文∕國(guó) 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(fēng)味獨(dú)特、口感清爽的乳飲料,近年來(lái)被消費(fèi)者廣泛接受。緊隨養(yǎng)樂(lè)多之后,味全、蒙牛、伊利、光明紛紛推出了類(lèi)似養(yǎng)樂(lè)多的活菌型褐色飲料,由此可預(yù)見(jiàn)其良好的市場(chǎng)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(fā)生美拉德反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生獨(dú)特的色澤和風(fēng)味[2,3],但由于生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜,任何一項(xiàng)工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)都會(huì)影響終產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及風(fēng)味。因此本文對(duì)其加工工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)及生產(chǎn)中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的控制措施,以避免生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量事故的發(fā)生。
1.1.1 發(fā)酵乳制備[4]
脫脂奶粉、葡萄糖→水合→褐變滅菌→冷卻→接種發(fā)酵→發(fā)酵奶冷卻→高壓均質(zhì)。
1.1.2 褐色乳酵菌飲料制備[5]
糖和穩(wěn)定劑干粉混合→攪拌溶解→殺菌→冷卻→加入發(fā)酵乳等輔料→調(diào)酸→均質(zhì)→灌裝→檢驗(yàn)→出廠(chǎng)。
1.2.1 脫脂奶粉還原
脫脂奶粉還原時(shí),水合的溫度與時(shí)間及奶粉濃度是奶粉還原的關(guān)鍵參數(shù)。脫脂奶粉和葡萄糖混勻后,45℃水合30 min。水合溫度過(guò)高,會(huì)出現(xiàn)大顆粒,奶粉溶解不完全,最終導(dǎo)致發(fā)酵液出現(xiàn)析水,整個(gè)體系收縮,乳清蛋白析出;溫度過(guò)低,則需要的水合時(shí)間較長(zhǎng)。另外,奶粉濃度要適當(dāng)。奶粉濃度高發(fā)酵狀態(tài)好,產(chǎn)品的穩(wěn)定性好,但生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)酵奶濃度過(guò)高,通過(guò)殺菌機(jī)時(shí),容易結(jié)垢[6],因此,發(fā)酵濃度不能過(guò)高。對(duì)于完全脫脂的奶粉而言,其固形物含量低,濃度可適當(dāng)提高。發(fā)酵濃度低,發(fā)酵奶質(zhì)地疏松,產(chǎn)品穩(wěn)定性差。
1.2.2 美拉德反應(yīng)[7~9]
美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物使產(chǎn)品呈現(xiàn)褐色,并賦予產(chǎn)品獨(dú)特的香氣。實(shí)際生產(chǎn)中因?yàn)橐M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間發(fā)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(shí)間一般為1.5~2.0 h。溫度過(guò)高,則可能造成局部過(guò)熱,產(chǎn)品沉淀。褐變時(shí)間過(guò)長(zhǎng),焦糖顏色深,影響發(fā)酵速度(時(shí)間過(guò)長(zhǎng),蛋白質(zhì)變性嚴(yán)重,產(chǎn)品出現(xiàn)大顆粒沉淀,是導(dǎo)致成品穩(wěn)定性差的主要原因);褐變時(shí)間過(guò)短,褐變顏色達(dá)不到要求,焦香味不足,因此平衡褐變時(shí)間和溫度是非常重要的。
1.2.3 接種和發(fā)酵
在褐色乳酸菌飲料生產(chǎn)中,褐變后,酪蛋白結(jié)構(gòu)一定程度上被破壞,因此導(dǎo)致菌種發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。發(fā)酵所使用的菌種應(yīng)采用發(fā)酵粘度低,后酸弱的菌種。后酸強(qiáng),產(chǎn)酸快的菌種,產(chǎn)品穩(wěn)定性較差。發(fā)酵過(guò)程應(yīng)選擇低溫長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵,有助于香氣的產(chǎn)生,避免出現(xiàn)乳體系收縮。發(fā)酵條件為:36~37℃發(fā)酵接種,發(fā)酵時(shí)間72 h,以發(fā)酵奶pH值4.2為發(fā)酵終點(diǎn)。發(fā)酵時(shí)間過(guò)短,活菌數(shù)不夠,發(fā)酵不充分,香氣弱;發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng),發(fā)酵奶酸度過(guò)高,會(huì)增加產(chǎn)品蛋白質(zhì)沉淀。
1.2.4 發(fā)酵奶均質(zhì)
