酸奶產(chǎn)品質(zhì)量控制的研究進(jìn)展

于寧

（黑龍江省乳品工業(yè)技術(shù)開發(fā)中心，哈爾濱150028）

0 引言

酸奶類產(chǎn)品產(chǎn)量在我國奶業(yè)市場增長速度相當(dāng)驚人，有專家統(tǒng)計2007年到2011年酸奶類產(chǎn)品產(chǎn)量的增長率為22.18%[1]，而2012年在2011年的基礎(chǔ)上又增加了29%[2]。牛乳在制成酸奶后，會有大約1/3的乳糖被轉(zhuǎn)變成乳酸以及其它的有機(jī)酸類，而且還有一部分會被轉(zhuǎn)化為半乳糖和葡萄糖，這兩種糖除了能給機(jī)體提供能源外，還可以與腦苷脂和神經(jīng)物質(zhì)的結(jié)合并形成有助于腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的物質(zhì)。除豐富的營養(yǎng)外，酸奶對人體還有一定的保健作用[3]。酸奶在乳酸菌的發(fā)酵作用下，其營養(yǎng)成分得到明顯改善。同時產(chǎn)生了生理活性物質(zhì)：活性酶、有機(jī)酸、SOD、活性酸、抗生物質(zhì)、乳酸菌增殖因子、細(xì)胞壁外多糖等物質(zhì)，對人體機(jī)能有一定的調(diào)節(jié)作用[4-5]。酸奶的生產(chǎn)加工工藝現(xiàn)在已經(jīng)非常明了，但是在酸奶的生產(chǎn)過程中由于某種因素的影響，會導(dǎo)致酸奶質(zhì)量的缺陷，本文綜述了酸奶制品常見的質(zhì)量問題及國內(nèi)外對酸奶質(zhì)量控制的研究進(jìn)展。

1 國內(nèi)酸奶制品常見的質(zhì)量問題

1.1 由于原料乳異常引起酸奶發(fā)酵異常

可能對酸奶的生產(chǎn)造成的問題有：（1）原料乳中有異味（如酸奶味、臭味等）會直接影響酸奶加工，因為此種味道無法在酸奶的生產(chǎn)過程中去除，最終會殘留在產(chǎn)品里。（2）原料乳中有化學(xué)成分殘留（如抗生素等）會抑制乳酸菌生產(chǎn)造成酸奶發(fā)酵不良或無法發(fā)酵。（3）原料乳中營養(yǎng)成分（乳脂肪、蛋白質(zhì)等）過低會造成發(fā)酵出的酸奶狀態(tài)不好、口感不良、影響凝乳過程或產(chǎn)品指標(biāo)無法滿足國標(biāo)要求。（4）原料乳微生物過高會造成巴氏殺菌不徹底從而有細(xì)菌殘留，會導(dǎo)致產(chǎn)品變性以及貨架期被大大縮短，甚至?xí)a(chǎn)出微生物不合格的產(chǎn)品[6]。（5）使用存放時間過長的原料奶生產(chǎn)酸奶會造成產(chǎn)品細(xì)膩度、黏度和香氣的降低以及可能造成異味程度的提升，感官和品質(zhì)均有不同程度的下降[7-9]。

