凝固型酸乳均質工序改進

王桂楨　占鋒

摘要：凝固型酸乳是乳制品中的精品，但其生產工藝精細，產品很容易出現凝塊嫩軟易碎、口感粗糙、黏糊不爽口、乳清析出過多等問題，限制了其市場發展。在不改變產品配方和其他生產工序的條件下，改變凝固型酸乳生產工藝中的均質工序，即在灌裝工序前再加1道均質工序，采用與第1次均質工序不同的均質壓力和均質溫度，可以很好地改善產品組織狀態和口感，大幅降低產品次品率。

關鍵詞：凝固型酸乳；均質；改進；組織狀態；口感

中圖分類號： TS252.54 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0312-02

凝固型酸乳是先灌裝、后發酵的酸乳，其發酵過程在產品的零售包裝容器中進行，從而使成品發酵成凝固狀態，并保留原有的發酵風味，相當于精制的“小鍋飯”。凝固型酸乳具有濃郁的天然發酵香氣，細膩滑爽，質地稠厚，濃厚爽口，是良好天然的鈣來源，100 g凝固型酸乳含鈣120 mg左右，同時含有豐富的B族維生素、膽堿等，是酸乳中的精品，更是乳制品中的精品，很受消費者歡迎和業內人士推崇，具有較強的市場競爭優勢[1-2]。生產凝固型酸乳的傳統工藝流程是：原料乳驗收→凈乳→冷藏→標準化→均質→殺菌→冷卻→接入發酵菌種→灌裝→發酵→冷卻→冷藏，其中均質工序對凝固型酸乳的組織狀態和口感起到關鍵作用，在同樣的配方和工藝下，均質工序不同或工藝參數選擇不當，凝固型酸乳產品質量差異很大[3-4]。生產工藝流程中均質工序只有1次均質，是在殺菌工序之前進行，但在實際生產中這種均質方法很難滿足生產要求，存在很大缺陷，原因包括：（1）殺菌工序中加熱時，占乳清蛋白大部分的白蛋白和球蛋白對熱不穩定，變性凝結，少量酪蛋白水解，可溶性的鈣、磷結合成不溶性的磷酸鈣沉淀，變性的球蛋白上浮，促使并同脂肪球混合凝結，形成奶皮，這些都導致酸乳組織狀態和口感不好，產品凝塊不結實、不光滑，口感不細膩，黏稠不爽口，食用后容器壁上黏連很多，尤其是對于含乳80%的凝固型風味發酵乳，這些問題更明顯[5-6]；（2）乳糖和酪蛋白發生麥拉德反應，產生褐色物質，乳糖焦糖化反應也產生褐色物質，導致酸乳色澤棕色化，影響感官指標[7]；（3）后面工序中添加的發酵劑或菌種有微小的團塊或顆粒，會發生少量沉淀，如果采用繼代式菌種，結塊現象更明顯，產品口感粗糙、有砂狀感；（4）變性的乳清蛋白與酪蛋白結合不完善，不能很好地形成水包油的乳濁液，導致乳清析出多。由于以上問題，凝固型酸乳生產過程中很容易出現質量問題，例如凝固性差、凝塊不結實、口感不細膩、不光滑、不爽口、粗糙有砂狀感、乳清析出過多等，導致凝固型酸乳生產困難，生產成本高，很多企業放棄生產或少生產凝固型酸乳，更愿意生產工藝相對易控制的攪拌型酸乳，限制了凝固型酸乳市場發展。本研究對凝固型酸乳均質工藝進行了改進，以期為提高凝固型酸乳產品合格率提供基礎。

1 材料與方法

1.1 凝固型酸乳均質工藝改進的理論依據

酸乳是一種水包油型乳濁液，均質是通過均質機的機械擠壓作用把原料乳中粗大的脂肪球、酪蛋白等顆粒打碎成更細小顆粒，使顆粒直徑減小到1 μm以下，同時破碎的脂肪球與酪蛋白顆粒結合形成脂肪-蛋白混合物，從而形成一個穩定的乳濁液體系，提高酸乳穩定性、黏稠度、凝固性，使酸乳質地細膩，口感良好，防止脂肪上浮，減少和防止乳清分離[8-9]。同時，均質影響光的反射和脂肪球的分散，均質處理后的原料外觀更白、更濃。雖然在理論上能達到上述效果，但實際生產中不太理想。針對上述問題，結合均質原理及作用，本研究在原工藝中接入發酵菌種工序之后再增加1道均質工序，即工藝流程改為：原料乳驗收→凈乳→冷藏→標準化→一次均質→殺菌→冷卻→接入發酵菌種→二次均質→灌裝→發酵→冷卻→冷藏。采取2次均質法，就能解決原工藝存在的上述4個問題。

1.2 均質壓力設定與試驗分析

原工藝中均質工序所采用的壓力一般為20～25 MPa，常用兩級均質的第1級、第2級的均質壓力分別為15～20、4～5 MPa，料液溫度為60～65 ℃時均質效果最好。均質后脂肪球大小取決于均質壓力，壓力越高，脂肪球越小。均質壓力太低，微粒脂肪球會減少，這樣就會減少脂肪蛋白質復合物，從而導致產品黏稠度下降。均質壓力過高會破壞脂肪球膜，液化脂肪釋出，阻礙脂肪與蛋白質的相互作用[10]。

