[科普中国]-混合发酵剂

酸奶

酸奶是一种具有较高营养价值和特殊风味的奶制品，因其风味独特及具有保健作用而发展很快，该产品蛋白质易被消化，是适合儿童和病人的食物，尤其是其中的钙质最易被吸收。长期食用酸奶可使肠道形成酸性环境，抑制有害微生物的生长，从而增进人体健康，同时酸奶还可以增强食欲，促进肠道蠕动和机体的物质代谢。

原料乳质量要求感官指标原料乳色泽应呈乳白或略带微黄；组织状态应呈均匀的胶态流体，无沉淀、无凝块、无肉眼可见杂质和其他异物；对于滋气味的要求是应具有新鲜牛乳固有的香气，无其他异味。

理化指标蛋白质≥2.9%、脂肪≥3.2%、冰点0.56~0.591、比重1.028~1.033、酸度≤180T、乳固体含量不低于11.5%，其中非脂乳固体不低于8.5%，汞(以Hg计)≤0.01mg/kg。

微生物指标原料乳应符合GB6914—86《生鲜牛乳收购标准》要求，杂菌低于50万/mL，大肠菌群≤90个/mL，致病菌不得检出。

原料乳体细胞数体细胞对酸奶感官质量有明显影响，研究发现体细胞和酸奶的黏性存在负相关，高体细胞的酸奶黏性较低，这主要是由于过多的蛋白质水解引起的；也有研究者认为是由于酪蛋白性质的改变而引起的；高体细胞数对酸奶的风味有不良影响。因而为了避免酸奶的感官特性发生变化，许多研究者认为生产酸奶的原料奶的体细胞数应小于4×107/mL1。

标准化处理脂肪含量一般4%的脂肪含量能产生风味香甜的发酵乳，就发酵乳的组织状态的均一性而言，降低乳脂含量对均一性的影响可以通过提高非脂乳固体的含量来弥补，乳脂均质化的最佳浓度约为3.5%，对这样浓度的乳脂进行均质化后会对发酵乳的风味产生积极的影响。

总固形物含量一般认为总固体含量在15.5%~16%的原料奶可以获得最佳品质的酸奶，但国内奶的总固体含量为11.5%，为了提高酸奶的粘稠度，可以采用添加乳粉、浓缩物、乳清粉等方式。

均质均质是酸奶生产的重要程序，目的在于:(1)促进乳中成分均匀，提高酸奶的粘稠性和稳定性；(2)使乳中的脂肪球破碎、变小，与酪蛋白膜结合，提高脂肪球的密度，降低脂肪球聚集的趋势，使其均匀地悬浮在液体中。

杀菌酸奶的杀菌一般采取90~95℃、5min，其目的是:(1)杀灭乳中的大部分微生物或全部致病菌；(2)除去原料乳中的氧从而降低氧化还原电位，助长乳酸菌的发育；(3)改善酸乳硬度和组织状态；(4)防止乳清析出。

培养基的选择和制备发酵剂制作所用培养基要与产品原料相同和类似，做培养基的原料乳必须是新鲜优质的全乳、脱脂乳或还原乳，凡乳房炎、细菌污染乳以及含抗生素的各种异常乳绝不能做培养基。发酵剂最常用的培养基是脱脂奶，但也可以用特级脱脂奶粉按9%~12%的干物质(DM)制成的脱脂奶替代。一般情况下培养基中可以添加一些生长因子如Mn2+加以强化，比如每升发酵剂中添加0.2gMnSO4能促进噬柠檬酸明串珠菌的生长，抗噬菌体培养基(PIM)也可以用于生产单菌株或多菌株发酵剂，这些培养基中含有磷酸盐、柠檬酸盐或其它螯合剂，它能使Ca2+成为不溶物，这样做的原因是因为大多数噬菌体的增殖需要Ca2+，从培养基中去除Ca2+，保护乳酸菌免遭噬菌体感染。

发酵剂的选择和制备可根据生产发酵乳制品的品种，选择适当的发酵剂，并对发酵剂菌种发育的最适温度、耐热性、产酸能力及是否产生粘性物质等特性，进行综合性选择，还要考虑到菌种间的共生性，使之在生长繁殖中相互得益2。

产酸发酵剂菌体的种类不同，产酸能力有所不同，通常在发酵过程中，产酸能力强的菌体会导致酸奶过度酸化和强的后酸化过程，一般生产中选择产酸弱或中等的发酵剂，因为目前我国冷链系统尚不完善，产品从出厂到消费者手中，冷链经常被打断，因而产酸温和的发酵剂的选择尤为重要。

产香发酵剂优质的酸奶必须具有良好的滋气味和芳香味，为此选择产生滋气味和芳香味的产香发酵剂非常重要。一般酸奶发酵剂产生的芳香物质有乙醛、丁二酮、3-羟基丁酮和挥发性酸，乙醛被认为是酸奶中风味物质的主要部分，主要是由保加利亚乳杆菌产生，另外嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌共同生长产生的乙醛含量比保加利亚乳杆菌单独存在时产生的乙醛含量高，因而这些菌种之间的共生关系影响着酸奶中乙醛的产生。在酸奶生产过程中，只有当酸度达到pH5时，才有乙醛产生；在pH4.2时，乙醛含量最高；pH为4.0时，乙醛含量稳定。酸奶的香味和风味最佳时刻是乙醛含量为23~41ppm及pH值为4.40~4.00时。

