延长活性乳酸菌饮料货架期的技术探讨

延长活性乳酸菌饮料货架期的技术探讨 包装与食品机械2006年第24卷第2期 延长活性乳酸茵饮料货架期的技术探讨 姜竹茂'.任江红,秦立虎. (1.烟台大学食品科学与S-程研究所,山东烟台,264005; 2.西安光明乳业有限公司,陕西西安,710054; 3.西安东方乳业有限公司,陕西西安,710027) 摘要:本文时如何延长活性乳酸茵饮料货架期,从原料,生产,卫生,运输等方面进行 了叙述.重点探讨了活性乳酸菌饮料常见的坏包,分层沉淀,酸度上升等质量f*-I题, 通过对 比分析其产生原因,结果证明创建良好的生产规范,及生产,销售过程中冷链的完 善建立, 是延长产品货架期的根本. 关键词:活性乳酸茵;质量问题;控制措施;货架期 中图分类号:TS252.41文献标识码:B文章编号:1005-1295(2006)02-0046-04 TheStudyontheTechnologyofLong-lifeLactobacillusBeverade JIANGZhu—mao,RENJiang—hon,QINLi—hu (1.Yantaiuniversityfoodscienceinstitute,YantaiShandong264005,China; 2.Xianbrightdairycorp,Xian710054,China; 3.Xianorientaldairycorp.Xian710027.China) Abstract:Thearticlestudiedhowtoextendshelf— lifeonlactobacillusbeverade.itmainlyresearchtheprob- lemofquality,suchasusuallybad— pakage,separation,sedimentandrising-aeidiety.Theresultprovedwhichthe baseofextendingshelf-lifelactobacillusbeveragehadGMP,Chain-cooledofprocessingand sale. Keywords:activerylactobacillus;theproblemofquality;controlmeasure;shelf-life. 引言' 活性乳酸菌饮料是采用新鲜牛乳经乳酸菌 发酵而配制成的一种新颖含乳饮品.由于该产 品是发酵产品.故具酸牛奶相似的特点. ?由于产品中牛乳经过发酵内含的乳糖分 成了葡萄糖和半乳糖,进而转化为乳酸及其它 有机酸,被人体吸收后,可参与幼儿脑脂和神 经物质的合成.还可以提高乳脂肪的利用率. ,铁的吸收, 常饮用该产品可提高机体对磷,钙 防止婴幼儿佝偻病及老年骨质疏松症.产品中 的酪蛋白经发酵可发生一定程度降解,比牛奶 更易于人体消化吸收,并可产生多种人体必需 维生素.因此该产品的营养价值比一般含乳饮 料有了很大的提高. ?适应乳糖不耐症者饮用.由于酸牛奶饮 品经发酵后.乳糖转化成乳酸和其他物质.降 低了乳中乳糖含量.故对于饮用含乳饮品后会 出现腹胀,腹痛,肠道痉挛的乳糖不耐症者, 可大胆饮用.不会出现上述症状. ?长期饮用此产品具有改善便秘和助消化 的作用.这是由于发酵产品所产生的乳酸等有 机酸.有刺激肠道和加强蠕动的作用. 活性乳酸菌饮料在销售过程中.易存在许 多质量问题,如坏包(胀包,酸包,霉包,黏团 包),分层沉淀现象,酸度上升,PH值下降等, 缩短了产品的货架寿命.