均質(zhì)可將發(fā)酵奶本身的蛋白質(zhì)細(xì)化,減小蛋白質(zhì)顆粒大小,防止或延緩乳和乳制品的蛋白質(zhì)沉淀,且有利于蛋白質(zhì)與糖的結(jié)合,提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。由于較高的均質(zhì)溫度會(huì)使發(fā)酵奶產(chǎn)生較堅(jiān)硬的顆粒,不利于成品的穩(wěn)定,因此選擇先冷卻后均質(zhì)的工藝,均質(zhì)條件為:18~20 MPa,溫度低于20℃。均質(zhì)壓力過(guò)低,蛋白質(zhì)粒子過(guò)大,容易沉降,影響產(chǎn)品穩(wěn)定性;均質(zhì)壓力過(guò)高,蛋白質(zhì)粒子過(guò)小,其吸附作用增強(qiáng)而導(dǎo)致凝聚,亦會(huì)降低穩(wěn)定性[10]。
1.2.5 調(diào)配
(1)發(fā)酵奶與糖液、穩(wěn)定劑混合,混料溫度30℃以下?;炝蠝囟雀邥?huì)造成蛋白質(zhì)變性,增加沉淀。
(2)混料完畢,調(diào)酸。調(diào)酸過(guò)程控制得好壞會(huì)直接影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性[11]。
A 調(diào)酸溫度25℃以下。調(diào)酸溫度高,對(duì)膠體破壞性大,造成后期保護(hù)蛋白質(zhì)能力下降,增加沉淀。
B 酸液濃度不能過(guò)高,否則很難保證局部發(fā)酵奶與酸液良好地混合,使局部酸度偏差太大,導(dǎo)致局部蛋白質(zhì)沉淀。
C 加酸的速度不宜太快,太快易產(chǎn)生發(fā)酵奶局部過(guò)酸的現(xiàn)象而導(dǎo)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(zhì)
由于褐色乳酸菌飲料含活性益生菌,因此均質(zhì)溫度必須在益生菌耐受溫度范圍內(nèi)。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(guò)低則乳脂肪不易細(xì)化,成品容易出現(xiàn)浮油。適當(dāng)?shù)木|(zhì)條件可以將發(fā)酵奶與糖液、膠體混合均勻,使蛋白質(zhì)更好地與穩(wěn)定劑結(jié)合,從而保證產(chǎn)品穩(wěn)定性[12,13]。
2.1.1 原因分析
產(chǎn)生原因主要有:①發(fā)酵溫度過(guò)高;②發(fā)酵過(guò)程受機(jī)械力干擾;③菌種產(chǎn)酸劇烈,發(fā)酵速度快;④破乳溫度高,高溫時(shí)攪拌,凝塊將收縮硬化,造成蛋白質(zhì)膠粒的沉淀;⑤攪拌時(shí)間長(zhǎng)。
2.1.2 控制措施
控制措施主要有:①發(fā)酵溫度降低到<37℃;②注意發(fā)酵環(huán)境;③選擇合適的菌種,發(fā)酵時(shí)間一般選擇長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵;④破乳攪拌降溫至20℃,⑤破乳時(shí)間<1 h。
沉淀是褐色乳酸菌飲料最常見(jiàn)的問(wèn)題[14]。
2.2.1 原因分析
主要原因有:①發(fā)酵奶粗糙、顆粒大;②褐變?cè)O(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題;③均質(zhì)溫度或壓力不合適;④穩(wěn)定劑和發(fā)酵奶混合溫度過(guò)高;⑤水質(zhì)硬度高,水的硬度過(guò)高,會(huì)使沉淀現(xiàn)象非常嚴(yán)重[15];⑥調(diào)酸效果差;⑦殺菌強(qiáng)度大;⑧穩(wěn)定劑不合適。
2.2.2 控制措施
主要控制措施有:①根據(jù)產(chǎn)生問(wèn)題的原因改進(jìn);②采用合適的褐變?cè)O(shè)備,減少料液和加熱層的溫度差;③選用合適的均質(zhì)溫度和壓力,另外,要經(jīng)常檢查均質(zhì)機(jī)部件;④將穩(wěn)定劑降溫至30℃以下和發(fā)酵奶混合;⑤生產(chǎn)用水去離子處理,要求電導(dǎo)率<50;⑥添加檸檬酸等有機(jī)酸類(lèi)是引起飲料產(chǎn)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(zhì)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(shí)要提高酸液分散效果,采用在線(xiàn)調(diào)酸;⑦殺菌機(jī)與灌裝機(jī)匹配,減少回流量,使其<5%;⑧使用復(fù)合穩(wěn)定劑,防止凝聚沉淀[16,17]。
2.3.1 原因分析
產(chǎn)要原因有:①菌種生長(zhǎng)緩慢,短時(shí)間不能形成優(yōu)勢(shì)菌群;②罐體密封性達(dá)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(guò)程二次染菌;⑤灌裝操作工、維修工的無(wú)菌意識(shí)較差,個(gè)人衛(wèi)生不好。
2.3.2 控制措施
主要控制措施有:①通過(guò)特殊菌種抑制有害微生物生長(zhǎng);②采用密封性好的發(fā)酵罐;③檢查管路死角、彎頭、閥門(mén)、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(yàn)結(jié)果;④環(huán)境微生物指標(biāo)、灌裝機(jī)及其進(jìn)料管要按工藝要求殺菌,保證殺菌合格,包裝材料在進(jìn)廠(chǎng)之前要按要求嚴(yán)格檢驗(yàn),確保包材質(zhì)量合格;⑤工人要注意個(gè)人衛(wèi)生并定期檢查檢驗(yàn),避免產(chǎn)品二次污染[18~20]。
