发酵乳加工工艺研究

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摘要：将双歧杆菌和嗜酸乳杆菌，和传统发酵剂先后添加进行二次发酵，获得的产品组织细腻、均匀，酸甜适中，风味和口味醇厚，其质量也优于对照组产品。

关键词：发酵乳；发酵剂；益生菌

发酵乳是一种营养丰富、具有保健功能的食品，可以克服乳糖不耐症，深受人们喜爱。科学研究发现，如果在传统发酵乳中加入多种肠道有益菌，其促进健康的作用可以大大加强[1]。目前，公认最安全的2种人体有益菌是双歧杆菌和嗜酸乳杆菌。因为嗜酸乳杆菌的英文字头是A，双歧杆菌的英文字头是B。因此可将加入了双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的发酵乳称之为“AB发酵乳”。现在市场上常见的发酵乳多为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌复合发酵乳，而关于双歧杆菌和嗜酸乳杆菌在发酵乳中的应用研究很少。本研究是在传统发酵乳加工工艺的基础上，利用双歧杆菌和嗜酸乳杆菌根据其生长特性对鲜牛乳进行发酵，以期得到一种益生菌复合发酵乳，为工业化生产提供理论参考。

1材料与方法

1.1材料与仪器。保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌：上海昊岳实业有限公司；生鲜乳：淮安快鹿牛奶有限公司；MRS培养基：杭州百思生物技术有限公司；低聚糖：山东天方生物科技有限公司；脱脂乳粉：伊利乳业有限责任公司；复合维生素：中国广州千益精细化工有限公司；白砂糖：食品级，市售。UV-9600FT120乳品分析仪：丹麦福斯公司；JB-CJ-1500FCB超净工作台：苏州佳宝净化工程设备有限公司；LDZM-60KCS高压蒸汽灭菌锅：上海茸研仪器有限公司；HH-6恒温培养箱：金坛市新航仪器厂；EL20K台式pH计：梅特勒－托利多公司。1.2试验方法。酸度按照GB/T5413.34—2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定》方法进行测定。活菌数按照GB4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》方法进行测定。感官指标按照GB19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》规定的项目指标进行评定。1.3工艺流程。1.3.1传统发酵工艺流程。原料乳→检验→配料→净化→均质→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→冷藏→成品（1）发酵剂的制备：将一定量的双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌分别接种于灭菌还原乳培养基中，双歧杆菌和嗜酸乳杆菌在37℃条件下培养至凝乳，嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌在42℃条件下培养至凝乳，以4℃保存备用。将灭菌还原乳培养基分别冷却至37℃和42℃，然后分别接种3%活化好的发酵菌种，分别在37℃和42℃发酵培养，如此重复活化2~3次，使菌种充分恢复活性，然后混合接种。（2）原料乳的检验：鲜牛乳的理化指标利用FT120乳品分析仪快速检测，微生物数量检测采用稀释度1×104和1×105进行平板菌落计数，鲜牛乳的抗生素检测是通过加入5%的发酵剂进行发酵实验。（3）配料：在传统发酵中添加5%的蔗糖，而在AB发酵乳加工中，添加4%的蔗糖和2%的低聚糖，0.1%的复合维生素。（4）接种：以添加3%的复合发酵剂（嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌=1∶1）的传统发酵乳为对照；以添加4%的复合发酵剂（双歧杆菌∶嗜酸乳杆菌=1∶1）的发酵乳为一次发酵的AB发酵乳。1.3.2二次发酵工艺流程。原料乳→检验→配料→净化→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→二次接种→灌装→再发酵→冷藏→成品操作要点与传统工艺流程的不同：一次接种是双歧杆菌和嗜酸乳杆菌复合发酵剂，比例1∶1，接种量为4%，在37℃条件下发酵5h；二次接种是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌复合发酵剂，比例1∶1，接种量为3%，在42℃条件下再发酵2~4h。配料与上述一次发酵的AB发酵乳的相同。

