嗜酸乳杆菌发酵乳饮料生产工艺和稳定性的研究

２００８ 年第 １ 期
郑睿行， 等： 嗜酸乳杆菌发酵乳饮料生产工艺和稳定性的研究
·４１·
备仪器与设备。 １．２ 试验方法 １．２．１ 工艺流程
全 脂 奶 粉→预 热 溶 解 （ 温 度 ５５￣６０ ℃） →水 合 （ ３０ ｍｉｎ） →均质 （ 压力 １５￣２０ ＭＰａ） →杀 菌 （ 温 度 ８５ ℃， 杀 菌 １５ｍｉｎ） →冷却→接种发酵→恒温培养至 凝 乳→冷 却 （ 温 度 １０￣２０ ℃） →破乳搅拌→加入糖浆和稳定剂混合溶液→混匀→调酸→调 香→均质→罐装→活菌型产品 （ 灭菌型产品的灭菌温度为 ８５ ℃， 灭菌 １５ ｍｉｎ） 。
发酵乳饮料采用 ２ 次均质法， 第 １ 次均质主要是 粉碎脂肪球， 防止其上浮； 第 ２ 次均质主要是减小酪 蛋白颗粒粒径， 使其与稳定剂充分结合， 防止蛋白颗 粒沉淀， 因此均质可有效增加发酵乳饮料的稳定性。 本试验分别用不同的均质压力处理发酵后的混合料液， 从黏度、离心沉淀量及粒子分布情况来测定均质压力 对发酵乳饮料稳定性的影响， 并对产品进行感观品评， 不同均质压力对 ３ 号产品稳定性的影响见表 ３， 不同均 质压力下 ３ 号产品粒度分布的数据统计见表 ４。
数显恒温磁力搅拌器、手提式压力蒸汽灭菌器、 ｐＨ 计、均质机、黏度计 （ ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ ＤＶ－ Ⅱ＋Ｐｒｏ） 、 粒度仪、电热恒温鼓风干燥箱、电磁炉等， 实验室常
收稿日期： ２００７－ １２－ ０５ 作者简介： 郑睿行 （ １９８２－ ） ， 男， 浙江人， 在读硕士， 研究方向： 食品生物技术。
大的影响， 特别是对黏度有较大影响。而从口感来 看， ９ 号产品黏度过大、糊口， 且冷藏后会逐渐出现 结块的异常现象； ３ 号产品的黏度较低； ６ 号产品的 黏度大于 ３ 号产品， 但都能被品评员所认可。经感官 评定且综合考虑， ３ 号及 ６ 号产品的配方均可取， 即 分别是为 Ａ１Ｂ３Ｃ３Ｄ３ 和 Ａ２Ｂ３Ｃ１Ｄ２。 ２．２ 均质压力对发酵乳饮料稳定性的影响
下贮藏 １８ ｄ， 产品中嗜酸乳杆菌的活菌数大于 １×１０６ ｃｆｕ／ｍＬ。
关键词： 嗜酸乳杆菌； 乳饮料； 工艺； 稳定性
中图分类号： ＴＳ２５２．５４
文献标志码： Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ Ｍｉｌｋ Ｄｒｉｎｋ ｗｉｔｈ Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ Ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ
郑睿行， 马 力， 曾剑超， 刘 刚
（ 西华大学 生物工程学院， 四川 成都 ６１００３９）
摘要： 嗜酸乳杆菌发酵乳饮料是一种营养丰富且具有保健功能的乳饮料。对嗜酸乳杆菌发酵乳饮料的生产工艺及其
稳 定 性 进 行 了 研 究 。 通 过 正 交 试 验 确 定 出 稳 定 剂 的 最 佳 配 方 用 量 是 ： ＣＭＣ ０．２％， 果 胶 ０．３％， 柠 檬 酸 钠 ０．０５％或
０ 引言
嗜酸乳杆菌发酵乳饮料营养丰富， 具有独特的风 味， 同时还有生理保健功能， 越来越受到广大消费者 的喜爱。
嗜酸乳杆菌是广泛存在于人类及一些动物肠道中 的微生物， 它在代谢过程中可产生乳酸、抗生素 （ 细 菌 素） 和 醋 酸 等 ， 具 有 抑 制 肠 道 内 有 害 微 生 物 的 作 用［１］。嗜酸乳杆菌具有耐酸性和耐胆汁性， 而且经胃 肠道残存， 因此国内外对该菌在食品工业上的开发和 应用极为重视， 称之为第三代乳发酵剂菌， 它是一种 保健功能极强的菌种［２， ３］。
明显， 因此均质可有效减小酪蛋白的粒径， 防止其沉 淀。此外在一定压力范围内， 均质可提高物料的黏 度， 增强体系的稳定性， 但是均质压力的变化与其提 高发酵乳饮料稳定性的效果并不成线性关系。在均质 压 力 为 １５￣２５ ＭＰａ 时 ， 发 酵 乳 饮 料 的 稳 定 性 差 别 不 大； 当均质压力上升到 ４０ ＭＰａ时， 乳饮料的稳定性 却有下降的趋势。 ２．２．２ 不同均质压力对 ６ 号产品的影响
主次为： Ｂ＞Ａ＞Ｄ＞Ｃ， 从 实 验 结 果 来 看 ， ３ 号 、６ 号 、 ９ 号产品稳定性较好。
不同的稳定剂组合及其用量对产品的口感具有较
表 ４ 不同均质压力下 ３ 号产品粒度分布的数据统计
