淺談發(fā)酵乳的發(fā)展及創(chuàng)新趨勢

文/胡姝敏 趙 臻 鞏燕妮

（黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司）

發(fā)酵乳是以生牛（羊）乳或乳粉為原料，經(jīng)殺菌、發(fā)酵后制成的pH值降低的產(chǎn)品[1]。我國市場上發(fā)酵乳品類多樣，按組織狀態(tài)分為凝固型發(fā)酵乳、攪拌型發(fā)酵乳；按脂肪含量分為全脂發(fā)酵乳、脫脂發(fā)酵乳；按菌種分為傳統(tǒng)發(fā)酵乳、益生菌發(fā)酵乳；按儲藏溫度分為低溫發(fā)酵乳、常溫發(fā)酵乳。雖然發(fā)酵乳種類繁多，但是在營養(yǎng)成分、健康功能和工藝技術(shù)等方面仍有較大的發(fā)展和改善空間。

1 發(fā)酵乳的起源

早在公元前3 000 多年以前，土耳其高原的古代游牧民族便開始制作和飲用發(fā)酵乳。最初的發(fā)酵乳可能起源于偶然的機會，那時羊奶存放時經(jīng)常因為細(xì)菌污染而變質(zhì)，但是空氣中的乳酸菌偶然進入羊奶，使羊奶變得更為酸甜適口，這就是最早的發(fā)酵乳[2]。

2 0 世紀(jì)初，俄國科學(xué)家梅契尼科夫在研究保加利亞人為什么長壽者較多的現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)這些長壽者都愛喝發(fā)酵乳，他還分離發(fā)現(xiàn)了發(fā)酵乳的乳酸菌，命名為“保加利亞乳酸桿菌”。梅契尼科夫提出乳酸菌是人類維持身體健康的重要元素，于是開始向全歐洲推廣這種食品。

無論哪種起源，都足以說明發(fā)酵乳歷史久遠(yuǎn)。這種偶然發(fā)明的乳制品，在歲月的長河中沒有被淘汰，而是不斷壯大發(fā)展，被全世界所喜愛和推崇，與其營養(yǎng)價值密不可分。

2 發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值和保健功能

2.1 營養(yǎng)價值

牛奶中的碳水化合物以乳糖為主，制成發(fā)酵乳后部分乳糖分解為葡萄糖和半乳糖，更易消化；牛奶中的蛋白質(zhì)經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后可變成細(xì)微的凝塊，含豐富的必需氨基酸，營養(yǎng)更高，更易吸收；發(fā)酵乳中含3%以上的脂肪，其脂肪球易消化，同時發(fā)酵乳中的磷脂能促進脂肪乳化，從而調(diào)節(jié)膽固醇濃度；發(fā)酵乳發(fā)酵后，牛奶中的鈣被轉(zhuǎn)化為水溶性鈣，更易被人體吸收利用[3]。

2.2 保健功能

2.2.1 整腸功能

腸道不僅是人體消化吸收器官，還有免疫和屏蔽功能。發(fā)酵乳中的益生菌，特別是雙歧桿菌能利用其他細(xì)菌不能利用的低聚糖，從而有效地抑制有害菌的生長，使腸道中腐敗有毒物質(zhì)大大減少，達(dá)到調(diào)節(jié)腸道菌群的目的[4]。

2.2.2 降低血清中膽固醇含量

發(fā)酵乳中含有3-羥基-3甲基戊二酸和乳酸，可明顯降低膽固醇濃度，同時乳酸菌在腸道中吸附、定植，從而干擾了小腸對膽固醇的吸附，起到降低血清中膽固醇含量的作用。

2.2.3 抗腫瘤效果

乳酸菌可以調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，可通過阻止有害菌的定植與侵襲降低有害物質(zhì)濃度、激活機體抗腫瘤免疫系統(tǒng)、干擾腫瘤細(xì)胞代謝等，減少腫瘤發(fā)生率，對多種腫瘤有預(yù)防與治療作用。

