【食品生產加工技術】活性乳酸菌加工工藝

近年,乳酸菌飲料具有可口、健康、方便與時尚的特性成為市場的新寵。乳酸菌飲料在其發源地日本則是處于長盛不衰的狀態。強化健康因子是乳酸菌飲料的一大發展方向。為了適應減肥健美的需要。活性乳酸菌飲料是將乳或乳制品以乳酸菌發酵后作為主要原料，配以輔料和水調配而成的飲料。在此基礎上可以添加各種營養強化劑,制成各種類型的營養保健飲料。同時它又是有益菌的重要來源,對維持腸道菌群平衡,治療胃腸功能紊亂有一定療效。目前，乳酸菌飲料的研究重點主要集中在產品的穩定技術和新產品的開發研制上，研究結果表明，添加穩定劑是提高乳酸菌飲料穩定性的一條有效途徑。添加不同種類的營養物質制造出的新型乳酸菌飲料正成為一種發展趨勢。1活乳酸菌乳飲料的生產方法活乳酸菌乳飲料的生產方法是以脫脂乳粉、葡萄糖以一定的配方配合，接入乳酸菌培養發酵，發酵完成后不再殺菌，經過均質再與糖漿混合，最后加水調配而成，它是含有大量活乳酸菌的發酵型飲料。因乳酸菌發酵產生的代謝產物具有獨特的滋味及抑制有害菌的繁殖，故不需添加任何防腐劑、穩定劑等添加劑，口感天然、純滑，有益健康。它有別于傳統的調酸型乳飲料，調酸型的方法是將砂糖、穩定劑、果汁、香精、防腐劑、有機酸等加入到稀釋的牛奶中調配而成的，它不含活的乳酸菌[1]。2乳酸菌飲料的加工工藝[2]工作發酵劑混合殺菌←糖、水、穩定劑↓↓原料乳→混合→→殺菌→冷卻→接種，發酵→凝乳破碎，混合→均質→冷卻→稀釋→灌裝→產品↑↑香精、酸味劑殺菌←水（乳）3操作要點3.1原料乳酸度要求不超過20°T,要求不含抗生素,堿等抑菌物。3.2滅菌、冷卻、高溫短時殺菌（90~95℃30min），迅速冷卻至43-45℃。3.3接種、發酵3.3.1發酵劑的選擇。在乳酸菌發酵過程中,球菌和桿菌的共生作用能使混菌發酵明顯地優于單菌發酵,由于兩種菌的代謝產物不同,故不同的菌株配合及混合比例對產酸和風味成分的形成有明顯的影響。乳飲料發酵劑技術菌株選擇順序依次為產酸能力、產香能力、水解蛋白能力、后發酵產酸、產黏能力等。3.3.2接種、發酵。將發酵劑與原料奶混合均勻,在43℃下發酵2-3h,當發酵產酸達到pH值為4.6-4.7牛乳開始凝結,停止發酵。3.4冷卻。發酵后所得發酵乳用板式換熱器迅速冷卻到30℃以下。3.5混合。將添加劑和甜味劑(0.2%蔗糖酯和白砂糖,最后含糖量12%)溶解完全后采用板式換熱器加熱至90℃滅菌,再冷卻至30℃以下,然后將其加入到發酵后所得發酵乳液中攪拌均勻。3.5.1螯合劑的選擇。在發酵過程中,當pH值下降到酪蛋白等電點以下時,鈣離子呈游離狀態,其橋聯作用.會導致酪蛋白的沉淀,影響飲料的穩定性,因此需要選擇適當的螯合劑螯合Ca2+常用的Ca2+螯合劑有磷酸鹽和檸檬酸鹽,本工藝對其進行了篩選.取脫脂乳25mL,適當稀釋后再加入螯合劑溶液混合均勻后用檸檬酸進行調酸,當體系出現絮狀物時停止加酸,用0.1標準NaOH溶液滴定其酸度值,酸度值越高,表明螯合劑螯合Ca2+能力越強,結果表明，NaH2PO4螯合能力最強,因此選擇NaH2PO4為螯合劑。3.5.2穩定劑的選擇。