攪拌型酸奶生產中易出現的質量缺陷及控制

文 / 鞠印鳳 崔立雪

（1 黑龍江龍丹乳業科技股份有限公司；2 東北農業大學食品學院）

民以食為天，食以“乳”為先。在乳品中酸奶又因其獨特的風味及較高的營養價值和保健功能成為其中的首選食品，越來越受到人們的普遍重視和歡迎，酸奶加工業在全世界范圍內也得到快速發展，在我國也具有良好的發展前景。然而在現代規模化酸奶生產中出現的質量問題卻不容忽視。這些質量問題也成為酸奶生產質量控制的瓶頸，也是酸奶批量生產中質量控制的關鍵環節。本文就攪拌型酸奶生產中易出現的質量問題進行了闡述，并對其產生原因進行了分析，提出了保證酸奶質量應做好的幾項工作，希望對生產實踐具有一些指導和借鑒意義。

1 酸奶生產中常見的質量缺陷

國際乳品聯合會（IDF）對酸奶的定義為：酸奶是一種半固體的乳制品，由加熱處理的標準化乳的混合物，經嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的協同作用發酵而得到的乳制品，最終產品中必須含有大量活菌。

酸奶在生產過程中常會出現培養時不發酵、產酸緩慢，乳清析出，凝固不堅實、組織狀態比較稀，出現氣泡和異常味，口感粗糙、不細膩、有顆粒產生，后酸化嚴重等質量問題。其中乳清析出和培養中產生顆粒是攪拌型酸奶生產中最常見的質量問題。

2 質量缺陷產生的原因

2.1 不發酵或產酸緩慢

2.1.1 抗生素等殘留物

如果原料乳中含抗生素、清洗劑、消毒劑及防腐劑等殘留物，其殘留物在酸奶發酵過程中會抑制乳酸菌的正常生長，使其生酸非常緩慢，殘留量大會導致酸奶根本不發酵。抗生素主要來自于奶牛患病期間食用抗生素藥物治療后在牛奶中有一定量殘留或者人為添加以防止原料乳變質。清洗劑和殺菌劑是乳品廠用來清洗和殺菌的化學物品。這些化合物（如酸堿清洗液、碘滅菌劑、季銨類化合物、兩性電解質等）的殘留會影響菌種的活力。

2.1.2 噬菌體污染

據報道，在所有牛奶的環境中都存在噬菌體，噬菌體可導致生產時間延長，產品質量下降，甚至整批產品遭到破壞。在實際生產中，噬菌體會使發酵時間延長至8～10 h，也會導致乳清析出嚴重。

2.1.3 菌種添加量不夠或活力不夠

在生產過程中對菌種的添加沒有按照應有的添加量進行，或者本身菌種活力不夠而導致發酵過程緩慢或者根本不發酵的現象產生。

2.1.4 乳中含有其它天然抑菌物質

牛乳中存在不同的抑制因子，這些物質包括乳中的抑菌劑、凝聚素、溶菌酶和乳過氧化物酶系統等。如大量的白細胞有吞噬乳酸菌的作用；由于對原料乳殺菌不徹底，使乳中的過氧化物酶、溶菌酶等抑制物質沒被破壞；乳中游離脂肪酸也會抑制乳酸菌生長，有的原料乳含脂肪酶多或貯藏過程中牛乳被脂肪分解菌污染，均能引起乳中游離脂肪酸含量增高。但乳中存在的抑制物質一般對熱敏感，加熱后即被破壞。

2.2 乳清析出

乳清析出是指在牛乳凝膠表面出現乳清液體，這是酸奶生產中常見的質量缺陷。如果凝膠網絡結構被破壞，或者凝膠產生大量的結構重組，乳清分離現象常會出現。

生產酸奶時，由于乳酸菌分解乳糖生成乳酸，乳中的酪蛋白由原來的膠粒狀態轉變為網狀的凝膠結構，將乳中的水分和脂肪包裹起來形成凝塊。當工藝條件合適時，水分和脂肪被鎖在凝乳網絡中；當凝乳微粒受到震動收縮或被破壞而變小時，水就從酪蛋白的網絡結構中流出，造成乳清析出。酸奶生產中牛乳的迅速酸化和較高的發酵溫度是乳清析出的主要原因。

