在东南亚,酸奶已成为最主要的乳制品。泰国和台湾是世界饮用型酸奶的主要消费国,分别排名第三位和第五位。然而,在发酵乳制品市场上,酸奶只是众多的选择对象之一。目前,在亚太地区生产和销售着很多种附加值乳制品,有传统型的、也有国际型的。
瑞典的Tetra Park乳品系统公司的产品专家Lars-Ebbe Nilsson就酸奶的培养和加工技术为我们提供了一份极好的综述。
在亚洲市场上,搅拌型酸奶和饮用型酸奶处于支配地位,这两种种类型通常与水果和香料相混合。在日本,Yakult是传统的发酵健康饮品的典范,尽管采用的是另外的温度程序,并以干酪乳杆菌进行发酵,但是,在原理上,这种饮品的生产方法与酸奶相同。
酸奶可分为五种不同的类型:凝固型酸奶(在包装中发酵)、搅拌型酸奶(在罐内发酵)、饮用型酸奶(低粘度)、浓缩酸奶和冷冻酸奶(像冰淇淋)。
搅拌型和饮用型酸还可以经加热处理来延长货架期。添加稳定剂(在加热处理的酸奶中是必不可少的)、糖和香料对于使成品具有良好的稳定性、粘性和口感是非常重要的。
一般的生产步骤
所有的酸奶生产都经过以下的步骤:首先对牛奶进行预处理,按所要求的脂肪和干物质含量进行标准化,如果需要,对牛奶进行脱气,紧接着进行曲均质和巴氏杀菌。
然后在牛奶中接入发酵剂,并发酵至所要求的PH,在最后的冷却和包装前加入香料。对于长货架期的酸奶来说,在无菌包装前对发酵酸奶进行UHT处理。
增加干物质
酸奶可用液体牛奶或用不着低热处理的喷雾干燥优质奶粉来生产。牛奶的脂肪含量被标准化在0.1%到3.5%之间。如果采用的是流体牛奶,那么必须通过蒸发(牛奶体积的10-20%)或加入奶粉使乳蛋白干物质含量达到3%(重量/体积)。酪蛋白和乳清蛋白的含量越高,酸奶凝块就越稳定,并可减少乳清分离。
奶粉是在混合单元中进行溶解的,这种单元由一个旋转体和一个穿孔的定子所组成。这种粉浆围绕一个罐子进行循环,以使产生出没有团块的牛奶,保证能进行最理想的加工。一个真空系统把奶粉从贮存的筒仓中吸到紧接在混合单元顶部的混合罐中,并且通过真空有效地脱去牛奶中的空气,这有利于进行较长的生产过程和减少在热表面上的粘结。
干物质的增加也能通过超滤或通过加入浓缩奶而实现。
减少空气
由于常用奶粉作原材料,因此,酸奶就会含有大量的空气,这将对所有的发酵制品产生负面的影响。去除空气将改善最终产品的稳定性和粘性,并延长食用时间。
均质
用于生产酸奶的牛奶必须进行均质,以防止在培养期间结成奶油,并保证牛奶脂肪的均匀分布。均质也可改善发酵奶制品的稳定性和粘稠度。一般地说,牛奶应当在20-50Mpa(200-500bar)下进行均质。
热处理
牛奶在90-95℃下进行最终的热处理,并保持此温度5分钟,使生产出的产品具有最佳的物理特性。
发酵剂的制备
要生产高质量的酸奶,选择好的菌种和制备发酵剂是必不可少的。严格的卫生是至关重要的。发酵剂的制备最好在单独嗜热链球菌混合物。这些细菌协同生长,产生乳酸,这是厌氧发酵牛奶的最终产物。嗜热链球菌主要对酸度起作用,而保加利亚乳杆菌产生酸奶的特征香气。
传统上,把主发酵剂接入母发酵剂中,然后把母发酵剂接入中间发酵剂中,以获得较大体积的发酵剂。把中间发酵剂接入工作发酵剂中,然后把工作发酵剂接入生产罐中进行发酵生产。
主发酵剂以各种浓度用冷冻干燥和深冷冻的形式在市场上以商品化出售。如今的趋势是用浓缩发酵剂直接在发酵罐中增殖。
搅拌型酸奶的生产
把经热预处理的牛奶加入到发酵罐中,通过采用容积式泵把工作发酵剂按所需要的量加入到发酵罐中,典型的情况是,持续发酵3小时,但这取决于所采用的菌株。当达到所需的PH值时,必须把酸奶冷却到15-22℃,这就暂时停止了酸度的进一步增加。冷却是在装备有特殊换热片的板式热交换器中进行的,以此保证对产品的机械处理较为柔和。
