淺談發酵乳的發展及創新趨勢

文/胡姝敏 趙 臻 鞏燕妮

（黑龍江省完達山乳業股份有限公司）

發酵乳是以生牛（羊）乳或乳粉為原料，經殺菌、發酵后制成的pH值降低的產品[1]。我國市場上發酵乳品類多樣，按組織狀態分為凝固型發酵乳、攪拌型發酵乳；按脂肪含量分為全脂發酵乳、脫脂發酵乳；按菌種分為傳統發酵乳、益生菌發酵乳；按儲藏溫度分為低溫發酵乳、常溫發酵乳。雖然發酵乳種類繁多，但是在營養成分、健康功能和工藝技術等方面仍有較大的發展和改善空間。

1 發酵乳的起源

早在公元前3 000 多年以前，土耳其高原的古代游牧民族便開始制作和飲用發酵乳。最初的發酵乳可能起源于偶然的機會，那時羊奶存放時經常因為細菌污染而變質，但是空氣中的乳酸菌偶然進入羊奶，使羊奶變得更為酸甜適口，這就是最早的發酵乳[2]。

2 0 世紀初，俄國科學家梅契尼科夫在研究保加利亞人為什么長壽者較多的現象時，發現這些長壽者都愛喝發酵乳，他還分離發現了發酵乳的乳酸菌，命名為“保加利亞乳酸桿菌”。梅契尼科夫提出乳酸菌是人類維持身體健康的重要元素，于是開始向全歐洲推廣這種食品。

無論哪種起源，都足以說明發酵乳歷史久遠。這種偶然發明的乳制品，在歲月的長河中沒有被淘汰，而是不斷壯大發展，被全世界所喜愛和推崇，與其營養價值密不可分。

2 發酵乳的營養價值和保健功能

2.1 營養價值

牛奶中的碳水化合物以乳糖為主，制成發酵乳后部分乳糖分解為葡萄糖和半乳糖，更易消化；牛奶中的蛋白質經過乳酸菌發酵后可變成細微的凝塊，含豐富的必需氨基酸，營養更高，更易吸收；發酵乳中含3%以上的脂肪，其脂肪球易消化，同時發酵乳中的磷脂能促進脂肪乳化，從而調節膽固醇濃度；發酵乳發酵后，牛奶中的鈣被轉化為水溶性鈣，更易被人體吸收利用[3]。

2.2 保健功能

2.2.1 整腸功能

腸道不僅是人體消化吸收器官，還有免疫和屏蔽功能。發酵乳中的益生菌，特別是雙歧桿菌能利用其他細菌不能利用的低聚糖，從而有效地抑制有害菌的生長，使腸道中腐敗有毒物質大大減少，達到調節腸道菌群的目的[4]。

2.2.2 降低血清中膽固醇含量

發酵乳中含有3-羥基-3甲基戊二酸和乳酸，可明顯降低膽固醇濃度，同時乳酸菌在腸道中吸附、定植，從而干擾了小腸對膽固醇的吸附，起到降低血清中膽固醇含量的作用。

2.2.3 抗腫瘤效果

乳酸菌可以調節腸道菌群平衡，可通過阻止有害菌的定植與侵襲降低有害物質濃度、激活機體抗腫瘤免疫系統、干擾腫瘤細胞代謝等，減少腫瘤發生率，對多種腫瘤有預防與治療作用。

2.2.4 美容作用

常飲發酵乳能夠潤膚、明目、固齒、健發，其原因是發酵乳中含有豐富的鈣，有益于牙齒、骨骼的生長；含有多種維生素，其中維生素A有益于眼睛；含有豐富的氨基酸有益于頭發；同時發酵乳改善消化功能，具有防止便秘、防止細胞老化的作用[5]。

3 發酵乳的加工工藝

3.1 創新產品工藝

3.1.1 希臘酸奶加工工藝

原料奶檢驗→凈乳→冷卻→計量→配料→均質、殺菌→發酵→乳清分離→冷卻→灌裝→入庫、冷藏。

3.1.2 炭燒酸奶加工工藝

原料奶標準化→褐變→配料→均質、殺菌→發酵→冷卻→灌裝→入庫、冷藏。

3.1.3 老酸奶加工工藝

原料奶標準化→均質、殺菌→投放菌種→灌裝→發酵→冷卻→入庫、后熟。

3.1.4 芝士酸奶加工工藝

原料奶標準化→殺菌→冷卻→靜置發酵→加溫→乳清分離→配料、混合→ 灌裝→入庫、冷藏。

3.1.5 慕斯酸奶加工工藝

原料奶檢驗→凈乳→冷卻→計量→配料→均質、殺菌→發酵→破乳→老化→充氣→灌裝→入庫、冷藏。

3.2 發酵乳的加工原理

盡管發酵乳的加工僅有相對簡單的幾個步驟，但持續穩定地加工出高品質發酵乳并非易事。加工過程會出現多種問題，諸如乳清析出、多粒狀、小顆粒形成等缺陷，這實際是對原材料或加工處理缺乏理解和控制的表現。優質發酵乳的生產取決于高品質配料的選擇和生產加工過程的嚴格控制[6]。對發酵乳加工理論中機械和化學原理的良好理解是能夠生產出高品質發酵乳的必要條件，發酵乳結構的形成是蛋白質在一定的條件下變性和在發酵形成酸性環境中產生相互吸引力兩者共同作用的結果。經過熱變性后乳清蛋白可以通過二硫鍵和α-酪蛋白、脂肪球膜蛋白形成三維網狀結構，增強其質構和保水性。

