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活性乳酸菌加工工艺
摘要: 活性乳酸菌乳饮料是近年发展起来的兼营养、保健功能为一体的新型乳饮料,产品中含有大量的活性乳酸菌,具有助消化和调整胃肠功能等功效。简述活性乳酸菌加工工艺和操作要点。
关键词: 活性乳酸菌; 乳饮料;
Active Lactobacillus Processing
Abstract: In recent years, the active lactobacillus fungus milk beverage is a developing new king beverage with nutrition and health care as an organic whole function,the products contain a large number of active lactobacillus fungus,and they can adjust intestines and stomach function efficiency. Briefly active lactobacillus processing and key operation
Key words: active lactobacillus bacteria; milk drinks
近年,乳酸菌饮料具有可口、健康、方便与时尚的特性成为市场的新宠。乳酸菌饮料在其发源地日本则是处于长盛不衰的状态。强化健康因子是乳酸菌饮料的一大发展方向。为了适应减肥健美的需要。活性乳酸菌饮料是将乳或乳制品以乳酸菌发酵后作为主要原料，配以辅料和水调配而成的饮料。在此基础上可以添加各种营养强化剂,制成各种类型的营养保健饮料。同时它又是有益菌的重要来源,对维持肠道菌群平衡,治疗胃肠功能紊乱有一定疗效。目前，乳酸菌饮料的研究重点主要集中在产品的稳定技术和新产品的开发研制上，研究结果表明，添加稳定剂是提高乳酸菌饮料稳定性的一条有效途径。添加不同种类的营养物质制造出的新型乳酸菌饮料正成为一种发展趋势。
1 活乳酸菌乳饮料的生产方法
活乳酸菌乳饮料的生产方法是以脱脂乳粉、葡萄糖以一定的配方配合，接入乳酸菌培养发酵，发酵完成后不再杀菌，经过均质再与糖浆混合，最后加水调配而成，它是含有大量活乳酸菌的发酵型饮料。因乳酸菌发酵产生的代谢产物具有独特的滋味及抑制有害菌的繁殖，故不需添加任何防腐剂、稳定剂等添加剂，口感天然、纯滑，有益健康。它有别于传统的调酸型乳饮料，调酸型的方法是将砂糖、稳定剂、果汁、香精、防腐剂、有机酸等加入到稀释的牛奶中调配而成的，它不含活的乳酸菌[1]。
2 乳酸菌饮料的加工工艺[2]
工作发酵剂 混合杀菌←糖、水、稳定剂
↓ ↓
原料乳→混合→→杀菌→冷却→接种，发酵→凝乳破碎，混合→均质→冷却→ 稀释→灌装→产品 ↑
↑ 香精、酸味剂
杀菌←水（乳）
3 操作要点
3.1 原料乳酸度要求不超过20°T, 要求不含抗生素, 碱等抑菌物。
3.2灭菌、冷却、高温短时杀菌（90~95℃ 30 min），迅速冷却至43-45℃。
3.3接种、发酵
3.3.1发酵剂的选择。在乳酸菌发酵过程中, 球菌和杆菌的共生作用能使混菌发酵明显地优于单菌发酵,由于两种菌的代谢产物不同, 故不同的菌株配合及混合比例对产酸和风味成分的形成有明显的影响。乳饮料发酵剂技术菌株选择顺序依次为产酸能力、产香能力、水解蛋白能力、后发酵产酸、产黏能力等。
