提高發(fā)酵乳品質(zhì)的影響因素

梁家偉

（云南歐亞乳業(yè)有限公司，云南大理 671000）

1 原料奶的質(zhì)量

發(fā)酵乳所用的原料奶必須進(jìn)行感官檢驗(yàn)、75%酒精實(shí)驗(yàn)、滴定酸度、細(xì)菌總數(shù)、體細(xì)胞數(shù)、抗生素檢測、乳成分檢測、摻假實(shí)驗(yàn)檢測和農(nóng)藥殘留檢測，經(jīng)檢測合格后才能投入市場。原料奶檢驗(yàn)的關(guān)鍵控制點(diǎn)及關(guān)鍵限值執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 生乳》（GB 19301—2010）。由于體細(xì)胞數(shù)量在一定程度上反映了原料奶的產(chǎn)量、質(zhì)量甚至奶牛本身的健康狀況，因此為了進(jìn)一步確定原料奶的質(zhì)量，通常會對原料奶中的體細(xì)胞數(shù)量（Somatic Cell Counts，SCC）進(jìn)行檢測。正常情況下，原料奶中體細(xì)胞數(shù)量通常維持在20～30萬個(gè)/mL，一旦奶牛患有乳房外傷或出現(xiàn)炎癥等病癥時(shí)，牛的身體機(jī)能會因自身免疫機(jī)制而產(chǎn)生大量白細(xì)胞并進(jìn)入乳房，以達(dá)到清除感染、消滅炎癥的目的，這時(shí)體細(xì)胞數(shù)將顯著提升，達(dá)到50萬個(gè)/mL。由此可以看出，體細(xì)胞數(shù)是衡量奶牛乳房健康程度、檢驗(yàn)原料奶質(zhì)量與產(chǎn)量的重要指標(biāo)。

發(fā)酵乳的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是抗生素項(xiàng)目檢驗(yàn)，抗生素殘留是決定發(fā)酵乳能否發(fā)酵成功的關(guān)鍵因素之一，因此對發(fā)酵乳使用的原料奶進(jìn)行抗生素檢測至關(guān)重要。為了預(yù)防或治療奶牛的多種疾病，需使用青霉素、鏈霉素、慶大霉素和磺胺類等抗生素，這些抗生素均能轉(zhuǎn)運(yùn)至乳汁中。若原料奶中存有抗生素，發(fā)酵乳菌種受到抗生素抑制而緩慢生長甚至停止生長，會使整批牛奶不能發(fā)酵，從而影響發(fā)酵乳的正常生產(chǎn)[1]。

原奶的理化指標(biāo)也是影響發(fā)酵乳品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，原奶中的脂肪、蛋白質(zhì)、干物質(zhì)含量高低均會影響發(fā)酵乳的狀態(tài)和口感。脂肪、蛋白質(zhì)、干物質(zhì)含量高，生產(chǎn)的發(fā)酵乳產(chǎn)品口感好，狀態(tài)細(xì)膩。發(fā)酵乳中脂肪對質(zhì)構(gòu)的影響與均質(zhì)有關(guān)，主要是由于脂肪是原奶中能量物質(zhì)的重要組成部分，有著較高的營養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。原奶經(jīng)過均質(zhì)，能將不同長鏈或短鏈脂肪酸按照特定、有序的控制流程與甘油分子結(jié)合，使其以脂肪球等形態(tài)獨(dú)立、均勻地分布在發(fā)酵乳中，脂肪含量對凝膠硬度有明顯影響，形成的凝膠結(jié)構(gòu)也會更穩(wěn)定，最終使發(fā)酵乳的口感、營養(yǎng)價(jià)值等得到提升，使消費(fèi)者的品嘗體驗(yàn)感得到顯著提高。在實(shí)際生產(chǎn)中，提高蛋白質(zhì)含量的方法有很多，通常采用原料奶濃縮、添加濃縮乳清蛋白粉等方式來實(shí)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量稍高，發(fā)酵乳的持水性相對較好。

2 發(fā)酵乳生產(chǎn)加工過程中的影響因素

發(fā)酵乳生產(chǎn)是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，對于發(fā)酵乳產(chǎn)品質(zhì)量起到?jīng)Q定性的影響。因此，要重點(diǎn)挖掘發(fā)酵乳生產(chǎn)過程中的影響因素，從而在提高發(fā)酵乳產(chǎn)品質(zhì)量的過程中做到科學(xué)部署與合理安排。發(fā)酵乳產(chǎn)品質(zhì)量易受熱處理、菌種類型、溫度、時(shí)間、發(fā)酵終點(diǎn)判定等條件的影響。

