乳酸奶发酵工艺及加工贮藏期品质变化研究

乳酸奶发酵工艺及加工贮藏期品质变化研究 生命科学与化学系      生物工程专业 122582011040  魏宇豪    指导老师:周强 【摘要】本文以羊奶粉为主要原料，发酵羊乳酸奶。实验测定其酸度、黏度、持水力及感官评分，并以综合评分为指标，通过正交实验获得羊乳酸奶的最佳工艺条件为：料液比1:9、蔗糖添加量8%、接种量0.4%及发酵时间7h；在最优工艺基础上发酵酸奶，通过测定生产贮藏期内其pH及乳酸菌数，研究产酸性能的变化。结果表明：发酵期、后熟期及贮藏期pH从6.5逐渐下降至3.6，发酵期、后熟期及贮藏期，乳酸菌量逐渐增加，且在贮藏期（第5天）达到峰值。 【关键词】羊乳，发酵，品质，研究 前言 酸奶，细滑的口感，再加上酸酸甜甜的特有风味，致使成为这些年备受男女老少青睐的原因。外在的口感加上内在丰富的超高营养价值与保健功能促使酸奶的发展越发的多元化。酸奶以乳酸菌或酵母菌将原乳、鲜乳或乳制品进行发酵培养而成的具有特殊风味的乳饮料。由于奶的发酵，致使奶中有20%左右的蛋白质含量、糖含量被水解成为小的分子。奶中脂肪含量一般在3~5%。且原料奶经发酵成饮品酸奶后奶中的脂肪酸在原有数量基础上增加了2倍以上，这样的变化不仅大大提升了原奶的营养价值同时也全面的提高了人们对酸奶的消化与吸收，充分发挥扩大了奶制品的种类及营养价值的全面性。据相关数据显示：一般情况下10岁以下儿童一天仅需饮用一杯150克的酸奶即可补充每日所需钙量的1/3、成人钙量的1/5[1]，这样的营养价值相当可观。 到目前为止国内外市面上销售的酸奶大多是牛奶酸奶，以羊奶为主要原料生产制得的酸奶甚少。其原因主要是由于羊奶具有较强的羊膻味、让消费者望而却步，消费者不大接受加上羊乳加工储藏相对复杂等一系列原因，最终限制了各大厂商对新产品的开发，同时也限制了这些年国内羊奶产业的发展[2]。 虽说羊乳有股浓重的羊膻味，但也正因为这股独特的浓郁香味加之丰富的营养价值，使得羊乳在众多乳产品中脱颖而出。众所周知，这些年在乳制品市场中，牛奶由于富有营养价值且味道香甜备受人们追捧，导致牛乳制品种类丰富，牛乳所制得的奶酪、纯牛奶、奶糖等一系列产品更是走进了大家、小院深受人们喜爱。但牛乳与羊乳相比，羊乳中的营养素含量与母乳更加接近，因此专家高赞羊乳可与母乳想媲美[3]。学者吴月红也通过实验研究用数据进一步证实表明了羊奶不但具有高营养价值同时也具备高食疗保健作用[4]。 虽然羊奶口感细滑营养价值高，但羊奶所特有的羊膻味致使羊奶及各种羊奶制品工艺的发展受到了极大的限制，据相关调查数据显示我国广大消费者也因羊膻味而对羊奶产品望而却步[5]，一定程度上限制了国内羊奶及羊奶制品的发展。而国外羊乳制品在生产加工这块已经相当成熟，并在逐年优化生产工艺[6]。在未来的奶制品市场中，如果能通过羊乳酸奶的研制，用工艺掩盖羊奶的膻味，制得各种人们口味的羊乳酸奶并被人们所喜欢，这样的举动不仅将赋予酸奶另一崭新的面貌，同时也能在现有基础上进一步研制出更多种类的羊奶制品因。这将使羊乳酸奶的研制具有重要的意义[7]。 本文将以羊奶粉为主要原料，研究发酵条件对羊乳酸奶发酵工艺及加工贮藏期的品质变化影响[8]，采用正交试验, 对酸度、黏度、持水力等三个理化及感官评分指标的测定，进而优化酸奶的发酵工艺。在最优工艺的基础上发酵制备羊乳酸奶，检测发酵期、后熟期及贮藏期间的羊乳酸奶的乳酸菌数及pH值指标的变化，通过准确的数据分析，进一步完善羊乳酸奶的发酵工艺。 1材料与方法 1.1试验材料 美羚全脂甜羊奶粉：陕西红星乳业有限公司； 川秀家用自制酸奶发酵剂：北京川秀国际贸易有限公司 蔗糖：购于南安沃尔玛超市 氢氧化钠、酚酞、乙醇等为分析纯。 1.2试验仪器 C21-SN216多功能电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司； TDL-40B台式离心机：上海安亭科学仪器厂制造 HC型电子天平：慈溪市华徐衡器实业有限公司； ET-D8封杯机：广州市伊东机电有限公司； SPX-150B-Z型生化培养箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂； RJ-TGL-16G型冷冻高速离心机:无锡市瑞江分析仪器有限公司； NDJ-1旋转式粘度计：上海精密科学仪器有限公司； pH—108数显笔式酸度计。 