如何延长活性乳酸菌 收稿日期:2oo5—12—21 作者简介:姜竹茂(1962一),男,山东烟台人,副教授,主要从事发酵乳制品的研究与 教学工作. 延长活性乳酸菌饮料货架期的技术探讨一姜竹茂,任江红,秦立虎 饮料的货架寿命,正是本文所要探讨的主要技 术问题,本文从原料,加工工艺,生产设备,包 装材料,卫生管理,运输等几个方面加以阐述. 1活性乳酸菌饮料常见几点 质量问题的探讨 1.1坏包现象 活性乳酸菌饮料在销售贮存过程中.出现 坏包现象(胀包,酸包,霉包,黏团包)最大的 可能在于袋内的酵母菌,大肠菌群,细菌,霉 菌等杂菌生产繁殖产气,产酸而造成的.从企 业生产卫生管理的角度来分析,可能存在情况 有以下几个方面: (1)工作发酵剂被微生物污染; (2)原料奶的质量问题; (3)生产,卫生问题引起的污染; (4)包装材料的质量; (5)成员贮存,运输中存在的问题. a.工作发酵剂被酵母菌等污染 直接用于活性乳酸菌饮料生产的工作发酵 剂,如果被酵母菌等污染,就有可能在销售时 出现胀包,酸包,黏包现象.当产品出现被微 生物污染时,应当检查被污染的根源.从商品 发酵剂开始一直到工作发酵剂逐步检查.是否 被酵母菌等污染.制备培养基,杀菌后冷却时, 外界的空气可能会进入到工作发酵剂罐中.从 而成为微生物的污染源.因而对工作发酵剂生 产设备进行清洗消毒.杜绝卫生死角是防止微 生物污染之根本.做到在制备工作发酵剂的过 程中.应采用无菌工具在无菌室内操作,对使 用的设备进行有效的清洗和消毒.进入发酵剂 生产室的空气必须经过过滤.确保环境,工具, 人员的卫生. b.原料奶的质量问题 一 年之中原料奶微生物指标随着气温的升 高都有所不同.一般从7月,9月份开始呈上升 趋势,8月中旬达到最高点.严格控制奶源的微 生物指标是生产合格产品之本,要控制奶源的 微生物指标,原料乳必须做到要经冷却后储存, 储存温度控制在不超过6?,储存时间不超过24 小时,以确保合格的原料奶.在生产过程中杀 菌温度控制在90?一95?,时间为15,20s,原料 中的细菌被杀死,利于得到我们所要求的组织 结构及风味. c.生产,卫生问题引起的污染 卫生问题:人员不戴VI罩,帽,衣物不洁. 车间湿度高,空气质量差,灌装问没有正压 (0.1bar)和过滤,下水道中清洗不够.车间有昆 虫和龃齿动物. 生产问题:生产发酵剂储存时间大于三天, 储存温度太高,设备有死角,清洗不到,接种 后的温牛奶放置时间过长,工艺过程间断(设备 故障)奶残留于管道中,这些都是产品出现坏包 问题的原因所在. 为将微生物的交叉污染降到最低程度.加 强生产过程的卫生要求和现场卫生管理.改善 生产环境及提高员工的素质.保持良好的个人 卫生习惯,将直接有利于提高产品质量.并确 保生产环境的空气细菌数?300m.酵母菌,霉 菌?5.Om,. 设备卫生:管道安装的不合理.造成有死 角,水处理设备,灌装设备的清洁卫生不善, 均是导致产品出现微生物污染的隐患.因此管 道的安装要合理,进行有效的CIP清洗,控制 清洗液浓度,温度,流量和循环时间确保清洗 的有效性.手工清洗设备做到不留死角,灌装 机在维修更换零件后进行清洗消毒,确保设备 的清洁卫生. d.包装材料的质量问题 包材质量不合格,起不到应有的避光和防 止湿空气透过的作用,复合膜面有不同程度 的微细孔,沙眼,包材薄厚不均,造成切口不 正,受热不均,封171不严,出现渗漏,以及包 材不卫生,清洁消毒不彻底,都可能造成坏包 现象.