文/劉 陽 楊仁琴 徐廣新 張海霞 顧文靜 陳 佳
(揚州市揚大康源乳業(yè)有限公司;江蘇省乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心)
近年來,隨著我國居民生活水平的提高,居民健康意識的增強,乳制品在居民膳食結(jié)構(gòu)中的地位明顯提升,受到消費者的喜愛,酸奶成為乳品企業(yè)競相研發(fā)的乳品品類。但目前中小型乳品企業(yè)受自身條件限制,在生產(chǎn)凝固型酸奶時,會經(jīng)常出現(xiàn)乳清析出、組織狀態(tài)差、凝乳慢、風味差等質(zhì)量問題。而這些問題往往是酸奶在加工過程中受到原料、菌種、發(fā)酵環(huán)境、機械設備、生產(chǎn)工藝等多個因素綜合影響的結(jié)果。本文結(jié)合酸奶加工生產(chǎn)實際,總結(jié)在凝固型酸奶生產(chǎn)過程中常見的質(zhì)量問題,分析所產(chǎn)生的原因,提出相應控制措施,為中小型乳品企業(yè)的凝固型酸奶生產(chǎn)提供參考。
酸奶組織狀態(tài)差,最常見的現(xiàn)象是乳清析出。酸奶因搬動、儲藏條件發(fā)生變化等原因,會有少量乳清析出,雖然《GB 19302—2010食品安全國家標準 發(fā)酵乳》中規(guī)定,允許酸奶有少量的乳清析出,但如果在發(fā)酵過程中或冷藏后仍有大量乳清析出則屬于質(zhì)量問題。此外,酸奶凝固性差、硬度不夠、柔軟、呈稀粥狀或黏糊狀等因素也容易導致乳清析出。
①原料乳總?cè)楣腆w含量低于11.5%,非脂乳固體含量低于8.5%,其配方中未添加穩(wěn)定劑或添加量過小,易發(fā)生組織狀態(tài)差。
②原料乳不新鮮、變質(zhì)、酸度超過18 °T。此類原料乳中蛋白質(zhì)已經(jīng)發(fā)生變化,親水力降低,易造成生產(chǎn)的酸奶凝固性差,乳清易析出,硬度不足。
③原料乳如含有抗生素或殘留清洗劑、防腐劑等物質(zhì),會抑制乳酸菌的增殖,使雜菌生長過快,造成蛋白質(zhì)變性脫水,乳清易析出,組織狀態(tài)差。
④原料乳因奶牛品種、飼養(yǎng)環(huán)境、日糧配方等原因可造成電解質(zhì)不平衡,影響蛋白質(zhì)的水合力,造成乳清易析出。
⑤原料乳摻假尤其是摻堿,可引起乳酸菌產(chǎn)酸被中和,而達不到凝固所需的酸度、硬度。
⑥原料乳衛(wèi)生狀況差。菌落總數(shù)過多的原料乳會影響蛋白質(zhì)的凝膠力和水合力,導致生產(chǎn)的酸奶乳清易析出,凝固性差,硬度不足。
①加強原料乳的理化指標檢測,對乳固體含量低的原料乳要強化干物質(zhì)含量,使總?cè)楣腆w含量不低于11.5%,非脂乳固體含量不低于8.5%。同時將不同牧場的原料乳混合,避免單一牧場的原料乳理化指標不高和電解質(zhì)不平衡影響產(chǎn)品質(zhì)量。如條件允許,可根據(jù)酸奶成品質(zhì)量要求對原料乳進行標準化,保證各批次產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;選擇符合產(chǎn)品特性的穩(wěn)定劑并合理調(diào)整添加量。
②加強原料乳新鮮度的檢測,酸度指標不合格的原料乳嚴禁用于酸奶生產(chǎn)。
③用于制作凝固型酸奶的原料乳,要嚴格進行抑菌劑、清洗劑、抗生素檢測和小樣發(fā)酵試驗,保證原料乳質(zhì)量。
④用于制作凝固型酸奶的原料乳菌落總數(shù)應不高于5.0×105CFU/mL,經(jīng)滅菌消毒后應不高于3.0×104CFU/mL;原料乳的體細胞數(shù)應不超過7.5×105個/mL,從患有乳房炎的奶畜身上擠出的生乳禁止用于凝固型酸奶的生產(chǎn)。
①菌種老化,活力差或者活化不充分,易導致酸奶組織狀態(tài)差。
