國珺
摘要闡述了褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵技術(shù)控制點,對其在生產(chǎn)過程中常見的發(fā)酵奶顆粒粗糙、沉淀、微生物污染等質(zhì)量問題,分析其產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的控制措施。
關(guān)鍵詞褐色乳酸菌飲料;工藝;質(zhì)量問題
中圖分類號S879.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)21-07183-01
褐色乳酸菌飲料是一種風(fēng)味獨特、口感清爽的乳飲料,近年來被消費者廣泛接受。緊隨養(yǎng)樂多之后,味全、蒙牛、伊利、光明等品牌紛紛推出了類似養(yǎng)樂多的活菌型褐色飲料,可預(yù)見其良好的市場前景[1]。這種飲料的主要原理是通過使脫脂奶粉還原乳與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)來產(chǎn)生獨特的色澤和風(fēng)味[2-3],但由于生產(chǎn)過程比較復(fù)雜,任何一項工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)都會影響終產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及風(fēng)味。因此筆者對其加工工藝關(guān)鍵控制點及生產(chǎn)中常見問題進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的控制措施,以避免生產(chǎn)過程中質(zhì)量事故的發(fā)生。
1褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝
1.1工藝流程
1.1.1發(fā)酵乳制備[4]。脫脂奶粉、葡萄糖→水合→褐變滅菌→冷卻→接種發(fā)酵→發(fā)酵奶冷卻→高壓勻質(zhì)。
1.1.2褐色乳酸菌乳飲料制備[5]。糖和穩(wěn)定劑干粉混合→攪拌溶解→殺菌→冷卻→加入發(fā)酵乳等輔料→調(diào)酸→勻質(zhì)→灌裝→檢驗→出廠。
1.2關(guān)鍵控制點
1.2.1脫脂奶粉還原。脫脂奶粉還原時,水合的溫度與時間及奶粉濃度是奶粉還原的關(guān)鍵參數(shù)。脫脂奶粉和葡萄糖混勻后,45 ℃水合30 min。水合溫度過高,會出現(xiàn)大顆粒,奶粉溶解不完全,最終導(dǎo)致發(fā)酵液出現(xiàn)析水,整個體系收縮,乳清蛋白析出。溫度過低,則需要的水合時間較長,奶粉濃度要適當(dāng),奶粉濃度高發(fā)酵狀態(tài)好,產(chǎn)品的穩(wěn)定性好,但生產(chǎn)過程中,發(fā)酵奶濃度過高,通過殺菌機時,容易結(jié)垢[6]。因此,發(fā)酵濃度不能過高。對于完全脫脂的奶粉而言,其固形物含量低,濃度可適當(dāng)提高。發(fā)酵濃度低,發(fā)酵奶質(zhì)地疏松,產(chǎn)品穩(wěn)定性差。
1.2.2褐變美拉德反應(yīng)[7-9]。美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物使產(chǎn)品呈現(xiàn)褐色,并賦予產(chǎn)品獨特的香氣。實際生產(chǎn)中因為要進(jìn)行長時間發(fā)酵,所以要求的滅菌條件較高,熱處理溫度通常為90~95 ℃,熱處理時間一般為1.5~2.0 h 。溫度過高,則可能造成局部過熱,造成產(chǎn)品沉淀。褐變時間過長,焦糖顏色深,影響發(fā)酵速度;時間過長,蛋白變性嚴(yán)重,產(chǎn)品大顆粒沉淀,這也是導(dǎo)致成品穩(wěn)定性差的主要原因;褐變時間過短,褐變顏色達(dá)不到要求,焦香味不足。因此,平衡褐變時間和溫度是非常重要的。
1.2.3接種、發(fā)酵。在褐色飲料生產(chǎn)中,通過褐變后,酪蛋白結(jié)構(gòu)一定程度被破壞,菌種發(fā)酵時間延長。發(fā)酵所使用的菌種應(yīng)采用發(fā)酵黏度低、后酸弱的菌種。后酸強、產(chǎn)酸快的菌種,產(chǎn)品穩(wěn)定性較差。發(fā)酵過程選擇低溫長時間發(fā)酵,有助于香氣的產(chǎn)生,避免出現(xiàn)乳體系收縮。36~37 ℃發(fā)酵接種,發(fā)酵時間72 h,以發(fā)酵奶pH 4.2為發(fā)酵終點。發(fā)酵時間過短,活菌數(shù)不夠,發(fā)酵不充分,香氣弱;發(fā)酵時間過長,則發(fā)酵奶酸度過高,會增加產(chǎn)品蛋白沉淀。
1.2.4發(fā)酵奶均質(zhì)。均質(zhì)將發(fā)酵奶本身的蛋白質(zhì)細(xì)化,減小蛋白顆粒的大小,防止或延緩乳或乳制品的蛋白沉淀,且有利于蛋白與糖的結(jié)合,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。由于較高的均質(zhì)溫度會使發(fā)酵液產(chǎn)生較堅硬的顆粒,不利于成品的穩(wěn)定,因此選擇先冷卻后均質(zhì),均質(zhì)條件:18~20 MPa,溫度低于20 ℃,均質(zhì)壓力過低時,蛋白質(zhì)粒子過大,容易沉降影響產(chǎn)品穩(wěn)定性,均質(zhì)壓力過高,蛋白質(zhì)粒子過小,其吸附作用增強而導(dǎo)致凝聚,亦會降低穩(wěn)定性[10]。
