)期及安全性。原料奶的細(xì)菌總數(shù)可以使用美蘭試驗(yàn)進(jìn)行估測(cè)，要求雜菌數(shù)不高于500 000 CFU/mL。

3.1.4 抗生素殘留檢驗(yàn)

儀器檢測(cè)和生產(chǎn)前小試可同時(shí)進(jìn)行；兩者同時(shí)合格方可進(jìn)行生產(chǎn)。

3.2 做好生產(chǎn)過(guò)程中的控制工作

很多質(zhì)量缺陷都是在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的，所以首先要選擇適合攪拌型酸奶生產(chǎn)的工藝，嚴(yán)格按照工藝要求及各關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行操作：從原料乳的選擇到配料溶解時(shí)間再到均質(zhì)；從殺菌溫度到培養(yǎng)溫度的控制；從菌種添加量到菌種的溶解；從破乳時(shí)間的控制到打冷時(shí)間的掌握等。如原料奶總?cè)楣腆w比較低，可以對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，可以選擇添加脫脂淡粉的方法，也可選擇對(duì)原料奶進(jìn)行濃縮的方法。如果發(fā)生噬菌體污染，可更換2 種不同菌種，待發(fā)酵時(shí)間恢復(fù)正常時(shí)再更換回原來(lái)的菌種，同時(shí)要保證清洗和殺菌效果。

3.3 杜絕人為因素造成的質(zhì)量缺陷

產(chǎn)生所有質(zhì)量缺陷的根本因素還是人為因素，因此，提高操作人員素質(zhì)，增強(qiáng)生產(chǎn)人員責(zé)任心，嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作要求，保證監(jiān)督檢查機(jī)制正常運(yùn)行，才是保證酸奶質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵所在。

[1]張和平，張列兵. 現(xiàn)代乳品工業(yè)手冊(cè). 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2005.

[2]呂榮仿，任紅濤，程麗英. 發(fā)酵酸奶質(zhì)量不穩(wěn)定因素探討及應(yīng)對(duì)措施. 食品工業(yè)科技，2006（12）：193-194.

[3]高飛，劉莉萍. 酸乳生產(chǎn)中的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因及控制措施. 中國(guó)乳業(yè)，2010（7）：48-51.

[4]韓洪章. 瓶裝酸奶質(zhì)量缺陷在工廠中的控制.乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2007（3）：128-130.

[5]Lucey J A. Formation and physical properties of milk protein gels. Journal of Dairy Science，2002（85）：281-294.

[6]郭清泉，張?zhí)m威，王艷梅，等. 酸奶發(fā)酵機(jī)理及后發(fā)酵控制措施. 中國(guó)乳品工業(yè)，2001，29（2）：17-19.