由于穩定劑對乳酸菌飲料的口味和穩定性影響很大，因此本工藝對常用的穩定劑(PGA,耐酸CMC,還原膠，海藻酸鈉等)進行了篩選將穩定劑與3倍的砂糖混合,選擇各種穩定劑質量分數均為0.4%,用溫水溶解后加到奶液中,經行對比選擇，結果表明，PGA對發酵乳的穩定效果最好,但是由于成本較高,因此需要考慮和其他穩定劑復合適用,還原膠和耐酸CMC的穩定效果相差不大,另外海藻酸鈉的穩定效果很差,因此可以考慮選擇PGA和耐酸CMC和還原膠作為復合穩定劑。3.6調酸。為了改善乳酸菌飲料的口味,需要對糖酸比進行調整以適應人們對口味的要求,一定量的糖和酸.糖與乳蛋白粒子具有較好的親和性能提高乳蛋白在飲料中的穩定性,在穩定劑和甜味劑與發酵乳混合均勻的基礎上,使用不同的酸調合酸度,酸味劑種類與酸量的選擇實驗.結果表明，檸檬酸、乳酸、酒石酸混合使用所得產品酸甜適中酸味柔和爽口因此選擇產品用檸檬酸:乳酸:酒石酸=3:3:2混合酸調酸至pH值為4.0左右,所用復合酸味劑量約為0.25%。3.7調香。根據乳酸菌飲料要求的風味，可選擇相應的香精。為了彌補奶中奶油香味的欠缺,可適量加入奶油香精;為體現水果風味,可選用相應的水果香精;香精的添加量應以體現水果風味為限。添加時料液溫度越低越好,一般應在20℃以下,以免香味散失,加入量一般在0.06%~0.08%。為了使乳酸菌飲料具有純天然水果風味,可以加入1%~2%的天然純果汁,以代替香精,口感更好,同時也符合消費者對綠色食品的要求[3-5]。4影響乳酸菌發酵及影響發酵乳、最終產品質量的因素4.1發酵基質——脫脂乳粉活乳酸菌乳飲料是以乳粉和葡萄糖以一定配方配合經過滅菌后作為乳酸菌的發酵基質的。其中乳粉的種類、標準、熱處理等因素對乳酸菌發酵及發酵乳的質量均有很大的影響。4.1.1乳粉種類在實際生產中，乳酸菌發酵所需的基質采用脫脂乳粉較全脂乳粉或中脂乳粉好。因為脫脂乳粉的成分均一、易操作、適宜培養乳酸菌，而全脂乳粉及中脂乳粉中的脂肪成分會阻礙乳酸菌發酵，溶解滅菌后，脂肪上浮于乳液面，將乳酸菌與外界空氣隔絕，形成無氧狀態，乳酸菌雖屬兼性厭氧菌，但在無氧狀態下仍會受到影響，乳酸菌發酵緩慢，且如不添加其它物質，則制成的產品中脂肪上浮成層，影響產品外觀及口感，若使用中脂乳粉則可能還會引起產品沉淀。但若因脫脂乳粉供應量不足，則可將脫脂乳粉與中脂乳粉以不少于2:1的比例混合使用這樣乳酸菌發酵可能稍微緩慢，但在條件允許下適當延長發酵時間（一般由5～6d延長至7～8d），則可解決此問題。4.1.2乳粉的標準所選用的脫脂乳粉必須符合GB5411標準，采用特級品，無結塊，無雜質，無抗菌素和防腐劑，細菌數少于2萬個/g，還原乳酸度小于18oT。按配方溶解后的乳液要做酒精檢驗，無絮狀沉淀方可使用。乳液高溫殺菌后還須做熱凝固擴散試驗，滴一滴乳液到量筒內的清水表面，觀察其熱凝固的擴散情況，一般擴散快，迅速溶入水中，無粒狀下沉乳點者為佳，否則經乳酸菌發酵后制成的產品會很快出現沉淀的現象，影響外觀，且口感亦不佳。4.1.3乳粉的熱處理乳粉在制造及溶解使用時的熱處理亦相當重要。若熱處理不足，乳粉或乳液中總微生物的菌群數較多，這樣在培養乳酸菌時不但不同的微生物之間互相競爭生存，最重要的是這些微生物還會與發酵劑-乳酸菌競爭，影響發酵效果，導致發酵產酸緩慢。