2.2.1 原料乳熱處理不當

酸奶生產中對原料乳的熱處理作用除殺菌外，還可使乳清蛋白變性并參與形成酪蛋白的網狀結構，之后乳清蛋白的持水能力會增強。乳清蛋白變性后親水鍵展開可吸水，這樣可以減少乳清析出。對原料乳進行適當的熱處理，在凝固過程中，酪蛋白與乳清蛋白能夠相互作用，從而使游離的乳清蛋白得以充分利用。但如果熱處理不當，溫度偏低或時間不夠，就不能使大量乳清蛋白變性，容納更多的水分，并且具有最小的脫水收縮作用。如熱處理溫度太低，乳清蛋白會因未完全變性而失去持水的功能；如溫度過高，乳清蛋白會因過度變性而失去持水能力。據研究，要保證酸奶吸收大量水分和不發生脫水收縮作用，至少要使75%的乳清蛋白變性，這就要求85 ℃/20～30 min或90 ℃/5～10 min的熱處理。

2.2.2 發酵時間過長或發酵溫度過高

直投式菌種培養溫度為（43±1）℃，發酵時間為3.5～5.0 h時，產品口感和風味最佳。如發酵時間延長，乳酸菌會繼續繁殖，使酸含量不斷增加，過度的酸性會破壞原來已經形成的膠體結構，使其容納的水分游離出來形成乳清。同樣，培養時溫度過高也會使酸奶在培養中急劇產酸而導致乳清析出。

2.2.3 破乳時間過早

在發酵還沒有達到終點酸度時就對產品進行攪拌，會較早地破壞產品的凝乳狀態。此時，乳蛋白質的膠體結構還未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，或者因持水能力低而導致乳清析出。

2.2.4 原料乳總乳固體含量低

當原料乳總固形物含量低時，尤其是蛋白質含量低時，其在發酵過程中的持水能力就會不足，導致凝乳不結實，乳清易析出。乳總固體含量低，也會影響產品的口感和風味。

2.2.5 原料乳摻假

原料乳不新鮮，酸度超過18°T或摻雜使假嚴重，乳清易析出。這是因為原料乳中的蛋白質發生變化，造成親水力降低。

2.2.6 原料乳中含有抑菌物質或抗生素

原料乳中的抑菌物質或抗生素會抑制乳酸菌生長，使其生酸非常緩慢，雜菌生長迅速，使蛋白質變性脫水，造成乳清分離。

2.3 出現氣泡和異味

酸奶有時會出現氣泡（凝乳中有斷層和裂紋）或異味（苦味、澀味）。原因主要是原料乳本身有異味。這是因為原料乳中的乳脂肪吸附異味能力比較強，當擠奶場地不衛生，或放置時間長，很容易產生異味。另外，摻雜使假也是原料乳產生異味的的主要原因。雖然發酵產生的香氣可適當掩蓋原料乳的異味，但當異味嚴重時就會使酸奶也產生異味；生產過程中半成品受到污染，也會使酸奶產生異味；原料乳經過長時間殺菌也會產生強烈的蒸煮味，使酸奶的口感不佳，色澤也不正常。

2.4 酸奶硬度不夠，組織狀態稀薄

原料乳中蛋白質含量低，總乳固體含量低，菌種選擇不當，發酵溫度偏低，破乳時間過早，原料乳熱處理和均質處理不當等，都可能造成產品硬度不夠，組織狀態比較稀薄。發酵終止pH值應控制在小于4.3，然后再終止發酵確保酸化充分。

2.5 口感粗糙，有顆粒

酸奶口感粗糙，不細膩，有顆粒，主要原因為：原料乳用奶粉配制，溶解不充分，而對原料均質不當；菌種活力差，發酵時間過長，造成酪蛋白收縮脫水；殺菌溫度過高，在接種溫度和培養溫度都高的情況下，造成磷酸鈣沉淀，乳蛋白顆粒變性；原料乳滅菌時間過長，過度的加熱使凝膠體粒子收縮；灌裝過慢，破壞了凝乳結構。歸納起來，主要有以下幾個方面的影響因素。

