后熱處理工藝對酸奶貯藏過程中后酸化控制的影響

楊新堯，康志遠

（石家莊君樂寶乳業(yè)有限公司，石家莊 050221）

0 引 言

酸奶是原料乳經(jīng)過殺菌、接種乳酸菌發(fā)酵制成的乳制品，因其風味優(yōu)異、營養(yǎng)豐富受到越來越多消費者的歡迎。作為含有活菌的乳制品，成品酸奶需要在貯存、運輸和售賣的過程中冷藏貯存，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)品品質下降[1-2]。目前，乳制品市場的冷鏈系統(tǒng)仍不夠完善，酸奶產(chǎn)品在冷鏈缺失區(qū)域會發(fā)生酸化現(xiàn)象，后酸嚴重時導致產(chǎn)品在貨架期內感官品質迅速下降，以至于消費者體驗變差，甚至會引發(fā)消費者的投訴[3-4]。本文旨在采用58℃，4 min熱處理強度，對發(fā)酵后的酸奶進行熱處理，進而控制酸奶在貯存過程中的后酸化現(xiàn)象，以期對于酸奶產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售提供借鑒。

1 實 驗

1.1 材料和試劑

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。

1.2 儀器與設備

電子秤，實驗室用均質機，水浴鍋，實驗室用殺菌機，酸奶后處理設備，攪拌器，無菌操作臺，恒溫培養(yǎng)箱，渦旋振蕩器，拍打器，移液槍，p H計（梅特勒-托利多），酸度滴定儀，酸奶制備和乳酸菌計數(shù)所需的其他儀器和工具。

1.3 方法

1.3.1 攪拌型酸奶的配方

以復原乳制備的攪拌型酸奶的理化指標：蛋白質質量分數(shù)2.90%，脂肪質量分數(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（一級壓力15 MPa，二級壓力3 MPa）→殺菌（85℃，30 min）→冷卻（43℃）→接種（具體信息參見表2）→發(fā)酵（43℃，終點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

以上4組樣品，分別貯存在15℃和25℃的條件下（模擬售賣條件）貯存21 d，每隔7 d檢測樣品中的pH值、滴定酸度和活菌數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

滴定酸度的檢測參考GB5413.34；乳酸菌的計數(shù)參考GB4789.355。

2 結果與分析

2.1 不同貯存條件下酸奶的滴定酸度狀況

15℃和25℃的貯存條件分別是模擬間斷性冷鏈缺失和冷鏈嚴重缺失的售賣環(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，25℃的樣品滴定酸度增加的更多。這是因為在冷鏈不佳的條件下，酸奶中的乳酸菌仍能利用殘存的乳糖進行緩慢發(fā)酵，貯存溫度越高，后酸化的程度越嚴重[5]。與對照組相比，經(jīng)過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，但后酸增加的幅度仍顯著的低于對照組。

圖1 25℃貯存時酸奶滴定酸度的變化

2.2 不同貯存條件下酸奶的p H狀況

圖2 15℃貯存時酸奶滴定酸度的變化

滴定酸度反映了發(fā)酵及后酸化過程中乳酸產(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、磷酸鹽、檸檬酸鹽等物質具有緩沖作用，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。與對照組相比，經(jīng)過熱處理的酸奶樣品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)過熱處理的樣品，在15℃和25℃貯存21 d，pH值基本沒有變化，而對照組的樣品pH值分別下降了0.25和0.38。熱處理對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必會對酸奶的后酸化作用產(chǎn)生一定的影響，其對應的pH值降幅大于未后添加菌種只進行熱處理的樣品，但仍顯著低于對照組的p H值降幅。

圖3 25℃貯存時酸奶pH值的變化

圖4 15℃貯存時酸奶pH值的變化

2.3 不同貯存條件下酸奶的活菌數(shù)狀況

作為含有活菌的發(fā)酵乳制品，酸奶中的活菌對人體健康有特殊的生理作用。按照GB 19302-2010食品安全國家標準發(fā)酵乳的有關規(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)不達標乳酸菌在人體內就不能達到應有的生理學保健功能。所以，在控制產(chǎn)品后酸的同時，也要兼顧產(chǎn)品中的活菌數(shù)。本研究采用的熱處理強度（58℃,4 min），旨在抑制乳酸菌的活性，但不會完全殺死乳酸菌，控制產(chǎn)品貯存過程中后酸化的同時活菌數(shù)也能達到相應的要求。

如圖5和圖6所示，經(jīng)過58℃(4 min)的熱處理后，乳酸菌的活性雖然受到了影響，但與對照組相比，貯存過程中的活菌數(shù)并沒有明顯地下降，熱處理過的樣品與對照組在貯存過程中，活菌的穩(wěn)定性無顯著差異。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，嗜熱鏈球菌就迅速降至102g-1左右，保加利亞乳桿菌在21 d時也出現(xiàn)了下降，但幅度沒有球菌明顯，這可能與保加利亞乳桿菌對高酸環(huán)境的耐受能力比嗜熱鏈球菌更強有關[8]。無論是熱處理組還是對照組的樣品，在貨架期內活菌數(shù)的變化趨勢是一致的。在15℃貯存的樣品的活菌數(shù)狀況好于25℃貯存的樣品，貯存過程中的活菌數(shù)更加穩(wěn)定，貯存21 d時，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行熱處理的樣品并沒有顯著的差異，在兩種貯存溫度下活菌數(shù)的變化趨勢是一致的，但后添加的乳酸菌對于貯存過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℃貯存時酸奶中細菌總數(shù)的變化

圖6 15℃貯存時酸奶中細菌總數(shù)的變化

3 結 論

通過本研究可以看出，采用58℃(4 min)的熱處理強度對發(fā)酵后的酸奶進行后處理，可以顯著地改善酸奶在冷鏈缺失狀況下的后酸化，與對照組相比，產(chǎn)品在貯存過程中的后酸化水平顯著的降低。在滿足控制產(chǎn)品后酸要求的基礎上，熱處理工藝對酸奶在貨架期內的活菌數(shù)穩(wěn)定性沒有產(chǎn)生顯著地影響，活菌數(shù)在貨架期內的表現(xiàn)與對照組相一致，發(fā)酵后添加乳酸菌的樣品活菌數(shù)狀況也沒有顯著的差異。綜上所述，發(fā)酵后的熱處理工藝對于控制酸奶產(chǎn)品在貨架期內的后酸，降低酸奶對全程冷鏈的依賴會有一定的作用，這也為指導目前各乳品工廠解決產(chǎn)品后酸化、冷鏈條件難以控制、酸奶售賣范圍進一步的擴展、酸奶保質期延長等問題提供了新的思路。