1.2.5調(diào)配。發(fā)酵奶與糖液、穩(wěn)定劑混合,混料溫度 30 ℃以下。混奶溫度高會造成蛋白變性,增加沉淀?;炝贤戤?,調(diào)酸。調(diào)酸過程控制的好壞會直接影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性[11]。①調(diào)酸溫度 25 ℃以下?;焖釡囟雀?,對膠體破壞性大,造成后期保護(hù)蛋白能力下降,增加沉淀。②酸液濃度不能過高,否則很難保證局部牛乳與酸液能良好地混合,使局部酸度偏差太大,導(dǎo)致局部蛋白質(zhì)沉淀。③加酸的速度。加酸的速度太快,易產(chǎn)生奶液局部過酸的現(xiàn)象而導(dǎo)致沉淀量增加,因此,加酸速度不宜快,一般采用噴頭加酸可以較好地控制加酸的速度。
1.2.6均質(zhì)。由于褐色益生菌乳飲料的產(chǎn)品特性,其均質(zhì)對象含活性益生菌,均質(zhì)溫度必須在益生菌耐受溫度范圍內(nèi)。溫度低于50 ℃,壓力20~22 MPa,溫度與壓力過低則乳脂肪不易細(xì)化,成品容易出現(xiàn)浮油。 適當(dāng)?shù)木|(zhì)條件可以將發(fā)酵奶與糖液、膠體混合均勻,使蛋白更好地與穩(wěn)定劑結(jié)合,從而保證產(chǎn)品穩(wěn)定性[12-13]。
2生產(chǎn)中常見的質(zhì)量問題、原因分析及控制措施
2.1發(fā)酵奶顆粒粗糙原因分析:①發(fā)酵溫度過高;②發(fā)酵過程受機械力干擾;③菌種產(chǎn)酸劇烈,發(fā)酵速度快;④破乳溫度高,高溫時攪拌,凝塊將收縮硬化,造成蛋白膠粒的沉淀;⑤攪拌時間長。
控制措施:①發(fā)酵溫度降低到<37 ℃;②注意發(fā)酵環(huán)境;③選擇合適的菌種,發(fā)酵時間一般選擇長時間發(fā)酵;④破乳攪拌降溫至20 ℃;⑤破乳時間<1 h。
2.2產(chǎn)品沉淀多 沉淀是褐色乳酸菌飲料最常見的問題[14]。原因分析:①發(fā)酵奶粗糙、顆粒大;②褐變設(shè)備問題;③均質(zhì)溫度或壓力不合適;④穩(wěn)定劑和發(fā)酵奶混合溫度過高;⑤水質(zhì)硬度高,水的硬度過高,會使沉淀現(xiàn)象非常嚴(yán)重[15];⑥調(diào)酸效果差;⑦殺菌強度大;⑧穩(wěn)定劑不合適。
控制措施:①根據(jù)問題原因改進(jìn);②采用合適的褐變設(shè)備,減少料液和加熱層的溫度差;③選用合適的均質(zhì)溫度和壓力,另外,要經(jīng)常檢查均質(zhì)機部件;④穩(wěn)定劑降溫30 ℃以下和發(fā)酵奶混合;⑤生產(chǎn)用水去離子處理電導(dǎo)率<50;⑥添加檸檬酸等有機酸類是引起飲料產(chǎn)生沉淀的因素之一,因此,須在低溫條件下添加,使其與蛋白膠粒均勻緩慢地接觸,另外,添加速度要緩慢,攪拌速度要快,提高酸液分散效果,采用在線調(diào)酸;⑦殺菌機與灌裝機匹配,減少回流量<5%;⑧使用復(fù)合穩(wěn)定劑,防止凝聚沉淀[16-17]。
2.3微生物污染原因分析:①菌種生長緩慢,短時間不能形成優(yōu)勢菌群;②罐體密封性達(dá)不到要求;③管路消毒有死角,清洗消毒不徹底;④灌裝、包裝過程二次染菌;⑤灌裝操作工維修工的無菌意識較差,個人衛(wèi)生不好。
控制措施:①通過特殊菌種抑制有害微生物生長;②采用密封性好的發(fā)酵罐;③檢查管路死角,彎頭、閥門、三通、板片等不易清洗部位,檢查清洗消毒泵壓是否充足,檢查空曝試驗結(jié)果;④環(huán)境微生物指標(biāo),灌裝機及其進(jìn)料管要按工藝要求殺菌,保證殺菌合格,包裝材料在進(jìn)廠之前要按要求嚴(yán)格檢驗,確保包材質(zhì)量合格;⑤工人注意個人衛(wèi)生并定期檢查檢驗,避免產(chǎn)品二次污染[18-20]。
2.4風(fēng)味不足原因分析:①褐變程度不夠;②發(fā)酵產(chǎn)香不足;③原料透香性差;④香精選擇不好。
控制措施:①調(diào)整脫脂奶粉與葡萄糖比例、褐變時間及溫度控制;②選用產(chǎn)香較好的發(fā)酵菌種,發(fā)酵時間要充足,發(fā)酵溫度合適;③選擇透香性好的原材料;④選擇合適的香精配比方案。
2.5泡沫問題原因分析:①化料階段泡沫,原料容易起泡沫;②攪拌調(diào)配階段,攪拌速度快,攪拌時間長;③灌裝泡沫問題,灌裝流速過快。
控制措施:①選擇合適的原料,切向進(jìn)料,添加消泡劑;②選擇低速攪拌,儲罐攪拌為變頻低速,控制攪拌時間;③調(diào)整設(shè)備流速,輸送使用轉(zhuǎn)子泵。
3結(jié)語
在褐色乳酸菌飲料的生產(chǎn)過程中,要嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝要求來進(jìn)行生產(chǎn)操作,強調(diào)每一個過程的控制,若有一個過程出現(xiàn)失誤就會影響到最終產(chǎn)品質(zhì)量。在加強全過程控制的同時,強化關(guān)鍵控制點控制,才能保證產(chǎn)品質(zhì)量萬無一失,防止質(zhì)量事件的發(fā)生。
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