3.3 發酵乳的工藝要點

3.3.1 均質

均質是指對乳脂肪球進行機械處理，使之呈較小的脂肪球，均勻一致地分散在乳中。

3.3.2 熱處理工藝

熱處理可以使原料奶中的蛋白質變性。若蛋白質在熱處理前已經變性，則會導致發酵乳產生嚴重的多粒狀缺陷[7]。優質新鮮的原料奶是生產穩定優質發酵乳最關鍵的因素，熱處理工藝是盡最大可能使這些蛋白質形成均勻一致的網絡結構。

3.3.3 發酵工藝

保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌是常用的兩種發酵劑菌株。兩者都需要產生各自獨特滋氣味特性的最佳生長條件，嗜熱鏈球菌最佳生長溫度在38～42 ℃；保加利亞乳桿菌最佳生長溫度大約在45 ℃。通常發酵溫度取兩者的中間值，發酵溫度太低，有利于嗜熱鏈球菌的生長，保加利亞乳桿菌將受到抑制，意味著發酵時間延長；發酵溫度太高，嗜熱鏈球菌會被輕微抑制，保加利亞乳桿菌將快速生長并趨向于過度產酸，組織結構變弱、過低的p H 值，導致最終發酵乳產品析水。

3.3.4 破乳力度

破乳階段發酵乳基料需要用泵輸送至待裝罐貯存，此階段對發酵乳的任何機械作用都會破壞發酵乳的網狀結構和維持網狀結構的吸引力， 影響黏度[8]。破乳過程中如果混入空氣，容易導致發酵乳結構塌陷，乳清析出。

3.3.5 灌裝溫度

用于發酵乳的泵和冷卻系統應該盡量靠近發酵罐放置，以便使發酵乳冷卻前受到很小的機械作用，一般選擇正位移螺桿泵。通常采用的灌裝溫度在20 ℃左右，盡量縮短灌裝前耗費的時間。

4 發酵乳創新的主要趨勢

發酵產品創新的基本趨勢在于打造產品力。

4.1 發酵底物多樣化創新

發酵底物包括乳及其制品（牛乳、羊乳、水牛乳）、豆類和堅果（大豆、大杏仁、核桃、花生）以及果蔬（椰子、牛油果等）、谷物（燕麥、大麥、香米等），對發酵底物原料成分創新和差異化可增加發酵乳產品力。

4.2 發酵乳質構差異與跨界創新

對攪拌型和凝固型發酵乳傳統質構進行改進；開發不同黏度的發酵乳，適合運動等不同消費場景的發酵乳；開發工作或休閑時自我獎賞場景享用的多樣化質構甜品，如冰淇淋等；開發適用于餐飲廚房料理和烘焙行業的產品。

4.3 發酵乳營養成分創新

對發酵乳蛋白質、脂肪、乳糖、蔗糖等宏量營養素進行調整，例如酪蛋白、乳清蛋白、植物蛋白的2∶1∶1組合，使氨基酸組成更合理、吸收率高；強化膳食纖維、維生素、礦物質等微量營養素，滿足中國居民膳食營養素參考攝入量每日需求；對牛乳成分濃縮、 強化維生素、礦物質等營養富集創新實現精準營養。

4.4 發酵乳健康功能創新

人們對飲食與健康之間關系的認識日漸提高，在提供基本營養之余還能增強健康的產品的需求日益提高[9]。可針對發酵乳健康功能進行創新，圍繞消化健康、免疫健康、女性健康、骨骼健康、口腔健康等訴求添加功能性低聚糖、活性肽、膠原蛋白肽，添加優質、高性能、高穩定性和功效性的益生菌，為改善人群腸道菌群環境提供不同的解決方案。

4.5 發酵乳風味和感官的創新

發酵底物本身產生的風味更為重要，可使用嗜溫菌慢發酵；開發零食化、甜品化、享受型的產品風味；突出外觀和色澤，創造可視的美味、營養和健康。

4.6 發酵乳工藝技術的創新

可通過選擇不同菌種及培養條件，改善發酵乳的風味和質構；還可通過二次處理如剪切、充氣攪打或熱處理，打造差異化的最終質構。工藝技術創新需要硬件設備的支持，如開發慕斯發酵乳需增加充氣設備等。