褐色乳酸菌饮料加工工艺及质量控制

褐色乳酸菌饮料加工工艺及质量控制 褐色乳酸菌饮料加工工艺及质量控制 文∕国 珺 （河北省石家庄市兄弟伊兰食品配料有限公司） 摘　要：阐述了褐色乳酸菌饮料生产工艺及关键技术控制点，对在生产过程中常见的发酵奶颗粒粗糙、沉淀，微生物污染等质量问题，了其产生的原因并提出了相应的控制措施。　　 关键词：褐色乳酸菌饮料；工艺；质量问题 褐色乳酸菌饮料是一种风味独特、口感清爽的乳饮料，近年来被消费者广泛接受。紧随养乐多之后，味全、蒙牛、伊利、光明纷纷推出了类似养乐多的活菌型褐色饮料，由此可预见其良好的市场前景[1]。这种饮料的主要原理是使脱脂奶粉还原乳与还原糖发生美拉德反应来产生独特的色泽和风味[2,3]，但由于生产过程比较复杂，任何一项工艺参数设置不当都会影响终产品的稳定性以及风味。因此本文对其加工工艺关键控制点及生产中常见问题进行了分析，并提出了相应的控制措施，以避免生产过程中质量事故的发生。 糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→冷却→加入发酵乳等辅料→调酸→均质→灌装→检验→出厂。 外，奶粉浓度要适当。奶粉浓度高发酵状态好，产品的稳定性好，但生产过程中，发酵奶浓度过高，通过杀菌机时，容易结垢[6]，因此，发酵浓度不能过高。对于完全脱脂的奶粉而言，其固形物含量低，浓度可适当提高。发酵浓度低，发酵奶质地疏松，产品稳定性差。1.2.2 美拉德反应[7~9] 美拉德反应的产物使产品呈现褐色，并赋予产品独特的香气。实际生产中因为要进行长时间发酵，所以要求的灭菌条件较高，热处理 温度通常为90～95 ℃，热处理时间 1.2 关键控制点 1 褐色乳酸菌饮料生产工艺 1.1 工艺 1.1.1 发酵乳制备[4] 脱脂奶粉、葡萄糖→水合→褐变灭菌→冷却→接种发酵→发酵奶冷却→高压均质。 1.1.2 褐色乳酵菌饮料制备[5] 1.2.1 脱脂奶粉还原 脱脂奶粉还原时，水合的温度与时间及奶粉浓度是奶粉还原的关键参数。脱脂奶粉和葡萄糖混匀后，45 ℃水合30 min。水合温度过高，会出现大颗粒，奶粉溶解不完全，最终导致发酵液出现析水，整个体系收缩，乳清蛋白析出；温度过低，则需要的水合时间较长。另 52 中国乳业 China Dairy 第154期 NO.154 十月 October 2014 一般为1.5～2.0 h。温度过高，则可能造成局部过热，产品沉淀。褐变时间过长，焦糖颜色深，影响发酵速度（时间过长，蛋白质变性严重，产品出现大颗粒沉淀，是导致成品稳定性差的主要原因）；褐变时间过短，褐变颜色达不到要求，焦香味不足，因此平衡褐变时间和温度是非常重要的。1.2.3 接种和发酵 在褐色乳酸菌饮料生产中，褐变后，酪蛋白结构一定程度上被破坏，因此导致菌种发酵时间延长。发酵所使用的菌种应采用发酵粘度低，后酸弱的菌种。后酸强，产酸快的菌种，产品稳定性较差。发酵过程应选择低温长时间发酵，有助于香气的产生，避免出现乳体系收缩。发酵条件为：36～37 ℃发酵接种，发酵时间72 h，以发酵奶pH值4.2为发酵终点。发酵时间过短，活菌数不够，发酵不充分，香气弱；发酵时间过长，发酵奶酸度过高，会增加产品蛋白质沉淀。1.2.4 发酵奶均质 均质可将发酵奶本身的蛋白质细化，减小蛋白质颗粒大小，防止或延缓乳和乳制品的蛋白质沉淀，且有利于蛋白质与糖的结合，提高产品稳定性。由于较高的均质温度会使发酵奶产生较坚硬的颗粒，不利于成品的稳定，因此选择先冷却后均质的工艺，均质条件为：18～20 MPa，温度低于20 ℃。均质压力过低，蛋白质粒子过大，容易沉降，影响产品稳定性；均质压力过高，蛋白质粒子过小，其吸附作用增强而导致凝聚，亦会降低稳定性[10]。 1.2.5 调配 （1）发酵奶与糖液、稳定剂混合，混料温度30 ℃以下。混料温度高会造成蛋白质变性，增加沉淀。 （2）混料完毕，调酸。