②菌種及工作發(fā)酵劑被多次使用后質(zhì)量變差,如用于接種酸奶,易造成組織狀態(tài)差。
③工作發(fā)酵劑接種量過大,發(fā)酵過快,極易造成凝乳中蛋白質(zhì)脫水收縮,造成乳清析出;工作發(fā)酵劑接種量過小,發(fā)酵活力不足,易造成凝固性差,硬度不夠。
④工作發(fā)酵劑活力過強,仍采用常規(guī)接種量并在標準條件下培養(yǎng),乳清易析出,同時產(chǎn)酸過快抑制了產(chǎn)黏菌株增殖,導致酸奶硬度不足。
⑤保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌比例失調(diào),如球菌比例高,產(chǎn)酸過快,乳清易析出;如桿菌比例不足,則造成酸奶產(chǎn)黏性差,硬度不夠。
①定期對菌種進行活力檢測,制備好的工作發(fā)酵劑要先進行活力檢測,合格后才能用于生產(chǎn),并根據(jù)活力值調(diào)整生產(chǎn)接種量及發(fā)酵溫度。
②工作發(fā)酵劑的制備量應根據(jù)生產(chǎn)用量進行合理計劃,每批次盡可能一次性使用完;若分次使用,重復使用次數(shù)應控制在1~2 次,條件允許可使用直投式菌種。
③工作發(fā)酵劑的添加量控制在2.5%~3.5%,夏季環(huán)境溫度高可適當減少接種量,反之冬季可適當增加接種量。
④根據(jù)產(chǎn)品特征選擇合適的菌種,菌種的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的球桿菌比例一般控制在1∶1。
⑤酸奶的發(fā)酵溫度控制在(43±1)℃,發(fā)酵時間3~5 h。
①殺菌溫度控制不當,蛋白質(zhì)變性不徹底,水合能力差,乳清易析出。
②均質(zhì)壓力選擇不當,均質(zhì)效果差,原料乳中的脂肪球碎化不徹底,不能形成穩(wěn)定的液相,脂肪上浮。
③穩(wěn)定劑選擇不當或添加比例不對,原料乳黏度和穩(wěn)定性不足,乳化效果差,易造成酸奶組織狀態(tài)差。
④灌裝時間過長,灌裝速度慢或機械故障,接種后灌裝時間超過1 h,物料在罐體內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)酵,攪拌后凝乳狀態(tài)被破壞,乳清易析出。
⑤發(fā)酵室設計不合理,溫度不均勻或不穩(wěn)定。局部溫度過高,乳清易析出;而溫度過低,凝固性差。
⑥發(fā)酵終止時間控制不當,或終止發(fā)酵后未及時推入冷庫降溫冷卻,后發(fā)酵過度,導致乳清易析出。
⑦推入冷庫時振動過大,凝乳狀態(tài)遭到破壞,導致乳清易析出,組織狀態(tài)差。
⑧冷庫制冷效果差,冷卻速度慢,后發(fā)酵過度,導致乳清易析出;或因冷庫冷卻過快,溫度過低,造成酸奶表面凍結(jié),回溫后乳清易析出,狀態(tài)差。
⑨接種后工作發(fā)酵劑未攪拌均勻,造成部分產(chǎn)品菌種含量過高,發(fā)酵過快,乳清易析出。
⑩灌裝線設備、管道等衛(wèi)生不達標,含有抑菌劑、清洗劑殘留;包裝容器不干凈,含有清洗劑或水分未空干等因素,均易引起乳清易析出。
①殺菌,除殺滅雜菌外,還要為工作發(fā)酵劑創(chuàng)造一個有利于其培養(yǎng)增殖的物理及化學條件,要能讓全部蛋白質(zhì)變性,提高蛋白質(zhì)的水合能力,減少乳清析出,一般采取90~95 ℃,5~10 min;或85 ℃,30 min的殺菌條件,此時,蛋白質(zhì)變性率達到85.0%以上。
②定期檢驗溫控系統(tǒng),如有損壞及時更換。均質(zhì)溫度一般為65~70 ℃。
③定期檢驗均質(zhì)機壓力系統(tǒng),驗證其均質(zhì)效果,如有損壞及時更換;均質(zhì)壓力通常設定在15~20 MPa之間。
