產黏發酵劑

在優酪乳發酵過程中，產黏發酵劑可以產生一些胞外多糖類黏性物質，有助於改善優酪乳的組織狀態和黏稠度，這一點在優酪乳乾物質含量不太高時顯得尤為重要，生產上可以購買商業性的產黏發酵劑來改善組織狀態，但一般情況下產黏發酵劑的產品風味稍差些，所以選擇時最好將產黏發酵劑作為補充發酵劑來使用。

基本介紹

• 中文名：產黏發酵劑
• 外文名：Production of sticky starter
• 學科：食品加工工藝
• 產物：胞外多糖類黏性物質
• 作用：改善優酪乳的組織狀態和黏稠度

優酪乳

優酪乳是一種具有較高營養價值和特殊風味的奶製品，因其風味獨特及具有保健作用而發展很快，該產品蛋白質易被消化，是適合兒童和病人的食物，尤其是其中的鈣質最易被吸收。長期食用優酪乳可使腸道形成酸性環境，抑制有害微生物的生長，從而增進人體健康，同時優酪乳還可以增強食慾，促進腸道蠕動和機體的物質代謝。

原料乳質量要求

感官指標

原料乳色澤應呈乳白或略帶微黃；組織狀態應呈均勻的膠態流體，無沉澱、無凝塊、無肉眼可見雜質和其他異物；對於滋氣味的要求是應具有新鮮牛乳固有的香氣，無其他異味。

理化指標

蛋白質≥2.9%、脂肪≥3.2%、冰點0.56~0.591、比重1.028~1.033、酸度≤180T、乳固體含量不低於11.5%，其中非脂乳固體不低於8.5%，汞(以Hg計)≤0.01mg/kg。

微生物指標

原料乳應符合GB6914—86《生鮮牛乳收購標準》要求，雜菌低於50萬/mL，大腸菌群≤90個/mL，致病菌不得檢出。

原料乳體細胞數

體細胞對優酪乳感官質量有明顯影響，研究發現體細胞和優酪乳的黏性存在負相關，高體細胞的優酪乳黏性較低，這主要是由於過多的蛋白質水解引起的；也有研究者認為是由於酪蛋白性質的改變而引起的；高體細胞數對優酪乳的風味有不良影響。因而為了避免優酪乳的感官特性發生變化，許多研究者認為生產優酪乳的原料奶的體細胞數應小於4×107/mL。

標準化處理

脂肪含量

一般4%的脂肪含量能產生風味香甜的發酵乳，就發酵乳的組織狀態的均一性而言，降低乳脂含量對均一性的影響可以通過提高非脂乳固體的含量來彌補，乳脂均質化的最佳濃度約為3.5%，對這樣濃度的乳脂進行均質化後會對發酵乳的風味產生積極的影響。

總固形物含量

一般認為總固體含量在15.5%~16%的原料奶可以獲得最佳品質的優酪乳，但國內奶的總固體含量為11.5%，為了提高優酪乳的粘稠度，可以採用添加乳粉、濃縮物、乳清粉等方式。

均質

均質是優酪乳生產的重要程式，目的在於:(1)促進乳中成分均勻，提高優酪乳的粘稠性和穩定性；(2)使乳中的脂肪球破碎、變小，與酪蛋白膜結合，提高脂肪球的密度，降低脂肪球聚集的趨勢，使其均勻地懸浮在液體中。

殺菌

優酪乳的殺菌一般採取90~95℃、5min，其目的是:(1)殺滅乳中的大部分微生物或全部致病菌；(2)除去原料乳中的氧從而降低氧化還原電位，助長乳酸菌的發育；(3)改善酸乳硬度和組織狀態；(4)防止乳清析出。

培養基的選擇和製備

發酵劑製作所用培養基要與產品原料相同和類似，做培養基的原料乳必須是新鮮優質的全乳、脫脂乳或還原乳，凡乳房炎、細菌污染乳以及含抗生素的各種異常乳絕不能做培養基。發酵劑最常用的培養基是脫脂奶，但也可以用特級脫脂奶粉按9%~12%的乾物質(DM)製成的脫脂奶替代。一般情況下培養基中可以添加一些生長因子如Mn2+加以強化，比如每升發酵劑中添加0.2gMnSO4能促進噬檸檬酸明串珠菌的生長，抗噬菌體培養基(PIM)也可以用於生產單菌株或多菌株發酵劑，這些培養基中含有磷酸鹽、檸檬酸鹽或其它螯合劑，它能使Ca2+成為不溶物，這樣做的原因是因為大多數噬菌體的增殖需要Ca2+，從培養基中去除Ca2+，保護乳酸菌免遭噬菌體感染。

發酵劑的選擇和製備

可根據生產發酵乳製品的品種，選擇適當的發酵劑，並對發酵劑菌種發育的最適溫度、耐熱性、產酸能力及是否產生粘性物質等特性，進行綜合性選擇，還要考慮到菌種間的共生性，使之在生長繁殖中相互得益。

產酸發酵劑

菌體的種類不同，產酸能力有所不同，通常在發酵過程中，產酸能力強的菌體會導致優酪乳過度酸化和強的後酸化過程，一般生產中選擇產酸弱或中等的發酵劑，因為目前我國冷鏈系統尚不完善，產品從出廠到消費者手中，冷鏈經常被打斷，因而產酸溫和的發酵劑的選擇尤為重要。

