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高营养复合型酸奶的工艺研究

  点击数: 次 | 发布时间:2006-01-06 | 
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    白  建,黄素珍
(山西农业大学动物科技学院,太谷  030801)

摘  要:从球杆菌比例、接种量、稳定剂的用量及发酵温度等方面研究高营养复合型酸奶的制作条件,测定不同贮藏条件下复合型酸奶的pH值及酸度的变化,对最终产品进行感官及理化分析。用正交法优选出的复合型酸奶制作的适宜条件为:球杆菌比例为1:1,接种量1%,加入的琼脂量0.2%,发酵温度为39℃。贮藏实验结果表明,10℃以下的低温条件下,贮藏24h后酸奶的pH值不会产生大的变化。产品的感官及理化分析结果表明,把蜂蜜、苹果、花生添加到原料乳中进行发酵,可生产出高质量的酸奶制品。
关键词:复合型酸奶;制作工艺

酸奶是指以牛乳为主要原料,辅以其他食品添加剂,经巴氏杀菌后冷却,加入乳酸菌发酵而制成的产品。自从20世纪初梅奇尼科大提出酸奶的“长寿学说”以来,人们对酸奶的营养保健功能进行了深入的研究,发现酸奶具有促进人体对磷、钙、铁的吸收,维持B族维生素平衡;缓解乳糖不耐症;改善肠道微生态;降低胆固醇和血氨,预防心血管及肝脏疾病的发生;提高人体免疫力,抗癌,抗衰老等多种保健作用[1,4]。蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜酿制而成的一种天然糖类保健品,它不仅营养丰富,含有多种保健成分,而且风味独特,能协调及矫正食品的不良风味。如在酸奶中添加适量的蜂蜜,再添加适量的苹果和花生,则有可能改善酸奶的风味及营养价值。
1  材料与方法
1.1  实验材料
1.1.1  原料 山西农业大学畜牧站的新鲜奶、奶油(太原食品厂生产,市售)、优质龙眼蜂蜜(购自山西农业大学农场)、琼胶(实验室保存)、分析纯碳酸钙(实验室保存)。
1.1.2  菌种  保加利亚乳杆菌与唾液链球菌(山西农业大学食品科学系食品微生物教研室提供,本实验室保存)。
1.1.3  实验仪器  冰箱、电炉、恒温水浴锅(HH4型)、恒温培养箱(HG303-3A型)、均质机(GYB-500-6S型)、带盖不锈钢锅、搅拌器。
1.2  实验方法
1.2.1  工艺流程  原料乳→过滤→脂肪含量标准化→预热→均质→杀菌→冷却→接种→加糖→添加其他原料(蜂蜜、琼脂、苹果和花生)→培养→冷藏后熟→产品
1.2.2  采用二级种子制备工艺  培养基的成分为山西农业大学畜牧站的新鲜乳,种子培养基的杀菌温度为110℃,时间为30min;母发酵剂培养基的杀菌温度为95℃,杀菌时间为30min。为了控制最终接入到原料乳中的保加利亚乳杆菌和唾液链球菌的比例,将2种菌分别培养,直到接种前才混合。
1.2.3  工艺操作要点
(1)基本配料:新鲜乳82%,奶油2.5%,蜂蜜8%,苹果4.5%,花生3%。
(2)蜂蜜的前处理。蜂蜜含有多种有机酸,溶于水呈酸性,8%的蜂蜜溶于水时pH值为4.5左右,如直接加入到原料乳将会影响乳杆菌的生长和引起部分乳蛋白变性而影响酸奶的品质,因而要中和后才能加入到原料乳中。具体操作为:蜂蜜加水稀释→加入碳酸钙搅拌均匀→静置15min充分中和。
(3)脂肪标准化。为了使生产出的酸奶具有良好的风味,要在原料中添加一定的脂肪。为了保证添加效果,脂肪要在过滤后添加。
(4)杀菌及冷却。为了使酸奶风味纯止,在接种前要对原料乳进行热处理以杀死原料中的微生物和病原菌并破坏酶。用于制作酸奶的原料乳常采用95℃加热5min、85℃加热20~30min 和UHT等几种灭菌方法。本实验的具体作法是把原料乳加热95℃,维持5min,迅速冷却至43~45℃,趁热接种。
(5)接种(加发酵剂)。将培养好的活力旺盛的保加利亚乳杆菌和唾液链球菌发酵菌种按一定比例混合均匀,加入到杀菌并冷却后的原料乳中(操作过程要在无菌环境中进行)。
(6)发酵。将上述接种后的原料装入经预先清洗消毒的玻璃瓶中,盖上盖子后放置于恒温培养箱中发酵至原料乳的流动性明显降低,pH值降至4.7左右,则停止发酵。
(7)冷却。发酵终点到来时,应迅速停止发酵以降低乳杆菌的活力和产酸的速度,最有效的方法就是冷却,具体的作法是把发酵的酸奶从恒温箱中取出,用冷风冷却或放入冷水中冷却。
(8)冷藏后熟。酸奶的风味物质大多是在发酵结束后12~24h产生的,所以应把冷却过的酸奶放入2~5℃的冰箱中冷藏后熟,使酸奶制品产生良好纯正的风味,控制酸度的增高和抑制酵母和霉菌的生长。
1.2.4  工艺条件优化设计方法  以4因素3水平L349正交表对影响酸奶品质的4个主要因素 (球杆菌比例、接种量、发酵温度及稳定剂的加入量)进行优化,具体见表1。
  