2.2.4 美容作用

常飲發(fā)酵乳能夠潤膚、明目、固齒、健發(fā)，其原因是發(fā)酵乳中含有豐富的鈣，有益于牙齒、骨骼的生長；含有多種維生素，其中維生素A有益于眼睛；含有豐富的氨基酸有益于頭發(fā)；同時發(fā)酵乳改善消化功能，具有防止便秘、防止細(xì)胞老化的作用[5]。

3 發(fā)酵乳的加工工藝

3.1 創(chuàng)新產(chǎn)品工藝

3.1.1 希臘酸奶加工工藝

原料奶檢驗→凈乳→冷卻→計量→配料→均質(zhì)、殺菌→發(fā)酵→乳清分離→冷卻→灌裝→入庫、冷藏。

3.1.2 炭燒酸奶加工工藝

原料奶標(biāo)準(zhǔn)化→褐變→配料→均質(zhì)、殺菌→發(fā)酵→冷卻→灌裝→入庫、冷藏。

3.1.3 老酸奶加工工藝

原料奶標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)、殺菌→投放菌種→灌裝→發(fā)酵→冷卻→入庫、后熟。

3.1.4 芝士酸奶加工工藝

原料奶標(biāo)準(zhǔn)化→殺菌→冷卻→靜置發(fā)酵→加溫→乳清分離→配料、混合→ 灌裝→入庫、冷藏。

3.1.5 慕斯酸奶加工工藝

原料奶檢驗→凈乳→冷卻→計量→配料→均質(zhì)、殺菌→發(fā)酵→破乳→老化→充氣→灌裝→入庫、冷藏。

3.2 發(fā)酵乳的加工原理

盡管發(fā)酵乳的加工僅有相對簡單的幾個步驟，但持續(xù)穩(wěn)定地加工出高品質(zhì)發(fā)酵乳并非易事。加工過程會出現(xiàn)多種問題，諸如乳清析出、多粒狀、小顆粒形成等缺陷，這實際是對原材料或加工處理缺乏理解和控制的表現(xiàn)。優(yōu)質(zhì)發(fā)酵乳的生產(chǎn)取決于高品質(zhì)配料的選擇和生產(chǎn)加工過程的嚴(yán)格控制[6]。對發(fā)酵乳加工理論中機械和化學(xué)原理的良好理解是能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)發(fā)酵乳的必要條件，發(fā)酵乳結(jié)構(gòu)的形成是蛋白質(zhì)在一定的條件下變性和在發(fā)酵形成酸性環(huán)境中產(chǎn)生相互吸引力兩者共同作用的結(jié)果。經(jīng)過熱變性后乳清蛋白可以通過二硫鍵和α-酪蛋白、脂肪球膜蛋白形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強其質(zhì)構(gòu)和保水性。

3.3 發(fā)酵乳的工藝要點

3.3.1 均質(zhì)

均質(zhì)是指對乳脂肪球進行機械處理，使之呈較小的脂肪球，均勻一致地分散在乳中。

3.3.2 熱處理工藝

熱處理可以使原料奶中的蛋白質(zhì)變性。若蛋白質(zhì)在熱處理前已經(jīng)變性，則會導(dǎo)致發(fā)酵乳產(chǎn)生嚴(yán)重的多粒狀缺陷[7]。優(yōu)質(zhì)新鮮的原料奶是生產(chǎn)穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)發(fā)酵乳最關(guān)鍵的因素，熱處理工藝是盡最大可能使這些蛋白質(zhì)形成均勻一致的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3.3.3 發(fā)酵工藝

保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌是常用的兩種發(fā)酵劑菌株。兩者都需要產(chǎn)生各自獨特滋氣味特性的最佳生長條件，嗜熱鏈球菌最佳生長溫度在38～42 ℃；保加利亞乳桿菌最佳生長溫度大約在45 ℃。通常發(fā)酵溫度取兩者的中間值，發(fā)酵溫度太低，有利于嗜熱鏈球菌的生長，保加利亞乳桿菌將受到抑制，意味著發(fā)酵時間延長；發(fā)酵溫度太高，嗜熱鏈球菌會被輕微抑制，保加利亞乳桿菌將快速生長并趨向于過度產(chǎn)酸，組織結(jié)構(gòu)變?nèi)?、過低的p H 值，導(dǎo)致最終發(fā)酵乳產(chǎn)品析水。

