楊新堯,康志遠(yuǎn)
(石家莊君樂(lè)寶乳業(yè)有限公司,石家莊 050221)
酸奶是原料乳經(jīng)過(guò)殺菌、接種乳酸菌發(fā)酵制成的乳制品,因其風(fēng)味優(yōu)異、營(yíng)養(yǎng)豐富受到越來(lái)越多消費(fèi)者的歡迎。作為含有活菌的乳制品,成品酸奶需要在貯存、運(yùn)輸和售賣(mài)的過(guò)程中冷藏貯存,以控制產(chǎn)品的后酸化及可能存在的交叉污染引發(fā)的產(chǎn)品品質(zhì)下降[1-2]。目前,乳制品市場(chǎng)的冷鏈系統(tǒng)仍不夠完善,酸奶產(chǎn)品在冷鏈缺失區(qū)域會(huì)發(fā)生酸化現(xiàn)象,后酸嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品在貨架期內(nèi)感官品質(zhì)迅速下降,以至于消費(fèi)者體驗(yàn)變差,甚至?xí)l(fā)消費(fèi)者的投訴[3-4]。本文旨在采用58℃,4 min熱處理強(qiáng)度,對(duì)發(fā)酵后的酸奶進(jìn)行熱處理,進(jìn)而控制酸奶在貯存過(guò)程中的后酸化現(xiàn)象,以期對(duì)于酸奶產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售提供借鑒。
脫脂奶粉(恒天然),全脂奶粉(恒天然),白砂糖(精制)。菌種:直投式發(fā)酵菌種FD-DVS YF-L922(保加利亞乳桿菌+嗜熱鏈球菌),F(xiàn)-DVS eXact?ST-39(嗜熱鏈球菌)和F-DVS YoFlex?Cremoso 1(保加利亞乳桿菌)。
培養(yǎng)基為MRS培養(yǎng)基和M 17培養(yǎng)基。
電子秤,實(shí)驗(yàn)室用均質(zhì)機(jī),水浴鍋,實(shí)驗(yàn)室用殺菌機(jī),酸奶后處理設(shè)備,攪拌器,無(wú)菌操作臺(tái),恒溫培養(yǎng)箱,渦旋振蕩器,拍打器,移液槍?zhuān)琾 H計(jì)(梅特勒-托利多),酸度滴定儀,酸奶制備和乳酸菌計(jì)數(shù)所需的其他儀器和工具。
1.3.1 攪拌型酸奶的配方
以復(fù)原乳制備的攪拌型酸奶的理化指標(biāo):蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.90%,脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.2%。具體配方如表1所示。
表1 攪拌型酸奶的配方
1.3.2 攪拌型酸奶的制備工藝
脫脂乳粉、全脂乳粉、白砂糖→溶解、水合(45~50℃,20 min)→均質(zhì)(一級(jí)壓力15 MPa,二級(jí)壓力3 MPa)→殺菌(85℃,30 min)→冷卻(43℃)→接種(具體信息參見(jiàn)表2)→發(fā)酵(43℃,終點(diǎn)pH4.55±0.05)→冷卻、后處理(背壓:0.4 MPa,冷卻至23~25℃)→熱處理(58℃,4 min)→冷卻(23~25℃)→冷藏(5~7℃)。
表2 各樣品的接種量和后處理方式
1.3.3 p H值、滴定酸度和活菌數(shù)的檢測(cè)
以上4組樣品,分別貯存在15℃和25℃的條件下(模擬售賣(mài)條件)貯存21 d,每隔7 d檢測(cè)樣品中的pH值、滴定酸度和活菌數(shù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
滴定酸度的檢測(cè)參考GB5413.34;乳酸菌的計(jì)數(shù)參考GB4789.355。
15℃和25℃的貯存條件分別是模擬間斷性冷鏈缺失和冷鏈嚴(yán)重缺失的售賣(mài)環(huán)境,以觀察酸奶產(chǎn)品在此條件下的后酸變化情況。由圖1和圖2可以看出,25℃貯存的樣品的滴定酸度和15℃的樣品的滴定酸度均出現(xiàn)了增長(zhǎng),25℃的樣品滴定酸度增加的更多。這是因?yàn)樵诶滏湶患训臈l件下,酸奶中的乳酸菌仍能利用殘存的乳糖進(jìn)行緩慢發(fā)酵,貯存溫度越高,后酸化的程度越嚴(yán)重[5]。與對(duì)照組相比,經(jīng)過(guò)熱處理的酸奶后酸增加明顯減弱,尤其是未后添加乳酸菌只做熱處理的樣品,后酸顯著的低于其他3組,兩組后添加乳酸菌并經(jīng)過(guò)熱處理的樣品,由于后添加了乳酸菌,后酸較未添加乳酸菌的樣品均出現(xiàn)了一定的增長(zhǎng),但后酸增加的幅度仍顯著的低于對(duì)照組。
圖1 25℃貯存時(shí)酸奶滴定酸度的變化
圖2 15℃貯存時(shí)酸奶滴定酸度的變化