2.1 熱處理

原奶經(jīng)熱處理后的最主要變化是乳清蛋白變性以及與酪蛋白及脂肪球間的聚集反應(yīng)。乳清蛋白與脂肪球發(fā)生關(guān)聯(lián)的數(shù)量低于與酪蛋白發(fā)生反應(yīng)的數(shù)量。在90 ℃加熱60 min條件下，乳清蛋白與酪蛋白之間主要發(fā)生兩種反應(yīng)。①在熱誘導(dǎo)條件下，乳清蛋白與酪蛋白膠束的互相作用機(jī)理使β-乳球蛋白與酪蛋白膠束通過K-酪蛋白融合相互作用。②α-乳白蛋白、β-乳球蛋白與酪蛋白膠束的融合是在乳液中這兩類乳清蛋白間的相互作用中形成的[2]。因此原奶通過熱處理是影響發(fā)酵乳質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)和流變性最重要的工藝參數(shù)之一。

生產(chǎn)普通型的發(fā)酵乳，一般采用95 ℃，300 s進(jìn)行熱處理，熱處理的目的是殺滅原料奶中的微生物，鈍化原料奶中的天然抑制物，便于乳酸菌的正常生長。在原料奶熱處理前需進(jìn)行全項(xiàng)的理化指標(biāo)檢測，如75%酒精實(shí)驗(yàn)是否陰性、熱沖擊實(shí)驗(yàn)是否陰性、滴定酸度是否大于18°T、滋味和氣味是否正常等。若原料奶75%酒精實(shí)驗(yàn)與熱沖擊實(shí)驗(yàn)呈陽性，產(chǎn)品經(jīng)過95 ℃，300 s殺菌時(shí)會出現(xiàn)蛋白變性，甚至產(chǎn)品狀態(tài)出現(xiàn)絮狀，無法進(jìn)行殺菌。

2.2 均質(zhì)

作為發(fā)酵乳生產(chǎn)的原料奶，必須經(jīng)過均質(zhì)，可以防止發(fā)酵乳發(fā)酵和儲藏過程中的脂肪分離，提高發(fā)酵乳的品質(zhì)，一般均質(zhì)壓力10～20 MPa，溫度55～65 ℃；均質(zhì)對發(fā)酵乳的品質(zhì)影響主要有以下5個(gè)方面。①增加黏度。這是由于均質(zhì)使脂肪球體積變小，增加其在酪蛋白膠束上的吸附。②顏色變白。脂肪球體積變小，數(shù)量增多，從而影響光線的反射和散射。③脂解作用。均質(zhì)使脂肪酶可利用的脂肪表面積增大，破壞了脂肪球膜，也使發(fā)酵劑的脂解作用增強(qiáng)。④縮小脂肪球體積。防止酸奶在發(fā)酵期出現(xiàn)脂肪層。⑤穩(wěn)定蛋白質(zhì)。均質(zhì)會改變蛋白質(zhì)間的結(jié)構(gòu)，其中的鹽平衡也會發(fā)生變化。

2.3 菌種的選擇

根據(jù)生產(chǎn)目的的不同選擇適宜的菌種，選擇時(shí)以產(chǎn)品的主要技術(shù)特性作為發(fā)酵劑菌種的選擇依據(jù)，如產(chǎn)香性、產(chǎn)酸力、產(chǎn)黏性及蛋白水解力等[3]。不同廠家生產(chǎn)的菌種，產(chǎn)酸能力有明顯區(qū)別，可通過測定菌種的產(chǎn)酸力和所需發(fā)酵時(shí)間繪制產(chǎn)酸曲線，根據(jù)產(chǎn)酸曲線圖選擇合適的菌種。菌種的產(chǎn)酸力、產(chǎn)香性、產(chǎn)黏性都影響發(fā)酵乳的狀態(tài)、口感、香氣。通常情況下，產(chǎn)酸力強(qiáng)的菌種，后酸化能力也強(qiáng)，實(shí)際生產(chǎn)過程中難以控制產(chǎn)品的酸度，產(chǎn)品的口感相對偏酸，因此選擇合適的菌種投入到實(shí)際生產(chǎn)中，在發(fā)酵過程易控制發(fā)酵終點(diǎn)，產(chǎn)品在終端銷售時(shí)的酸化不強(qiáng)，產(chǎn)品口感差異較小。乙醛是形成發(fā)酵乳產(chǎn)品風(fēng)味的主要成分，不同菌種產(chǎn)生乙醛的能力不同。

在實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)酵乳易被噬菌體污染，這是由于生產(chǎn)車間衛(wèi)生不潔凈，如生產(chǎn)車間的地漏衛(wèi)生差等。噬菌體侵襲發(fā)酵乳后，使乳中發(fā)酵劑菌種在短時(shí)間內(nèi)大量裂解死亡或產(chǎn)酸緩慢，使發(fā)酵時(shí)間延長，產(chǎn)品酸度低，難以凝固或形成軟凝塊，產(chǎn)品組織狀態(tài)差，并有不愉快的味道。因此，為了防止被噬菌體污染，在發(fā)酵乳的制作過程中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行消毒殺菌，并定期更換菌種[4]。