 

 

1.2.5  贮藏试验  取同批复合型酸奶90瓶,分成3批,分别在5℃、10℃、15℃下贮藏,每隔4d抽样一次,测定pH、酸度。
1.2.6  检验方法
(1)酸奶的感官检验。最终产品的感官检验参照GB2742-85中所列的检验项目进行检验。
(2)酸奶的微生物检验。有关酸奶卫生的微生物检验按附录GB2742-85B进行[2];乳酸菌数的测定采用改良CHALMERS培养基,用双层培养法进行培养计数。
(3)酸度测定。滴定酸度按GB5409-852.1.1条进行。
(4)pH值测定。用酸度计法。
(5)全乳固形物含量测定。按GB5409-852.4条进行。
(6)酸奶蛋白质检验。采用凯氏定氮法测定。
(7)脂肪的测定。取半成品的酸牛乳150ml,摇匀,用盖勃氏法测定脂肪的含量。
(8)钙的测定。采用高锰酸钾法。具体是取适量酸奶,灰化后按标准的高锰酸钾滴法程序进行。
2  结果与讨论
2.1  生产条件优化试验结果
表2是正交方法优化条件试验的感官分析结果。对其进行极差分析(表3),可看出在实验的4个因素中,对复合型酸奶品质影响最大的因素是球杆菌比例,其次为发酵温度,再就是加入的稳定剂的量,而接种量对其品质造成的影响最小。用极差分析法可选出适宜的生产方案为:A2,D2,C2,B1。即球杆菌比例为1,琼脂添加量为0.2%,发酵温度为42℃,接种量为1%。
2.2  检验结果
在5℃和10℃下贮藏的复合型酸奶的pH值及酸度变化都不是很大,在整个实验过程中,酸度都稳定在国标范围内;而在15℃下贮藏的酸奶的pH值和酸度在12d前变化也不是很大,但从16d开始,就明显地出现pH值降低和酸度升高的趋势。如把酸度换算成滴度(OT),则在15℃下贮藏,12d时的酸度为0.97相当于107.5OT,16d时的酸度为1.09,相当于121OT,而国标规定的最大滴定酸度为110OT,这表明如在15℃下贮藏16d,复合型酸奶就有可能因过度产酸而质量下降,这从系列3与系列4的比较中可以清楚地看出,因而建议复合型酸奶应在10℃以下的条件下保存。
2.3  感官检验结果  复合型酸奶的感官结果见表4,从中可看出,加入蜂蜜、苹果和花生的酸奶颜色微黄,具有独特的清香,符合国标。
2.4  微生物指标检验结果  表5是复合型酸奶的微生物检验结果,它表明复合型酸奶的细菌卫生学指标符合国标,乳酸菌数和市售的普通酸奶中的含量相当。
2.5  理化检验结果  表6是复合型酸奶与普通酸奶的理化检验结果,它表明复合型酸奶的理化指标完全符合国标所规定的要求,蛋白质的含量与食品营养成分表中所公布的值相当,钙的含量高于食品营养成分表中所公布的量。
3  结论
(1)在球杆菌比例、接种量、稳定剂的用量及发酵温度等四因素中,以球杆菌比例对产品的品质影响最大,其他依次为发酵温度、稳定剂的加量及接种量。用极差分析可得出适宜的生产条件为:球杆菌比例1∶1,接种量1%,琼脂添加量0.2%,发酵温度为42℃。
(2)复合型酸奶最好在10℃以下保存,在15℃的条件下只能短期保存。
(3)复合型酸奶的感官、理化、卫生指标符合国标,说明把蜂蜜、苹果和花生添加到原料乳中进行发酵可以生产出高品质的酸奶。◇