3.3.4 破乳力度

破乳階段發(fā)酵乳基料需要用泵輸送至待裝罐貯存，此階段對發(fā)酵乳的任何機械作用都會破壞發(fā)酵乳的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和維持網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吸引力， 影響?zhàn)ざ萚8]。破乳過程中如果混入空氣，容易導(dǎo)致發(fā)酵乳結(jié)構(gòu)塌陷，乳清析出。

3.3.5 灌裝溫度

用于發(fā)酵乳的泵和冷卻系統(tǒng)應(yīng)該盡量靠近發(fā)酵罐放置，以便使發(fā)酵乳冷卻前受到很小的機械作用，一般選擇正位移螺桿泵。通常采用的灌裝溫度在20 ℃左右，盡量縮短灌裝前耗費的時間。

4 發(fā)酵乳創(chuàng)新的主要趨勢

發(fā)酵產(chǎn)品創(chuàng)新的基本趨勢在于打造產(chǎn)品力。

4.1 發(fā)酵底物多樣化創(chuàng)新

發(fā)酵底物包括乳及其制品（牛乳、羊乳、水牛乳）、豆類和堅果（大豆、大杏仁、核桃、花生）以及果蔬（椰子、牛油果等）、谷物（燕麥、大麥、香米等），對發(fā)酵底物原料成分創(chuàng)新和差異化可增加發(fā)酵乳產(chǎn)品力。

4.2 發(fā)酵乳質(zhì)構(gòu)差異與跨界創(chuàng)新

對攪拌型和凝固型發(fā)酵乳傳統(tǒng)質(zhì)構(gòu)進行改進；開發(fā)不同黏度的發(fā)酵乳，適合運動等不同消費場景的發(fā)酵乳；開發(fā)工作或休閑時自我獎賞場景享用的多樣化質(zhì)構(gòu)甜品，如冰淇淋等；開發(fā)適用于餐飲廚房料理和烘焙行業(yè)的產(chǎn)品。

4.3 發(fā)酵乳營養(yǎng)成分創(chuàng)新

對發(fā)酵乳蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、蔗糖等宏量營養(yǎng)素進行調(diào)整，例如酪蛋白、乳清蛋白、植物蛋白的2∶1∶1組合，使氨基酸組成更合理、吸收率高；強化膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等微量營養(yǎng)素，滿足中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量每日需求；對牛乳成分濃縮、 強化維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)富集創(chuàng)新實現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)。

4.4 發(fā)酵乳健康功能創(chuàng)新

人們對飲食與健康之間關(guān)系的認(rèn)識日漸提高，在提供基本營養(yǎng)之余還能增強健康的產(chǎn)品的需求日益提高[9]。可針對發(fā)酵乳健康功能進行創(chuàng)新，圍繞消化健康、免疫健康、女性健康、骨骼健康、口腔健康等訴求添加功能性低聚糖、活性肽、膠原蛋白肽，添加優(yōu)質(zhì)、高性能、高穩(wěn)定性和功效性的益生菌，為改善人群腸道菌群環(huán)境提供不同的解決方案。

4.5 發(fā)酵乳風(fēng)味和感官的創(chuàng)新

發(fā)酵底物本身產(chǎn)生的風(fēng)味更為重要，可使用嗜溫菌慢發(fā)酵；開發(fā)零食化、甜品化、享受型的產(chǎn)品風(fēng)味；突出外觀和色澤，創(chuàng)造可視的美味、營養(yǎng)和健康。

4.6 發(fā)酵乳工藝技術(shù)的創(chuàng)新

可通過選擇不同菌種及培養(yǎng)條件，改善發(fā)酵乳的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)；還可通過二次處理如剪切、充氣攪打或熱處理，打造差異化的最終質(zhì)構(gòu)。工藝技術(shù)創(chuàng)新需要硬件設(shè)備的支持，如開發(fā)慕斯發(fā)酵乳需增加充氣設(shè)備等。