2.4 接種溫度、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵終點(diǎn)的判定

接種溫度是根據(jù)菌種中嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的最適生長溫度確定，一般工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵乳時(shí)，接種溫度控制在38～41 ℃，接種溫度越高，發(fā)酵時(shí)間越短，一般在4～6 h，酸度在70°T以上，pH值在4.0～4.5，接種溫度可根據(jù)工藝條件的不同而變化。接種工序與酸牛乳的質(zhì)量有很大關(guān)系，因此要求生產(chǎn)用的設(shè)備、工具要徹底殺菌消毒。熱處理的牛乳達(dá)到保溫時(shí)間后要立即降溫，溫度應(yīng)根據(jù)所使用的菌種確定[5]。

2.5 灌裝過程及包裝物的影響

灌裝是發(fā)酵乳加工過程中的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是發(fā)酵乳發(fā)酵終止后延緩酸度增長的環(huán)節(jié)。發(fā)酵乳包裝后進(jìn)行冷卻儲存，通常將發(fā)酵乳溫度控制在嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的最低生長溫度，延緩乳酸菌的生長速度。市場上銷售的發(fā)酵乳包裝類型多種多樣，使用最多的包裝類型主要是復(fù)合包裝材料、塑料包裝（如HDPE、PS、PET）、玻璃瓶等，無論采用哪種包裝形式，都應(yīng)考慮衛(wèi)生指標(biāo)、包裝的密封性、阻氧和阻光性好，保證不因外界環(huán)境的變化影響產(chǎn)品的品質(zhì)。此外，還應(yīng)考慮消費(fèi)者食用和存放的方便性、包裝的美化性和經(jīng)濟(jì)性。

2.6 設(shè)備的衛(wèi)生狀況

發(fā)酵乳會因自身受到污染而質(zhì)量顯著降低，因此生產(chǎn)企業(yè)使用的加工設(shè)備衛(wèi)生非常關(guān)鍵，如果設(shè)備衛(wèi)生差，將影響發(fā)酵乳的質(zhì)量；若設(shè)備衛(wèi)生條件符合標(biāo)準(zhǔn)，則會為發(fā)酵乳質(zhì)量提供保障。特別是在發(fā)酵、灌裝過程中，必須保證發(fā)酵罐、灌裝設(shè)備、管路、泵等相關(guān)接觸的設(shè)備衛(wèi)生合格，定期對生產(chǎn)設(shè)備、器材進(jìn)行檢查，保證發(fā)酵乳生產(chǎn)使用的一切設(shè)備符合衛(wèi)生規(guī)范。生產(chǎn)車間環(huán)境衛(wèi)生必須達(dá)到要求，操作人員按照規(guī)范操作，佩戴口罩、穿衛(wèi)生服、帶生產(chǎn)帽，防止污染發(fā)酵乳生產(chǎn)環(huán)境，保證發(fā)酵過程、灌裝過程無污染產(chǎn)品，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要重點(diǎn)做好對生產(chǎn)人員的衛(wèi)生檢查、衛(wèi)生教育、衛(wèi)生獎(jiǎng)懲工作，確保每一位參與發(fā)酵乳產(chǎn)品生產(chǎn)的工作人員具備較高的衛(wèi)生意識和提升發(fā)酵乳生產(chǎn)質(zhì)量的決心，具備較強(qiáng)的職業(yè)操守和工作責(zé)任感。每次生產(chǎn)結(jié)束后，要全方位開展收尾工作，避免給下次生產(chǎn)作業(yè)造成衛(wèi)生方面的負(fù)面影響。設(shè)備必須及時(shí)進(jìn)行清洗，保證設(shè)備衛(wèi)生、干凈、無死角，乳制品是微生物生長的理想基質(zhì)，因此要確保設(shè)備內(nèi)部與外部無乳制品殘留物，清理不合格時(shí)要及時(shí)退回進(jìn)行二次清理，直至清理達(dá)標(biāo)為止；若加工設(shè)備不及時(shí)清洗或管路、泵、罐中殘留牛奶，微生物將會快速繁殖，影響產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)。食品生產(chǎn)企業(yè)必須以高標(biāo)準(zhǔn)要求保證設(shè)備、生產(chǎn)車間的衛(wèi)生。設(shè)備的清洗方法主要有物理方法和化學(xué)方法，根據(jù)設(shè)備自動化程度的不同，可以采用手工清洗、就地清洗（Clean in Place，CIP）相結(jié)合的方法進(jìn)行清洗。每次設(shè)備清洗后，必須進(jìn)行清洗效果的確認(rèn)，可從設(shè)備的視覺外觀、微生物檢驗(yàn)方面進(jìn)行判定。保證設(shè)備衛(wèi)生、生產(chǎn)車間衛(wèi)生合格，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的發(fā) 酵乳。

3 結(jié)語

綜上所述，提高發(fā)酵乳的品質(zhì)必須保證原料奶的質(zhì)量，其次是加工過程的關(guān)鍵點(diǎn)控制，主要有原料奶的熱處理、均質(zhì)、菌種的選擇、接種溫度、灌裝過程控制及包裝物的選擇，這些條件是影響發(fā)酵乳品質(zhì)的主要因素，也是企業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵乳需控制的重點(diǎn)。