调酸过程控制得好坏会直接影响到产品的稳定性[11]。 A 调酸温度25 ℃以下。调酸温度高，对胶体破坏性大，造成后期保护蛋白质能力下降，增加沉淀。 B 酸液浓度不能过高，否则很难保证局部发酵奶与酸液良好地混合，使局部酸度偏差太大，导致局部蛋白质沉淀。 C 加酸的速度不宜太快，太快易产生发酵奶局部过酸的现象而导致沉淀量增加，因此，加酸速度不宜快，一般采用喷头加酸可以较好地控制加酸的速度。1.2.6 均质 由于褐色乳酸菌饮料含活性益生菌，因此均质温度必须在益生菌耐受温度范围内。适宜的温度与压力为：温度低于50 ℃，压力20～22 MPa。温度与压力过低则乳脂肪不易细化，成品容易出现浮油。适当的均质条件可以将发酵奶与糖液、胶体混合均匀，使蛋白质更好地与稳定剂结合，从而保证产品稳定性[12，13]。 过高；②发酵过程受机械力干扰；③菌种产酸剧烈，发酵速度快；④破乳温度高，高温时搅拌，凝块将收缩硬化，造成蛋白质胶粒的沉淀；⑤搅拌时间长。2.1.2 控制措施 控制措施主要有：①发酵温度降低到< 37 ℃；②注意发酵环境；③选择合适的菌种，发酵时间一般选择长时间发酵；④破乳搅拌降温至20 ℃，⑤破乳时间<1 h。 2.2 产品沉淀多 沉淀是褐色乳酸菌饮料最常见的问题[14]。2.2.1 原因分析 主要原因有：①发酵奶粗糙、颗粒大；②褐变设备出现问题；③均质温度或压力不合适；④稳定剂和发酵奶混合温度过高；⑤水质硬度高，水的硬度过高，会使沉淀现象非常严重[15]；⑥调酸效果差；⑦杀菌强度大；⑧稳定剂不合适。2.2.2 控制措施 主要控制措施有：①根据产生问题的原因改进；②采用合适的褐变设备，减少料液和加热层的温度差；③选用合适的均质温度和压力，另外，要经常检查均质机部件；④将稳定剂降温至30 ℃以下和发酵奶混合；⑤生产用水去离子处理，要求电导率<50；⑥添加柠檬酸等有机酸类是引起饮料产生沉淀的因素之一，因此，须在低温条件下添加，使其与蛋白质胶粒均匀缓慢地接触，另外，添加速度要缓慢，搅拌速度要快，同时要提高酸液分散效果，采用在线调酸；⑦杀菌机与灌装机匹配，减少回流量， 2 生产中常见的质量问题、原因分析及控制措施 2.1 发酵奶颗粒粗糙 2.1.1 原因分析 产生原因主要有：①发酵温度 使其<5%；⑧使用复合稳定剂，防止凝聚沉淀[16，17]。 [7] 任新志，王艳萍，郑卫东，等. 长时间发酵褐 2.5 泡沫问题 2.5.1 原因分析 主要原因有：①化料阶段，原料容易起泡沫；②搅拌调配阶段，搅拌速度快，搅拌时间长；③灌装阶段，灌装流速过快。2.5.2 控制措施 主要控制措施有：①选择合适的原料，切向进料，添加消泡剂；②选择低速搅拌，储罐搅拌为变频低速，控制搅拌时间；③调整设备流速，输送使用转子泵。 色乳饮料的工艺研究. 见：中国奶业协会主编. 首届中国奶业大会论文集，2010. 185-187．[8] 徐伟，马力. 高甲氧基果胶对酸奶饮料的稳定作用. 中国乳品工业，2005，33（8）：38-40.[9] Reuter H. Fundamentals of UHT and HTST sterilisation of foodstuffs// Reuter H. Aseptic processing of foods. Pennsylvania：Technomic Publishing Inc，1993. [10] Egli F，Lucer E. Production of sterile yoghurt. US Patent，3932680. 1976-01-13.[11] 王莉嫦. 乳酸菌饮料的工艺研究. 广州食品工业科技，2002，18（3）： 25-26. [12] 吴文龙，杨萍，方日明，等. 均质与乳化稳定剂对豆乳稳定性的影响. 粮油食品科技，2005，13（3）：37-39. [13] 谭昌龙， 沈涛， 田晓华，等. 温度和均质压力对牛乳蛋白质测试影响研究. 