褐色乳酸菌飲料加工工藝及質量控制

文∕國 珺

（河北省石家莊市兄弟伊蘭食品配料有限公司）

褐色乳酸菌飲料是一種風味獨特、口感清爽的乳飲料，近年來被消費者廣泛接受。緊隨養樂多之后，味全、蒙牛、伊利、光明紛紛推出了類似養樂多的活菌型褐色飲料，由此可預見其良好的市場前景[1]。這種飲料的主要原理是使脫脂奶粉還原乳與還原糖發生美拉德反應來產生獨特的色澤和風味[2,3]，但由于生產過程比較復雜，任何一項工藝參數設置不當都會影響終產品的穩定性以及風味。因此本文對其加工工藝關鍵控制點及生產中常見問題進行了分析，并提出了相應的控制措施，以避免生產過程中質量事故的發生。

1 褐色乳酸菌飲料生產工藝

1.1 工藝流程

1.1.1 發酵乳制備[4]

脫脂奶粉、葡萄糖→水合→褐變滅菌→冷卻→接種發酵→發酵奶冷卻→高壓均質。

1.1.2 褐色乳酵菌飲料制備[5]

糖和穩定劑干粉混合→攪拌溶解→殺菌→冷卻→加入發酵乳等輔料→調酸→均質→灌裝→檢驗→出廠。

1.2 關鍵控制點

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鍵參數。脫脂奶粉和葡萄糖混勻后，45℃水合30 min。水合溫度過高，會出現大顆粒，奶粉溶解不完全，最終導致發酵液出現析水，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。另外，奶粉濃度要適當。奶粉濃度高發酵狀態好，產品的穩定性好，但生產過程中，發酵奶濃度過高，通過殺菌機時，容易結垢[6]，因此，發酵濃度不能過高。對于完全脫脂的奶粉而言，其固形物含量低，濃度可適當提高。發酵濃度低，發酵奶質地疏松，產品穩定性差。

1.2.2 美拉德反應[7～9]

美拉德反應的產物使產品呈現褐色，并賦予產品獨特的香氣。實際生產中因為要進行長時間發酵，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，產品沉淀。褐變時間過長，焦糖顏色深，影響發酵速度（時間過長，蛋白質變性嚴重，產品出現大顆粒沉淀，是導致成品穩定性差的主要原因）；褐變時間過短，褐變顏色達不到要求，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 接種和發酵

在褐色乳酸菌飲料生產中，褐變后，酪蛋白結構一定程度上被破壞，因此導致菌種發酵時間延長。發酵所使用的菌種應采用發酵粘度低，后酸弱的菌種。后酸強，產酸快的菌種，產品穩定性較差。發酵過程應選擇低溫長時間發酵，有助于香氣的產生，避免出現乳體系收縮。發酵條件為：36～37℃發酵接種，發酵時間72 h，以發酵奶pH值4.2為發酵終點。發酵時間過短，活菌數不夠，發酵不充分，香氣弱；發酵時間過長，發酵奶酸度過高，會增加產品蛋白質沉淀。

1.2.4 發酵奶均質

均質可將發酵奶本身的蛋白質細化，減小蛋白質顆粒大小，防止或延緩乳和乳制品的蛋白質沉淀，且有利于蛋白質與糖的結合，提高產品穩定性。由于較高的均質溫度會使發酵奶產生較堅硬的顆粒，不利于成品的穩定，因此選擇先冷卻后均質的工藝，均質條件為：18～20 MPa，溫度低于20℃。均質壓力過低，蛋白質粒子過大，容易沉降，影響產品穩定性；均質壓力過高，蛋白質粒子過小，其吸附作用增強而導致凝聚，亦會降低穩定性[10]。

1.2.5 調配

（1）發酵奶與糖液、穩定劑混合，混料溫度30℃以下。混料溫度高會造成蛋白質變性，增加沉淀。

（2）混料完畢，調酸。調酸過程控制得好壞會直接影響到產品的穩定性[11]。

A 調酸溫度25℃以下。調酸溫度高，對膠體破壞性大，造成后期保護蛋白質能力下降，增加沉淀。

B 酸液濃度不能過高，否則很難保證局部發酵奶與酸液良好地混合，使局部酸度偏差太大，導致局部蛋白質沉淀。

C 加酸的速度不宜太快，太快易產生發酵奶局部過酸的現象而導致沉淀量增加，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

由于褐色乳酸菌飲料含活性益生菌，因此均質溫度必須在益生菌耐受溫度范圍內。適宜的溫度與壓力為：溫度低于50℃，壓力20～22 MPa。溫度與壓力過低則乳脂肪不易細化，成品容易出現浮油。適當的均質條件可以將發酵奶與糖液、膠體混合均勻，使蛋白質更好地與穩定劑結合，從而保證產品穩定性[12，13]。

2 生產中常見的質量問題、原因分析及控制措施

2.1 發酵奶顆粒粗糙

2.1.1 原因分析

產生原因主要有：①發酵溫度過高；②發酵過程受機械力干擾；③菌種產酸劇烈，發酵速度快；④破乳溫度高，高溫時攪拌，凝塊將收縮硬化，造成蛋白質膠粒的沉淀；⑤攪拌時間長。

2.1.2 控制措施

控制措施主要有：①發酵溫度降低到<37℃；②注意發酵環境；③選擇合適的菌種，發酵時間一般選擇長時間發酵；④破乳攪拌降溫至20℃，⑤破乳時間<1 h。

2.2 產品沉淀多

沉淀是褐色乳酸菌飲料最常見的問題[14]。

2.2.1 原因分析

主要原因有：①發酵奶粗糙、顆粒大；②褐變設備出現問題；③均質溫度或壓力不合適；④穩定劑和發酵奶混合溫度過高；⑤水質硬度高，水的硬度過高，會使沉淀現象非常嚴重[15]；⑥調酸效果差；⑦殺菌強度大；⑧穩定劑不合適。