1.2 酸奶不發(fā)酵或發(fā)酵過慢

酸奶在既定的時間內(nèi)不發(fā)酵和發(fā)酵不完全都可以歸為發(fā)酵異常。發(fā)酵異常的表現(xiàn)為：產(chǎn)品或半成品沒有完全凝固或根本不凝固，產(chǎn)品不產(chǎn)酸，酪蛋白沒有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。有多種原因可能造成酸奶發(fā)酵異常。（1）抗生素檢測陽性即有抗奶?？股貧埩羰且驗槟膛；疾?，需要注射抗生素（主要成分青霉素），被注射的奶牛48 h內(nèi)產(chǎn)的奶都不能用于酸奶加工，青霉素含量≥0.01 mL時就會對嗜熱鏈球菌的發(fā)育造成影響，含量≥0.3 mL時會對保加利亞乳桿菌造成影響[10]。（2）噬菌體（bacteriopHage）污染，噬菌體具有跟病毒相似的特性，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，靠侵入寄主并在寄主體內(nèi)繁殖在數(shù)量達(dá)到一定程度時破壁而出，再繼續(xù)侵蝕循環(huán)整個過程。噬菌體的特性為高度轉(zhuǎn)一性，如果發(fā)酵酸奶的菌種被噬菌體感染，會對整個發(fā)酵過程造成嚴(yán)重影響[11]。（3）菌種問題，乳品廠普遍用的發(fā)酵劑有兩種形式一種是直投式，一種是繼代式。無論哪種方式的菌種活力不夠或菌種的添加量不足都會對酸奶的發(fā)酵造成影響[12]。（4）原料奶中存在的天然抑制劑（如白細(xì)胞、過氧化氫酶體系等）也會對酸奶的發(fā)酵造成影響[13]。

1.3 酸奶產(chǎn)品乳清析出

酸奶的乳清析出主要是后發(fā)酵產(chǎn)生中膠體結(jié)構(gòu)被破壞，使其結(jié)合水游離出來并形成乳清。造成乳清析出的原因有：（1）巴氏殺菌過程選用的參數(shù)不對，殺菌時間過短導(dǎo)致酪蛋白沒有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不能很好的將水以及其他成分鎖住，造成乳清析出[14]。（2）酸奶中蛋白含量及蛋白成分比例會對乳清析出造成一定的影響，蛋白質(zhì)含量低會造成凝乳過程網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稀松以及空隙直徑過大[15]。（3）機(jī)械力影響，發(fā)酵初期在受到攪拌等機(jī)械力時會對后期凝乳造成一定影響，灌裝和運輸過程中，機(jī)械力也可以造成酪蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的水脫離[16]。（4）原料奶參假或存儲時間過程會造成親水能力下降導(dǎo)致乳清析出[17]。（5）發(fā)酵過程參數(shù)，破乳時間過短、發(fā)酵溫度過高和發(fā)酵時間過長都不對乳清析出造成不同程度的影響。半成品中蛋白質(zhì)還沒有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不完整，導(dǎo)致其不能包裹住水分最終形成乳清析出。發(fā)酵時間過長會導(dǎo)致乳酸菌繼續(xù)大量繁殖造成酸度過高，發(fā)酵溫度過高也會造成同樣效果，導(dǎo)致酸奶產(chǎn)品乳品析出[18]。

1.4 酸奶產(chǎn)品組織狀態(tài)缺陷

酸奶成品組織狀態(tài)缺陷主要表現(xiàn)為硬度缺失、黏度缺失等。（1）翻缸時泵的選型不對或轉(zhuǎn)速過快都可能造成成品的狀態(tài)不好，口感不細(xì)膩。（2）發(fā)酵室溫度過高或過低，造成發(fā)酵過度或不充足，會影響產(chǎn)品的狀態(tài)。（3）冷卻時間不足，會造成后酸化不夠，從而造成硬度和粘度的缺失。（4）乳固體含量不足，研究表明當(dāng)乳固體≤11.1%時，會造成凝乳質(zhì)地松軟等現(xiàn)象[19]。但就攪拌型酸奶而言，并不是黏度越高、硬度越大越好，需要控制在一個適當(dāng)范圍（硬度約33.9g±3g）[20]。