1.3试验方法 1.3.1工艺流程： 羊奶粉→复水→预热→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→冷却→冷藏→后熟→检测 1.3.2操作要点 1.3.2.1羊奶的制备 通过网络购买选取的优质全脂羊奶粉与纯净水，按1份奶粉与8份水的比例将奶粉与水混合均匀成12%的复原乳[9]。将调配好的羊奶进行装锅加热灭菌，通过高温将调配的羊奶中存在的有害微生物进行杀灭。并且通过加热羊奶口感会更加细腻，原因在于在加热的过程促使羊奶表面的脂肪层溶解。实验将调配好的羊奶加热升温至100℃，并且持续加热5min，待加热结束后事先称量好一定比例的蔗糖加入锅内，使其溶解[10]。 1.3.2.2接种 灭菌后的复原乳冷却至35-40℃。将0.3%的酸奶发酵剂在无菌操作的环境下加入溶解，最终使其混合均匀[11]。 1.3.2.3发酵 将灌装好的酸奶置于42~43℃的生化培养箱中培养6h后即为发酵结束，将其移至4℃的环境中冷藏24h，并对其酸度、持水力、黏度等理化指标进行检测。 1.4感官评定及 本次感官评定的评定人员将从同组实验人员中随机抽取五位，作为每次固定的感官评分者。被选择的人员需每次在漱完口的前提下对实验的所得的酸奶进行品尝，并最终对酸奶进行感官评分[12]。将每次所得的五组数据进行计算取平均值。感官评分标准如表1所示。 表1感官评分指标表 Tab. 1 Overrall evaluation of scensory index 指标 标准 得分 色泽 淡淡的乳白色 16-20 希拉透明 6-10 出现霉菌（黑色灰点） 0-5 滋色味 浓郁的羊奶香，酸甜适中，口感细腻 31-40 羊膻味较浓，较酸或较甜，口感细腻 21-30 羊奶味淡，过酸或过甜 11-20 无羊奶香气，且带有异味 1-10 质地 组织均匀一致无沉淀，乳清不析出 11-15 有沉淀或轻微分层，含少量乳清 6-10 沉淀多，分层严重，乳清析出多 1-5 凝固程度 发酵程度大，酸奶凝固好，过度粘稠 16-25 发酵较均匀，粘稠度良好 11-15 发酵程度一般，粘稠度低 6-10 呈液体状，发酵失败 1-5       1.5理化指标的测定 1.5.1酸度的测定 准确称取10g(精确到0.001g)样品于250mL锥形瓶中，加入60mL的蒸馏水，滴加适量的1%的酚酞指示剂，以0.1mol.L-1NaOH溶液滴定至浅红色，并在30s不褪色为滴定终点。因枸杞酸奶为淡粉色，加入60mL的蒸馏水后将酸奶稀释至乳白色，并不影响滴定终点判定。记录消耗NaOH溶液的体积。平行滴定3次。计算酸奶酸度。计算公式： oT为试样中酸度的含量； V为NaoH滴定至终点所消耗的体积数（mL）； C为NaoH的浓度（mol.L-1） m为酸奶样品质量 1.5.2持水力的测定 取15mL酸奶置于离心管内。记离心管质量为m1 ，加入酸奶后质量记为m2，设置离心转速为4000r/min，离心时间为30min，离心后静止10min，倾去上清液，此时质量为m3。计算公式为： M为试样的持水力； m3为试样离心后沉淀物的重量(g)； m1为离心管的质量（g）； m2为离心管与试样的质量（g）； 1.5.3黏度的测定 采用旋转式粘度计[15]。根据粘度范围，选用二单元1×10转子，在室温下测试，在第30s时记录数据，分别测量三次数据后取平均值。 1.5.4乳酸菌数的测定 在无菌超净工作台内，用75%的酒精先将样品容器开口周围进行擦拭消毒[16]，打开容器，用灭菌后的玻璃棒将样品溶液搅拌均匀，用移液枪吸取5mL的羊乳酸奶加入装有25mL无菌生理盐水的三角瓶中，将三角瓶放入漩涡混合器上使样品溶液分散均匀，即得出10-1样品稀释液。在按10倍梯度稀释，稀释至10-9倍稀释[17]。用记号笔在培养皿上做10-7、10-8、10-9这三个稀释度的相应编号，分别用灭菌后的移液枪吸取三个梯度稀释液1ml置于平皿内，水平放置并轻轻摇匀，且每个稀释度做两个重复。然后将已经融化好的冷却至35～45℃的MPS培养基[18] 倒入13～16mL，迅速转动平板，使其混合均匀。凝固后置 37℃培养2～3d 观察长出的小细菌，计数菌落，取平均值。