3.3.2 接种、发酵。将发酵剂与原料奶混合均匀, 在43℃下发酵2-3 h, 当发酵产酸达到pH 值为4.6-4.7牛乳开始凝结, 停止发酵。
3.4冷却。发酵后所得发酵乳用板式换热器迅速冷却到30℃以下。
3.5 混合。将添加剂和甜味剂(0.2%蔗糖酯和白砂糖, 最后含糖量12%)溶解完全后采用板式换热器加热至90℃灭菌, 再冷却至30℃以下, 然后将其加入到发酵后所得发酵乳液中搅拌均匀。
3.5.1螯合剂的选择。在发酵过程中,当pH值下降到酪蛋白等电点以下时,钙离子呈游离状态,其桥联作用.会导致酪蛋白的沉淀,影响饮料的稳定性,因此需要选择适当的螯合剂螯合Ca2+ 常用的Ca2+螯合剂有磷酸盐和柠檬酸盐,本工艺对其进行了筛选.取脱脂乳25mL,适当稀释后再加入螯合剂溶液混合均匀后用柠檬酸进行调酸,当体系出现絮状物时停止加酸,用0.1标准NaOH溶液滴定其酸度值,酸度值越高,表明螯合剂螯合Ca2+ 能力越强,结果表明，NaH2PO4 螯合能力最强, 因此选择NaH2PO4为螯合剂。
3.5.2稳定剂的选择。由于稳定剂对乳酸菌饮料的口味和稳定性影响很大，因此本工艺对常用的稳定剂(PGA, 耐酸CMC, 还原胶，海藻酸钠等) 进行了筛选将稳定剂与3倍的砂糖混合, 选择各种稳定剂质量分数均为0.4%,用温水溶解后加到奶液中,经行对比选择，结果表明，PGA对发酵乳的稳定效果最好, 但是由于成本较高, 因此需要考虑和其他稳定剂复合适用,还原胶和耐酸CMC的稳定效果相差不大,另外海藻酸钠的稳定效果很差,因此可以考虑选择PGA和耐酸CMC和还原胶作为复合稳定剂。
3.6调酸。为了改善乳酸菌饮料的口味,需要对糖酸比进行调整以适应人们对口味的要求,一定量的糖和酸.糖与乳蛋白粒子具有较好的亲和性能提高乳蛋白在饮料中的稳定性,在稳定剂和甜味剂与发酵乳混合均匀的基础上,使用不同的酸调合酸度,酸味剂种类与酸量的选择实验.结果表明，柠檬酸、乳酸、酒石酸混合使用所得产品酸甜适中酸味柔和爽口因此选择产品用柠檬酸:乳酸:酒石酸=3:3:2混合酸调酸至pH值为4.0左右,所用复合酸味剂量约为0.25%。
3.7调香。根据乳酸菌饮料要求的风味，可选择相应的香精。为了弥补奶中奶油香味的欠缺,可适量加入奶油香精;为体现水果风味,可选用相应的水果香精;香精 的添加量应以体现水果风味为限。添加时料液温度越低越好,一般应在20℃以下,以免香味散失,加入量一般在0.06%~0.08%。为了使乳酸菌饮料具有纯天然水果风味,可以加入1%~2%的天然纯果汁,以代替香精,口感更好,同时也符合消费者对绿色食品的要求[3-5]。
4影响乳酸菌发酵及影响发酵乳、最终产品质量的因素
4.1发酵基质——脱脂乳粉
活乳酸菌乳饮料是以乳粉和葡萄糖以一定配方配合经过灭菌后作为乳酸菌的发酵基质的。其中乳粉的种类、标准、热处理等因素对乳酸菌发酵及发酵乳的质量均有很大的影响。
4.1.1乳粉种类
在实际生产中，乳酸菌发酵所需的基质采用脱脂乳粉较全脂乳粉或中脂乳粉好。因为脱脂乳粉的成分均一、易操作、适宜培养乳酸菌，而全脂乳粉及中脂乳粉中的脂肪成分会阻碍乳酸菌发酵，溶解灭菌后，脂肪上浮于乳液面，将乳酸菌与外界空气隔绝，形成无氧状态，乳酸菌虽属兼性厌氧菌，但在无氧状态下仍会受到影响，乳酸菌发酵缓慢，且如不添加其它物质，则制成的产品中脂肪上浮成层，影响产品外观及口感，若使用中脂乳粉则可能还会引起产品沉淀。但若因脱脂乳粉供应量不足，则可将脱脂乳粉与中脂乳粉以不少于2:1的比例混合使用这样乳酸菌发酵可能稍微缓慢，但在条件允许下适当延长发酵时间（一般由5～6d延长至7～8d），则可解决此问题。