参考文献
[1]许本发,李建宏,柴金贞.酸奶和乳酸菌饮料加工.北京:  轻工业山版社,1993:12.
[2] 河北省食品研究所,河北省商业厅科技教育处.中国食品  标准资料汇编,北京:中国食品出版社,1987:26.
[3] 黄伟坤.食品检验与分析.北京:中国轻工业出版社,
 1993:25-26.
[4] 郭本桓.功能性乳制品.北京:中国轻工业出版社,
 2001:30.
[5] 姚汉亭.食品营养学.北京:中国农业出版社,1996:21.
[6] 钟球平,朱萍.南瓜牛奶乳酸菌复合饮料的开发.食品工业
 2003,3:41-42.
[7]余有贵,张士祥.灵芝酸奶的研制.食品工业,2000,1:
 21-23.
[8] 贾建波,李东,王益尔.高钙酸奶的研制.食品工业,2000,
 1:31-32.
[9] 张小平,师俊玲,李巨秀,等.苹果果肉型酸奶生产工艺
 研究.食品工业,2002,1:107-109.
[10] 陶汝秀.花生酸奶的研制.食品工业,2003,5:45-46.
 表1  复合型酸奶研制条件优化的因素水平
             因素              水平   
  1 2 3
 A球杆菌比例     2     1     0.5
 B接种量(%)     1     3     5
     C发酵温度(℃)   39    42    45
     D琼脂的加入量(%) 0     0.2    0.4
表2  复合型酸奶生产条件优化试验结果感官分析
 试验号   1     2     3     4     5 6  7 8     9
 A     1     2     3     1     2     3     1     2     3
 B     1     1     1     2     2     2     3     3     3
 C     3     1     2     2     3     1     1     2     3
 D     2     1     3     1     3     2     3     2     1
 得分    75    67    45    69    60    45    60    85    84

表3  复合型酸奶条件优化试验结果的极差分析
      A     B     C     D
 K1    68         62.33      57      56.67
 K2    70.67     58         66.33     68.33
 K3    41.33     59.67     56.33     55
 R     29.34     4.33      10       13.33
表4  复合型酸奶感官检验结果
 项目     滋味与气味     组织状态     色泽
 复合型酸奶     酸甜适中,具有纯正     组织细腻,质地均匀     色泽微黄,
  的乳酸菌发酵特有的     粘稠适中,无气泡,     均匀一致。
  滋味和气味,并且有     无乳清分离。
  有独特的风味,无任何异味。
表5  复合型酸奶与普通型酸奶微生物检验结果
 项目     大肠菌群     致病菌     乳酸菌群
 复合型酸奶     78cfu/100ml     未检出      8.1×107
 国标           ≤90cfu/100ml   不得检出 没作要求
 结论           合格             合格        和普通酸奶相当☆☆
注:☆☆参照1991年公布的全国食物成分表
表6  复合型酸奶与普通酸奶理化检验结果
 项目     脂肪(%)     酸度(OT)     合乳固体     全乳固体     钙(mg)
 复合酸奶   3.4      106.5    12.4       2.25      230
 国标       ≥3.00    70~110   ≥11.50    没作要求   没作要求
 结论       合格      合格      合格 和普通酸   超过一般
         奶相当☆☆ 酸奶☆☆
注:☆☆参照1991年公布的全国食物成分表


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