滴定酸度反映了發(fā)酵及后酸化過(guò)程中乳酸產(chǎn)生的程度,而pH值則代表了酸奶中處于電離狀態(tài)的活性氫離子濃度,由于發(fā)酵基料中的蛋白質(zhì)、磷酸鹽、檸檬酸鹽等物質(zhì)具有緩沖作用,酸奶的pH值受到多種因素的影響[6-7]。如圖3和圖4所示,在本研究的貯存溫度下,伴隨著酸奶的后酸化,產(chǎn)品的p H值均出現(xiàn)了一定的下降。與滴定酸度的變化一致,25℃貯存的酸奶比15℃貯存的酸奶p H降幅更大。與對(duì)照組相比,經(jīng)過(guò)熱處理的酸奶樣品p H值的降幅更小,后酸化程度更弱。尤其是未后添加乳酸菌只經(jīng)過(guò)熱處理的樣品,在15℃和25℃貯存21 d,pH值基本沒(méi)有變化,而對(duì)照組的樣品pH值分別下降了0.25和0.38。熱處理對(duì)于酸奶樣品的后酸控制效果顯著;兩組后添加菌種并經(jīng)過(guò)熱處理的樣品,由于后添加了保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌,這些后添加的乳酸菌勢(shì)必會(huì)對(duì)酸奶的后酸化作用產(chǎn)生一定的影響,其對(duì)應(yīng)的pH值降幅大于未后添加菌種只進(jìn)行熱處理的樣品,但仍顯著低于對(duì)照組的p H值降幅。
圖3 25℃貯存時(shí)酸奶pH值的變化
圖4 15℃貯存時(shí)酸奶pH值的變化
作為含有活菌的發(fā)酵乳制品,酸奶中的活菌對(duì)人體健康有特殊的生理作用。按照GB 19302-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳的有關(guān)規(guī)定,活菌型的發(fā)酵乳中乳酸菌總數(shù)不能低于1×106g-1,活菌總數(shù)不達(dá)標(biāo)乳酸菌在人體內(nèi)就不能達(dá)到應(yīng)有的生理學(xué)保健功能。所以,在控制產(chǎn)品后酸的同時(shí),也要兼顧產(chǎn)品中的活菌數(shù)。本研究采用的熱處理強(qiáng)度(58℃,4 min),旨在抑制乳酸菌的活性,但不會(huì)完全殺死乳酸菌,控制產(chǎn)品貯存過(guò)程中后酸化的同時(shí)活菌數(shù)也能達(dá)到相應(yīng)的要求。
如圖5和圖6所示,經(jīng)過(guò)58℃(4 min)的熱處理后,乳酸菌的活性雖然受到了影響,但與對(duì)照組相比,貯存過(guò)程中的活菌數(shù)并沒(méi)有明顯地下降,熱處理過(guò)的樣品與對(duì)照組在貯存過(guò)程中,活菌的穩(wěn)定性無(wú)顯著差異。在25℃的貯存條件下,所有樣品中的嗜熱鏈球菌在14 d仍能維持在106g-1,保加利亞乳桿菌在14 d也可維持在104g-1左右,但到21 d時(shí),嗜熱鏈球菌就迅速降至102g-1左右,保加利亞乳桿菌在21 d時(shí)也出現(xiàn)了下降,但幅度沒(méi)有球菌明顯,這可能與保加利亞乳桿菌對(duì)高酸環(huán)境的耐受能力比嗜熱鏈球菌更強(qiáng)有關(guān)[8]。無(wú)論是熱處理組還是對(duì)照組的樣品,在貨架期內(nèi)活菌數(shù)的變化趨勢(shì)是一致的。在15℃貯存的樣品的活菌數(shù)狀況好于25℃貯存的樣品,貯存過(guò)程中的活菌數(shù)更加穩(wěn)定,貯存21 d時(shí),所有樣品的嗜熱鏈球菌依然維持在108g-1以上,保加利亞乳桿菌也維持在104g-1左右,總活菌數(shù)也在要求的106g-1以上。另外,后添加乳酸菌的樣品在活菌數(shù)方面的表現(xiàn)與未后添加乳酸菌直接進(jìn)行熱處理的樣品并沒(méi)有顯著的差異,在兩種貯存溫度下活菌數(shù)的變化趨勢(shì)是一致的,但后添加的乳酸菌對(duì)于貯存過(guò)程中樣品滴定酸度的增加和pH值的下降起到了一定的作用。
圖5 25℃貯存時(shí)酸奶中細(xì)菌總數(shù)的變化
圖6 15℃貯存時(shí)酸奶中細(xì)菌總數(shù)的變化
通過(guò)本研究可以看出,采用58℃(4 min)的熱處理強(qiáng)度對(duì)發(fā)酵后的酸奶進(jìn)行后處理,可以顯著地改善酸奶在冷鏈缺失狀況下的后酸化,與對(duì)照組相比,產(chǎn)品在貯存過(guò)程中的后酸化水平顯著的降低。在滿(mǎn)足控制產(chǎn)品后酸要求的基礎(chǔ)上,熱處理工藝對(duì)酸奶在貨架期內(nèi)的活菌數(shù)穩(wěn)定性沒(méi)有產(chǎn)生顯著地影響,活菌數(shù)在貨架期內(nèi)的表現(xiàn)與對(duì)照組相一致,發(fā)酵后添加乳酸菌的樣品活菌數(shù)狀況也沒(méi)有顯著的差異。綜上所述,發(fā)酵后的熱處理工藝對(duì)于控制酸奶產(chǎn)品在貨架期內(nèi)的后酸,降低酸奶對(duì)全程冷鏈的依賴(lài)會(huì)有一定的作用,這也為指導(dǎo)目前各乳品工廠解決產(chǎn)品后酸化、冷鏈條件難以控制、酸奶售賣(mài)范圍進(jìn)一步的擴(kuò)展、酸奶保質(zhì)期延長(zhǎng)等問(wèn)題提供了新的思路。