1.5 酸奶產(chǎn)品味道異常

后酸過度達(dá)到消費者難以接受的程度或飲用過程中伴隨著苦味或其他風(fēng)味缺陷，都是酸奶味道異常的表現(xiàn)。造成后酸過度的原因有：（1）菌種選擇或配比不合理[21]；（2）酸奶產(chǎn)品出廠后，過早缺失冷鏈也可造成產(chǎn)品的酸化，乳酸菌活化導(dǎo)致酸度增加[22]；（3）丁二酮和乙醛是酸奶中產(chǎn)生芳香風(fēng)味的主要物質(zhì)[23]，發(fā)酵酸奶使用的原料奶中含有脂肪酶，分解脂肪造成香味的缺失；（4）當(dāng)酸奶產(chǎn)品混入雜菌時，可能造成其酸敗或產(chǎn)生其他氣味，具體氣味跟侵入雜菌的種類有關(guān)。

1.6 的酸奶產(chǎn)品由于二次污染造成的異常

酸奶在加工生產(chǎn)過程中很容易遭到微生物的二次污染。加工過程中每個環(huán)節(jié)都可能引起二次污染。如：投入菌種時由于人員衛(wèi)生監(jiān)管不善造成產(chǎn)品污染；設(shè)備清洗不到位、管道有死角也可能造成微生物積累，長期不注意則會對產(chǎn)品質(zhì)量造成危害；潔凈間環(huán)境衛(wèi)生，在產(chǎn)品封合前，很容易受到來自環(huán)境中不良菌群的污染。二次污染造成的危害最常見的有貨架期的縮短，或引發(fā)一系列質(zhì)量問題，需要得到乳制品加工企業(yè)的重視。

2 國內(nèi)酸奶質(zhì)量控制研究進(jìn)展

國內(nèi)學(xué)者對于酸奶質(zhì)量控制的研究較早，林琳于1996年通過對四家酸奶加工企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行抽樣調(diào)查，分別采用理化檢驗、微生物檢驗和包裝與標(biāo)簽檢驗對樣品做實驗并得出結(jié)論不同放置時間直接影響酸奶的品質(zhì)[24]。1996年余華分別做了單一發(fā)酵劑和復(fù)合發(fā)酵劑以及不同配比下的酸奶品質(zhì)差異，并提出可以通過熱處理和添加食品添加劑的方式來增加酸奶的貨架期[25]。李紅指出不同哺乳動物的原料乳制得酸奶產(chǎn)品的品質(zhì)不同，輔料的指標(biāo)以及狀態(tài)也會對酸奶發(fā)酵過程造成影響。李紅還指出酸奶后熟時間在12～24h為最佳[26]。印伯星指出原料奶質(zhì)量、均質(zhì)以及熱處理參數(shù)發(fā)酵劑活力和發(fā)酵溫度以及冷藏時后酸的變化都是影響酸奶質(zhì)量的關(guān)鍵，中小型乳制品加工企業(yè)特別需要注意[27]。王巖等人通過實驗得出原料乳乳固體含量越高酸奶發(fā)酵狀態(tài)越好，發(fā)酵溫度在45℃以上會對酸奶發(fā)酵后成品質(zhì)量造成影響[28]。李鳳林，黃曉奎針對乳清析出問題、成品狀態(tài)差、風(fēng)味不良、口感結(jié)構(gòu)不好等問題的可能發(fā)生原因作出討論[29]。余芳，彭常安選取酸奶生產(chǎn)過程中原料奶質(zhì)量、熱處理條件、發(fā)酵劑質(zhì)量、接種量、發(fā)酵劑時間溫度、冷卻速度作為關(guān)鍵控制點分別進(jìn)行梯度實驗。實驗表明全脂乳固體在11.5%時標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)出的酸奶各方面優(yōu)于其他[30]。葉向庫，劉漢勛等人分別對室溫下第3天、第6天、直至第18天的五種酸奶的乳酸菌數(shù)和pH值及酸度進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析，得出其變化趨勢。并指出只要菌種、工藝條件等多方面改進(jìn)的時候是可以放寬對冷鏈的要求的[31]。閻軍勝指出凝固性酸奶的工藝條件和各工藝環(huán)節(jié)對酸奶質(zhì)量的影響，并指出移出發(fā)酵室的酸奶必須馬上進(jìn)入冷庫進(jìn)行冷卻，在冷卻過程中適當(dāng)掌握冷卻速度，主要原因為當(dāng)冷卻過快時蛋白質(zhì)的肽鍵由于收縮過快容易發(fā)生斷裂從而降低其親水性能最終導(dǎo)致乳清析出。劉德海分別從生物、化學(xué)、物理性危害三個方而對凝固型酸奶進(jìn)行了危害分析，找出了影響產(chǎn)品安全質(zhì)量的關(guān)鍵控制點。并給出HACCP在乳品廠的應(yīng)用方式和未來發(fā)展方向[32]。呂榮仿、任紅濤等人分析影響酸奶發(fā)酵質(zhì)量的主要因素并提出解決方案。韓洪章通過不同抗生素含量的對比試驗得出抗生素對牛奶發(fā)酵的影響數(shù)值以及不同非脂乳固體和不同蛋白質(zhì)含量時酸奶發(fā)酵的酸度以及組織狀態(tài)，以及不同菌種和基料時發(fā)酵出酸奶狀態(tài)和酸度的差距[33]。朱萍通過酸度滴定和菌落總數(shù)測定等方法對發(fā)酵劑的質(zhì)量控制提出方法，并測得不同非脂乳固體、發(fā)酵時間等條件對發(fā)酵后成品的質(zhì)量影響程度以及可能影響凝固性酸奶發(fā)酵的原因分析[34]。