保持第1次的均質壓力和均質溫度不變，來設計第2次的均質壓力和均質溫度，考慮到接入發酵菌種后料溫不能高于45 ℃，否則就會影響乳酸發酵菌種的活力和菌株比例，因此二次均質的料溫就確定為45 ℃。但該溫度下均質會影響均質效果，就通過調整兩級均質壓力來提高二次均質效果。因此只需對第2次均質的兩級均質壓力做合理選擇。在二級均質中，在第1級均質之前測定總壓為P1，第2級均質之前測定總壓為P2。一般情況下，當P2/P1為0.2時，可以獲得最好的效果。 一級均質的作用是使料液顆粒變小，使料液顆粒微細化，但變小的顆粒易黏連在一起，二級均質的主要作用是使這些黏連在一起的細小顆粒分散，使料液均勻化[10]。第2次均質時，大顆粒并不多，主要是殺菌后細小顆粒粘連在一起，形成奶皮以及產生其他沉淀，所以第2次均質時一、二級均質壓力的選擇不同于一般情況，經過多次篩選，選出如下10組均質壓力進行二次均質試驗（表1）。由10位專業人員對試制品分別進行口感、組織狀態、粒度、乳清析出、色澤等感官品評，然后算出10個品評的平均值，從而選出最佳組合。按照具體的感官指標強弱程度進行打分，分數越高表明產品的感官品質越好，分數越低則表明產品的感官品質越差。

由表1可見，在第1次均質參數不變、第2次均質溫度為45 ℃的情況下，第2次均質在第8組壓力處理下效果最好，因此二次均質的參數就可以確定為45 ℃、一級壓力 15 MPa、二級壓力8 MPa，P2/P1為0.53，與第1次均質壓力參數比不同。筆者長期的生產實踐也證實這個壓力比效果最佳。

2 結果與分析

在凝固型酸乳生產中增加1道均質工序的主要目的是最大限度地使原料乳濁液中的顆粒細微化，解決原工藝中存在的問題。將上述工藝改進應用到實際生產中效果很好。但二次均質工序在殺菌之后、灌裝之前，有可能會造成二次污染，本研究就在二次均質的均質機上設計安裝1個簡單的清洗循環裝置，該裝置在生產前和生產后對二次均質機進行單獨循環清洗，從而規避二次污染問題。對原工藝和改進后工藝生產的產品進行感官、粒度、酵母、霉菌情況進行分析如下。

2.1 感官品評結果

由20位專業人員分別對2種工藝生產的凝固型酸乳進行感官評定，按照具體的感官指標的強弱程度進行打分，每項指標的評分區間為1～5分，分數越高表明產品的感官品質越好。由表2可以看出，改進工藝后的產品口感細膩滑爽，凝塊結實不易破碎，勺子挖起的橫切面像陶瓷一樣光滑、細白，乳清析出很少，容器壁幾乎無黏連，品質明顯優于原工藝產品。

2.2 粒度直徑檢測結果

用光學顯微鏡測定2種工藝生產的酸乳待測樣品粒度直徑。隨機抽取2種工藝生產的樣品各10份，每份稱取50 g，用100 mL蒸餾水稀釋，用玻璃棒攪勻后制作玻片1個，用光學顯微鏡在1 000倍或其他適當倍率下，用目鏡的測微尺、螺旋測微尺等工具在視野內對脂肪球直接測定，每個玻片記錄100個顆粒直徑，計算其平均值。

由表3可以看出，經過二次均質的產品顆粒粒度直徑為0.9～1.1 μm，分布比較均勻，平均值是0.97 μm。沒有經過二次均質的產品，顆粒粒度直徑為1.2～1.7 μm，分布不均勻，平均值是1.44 μm。說明經過二次均質達到了理想效果。

由于光學顯微鏡檢測法較繁瑣，相對誤差較大，如果采用沉降粒度儀和激光粒度分布儀，可以快速準確地檢測樣品顆粒粒度直徑及其分布情況[11]。

2.3 酵母、霉菌檢測結果

把2種工藝生產的酸乳待測樣品保存在同一冷庫中（2～4 ℃），酸乳待測樣品的保質期是7 d，在保質期內每天按GB 4789.15—2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》方法測定霉菌、酵母數量。由表4可以看出，在保質期內，原工藝和改進后工藝生產的產品酵母數和霉菌數都在正常范圍內（酵母數量≤100 CFU/g，霉菌數 量≤30 CFU/g），2種工藝下同一天檢測樣品的細菌數量基本相當，說明二次均質沒有造成二次污染。

3 結論

本研究表明，凝固型酸乳生產中，在不改變產品配方和其他工藝的條件下，改變均質工藝，能很好地改善產品品質，提高產品合格率。經過多次檢測，工藝改進后的產品在保質期第7天即最后1 d，口感、組織狀態、色澤、粒度仍比原工藝產品具有明顯優勢，酵母、霉菌數量十分相近。本研究中改進均質工序，只須增加1臺均質機，費用不高，占地面積也不大，其他工序全部按原來參數進行，流水線延時不長。南陽農業職業學院綠白乳制品廠凝固型酸乳生產線在2009年就使用了上述改進后的工藝流程，效果很理想，工藝流程順暢、成熟。

參考文獻：

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