若熱處理過度，則會改變乳粉或乳液中蛋白質的結構，而蛋白質會影響飲料的最終形態，影響乳酸菌的活力，因為蛋白質結構越復雜，微生物乳酸菌作用于乳糖就越困難，因而亦不利于乳酸菌發酵，最終產品亦會因此而出現沉淀或分層。一般采用45℃溫水溶解100℃高溫滅菌40-60min的方法進行熱處理，雖然此方法會導致乳液顏色變深，由乳白色變成乳黃色，但殺菌效果好、在此殺菌時間范圍內不影響乳液的穩定性，且制成的乳飲料有一種特殊的濃乳香味，呈乳黃色，顏色特別，在保存期間外觀亦較乳白色為好。亦有的采用UHT的殺菌方法（約135℃，3-10s），雖然此方法對乳液成分影響很小，但其殺菌效果不夠理想（相對活乳酸菌的發酵條件而言），乳液中微生物的菌群數較多，接種乳酸菌后與乳酸菌競爭生存，影響發酵亦影響最終發酵乳的風味。另一方面，經過預熱處理（一般為80-100℃）的乳粉原材料，沉淀亦比較少，而沒有經過預熱處理的沉淀比較多（乳粉有預熱處理和無預熱處理之間的差別），在選擇原材料時亦須考慮此點。4.3均質乳酸菌菌液發酵完成時，乳液結塊呈豆腐狀，均質可使菌液均勻細膩。均質溫控在10~15℃、壓力為22MPa，將菌液均質后送入糖缸與15℃以下的糖液混合，這樣最終制成的乳酸菌飲料口感純滑且離心沉淀少，不易分層。而均質時溫度過高（≥25℃）則制成的產品沉淀多，易分層，口感差。4.4分銷、保存制成的最終產品-活乳酸菌乳飲料，在分銷、保存時亦需要留意溫度的影響，因為沒有添加添加劑，分銷、保存時的溫度對形成沉淀量影響很大，溫度越高，最終產品中形成的沉淀越多，理想的分銷、保存溫度是４℃，但在實際的情況下，能低于２０℃也很好了[6-7]。5結論活性乳酸菌飲料對維持腸道內菌群平衡，刺激腸道運動，改善排便，抑制有害菌增殖，減少有害物質生成，治療腸道功能紊亂有較好的效果，并適合乳糖不耐癥的人群飲用。本文研制了一種乳酸飲料，口感清爽，酸甜適中，具有較好的市場價值。我國乳酸菌飲料行業的發展，這兩年一直認為是中國乳品行業的先鋒隊。乳酸菌飲料成為時尚。我國90%的人有乳糖不適癥，直接飲用有不消化、腹漲等癥狀。而乳酸菌飲料可以將乳糖降解為乳酸和小分子單糖等，且能培植氨基酸和維生素徹底消除乳糖不適癥，提高免疫力，調節腸胃、消除體內垃圾，是適合我國人的飲料。乳酸菌飲料在我國有著巨大的需求空間。專家們預測，在世界各國備受歡迎的乳酸菌飲料將在中國市場迅速崛起，并成為長盛不衰的健康飲料。作為最重要的感官指標之一的乳酸菌飲料的穩定性也越來越受到人們的重視，關于乳酸菌飲料的穩定性的研究工作必將進一步展開，且有望成為乳酸菌飲料的研究的一個熱點[8-9]。參考文獻:[1]梁明月.活乳酸菌乳飲料的研究.食品科學,2002,23(8):314-316[2]蔡鍵,常鋒.乳品加工技術.化學工業出版社，2008,(2):70-74[3]焦宇知.活性乳酸菌飲料工藝研究.中國乳品工業,2007,135(4):33-35[4]胡志坤.活性乳酸菌飲料[J].中國食品衛生雜志,1999,11(2):78-79[5]嚴成.活性乳酸菌功能飲料的研制.食