2结果与讨论

2.1发酵乳原料分析。发酵乳加工离不开微生物乳酸菌的发酵作用，其对原料鲜牛乳有着较高的质量要求，不仅要求质量指标合格，还不能选用初乳、末乳、乳房炎乳、病牛乳，尤其是不能含有抗生素。利用FT120乳品成分快速分析仪测定，可知原料鲜牛乳的理化指标分别为非脂乳固体8.78%，脂肪3.51%，蛋白质3.14%，相对密度1.029，冰点-0.553℃。测定鲜牛乳的酸度为13.6oT，所含微生物数量为6.45×105CFU/mL。利用5%的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌复合菌种进行发酵实验，3h可以形成凝乳。可见生鲜乳各项指标符合GB19301—2010《食品安全国家标准生乳》要求，抗生素实验也为阴性，可以用于发酵乳加工。2.2产酸能力比较。乳酸菌的发酵产酸能力是原料乳蛋白酸变性凝乳的关键要素，也对发酵乳的口味和形态质量有着重要影响。由于不同种类乳酸菌的最适生长条件、生长速率差异，其利用乳糖产酸的强弱、快慢也不一样[2]。通过对一次、二次发酵乳和对照发酵乳的发酵时间、终点pH和滴定酸度进行比较（见表1），可知虽然三者发酵终点酸度足以形成凝乳，即其发酵终点pH都在酪蛋白酸变性的pH4.7~4.6范围附近，但各自的发酵最终pH并不一样。也可以得出产品的酸度值与它们的发酵终点pH具有一定的对应关系。在一次发酵乳中虽然增大了双歧杆菌和嗜酸乳杆菌发酵剂接种量，并在配料中添加了它们的生长促进因子低聚糖和维生素，但是其生产速率仍较慢，其发酵时间为对照发酵时间的2倍多。2.3活菌数数量比较。乳酸菌属于人体肠道益生菌，其在发酵乳中的含量越多，发酵乳的保健作用越强。根据国家行业标准，在发酵乳及其饮料中乳酸菌的数量须达到1×106个/mL，才能在人体内起到应有的生理学保健功能[3]。由图1可知，二次发酵乳中所含活菌数最多，达到1×1010CFU/mL以上，可能是乳酸菌益生菌具有共生性，使得活菌数较多[4]。虽然一次发酵乳中活菌数最少，但也达到了1×108CFU/mL以上，也能保证双歧杆菌和嗜酸乳杆菌保健功能的发挥。2.4感官性状比较。通过感官评定，3种发酵乳均为乳白色，色泽均匀，凝乳光滑，不分层，无气泡。但是一次发酵乳组织不太紧密，有少量乳清析出，品尝具有天然奶香味，甜味有点突出。二次发酵乳组织细腻、均匀，无乳清析出，品尝酸甜适中，具有醇厚的奶香味。

3结论

利用双歧杆菌和嗜酸乳杆菌复合发酵剂进行一次发酵，所得产品与对照相比，发酵凝乳时间长、酸度低且活菌数少，这与发酵剂的生长缓慢有关。由于双歧杆菌和嗜酸乳杆菌与传统发酵剂的最适生长温度不同，于是先将双歧杆菌和嗜酸乳杆菌发酵至凝乳前状态，再添加嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌复合发酵剂调温发酵，可以发挥两者的优势，获得较多的活菌数和提高产品品质。虽然二次发酵乳的发酵时间与对照相比较长，但可以在后续研究中通过驯化菌种、调节接种量或增加生长促进因子来缩短发酵时间。

〔参考文献〕

[1]CHAMMASGI,SALIBAR,CORRIEUG,etal.Characterizationoflacticacidbacteriaisolatedfromfermentedmilk“laban”[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,2006,110(1):52-61.

[2]魏淑珍,王敏,王倩,等.酸奶生产菌种的选育[J].中国乳品工业,2006,34(1):23-51.

[3]郭清泉,张兰威,林淑英.酸奶发酵机理及后酸化控制措施[J].食品与发酵工业,2001,27(2):80-83.

[4]傅樱花,杨玉洁,关海涛,等.益生菌酸奶的工艺研究[J].食品工业科技,2008(9):182-183.

作者:田其英 冯梦娇 单位:江苏食品药品职业技术学院