为了使产品保持一的质量,一只发酵罐通常在30分钟内放空。冷却后的酸奶在按规定路线送到灌装机之前,被泵入缓冲罐中。在灌装前,经常以12-18%(体积/体积)连续地加入各种水果,并在一台在线混合器中与酸奶混合。
设备既可保持凝块又可破坏凝块
在发酵期间所形成的凝块对机械处理是敏感的。由于这一原因,设备的设计是至关重要的。当制作搅拌型酸奶时,在发酵罐和灌装机之间的总大压降应尽可能的低,这使得造反管子、阀泵、冷却器等型号和尺寸非常重要。
饮用型酸奶的生产方式
经热处理的的牛奶以与搅拌型酸奶一样的方法在罐中发酵,当达到所需的PH值时,果汁、糖和稳定剂就被充分地混合进去,然后接产品所需的货架期以不同的方法处理这种酸奶混合物。
A-均质、冷却和包装,在冷藏条件下有2-3周的货架期。
B-均质、低温巴氏杀菌、冷却和无菌包装,在冷藏条件下有数周的货架期限。
C-均质、UHT处理、冷却和无菌包装,在室温下可保持数月的货架期。
长货架期酸奶的生产
再污染是限制货架期的一个参数。用无菌方法或热处理进行酸奶的生产可延长产品的货架期,只要是在无菌条件下进行包装。然而,热处理也会将成品中的酸奶细菌杀死。影响货架期的其它参数是乳清分离、后酸化、香气和颜色发生变化。
生产单位向着更大和更集中的趋势发展,导致了市场的地域更大和运输距离更长,这使得延长产品货架期(超出正常产品的货架期)的加工方法成为必不可少的,对能贮存在室温下的热处理酸奶存在着需求。
发酵奶制品的货架期可用三种方法来延长:在清洁的车间条件下生产和包装;在无菌条件下生产和包装;在包装前或包装后对成品进行热处理。
当在清洁的车间条件或无菌条件下生产酸奶时,必须采取措施防止酸奶被外蚧的酵母和霉菌污染。这些微生物能使产品腐败,因为它们能在酸性环境中存活和繁殖,引起变味和造成乳清分离。最基本的防御措施就是对所有与产品接触的表面进行彻底地清洗和杀菌。
用于长货架期酸奶的稳定剂
稳定剂是能够结合水的亲水胶体,可以作为添加剂用在本奶的生产中。它们可以增加最终产品的粘度和有助于防止乳清分离。稳定剂的类型和所需要添加量必须由各制造商根据经验来决定。
当发酵奶经过热处理时,天然的凝块会被破坏,而导致乳清分离。为了避免这种情况,使搅拌型酸奶建立起一个新的结构,就必须在产品中加入稳定剂。通常在巴氏杀菌和发酵前把复配稳定剂(例如淀粉、明胶和果胶)加入到牛奶中。
对于饮用型酸奶来说,为了获得口感良好的稳定产品,必须添加稳定剂。稳定剂的添加是在最后的热处理之前进行。
稳定剂的选择以及加工过程中的设计和技术决定最终粘稠度。并且,对于长货架期的饮用型酸奶来说,稳定剂控制着粘稠度,从轻度粘稠到象牛奶一样的稀薄粘稠。
为了使工艺与配方最好的结合以获得最佳的产品质量,在生产开始前,与稳定剂生产厂商探讨生产配方和稳定剂种类是非常重要的。
稳定剂的制备
对于长货架期的饮用型酸奶来说,最常用的稳定剂是果胶。根据所用果胶的种类,能够使用不同的方法制备和添加稳定剂溶液。一种方法是把果胶与水混合,并把这种溶液加热到70-80℃,建议配成约5%的果胶水溶液,然后用高速混合器把这种溶液与酸奶混合。由于水的加入会引起酸奶中干物质的减少,可通过在巴氏杀菌前在牛奶中加入奶粉而得到补偿。糖也可以混合进去。另一种方法是制成饱和糖溶液,果胶分散在饱和糖溶液中。
在酸奶中,果胶量/公斤通常在0.5-1.0%的范围内。
用高速混合器把稳定剂溶液、糖和香料混合到酸奶中,充分混合以使得稳定剂与蛋白接触是极其重要的。
长货架期饮用型酸奶的重要工艺参数
把经热预处理的牛奶冷却到培养温度,如43℃,加入酸奶发酵剂并进行混合,当PH值达到约4.2(约3小时后)时,