均质压力 ｐ／ＭＰａ
０￣１ μｍ
粒度分布 ／％
１￣１０ μｍ １０￣１００ μｍ １００￣２ ０００ μｍ
２６．７６
２．９２
２０
６．７７
５６．１１
不同均质压力对 ６ 号发酵乳饮料稳定性的影响见 表 ５， 不同均压力下 ６ 号产品粒度分布的数据统计见 表 ６。
表 ５ 不同均质压力对 ６ 号发酵乳饮料稳定性的影响
序号
均质压力 ｐ／ＭＰａ
黏度 η／ｍＰａ·ｓ－ １
离心沉淀率 ／％
感观品评
１
０
５６．９９
０．５
较粗糙
２
１５
３３．７５
０．３
细腻
３
２０
４２．１３
ＣＭＣ ０．１％， 果胶 ０．３％， 三聚磷酸钠 ０．１％， 柠檬酸钠 ０．１％。考察了不同均质压力对产品的沉淀率和口感的影响 ， 并
对不同均质压力 下 产 品 的 颗 粒 分 布 进 行 了 测 试 ， 确 定 了 最 佳 均 质 压 力 为 １５￣２０ ＭＰａ。 测 定 出 活 菌 型 产 品 在 温 度 ４ ℃
１．２．２ 接种发酵 取 菌 前 用 体 积 分 数 ７５％ 的 酒 精 擦 拭 取 菌 袋 口 ，
在无菌条件下取出适量的菌种直接放入奶液中， 用干 热灭菌处理过的玻璃棒均匀搅拌 １０ ｍｉｎ 左右。菌种 接种比例为 Ｌ， Ｂ， Ｓ 的质量比为 ２∶１∶１。活菌型最 佳发酵终点温度为 ９０￣９５ Ｋ， 灭菌型最佳发酵终点温 度为 ７５￣８０ Ｋ。 １．３ 稳定剂配方的优选试验
０．３
细腻
４
２５
２．３１３
０．５
细腻
５
３０
４．０８８
０．４
细腻
６
４０
４．５００
０．８
细腻
表 ６ 不同均压力下 ６ 号产品粒度分布的数据统计
均质压力 ｐ／ＭＰａ
０￣１ μｍ
粒度分布 ／％
１￣１０ μｍ １０￣１００ μｍ
１００￣２ ０００ μｍ
０
１．１８
６．３３
８４．３２
８．１７
１５
６．３６
６３．９６
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
ｋ１ ｋ２ ｋ３ Ｒ
表 ２ 稳定剂优选正交试验结果
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
１
１
１
１
１
２
２
２
１
３
３
３
２
１
２
３
２
２
３
１
２
３
１
２
３
１
３
２
３
２
１
３
３
３
２
１
１０．１
１０．０
６．０
８．１
５．８
７．８
７．８
６．５
２．３
０．４
４．５
３．６
７．８
９．６
３．３
４．５
离心沉淀量 ／％
１６．０ １４．０ ０．４ ９．０ ８．０ ０．５ ５．０ １．５ ０．４
水平
Ａ ＣＭＣ ／％
Ｂ 果胶 ／％
Ｃ 三聚磷酸钠 Ｄ 柠檬酸钠
／％
／％
１
０．１
０．１
２
０．２
０．２
３
０．３
０．３
０．００
０．００
０．０５
０．０５
０．１０
０．１０
１．４ 测定方法 （ １） 嗜酸乳杆菌活菌计数： 平板计数法［４， ５］。 （ ２） 酸度测定： 碱液滴定法 （ Ｋ 表示） ［６］。 （ ３） 黏度测定： 用黏度计直接测定 （ １ 号转子 ，
本试验选 用 ＣＭＣ、 果 胶 、 三 聚 磷 酸 钠 、 柠 檬 酸 钠为 ４ 个因素， ＣＭＣ 与果胶的糖浆溶液先与奶 液 混 合， 再单独加入柠檬酸钠和三聚磷酸钠溶解， 其添加 量及组合采用 Ｌ９（３４）正交表进行 试 验 ， 稳 定 剂 配 方 优 选试验因素与水平设计见表 １。
表 １ 稳定剂配方优选试验因素与水平设计
转速 ６０ ｒ／ｍｉｎ， 温度 ２０ ℃） 。 （ ４） 感官评定： 选 １５ 名有经验的专业人员进行
感官评分， 计算平均分。 （ ５） 稳定性检验： 用离心沉淀法测定饮料的沉淀
状况， 用显微镜法测定微粒的分布情况及存在状态， 用粒度分布法测定粒子分布情况， 对有关数据进行分 析处理［７， ８］。
试验号
表 ３ 不同均质压力对 ３ 号产品稳定性的影响
序号
均质压力 ｐ／ＭＰａ
黏度 η／ｍＰａ·ｓ
离心沉淀率 感官品评
／％
１
０
８４．１２
０．５
较粗糙
２
１５
１０．８０
０．３
细腻
３
２０
１３．００
０．３
细腻wenku.baidu.com
４
２５
１１．００
０．３
细腻
５
４０
１０．５０
０．５
细腻
２ 结果与分析
２．１ 稳定剂优选正交试验结果 稳定剂优选正交试验结果见表 ２。 由表 ２ 分析可得， ４ 个因素对产品稳定性的影响
针对嗜酸乳杆菌发酵乳饮料中的蛋白质沉淀和脂 肪球上浮等问题， 本文通过试验选择最佳的生产工艺 条件， 并对其稳定性进行研究， 以便有效提高产品品