2.2.2 控制措施

主要控制措施有：①根據產生問題的原因改進；②采用合適的褐變設備，減少料液和加熱層的溫度差；③選用合適的均質溫度和壓力，另外，要經常檢查均質機部件；④將穩定劑降溫至30℃以下和發酵奶混合；⑤生產用水去離子處理，要求電導率<50；⑥添加檸檬酸等有機酸類是引起飲料產生沉淀的因素之一，因此，須在低溫條件下添加，使其與蛋白質膠粒均勻緩慢地接觸，另外，添加速度要緩慢，攪拌速度要快，同時要提高酸液分散效果，采用在線調酸；⑦殺菌機與灌裝機匹配，減少回流量，使其<5%；⑧使用復合穩定劑，防止凝聚沉淀[16，17]。

2.3 微生物污染

2.3.1 原因分析

產要原因有：①菌種生長緩慢，短時間不能形成優勢菌群；②罐體密封性達不到要求；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，個人衛生不好。

2.3.2 控制措施

主要控制措施有：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；檢查空曝試驗結果；④環境微生物指標、灌裝機及其進料管要按工藝要求殺菌，保證殺菌合格，包裝材料在進廠之前要按要求嚴格檢驗，確保包材質量合格；⑤工人要注意個人衛生并定期檢查檢驗，避免產品二次污染[18～20]。

2.4 風味不足

2.4.1 原因分析

主要原因有：①褐變程度不夠；②發酵產香不足；③原料透香性差；④香精選擇不好。

2.4.2 控制措施

主要控制措施有：①調整脫脂奶粉與葡萄糖比例，控制褐變時間及溫度；②選用產香較好的發酵菌種，發酵時間要充足，發酵溫度要合適；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

2.5.1 原因分析

主要原因有：①化料階段，原料容易起泡沫；②攪拌調配階段，攪拌速度快，攪拌時間長；③灌裝階段，灌裝流速過快。

2.5.2 控制措施

主要控制措施有：①選擇合適的原料，切向進料，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調整設備流速，輸送使用轉子泵。

3 結束語

在褐色乳酸菌飲料的生產過程中，要嚴格按照生產工藝要求進行生產操作，強調每一個過程的控制，若有一個過程出現失誤就會影響到最終產品質量。在加強全過程控制的同時，強化關鍵控制點控制，才能保證產品質量萬無一失，防止質量事件的發生。

[1]李保國，董慶利，劉志峰.日本養樂多的營銷模式解析及其對我國乳酸菌飲料發展的啟示.農產品加工，2008（7）：234-238.

[2]董濤，張國松，周玉玲.養樂多風味乳酸菌飲料生產工藝的探討.中國乳品工業，2005，33（4）：40-41.

[3]陳健凱，陳健旋，林洵，等.養樂多飲料中影響干酪乳桿菌代田株活菌數因素的研究.中國釀造，2008（22）：34-36.

[4]韓梅，徐致遠，沈玲，等.褐色乳酸菌飲料的研制.江蘇農業科學，2013（7）：243-245.

[5]李黨國，劉晶，劉宜鋒，等.酸性含乳飲料穩定性研究.食品工業科技，2008，29（3）：108-111.

[6]Huangxl，Ballwinmo.Protein stabilizing agent.US Patent，0157236A1.2003-08-21.

[7]任新志，王艷萍，鄭衛東，等.長時間發酵褐色乳飲料的工藝研究.見：中國奶業協會主編.首屆中國奶業大會論文集，2010.185-187.

[8]徐偉，馬力.高甲氧基果膠對酸奶飲料的穩定作用.中國乳品工業，2005，33（8）：38-40.

[9]Reuter H.Fundamentals of UHT and HTST sterilisation of foodstuffs// Reuter H.Aseptic processing of foods.Pennsylvania：Technomic Publishing Inc，1993.

[10]Egli F，Lucer E.Production of sterile yoghurt.US Patent，3932680.1976-01-13.

[11]王莉嫦.乳酸菌飲料的工藝研究.廣州食品工業科技，2002，18（3）：25-26.

[12]吳文龍，楊萍，方日明，等.均質與乳化穩定劑對豆乳穩定性的影響.糧油食品科技，2005，13（3）：37-39.

[13]譚昌龍，沈濤，田曉華，等.溫度和均質壓力對牛乳蛋白質測試影響研究.科技信息，2008，25（30）：7-8.

[14]Durand A，Hosken R W.Effects of homogenisation on the stabilityof a model soy food emulsion.In：Proceedings of the 27th Australasian Chemical Engineering Conference.1999.747.

[15]劉娟，王廣英，劉懷東.乳酸菌飲料常見的質量問題及控制措施.中國乳品工業，2005，33（4）：62-64.

[16]陸桂嶺，孫玉馬.酸性乳飲料生產中易發生的質量問題.中國乳業，2009，8（4）：50-51.

[17]王鳳芳.乳酸菌飲料的穩定性.食品工業，2004（1）：27-28.

[18]李春梅，遲玉杰.UTH乳質量異常問題的分析及控制.中國乳品工業，2005（5）：55.

[19]夏世仁，歐國兵，童剛平.影響乳酸菌飲料品質因素的探討.中國奶業協會主編.中國奶業協會2008年會論文集.2008.281-284.

[20]楊起恒，馬淑玲，馬偉華.活性乳酸菌奶二次污染原因及控制.鄭州牧業工程高等專科學校學報，2005，8（3）：180-182.