因而包装膜的卫生质量很重要,包材进 入灌装问必须清洁和紫外消毒之后使用.包装 材料在进厂之前也要按要求严格把关,确保材 质质量. e,贮存运输中存在的问题 运输中磨损,挤压以及贮存运输不在冷链 条件下操作,都会造成坏包现象,活性乳酸菌 饮品.如果在室温储藏运输.由于温度高.适 合于很多细菌生长,一些易染杂菌繁殖较快, 47 包装与食品机械2006年第24卷第2期 可导致饮品变质,出现酸包,胀包,霉包,黏 包.为确保产品质量,贮存运输须形成冷藏链. 1.2沉淀现象 市售乳酸菌饮料有时有些袋内会出现沉淀 现象.严重的上层呈上清液,下面粘团状.沉 淀现象产生的原因很多,不单单是由于蛋白质 的沉淀而产生,如果增稠剂,柠檬酸等加入量 或加料顺序不当均会导致沉淀的产生.我们做 了大量的试验,从以下几方面分析了沉淀产生 的原因: 1.2.1水质的影响 在对发酵乳进行调配的过程中,需大量的净 化水.如果水的硬度过高,则会发生沉淀的现 象.硬度高的水,含有大量的钙离子,镁离子, 而牛乳中的酪蛋白,酪蛋白可以结合相当数量的 钙离子.导致聚集生成酪蛋白磷酸钙沉淀. 水质的影响不可忽略,水首先必须符合国 家饮用水的,同时硬度要低于6度.否则, 沉淀现象不可避免.目前一般厂家采用砂棒过 滤后的净化水,水的硬度有时不能满足要求, 可采用离子交换法或最渗析法去离子. 1.2.2调酸的影响 发酵乳在调配后,酸度不能满足要求,因此 有一个调酸的过程,目前一般厂家均采用柠檬酸 调酸.我们对调酸后pH值与沉淀间关系做了比 较,发现将配制液调至pH值为3.8—4.0时沉淀 现象最小,同时,乳酸菌饮料的VI感极好. 裹1pH值与沉淀的关系 试验号123456 pH值3.23.63.84.04,44.5 沉淀现象+++vv++++ 注:"v"无沉淀现象;"+"少量沉淀现象; "++"大量沉淀现象. 由此可见,pH值3.8—4.0时,沉淀现象很 少.牛乳中的蛋白质由酪蛋白,球蛋白等组成, 酪蛋白的含量最多,它以胶体状态均匀存在于 乳中,当pH值达到酪蛋白的等电点时,酪蛋白 使沉淀析出,可见,调酸对沉淀有直接的影响, 当pH:>4.2时,接近了酪蛋白的等电点,而pH< 3.8时,酸度过高,有涩感,同时,增稠剂在高 酸条件下本身已不稳定而产生沉淀.因此,调 酸至pH3.8—4.0时,且在调酸时要快速搅拌.以 48 防局部酸化. 1.2.3加料顺序和加入量的影响 生产乳酸菌饮料时,需先后加人稳定剂, 砂糖,酸味剂,香精等,如果加料量和加料顺 序不当,均会导致沉淀的产生. 我们先用CMC—Na做为增稠剂,目的是提 高酸乳中的黏度并改善其质地,状态与VI感, 防止成品在保质期内乳清析出并改善酸乳的结 构.如有关文献规定其加入量为0.2—0.5%,我 们对此做了比较试验. 表2增稠剂用量与沉淀的关系 注:"v"无沉淀现象;"+"少量沉淀现象; "++"大量沉淀现象. 可见增稠剂的乃是在0.3—0.4%.pH值3.8, 4.0时效果较好. 发酵乳与糖浆,增稠剂混合后,在l5, 20MPa压力下进行均质处理也是防止沉淀产生 的必要操作,均质后原液继续慢慢搅拌,以促 进水合,防止粒子的再结合. 调酸时采用柠檬酸,特别注意的是添加柠 檬酸的操作,也是使制品产生沉淀的因素之一, 必须注意在低温下,使它们与蛋白粒均匀缓慢 接触,酸的浓度尽可能稀薄,添加速度要慢. 搅拌速度要快,如果有喷淋装置来加酸,效果 会更好. 