2.5.1 溫度

溫度是影響發酵微生物生長的重要因素。嗜熱鏈球菌的生長適宜溫度為40～45 ℃，保加利亞乳桿菌則為45～50 ℃。研究結果表明，43 ℃是最佳發酵溫度，在這個溫度下，得到的酸奶制品風味協調，口感較好。發酵溫度過高或過低，均會導致菌種中各種菌株比例的變化，從而影響酸奶正常產酸、增稠，并會使乳清析出。因此，要生產出最佳組織狀態的酸奶，發酵溫度的控制是至關重要的。

2.5.2 菌種溶解情況

在添加菌種采取直投方式時，如攪拌時間不夠，菌種就會溶解不充分，導致發酵過程中，菌種單位活力高的區域產酸過快，而產生蛋白質聚集的現象，以及生產中經常出現的顆粒和假蛋白質變性點。也可前期用無菌水將菌種先溶解再加入培養罐中，但這樣會增大污染的幾率，一定要做好無菌防護工作。

2.5.3 雜菌

牛奶是微生物最好的培養基，因此，牛奶中易含雜菌。雜菌數較高的原料乳酸度會升高，即使以高溫處理過的奶粉，其中仍有細菌芽孢存在。而在酸奶發酵的過程中，當溫度適宜時，這些雜菌就會產酸、產氣，使產品出現凝塊，粗糙多孔，凝塊懸浮，造成整批產品出現質量缺陷。

2.6 后酸化嚴重

由于保加利亞乳桿菌在酸性條件下繼續產酸而導致酸奶的后酸化作用，使酸奶風味劣變，酸度過高，難以被消費者接受，而Nisin對嗜熱鏈球菌基本無明顯的影響，但對保加利亞乳桿菌會起到一定的抑制作用，由于它僅對革蘭氏陽性菌，包括葡萄球菌、鏈球菌、微球菌、雙歧桿菌、棒桿菌、李斯特菌和乳桿菌有抑制作用，所以在保質期內它能協助控制酸奶的后發酵，使酸奶的酸度始終保持在適宜的程度。

3 預防措施

3.1 做好原料奶的檢驗工作

3.1.1 感官檢驗

取少量牛奶于小燒杯中，煮沸，并對其進行感官檢驗。通常優質的牛奶應呈乳白色或稍呈淡黃色，具有一種天然的乳香味，不新鮮的牛奶在煮沸時會有蛋白質變性現象。

3.1.2 理化檢驗

理化檢驗包括摻雜使假檢驗，如滴定酸度、加堿檢驗、酒精試驗、洗衣粉檢驗、亞硝酸鹽和硝酸鹽檢驗、雙氧水檢驗等，以及各項理化指標檢驗。酸奶用原料奶中不得有摻雜使假項檢出，酒精試驗合格，滴定酸度小于18oT，高于18oT的原料奶即使酒精試驗合格也已經不新鮮。

3.1.3 微生物檢驗

原料奶中的細菌數過高表明其品質已經下降，酸度升高，蛋白質的熱穩定性降低，同時，乳中的芽孢、嗜冷菌及致病菌等數量也會相應增加，這將影響產品加工后的保質期及安全性。原料奶的細菌總數可以使用美蘭試驗進行估測，要求雜菌數不高于500 000 CFU/mL。

3.1.4 抗生素殘留檢驗

儀器檢測和生產前小試可同時進行；兩者同時合格方可進行生產。

3.2 做好生產過程中的控制工作

很多質量缺陷都是在生產過程中出現的，所以首先要選擇適合攪拌型酸奶生產的工藝，嚴格按照工藝要求及各關鍵控制點進行操作：從原料乳的選擇到配料溶解時間再到均質；從殺菌溫度到培養溫度的控制；從菌種添加量到菌種的溶解；從破乳時間的控制到打冷時間的掌握等。如原料奶總乳固體比較低，可以對其進行標準化，可以選擇添加脫脂淡粉的方法，也可選擇對原料奶進行濃縮的方法。如果發生噬菌體污染，可更換2 種不同菌種，待發酵時間恢復正常時再更換回原來的菌種，同時要保證清洗和殺菌效果。

3.3 杜絕人為因素造成的質量缺陷

產生所有質量缺陷的根本因素還是人為因素，因此，提高操作人員素質，增強生產人員責任心，嚴格工藝標準和操作要求，保證監督檢查機制正常運行，才是保證酸奶質量穩定的關鍵所在。

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