质及其稳定性， 延长其货架期， 对生产实际具有一定 的指导作用。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料与仪器 １．１．１ 材料
ＬＡ－ ５ （ 嗜酸乳杆菌） ， 科汉森有限公司提供； 冻 干菌种 Ｓ 与 Ｂ 的质量比为 １∶１ （ 嗜热链球菌与德氏 乳杆菌保加利亚亚种质量比） ， 罗地亚公司提供； 全 脂奶粉、乳酸、柠檬酸、ＣＭＣ、三聚磷酸钠、柠檬酸 钠、白砂糖、甜味剂 （ ＡＳＰ 甜、ＡＫ 糖） 等。 １．１．２ 仪器
０
１．１４
５．４８
８８．９１
４．４７
１５
３．４９
７８．８５
１７．３２
０．３４
２０
４．４８
７１．３５
２３．９７
０．２０
２５
４．５０
６９．８０
２４．９１
０．７９
４０
５．０３
５５．０５
３９．７２
０．２０
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农产品加工·学刊
２００８ 年第 １ 期
２．２．１ 不同均质压力对 ３ 号产品稳定性的影响 由表 ３ 和表 ４ 分析可得， 均质前后粒径的变化很
农产品加工·学刊
第 １ 期（总第 １２４ 期） ２００８ 年 １ 月
农产品加工·学刊 Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ ｏｆ Ｆａｒｍ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
文章编号： １６７１－ ９６４６ （ ２００８ ） ０１－ ００４０－ ０３
２００８ 年第 １ 期
Ｎｏ．１ Ｊａｎ．
嗜酸乳杆菌发酵乳饮料 生产工艺和稳定性的研究
Ｚｈｅｎｇ Ｒｕｉｘｉｎｇ， Ｍａ Ｌｉ， Ｚｅｎｇ Ｊｉａｎｃｈａｏ， Ｌｉｕ Ｇａｎｇ （ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｓｉｃｈｕａｎ ６１００３９， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｗｉｔｈ ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｇｏｏｄ ｄｒｉｎｋ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｏｒｍｕｌａ ｗａｓ： ＣＭＣ ０．２％ ， ｐｅｃｔｉｎ ０．３％ ， Ｎａ－ ｃｉｔｒａｔｅ ０．０５％ ｏｒ ＣＭＣ ０．１％， ｐｅｃｔｉｎ ０．３％， Ｔｐｐ ０．１％， Ｎａ－ ｃｉｔｒａｔｅ ０．１％． Ｉｔ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｔａｓｔｅ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ． Ｉｔ ａｌｓｏ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｎａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ １５￣２０ ＭＰａ． Ａｔ ｌａｓｔ， ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｄｒｉｎｋ ｗａｓ ａｌｓｏ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ４ ℃， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ １８ ｄａｙｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｗａｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ ｉｎ ａｃｔｉｖｅ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ ｗａｓ＞ １０６ ｃｆｕ／ｍｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ； ｍｉｌｋ ｄｒｉｎｋ； ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