为了有效的防止霉菌,酵母菌在产品保质 期内的生长繁殖,降低坏包,沉淀,酸包等腐 坏的现象.在活性乳酸菌饮品中添加抑制酶 Delvoeid对真菌(霉菌,酵母菌)有极强的抑制, 10,20PPM的添加量.可延长产品货架期是原产 品的5,6倍. 1.3保质期内酸度的变化 保质期内酸度上升,其VI感下降.影响产 品的销售,可能的原因如下: 1.3+1由于卫生条件不好,设备清洗不彻 底致使杂菌污染或由于分散媒质杀菌不彻底. 大量的细菌繁殖会加速产酸.饮料中的耐热孢 延长活性乳酸菌饮料货架期的技术探讨一姜竹茂,任江红,秦立虎 子,这些芽孢再储存过程中会逐渐转变为细菌 的营养细胞,从而导致产品在储存过程中出现 酸包,酸度上升. 1.3.2活性乳酸菌饮料在储存,销售过程 中由于冷链的不完善,乳酸菌继续产酸.使口 感偏酸.我们做了在5和32?温度下,活性乳 酸菌饮料的乳酸菌数及pH值变化的比较实验 藉 时间(天) 图15?冷藏活性乳酸菌饮料乳酸菌数的变化 注:菌数单位为107cfu/ml活性乳酸菌 从图上看活性乳酸菌饮品在冷藏过程中. 乳酸菌数呈现上升到下降过程,但变化不大. 在冷藏21天时,仍能达到10cfu/ml. 从图2可以看出活性乳酸菌饮料在冷藏期酸 l天7天l4天21天 时间(天) 图25~C冷藏活性乳酸菌饮料pH使的变化 度上升不明显,到冷藏第2l天酸度变化也不大. 从图3可以看出乳酸菌数下降到保质期那 1 1 l 辍1 翘 3天7天l0天l4天21天 时间(天) 图332?存放活性乳酸蕾数的变化 天,活菌数已低于国家标准,因而,室温出售 的活性乳酸菌饮品质量很难保证. 从图4中可以看出在32~C保存期间,pH值 5『 鼍4f\,,一一一. 3L————————————————————————————————一 1天3天7天10天14天21天 时间(天) 图432~C~藏活性乳酸蕾饮品的pH值变化 迅速下降,酸度上升,酸度比冷藏时高出58o T,已失去活性乳酸菌饮料保健功效和风味,温 度的升高.一些杂菌繁殖也快.导致饮品的变 质,影响产品质量,因而活性乳酸菌饮料必做 到运输储藏过程中的冷藏链,其是保证产品货 架期的重要因素. 2结论 2.1活性乳酸菌饮料中酵母菌,大肠菌群, 细菌,霉菌的污染是缩短保质期的重要因素. 2.2加强生产加工过程的卫生要求和现场卫 生管理,提高员工的素质,保持良好的个人卫生, 创建良好的生产规范(GoodManufacturingPrac— tices简称GMP)是保证产品达到高质量的要求. 2.3严把原料乳质量关和其他原辅料进厂 的严格检验. 2.4活性乳酸菌饮料在储存,销售过程中 冷链的完善建立.延长了产品的保质期. 参考文献: [1]许本发.酸奶与乳酸菌饮料的加工技术[M].北京: 中国轻工业出版社,1995. [2]郭本恒.乳制品微生物学[M].北京:中国化学工业 出版社.2001. [3]姜竹茂.酸乳科学与技术[M].北京:中国农业出版 社.2003. [4]胡国华.功能性食品胶[M].北京:中国化学工业出 版社.2004. 【5]张智维,无糖乳酸菌饮料的研制【j].中国乳品工业. 2004(1O):12—15. 敬致作者 敬请本刊作者承诺:所投稿件属作者本人原创作品.不得有侵权行为(文责自负);凡在本刊上发 表之日起.其专有出版权和网络传播权即授予本刊.并允许在本刊所授权的网站上传播. 若对上述合作方法有异议者.烦请来稿时予以申明.未作申明者,将视为同意与本刊合作.为 此.本刊致以诚挚的谢意. 49