3 國外酸奶產(chǎn)品質(zhì)量控制研究進(jìn)展

Soukoulis C,Panagiotidis P等人對基料為全脂乳粉和脫脂乳粉的發(fā)酵酸奶進(jìn)行研究，在發(fā)酵過程中不斷監(jiān)控pH值的變化并Gompertz模型成功描述發(fā)酵過程中pH值的變化和粘度的關(guān)系同時做得線性曲線。脫脂乳粉為基料發(fā)酵的酸奶在酸度和粘度上都高于全脂奶粉發(fā)酵的酸奶[35]。Navrátil Marián 等人通過近紅外光譜法（NIR）和電子鼻數(shù)據(jù)法（EN）來在線監(jiān)測工業(yè)條件下的酸奶和發(fā)酵產(chǎn)品。通過使用五個或六個PLS因素模型測得合理推斷，并指出可以進(jìn)一步改進(jìn)增加數(shù)據(jù)的可靠性和精確校準(zhǔn)數(shù)量。結(jié)果顯示近紅外光譜法和電子鼻數(shù)據(jù)法在乳制品加工有很大的應(yīng)用前景[36]。Singh M,Kim S發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的酸奶添加0.5%，1.0%，1.5%和2.0%淀粉-脂復(fù)合物（SLC）進(jìn)行分別研究。在發(fā)酵過程中監(jiān)測pH值、黏度和組合形態(tài)。在繁殖期間的時間與pH值下降的速度不受SLC的影響。SLC的存在反而會使聚合速度增快，可以通過粘度的變化而測得。研究的結(jié)論是SLC可能會成為脂肪的替代和穩(wěn)定劑品應(yīng)用于酸奶生產(chǎn)發(fā)酵[37]。Paul M,Somkuti G A通過細(xì)胞關(guān)聯(lián)法對發(fā)酵劑進(jìn)行分析，得出結(jié)論使用牛奶本身蛋白質(zhì)的抗菌作用和降血壓肽作為食品添加劑可改善身體健康并可發(fā)酵出高品質(zhì)半乳固體發(fā)酵產(chǎn)品[38]。

4 結(jié)束語

酸奶是日常生活當(dāng)中很多消費者非常喜愛的一種食品，其質(zhì)量問題關(guān)系到消費者的身體健康，因此一定要做好酸奶產(chǎn)品的質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品的食品安全性。

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