④凝固型酸奶宜采用冷接種再升溫灌裝的生產(chǎn)方式,根據(jù)灌裝速度調(diào)整升溫量,防止物料得不到及時灌裝;遇到機械故障應及時對升溫后的物料進行處理;灌裝時間控制在1 h以內(nèi)為宜。
⑤發(fā)酵室設計應合理,要保證室內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定,空氣對流充分;合理安排終止發(fā)酵并及時推入冷庫進行冷卻;根據(jù)生產(chǎn)量及時調(diào)整冷卻設備功率及數(shù)量;轉(zhuǎn)入冷庫時應輕推輕放,盡量減少振動。
⑥酸奶物料接種后應充分攪拌,進料前應檢查發(fā)酵罐攪拌器是否正常轉(zhuǎn)動。⑦定期對灌裝線各關(guān)鍵控制點進行衛(wèi)生檢測、抑菌劑檢測和清洗劑檢測;確保包裝容器清潔衛(wèi)生,定期進行工藝檢測。
①未嚴格按照酸奶制程控制程序進行監(jiān)控,酸奶抽檢不及時,終止發(fā)酵時間點選擇不當。
②菌種選擇不當,產(chǎn)酸不達標;菌種及工作發(fā)酵劑球桿菌比例失衡。
③進入銷售環(huán)節(jié)后由于儲存不當,酸奶回溫后二次發(fā)酵。
①嚴格按照酸奶生產(chǎn)工藝要求對發(fā)酵過程進行監(jiān)控,及時檢測發(fā)酵酸度,達標后立即終止發(fā)酵。
②選擇合適的菌種,定期對菌株活力、球桿菌比例進行檢測。
③控制好降溫冷卻速度,注意降溫效果,保證冷鏈運輸和銷售。
①均質(zhì)溫度、壓力參數(shù)設定不當,或機械故障造成溫度、壓力不達標,物料中大顆粒脂肪球較多。
②原料乳用奶粉配制,乳化不充分,或加入的淀粉過量。
③菌種活力差,產(chǎn)酸時間長,酪蛋白脫水收縮,變成顆粒狀。
④消毒、接種、發(fā)酵溫度過高,原料乳中的磷酸分子使鈣離子沉淀形成磷酸鈣顆粒。
⑤消毒時間過長,凝膠粒子脫水收縮形成顆粒。
①調(diào)整均質(zhì)壓力及熱處理強度,使物料中各組分均勻地混溶;定期對設備進行校驗。
②原料乳若使用奶粉應充分攪拌乳化,若添加淀粉應比例適當。
③菌種要活化,工作發(fā)酵劑使用前應檢測其活力,防止產(chǎn)酸時間過長。
④嚴格控制原料乳的消毒時間、消毒溫度防止過度加熱使凝膠粒子脫水收縮形成顆粒。
①菌種或工作發(fā)酵劑被酵母菌、霉菌、大腸桿菌等雜菌污染。
②生產(chǎn)過程中由于清洗不到位或存在衛(wèi)生死角致使酸奶被雜菌污染。
③原料乳生產(chǎn)工藝中滅菌參數(shù)設定不當,滅菌不徹底,有雜菌殘留。
④包裝材料本身不合格,被外界雜菌侵入而造成污染;包裝材料儲存不當,在使用前已經(jīng)被污染。
⑤灌裝環(huán)境微生物超標,無菌環(huán)境被破壞造成雜菌侵入。
⑥操作人員衛(wèi)生不達標,致使產(chǎn)品被污染。
①加強菌種和工作發(fā)酵劑的管理,菌種的儲藏要嚴格控制環(huán)境衛(wèi)生,防止雜菌和噬菌體污染。
②工作發(fā)酵劑的制備和酸奶的接種要嚴格按照無菌操作規(guī)程操作,盡量使用一次性直投式菌種,避免雜菌污染。
③灌裝環(huán)境要嚴格進行消毒殺菌,定期檢測菌落狀況是否達標;嚴格控制生產(chǎn)過程中可能存在的污染點和清洗死角;原位清洗(Clean In Place,CIP)要嚴格按作業(yè)指導書進行操作;工藝檢測要著重對空氣潔凈度、人員體表微生物、接觸面微生物等進行定期抽檢。
④生產(chǎn)工藝要合理,殺菌參數(shù)設定要準確,殺菌溫度表、壓力表要定期校驗。
⑤包裝材料要定期進行工藝檢測,儲存環(huán)境要符合要求;進入使用環(huán)節(jié)前先脫包,然后進行紫外線或臭氧殺菌,定期對殺菌效果進行驗證。
企業(yè)要充分重視影響凝固型酸奶質(zhì)量的因素和問題,在生產(chǎn)過程中制定嚴格的操作規(guī)程和管理制度,同時加強原輔料的檢驗、工藝的改進及驗證,以保證凝固型酸奶的品質(zhì)。