2.4.1 原因分析
主要原因有:①褐變程度不夠;②發(fā)酵產(chǎn)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(diào)整脫脂奶粉與葡萄糖比例,控制褐變時(shí)間及溫度;②選用產(chǎn)香較好的發(fā)酵菌種,發(fā)酵時(shí)間要充足,發(fā)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。
2.5.1 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(diào)配階段,攪拌速度快,攪拌時(shí)間長(zhǎng);③灌裝階段,灌裝流速過(guò)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(jìn)料,添加消泡劑;②選擇低速攪拌,儲(chǔ)罐攪拌為變頻低速,控制攪拌時(shí)間;③調(diào)整設(shè)備流速,輸送使用轉(zhuǎn)子泵。
在褐色乳酸菌飲料的生產(chǎn)過(guò)程中,要嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)操作,強(qiáng)調(diào)每一個(gè)過(guò)程的控制,若有一個(gè)過(guò)程出現(xiàn)失誤就會(huì)影響到最終產(chǎn)品質(zhì)量。在加強(qiáng)全過(guò)程控制的同時(shí),強(qiáng)化關(guān)鍵控制點(diǎn)控制,才能保證產(chǎn)品質(zhì)量萬(wàn)無(wú)一失,防止質(zhì)量事件的發(fā)生。
[1]李保國(guó),董慶利,劉志峰.日本養(yǎng)樂(lè)多的營(yíng)銷(xiāo)模式解析及其對(duì)我國(guó)乳酸菌飲料發(fā)展的啟示.農(nóng)產(chǎn)品加工,2008(7):234-238.
[2]董濤,張國(guó)松,周玉玲.養(yǎng)樂(lè)多風(fēng)味乳酸菌飲料生產(chǎn)工藝的探討.中國(guó)乳品工業(yè),2005,33(4):40-41.
[3]陳健凱,陳健旋,林洵,等.養(yǎng)樂(lè)多飲料中影響干酪乳桿菌代田株活菌數(shù)因素的研究.中國(guó)釀造,2008(22):34-36.
[4]韓梅,徐致遠(yuǎn),沈玲,等.褐色乳酸菌飲料的研制.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(7):243-245.
[5]李黨國(guó),劉晶,劉宜鋒,等.酸性含乳飲料穩(wěn)定性研究.食品工業(yè)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(wèi)東,等.長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵褐色乳飲料的工藝研究.見(jiàn):中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)主編.首屆中國(guó)奶業(yè)大會(huì)論文集,2010.185-187.
[8]徐偉,馬力.高甲氧基果膠對(duì)酸奶飲料的穩(wěn)定作用.中國(guó)乳品工業(yè),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(yè)科技,2002,18(3):25-26.
[12]吳文龍,楊萍,方日明,等.均質(zhì)與乳化穩(wěn)定劑對(duì)豆乳穩(wěn)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(zhì)壓力對(duì)牛乳蛋白質(zhì)測(cè)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(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及控制措施.中國(guó)乳品工業(yè),2005,33(4):62-64.
[16]陸桂嶺,孫玉馬.酸性乳飲料生產(chǎn)中易發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題.中國(guó)乳業(yè),2009,8(4):50-51.
[17]王鳳芳.乳酸菌飲料的穩(wěn)定性.食品工業(yè),2004(1):27-28.
[18]李春梅,遲玉杰.UTH乳質(zhì)量異常問(wèn)題的分析及控制.中國(guó)乳品工業(yè),2005(5):55.
[19]夏世仁,歐國(guó)兵,童剛平.影響乳酸菌飲料品質(zhì)因素的探討.中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)主編.中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)2008年會(huì)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(yè)工程高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2005,8(3):180-182.