產香發酵劑

優質的優酪乳必須具有良好的滋氣味和芳香味，為此選擇產生滋氣味和芳香味的產香發酵劑非常重要。一般優酪乳發酵劑產生的芳香物質有乙醛、丁二酮、3-羥基丁酮和揮發性酸，乙醛被認為是優酪乳中風味物質的主要部分，主要是由保加利亞乳桿菌產生，另外嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌共同生長產生的乙醛含量比保加利亞乳桿菌單獨存在時產生的乙醛含量高，因而這些菌種之間的共生關係影響著優酪乳中乙醛的產生。在優酪乳生產過程中，只有當酸度達到pH5時，才有乙醛產生；在pH4.2時，乙醛含量最高；pH為4.0時，乙醛含量穩定。優酪乳的香味和風味最佳時刻是乙醛含量為23~41ppm及pH值為4.40~4.00時。

產黏發酵劑

在優酪乳發酵過程中，產黏發酵劑可以產生一些胞外多糖類黏性物質，有助於改善優酪乳的組織狀態和黏稠度，這一點在優酪乳乾物質含量不太高時顯得尤為重要，生產上可以購買商業性的產黏發酵劑來改善組織狀態，但一般情況下產黏發酵劑的產品風味稍差些，所以選擇時最好將產黏發酵劑作為補充發酵劑來使用。

發酵劑的製備

1、純培養菌種的活化

從國家菌種保藏中心購得的純菌種通常裝在小試管或安培瓶中，須經反覆活化才能恢復活力，活化操作必須在無菌室進行。

2、母發酵劑的製作

將純培養物按3%的接種量接入到已滅菌(121℃、15~20min)好並冷卻到40~45℃的培養基中搖勻後放入到恆溫箱中在43℃下培養，待凝固後再移入另外一份滅菌脫脂奶中，如此反覆培養2~3次，使乳酸菌活力高於0.7以上才可用於調製生產發酵劑。母發酵劑的製備是乳品廠比較難的工藝過程，它要求較高的衛生條件，應在有空氣正壓的單獨房間中製備。

3、生產發酵劑的製作

製造生產發酵劑的的培養基最好是與成品的原料相同，將母發酵劑按3%~5%的量接種在已滅菌(90~95℃、5min)的成品乳中，充分攪拌，混合均勻後在所需溫度下培養到所需的酸度即進行冷卻備用。

發酵劑的冷卻與保存

當發酵劑達到預定的酸度時，應及時冷卻以阻止細菌的生長，保證發酵劑有較高的活力。當發酵劑在6h以內使用時，經常把它冷卻到10~20℃即可，如果超過6h，建議把它冷卻到5℃左右。在大規模生產中，為方便起見，最好每隔一定時間如4h製備一次發酵劑，這樣隨時都有活力較強的發酵劑可用。

發酵劑的質量要求及鑑定

質量要求：(1)菌種活力要強，接種後凝固時間無延長現象；(2)凝塊硬度適當，組織均勻而光滑，富有彈性，粉碎後略帶黏性，表面無變色、龜裂，無氣泡產生和乳清分離；(3)具有特有的酸味與風味，不得有任何異味；(4)感官、酸度、揮發酸、滋味、活力等符合規定指標。

質量鑑定：(1)感官檢查:檢查發酵劑的組織狀態、凝塊硬度，然後品嘗酸味風味是否有異常；(2)化學性質檢查:測定酸度和揮發酸，酸度以0.9%~1.0%(以乳酸計)為適宜。測定揮發酸，取250g發酵劑於蒸餾燒瓶中，用硫酸調節pH值為2.0時，再用水蒸氣蒸餾，收集最初的1000mL，用0.1N的NaOH滴定；(3)發酵劑污染的檢驗:定期對連續繁殖的母發酵劑進行檢驗，在透明的玻璃器皿中觀察其凝結後的氣體條紋及其表面的狀況。用平皿計數瓊脂檢驗污染情況。

影響優酪乳菌種質量的因素

1、影響優酪乳菌種活力的因素

(1)菌種:當培養液酸度達到85~900T時，球菌產酸停止，而桿菌能在1500T左右產酸，桿菌對產酸及芳香物質的形成至關重要。(2)培養基濃度:以11%為基點，高濃度(20%以內)利於桿菌生長，產酸量大；較低濃度利於球菌生長。(3)培養溫度:45~47℃利於桿菌生長；41~44℃利於球菌生長。(4)接種量:以3%為基準，接種量大有利於桿菌生長；小則利於球菌生長。(5)其他因素:當基質中殘留抗生素時，首先抑制球菌生長，然後抑制桿菌生長。

2、提高菌種產香的方法

(1)適當控制酸度，將發酵終點的酸度控制在850T左右，這是產香所必要的酸度。(2)培養時間不要過長，接種量和培養溫度不要過高。(3)發酵劑中球菌和桿菌的比例基本保持在1∶1。(4)培養後不要急速冷卻。

灌裝與發酵

接種後的牛奶應儘快入發酵室發酵，發酵溫度一般在42~43℃，這是保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌最適生長溫度的折中值，發酵時間一般為2.5~4h。發酵終點的判斷非常重要，可用下列方法判斷:發酵一段時間，抽樣觀察其組織狀態並測定酸度，當組織狀態良好，酸度達到70~900T後終止發酵。

冷卻與貯藏

冷卻的過程是為了終止發酵，迅速而有效地抑制優酪乳中乳酸菌的生長，使優酪乳的特徵(質地、口味、酸度等)達到所設定的要求。冷藏的溫度一般控制在2~7℃，冷卻的目的除了抑制其後酸化外，主要是促進香味物質的產生、改善優酪乳的硬度，香味物質的高峰期一般在終止發酵後的第4小時，而形成優酪乳特徵風味是多種風味物質相互平衡的結果，一般為12~14h完成，這段時間被稱為優酪乳的後熟期。