4.1.2乳粉的标准
所选用的脱脂乳粉必须符合GB5411标准，采用特级品，无结块，无杂质，无抗菌素和防腐剂，细菌数少于2万个/g，还原乳酸度小于18 oT。按配方溶解后的乳液要做酒精检验，无絮状沉淀方可使用。乳液高温杀菌后还须做热凝固扩散试验，滴一滴乳液到量筒内的清水表面，观察其热凝固的扩散情况，一般扩散快，迅速溶入水中，无粒状下沉乳点者为佳，否则经乳酸菌发酵后制成的产品会很快出现沉淀的现象，影响外观，且口感亦不佳。
4.1.3乳粉的热处理
乳粉在制造及溶解使用时的热处理亦相当重要。若热处理不足，乳粉或乳液中总微生物的菌群数较多，这样在培养乳酸菌时不但不同的微生物之间互相竞争生存，最重要的是这些微生物还会与发酵剂-乳酸菌竞争，影响发酵效果，导致发酵产酸缓慢。若热处理过度，则会改变乳粉或乳液中蛋白质的结构，而蛋白质会影响饮料的最终形态，影响乳酸菌的活力，因为蛋白质结构越复杂，微生物乳酸菌作用于乳糖就越困难，因而亦不利于乳酸菌发酵，最终产品亦会因此而出现沉淀或分层。一般采用45℃温水溶解100℃高温灭菌40-60min的方法进行热处理，虽然此方法会导致乳液颜色变深，由乳白色变成乳黄色，但杀菌效果好、在此杀菌时间范围内不影响乳液的稳定性，且制成的乳饮料有一种特殊的浓乳香味，呈乳黄色，颜色特别，在保存期间外观亦较乳白色为好。亦有的采用UHT的杀菌方法（约135℃，3-10s），虽然此方法对乳液成分影响很小，但其杀菌效果不够理想（相对活乳酸菌的发酵条件而言），乳液中微生物的菌群数较多，接种乳酸菌后与乳酸菌竞争生存，影响发酵亦影响最终发酵乳的风味。另一方面，经过预热处理（一般为80-100℃）的乳粉原材料，沉淀亦比较少，而没有经过预热处理的沉淀比较多（乳粉有预热处理和无预热处理之间的差别），在选择原材料时亦须考虑此点。

4.3均质
乳酸菌菌液发酵完成时，乳液结块呈豆腐状，均质可使菌液均匀细腻。均质温控在10~15℃、压力为22MPa，将菌液均质后送入糖缸与15℃以下的糖液混合，这样最终制成的乳酸菌饮料口感纯滑且离心沉淀少，不易分层。而均质时温度过高（≥25℃）则制成的产品沉淀多，易分层，口感差。
4.4分销、保存
制成的最终产品-活乳酸菌乳饮料，在分销、保存时亦需要留意温度的影响，因为没有添加添加剂，分销、保存时的温度对形成沉淀量影响很大，温度越高，最终产品中形成的沉淀越多，理想的分销、保存温度是４℃，但在实际的情况下，能低于２０℃也很好了[6-7]。
5结论
活性乳酸菌饮料对维持肠道内菌群平衡，刺激肠道运动，改善排便，抑制有害菌增殖，减少有害物质生成，治疗肠道功能紊乱有较好的效果，并适合乳糖不耐症的人群饮用。本文研制了一种乳酸饮料，口感清爽，酸甜适中，具有较好的市场价值。我国乳酸菌饮料行业的发展，这两年一直认为是中国乳品行业的先锋队。乳酸菌饮料成为时尚。我国90%的人有乳糖不适症，直接饮用有不消化、腹涨等症状。而乳酸菌饮料可以将乳糖降解为乳酸和小分子单糖等，且能培植氨基酸和维生素彻底消除乳糖不适症，提高免疫力，调节肠胃、消除体内垃圾，是适合我 国人的饮料。乳酸菌饮料在我国有着巨大的需求空间。专家们预测，在世界各国备受欢迎的乳酸菌饮料将在中国市场迅速崛起，并成为长盛不衰的健康饮料。作为最重要的感官指标之一的乳酸菌饮料的稳定性也越来越受到人们的重视，关于乳酸菌饮料的稳定性的研究工作必将进一步展开，且有望成为乳酸菌饮料的研究的一个热点[8-9]。
参考文献:
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