科技信息，2008，25（30）：7-8. [14] Durand A，Hosken R W. Effects of 2.3 微生物污染 2.3.1 原因分析 产要原因有：①菌种生长缓慢，短时间不能形成优势菌群；②罐体密封性达不到要求；③管路消毒有死角，清洗消毒不彻底；④灌装、包装过程二次染菌；⑤灌装操作工、维修工的无菌意识较差，个人卫生不好。2.3.2 控制措施 主要控制措施有：①通过特殊菌种抑制有害微生物生长；②采用密封性好的发酵罐；③检查管路死角、弯头、阀门、三通、板片等不易清洗部位，检查清洗消毒泵压是否充足；检查空曝试验结果；④环境微生物指标、灌装机及其进料管要按工艺要求杀菌，保证杀菌合格，包装在进厂之前要按要求严格检验，确保包材质量合格；⑤工人要注意个人卫生并定期检查检验，避免产品二次污染 [18～20] 3 结束语 在褐色乳酸菌饮料的生产过程中，要严格按照生产工艺要求进行生产操作，强调每一个过程的控制，若有一个过程出现失误就会影响到最终产品质量。在加强全过程控制的同时，强化关键控制点控制，才能保证产品质量万无一失，防止质量事件的发生。homogenisation on the stabilityof a model soy food emulsion. In：Proceedings of the 27th Australasian Chemical Engineering Conference. 1999. 747. [15] 刘娟，王广英，刘怀东. 乳酸菌饮料常见的质量问题及控制措施. 中国乳品工业，2005，33（4）：62-64. [16] 陆桂岭，孙玉马. 酸性乳饮料生产中易发生的质量问题. 中国乳业，2009，8（4）：50-51.[17] 王凤芳. 乳酸菌饮料的稳定性. 食品工业，2004（1）：27-28. [18] 李春梅，迟玉杰. UTH乳质量异常问题的分析及控制. 中国乳品工业，2005（5）：55.[19] 夏世仁，欧国兵，童刚平. 影响乳酸菌饮料品质因素的探讨. 中国奶业协会主编. 中国奶业协会2008年会论文集. 2008. 281-284. [20] 杨起恒，马淑玲，马伟华. 活性乳酸菌奶二 。 参考文献 [1] 李保国，董庆利，刘志峰. 日本养乐多的营销模式解析及其对我国乳酸菌饮料发展的启示. 农产品加工，2008（7）：234-238． [2] 董涛，张国松，周玉玲. 养乐多风味乳酸菌饮料生产工艺的探讨. 中国乳品工业，2005，33（4）：40-41． [3] 陈健凯，陈健旋，林洵，等. 养乐多饮料中影响干酪乳杆菌代田株活菌数因素的研究. 中国酿造，2008（22）：34-36. [4] 韩梅，徐致远，沈玲，等. 褐色乳酸菌饮料的研制. 江苏农业科学，2013（7）：243-245.[5] 李党国，刘晶，刘宜锋，等. 酸性含乳饮料稳定性研究. 食品工业科技，2008，29（3）：108-111. [6] Huangxl，Ballwinmo. Protein stabilizing agent. US Patent，0157236A1. 2003-08-21. 2.4 风味不足 2.4.1 原因分析 主要原因有：①褐变程度不够；②发酵产香不足；③原料透香性差；④香精选择不好。2.4.2 控制措施 主要控制措施有：①调整脱脂奶粉与葡萄糖比例，控制褐变时间及温度；②选用产香较好的发酵菌种，发酵时间要充足，发酵温度要合适；③选择透香性好的原材料；④选择合适的香精配比。 次污染原因及控制. 郑州牧业工程高等专科学校学报，2005，8（3）：180-182. 国珺（1985-），女，河北沧州人，本科，助理工程师，从事乳品应用、工艺研究等工作。 （收稿日期：2014-06-04） 54 中国乳业 China Dairy 第154期 NO.154 十月 October 2014