产黏发酵剂在酸奶发酵过程中，产黏发酵剂可以产生一些胞外多糖类黏性物质，有助于改善酸奶的组织状态和黏稠度，这一点在酸奶干物质含量不太高时显得尤为重要，生产上可以购买商业性的产黏发酵剂来改善组织状态，但一般情况下产黏发酵剂的产品风味稍差些，所以选择时最好将产黏发酵剂作为补充发酵剂来使用。

混合发酵剂单一保加利亚乳杆菌发酵所得产品表现为极强的酸味，厚稠度上明显不足；嗜热链球菌单体发酵剂制得的酸奶产品比较粘稠，但没有滑爽的感觉，且酸味却表现很弱，这表明单体菌作为发酵剂生产的产品有明显的缺陷。若使用这两种菌的混合发酵剂，通过调节菌种的比例，可制得风味较明显，香气较浓，质构均匀的优质酸奶。

发酵剂的制备1、纯培养菌种的活化

从国家菌种保藏中心购得的纯菌种通常装在小试管或安培瓶中，须经反复活化才能恢复活力，活化操作必须在无菌室进行。

2、母发酵剂的制作

将纯培养物按3%的接种量接入到已灭菌(121℃、15~20min)好并冷却到40~45℃的培养基中摇匀后放入到恒温箱中在43℃下培养，待凝固后再移入另外一份灭菌脱脂奶中，如此反复培养2~3次，使乳酸菌活力高于0.7以上才可用于调制生产发酵剂。母发酵剂的制备是乳品厂比较难的工艺过程，它要求较高的卫生条件，应在有空气正压的单独房间中制备。

3、生产发酵剂的制作

制造生产发酵剂的的培养基最好是与成品的原料相同，将母发酵剂按3%~5%的量接种在已灭菌(90~95℃、5min)的成品乳中，充分搅拌，混合均匀后在所需温度下培养到所需的酸度即进行冷却备用。

发酵剂的冷却与保存当发酵剂达到预定的酸度时，应及时冷却以阻止细菌的生长，保证发酵剂有较高的活力。当发酵剂在6h以内使用时，经常把它冷却到10~20℃即可，如果超过6h，建议把它冷却到5℃左右。在大规模生产中，为方便起见，最好每隔一定时间如4h制备一次发酵剂，这样随时都有活力较强的发酵剂可用。

发酵剂的质量要求及鉴定质量要求：(1)菌种活力要强，接种后凝固时间无延长现象；(2)凝块硬度适当，组织均匀而光滑，富有弹性，粉碎后略带黏性，表面无变色、龟裂，无气泡产生和乳清分离；(3)具有特有的酸味与风味，不得有任何异味；(4)感官、酸度、挥发酸、滋味、活力等符合规定指标。

质量鉴定：(1)感官检查:检查发酵剂的组织状态、凝块硬度，然后品尝酸味风味是否有异常；(2)化学性质检查:测定酸度和挥发酸，酸度以0.9%~1.0%(以乳酸计)为适宜。测定挥发酸，取250g发酵剂于蒸馏烧瓶中，用硫酸调节pH值为2.0时，再用水蒸气蒸馏，收集最初的1000mL，用0.1N的NaOH滴定；(3)发酵剂污染的检验:定期对连续繁殖的母发酵剂进行检验，在透明的玻璃器皿中观察其凝结后的气体条纹及其表面的状况。用平皿计数琼脂检验污染情况。

影响酸奶菌种质量的因素1、影响酸奶菌种活力的因素

(1)菌种:当培养液酸度达到85~900T时，球菌产酸停止，而杆菌能在1500T左右产酸，杆菌对产酸及芳香物质的形成至关重要。(2)培养基浓度:以11%为基点，高浓度(20%以内)利于杆菌生长，产酸量大；较低浓度利于球菌生长。(3)培养温度:45~47℃利于杆菌生长；41~44℃利于球菌生长。(4)接种量:以3%为基准，接种量大有利于杆菌生长；小则利于球菌生长。(5)其他因素:当基质中残留抗生素时，首先抑制球菌生长，然后抑制杆菌生长。

2、提高菌种产香的方法

(1)适当控制酸度，将发酵终点的酸度控制在850T左右，这是产香所必要的酸度。(2)培养时间不要过长，接种量和培养温度不要过高。(3)发酵剂中球菌和杆菌的比例基本保持在1∶1。(4)培养后不要急速冷却。

灌装与发酵接种后的牛奶应尽快入发酵室发酵，发酵温度一般在42~43℃，这是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌最适生长温度的折中值，发酵时间一般为2.5~4h。发酵终点的判断非常重要，可用下列方法判断:发酵一段时间，抽样观察其组织状态并测定酸度，当组织状态良好，酸度达到70~900T后终止发酵3。

冷却与贮藏冷却的过程是为了终止发酵，迅速而有效地抑制酸奶中乳酸菌的生长，使酸奶的特征(质地、口味、酸度等)达到所设定的要求。冷藏的温度一般控制在2~7℃，冷却的目的除了抑制其后酸化外，主要是促进香味物质的产生、改善酸奶的硬度，香味物质的高峰期一般在终止发酵后的第4小时，而形成酸奶特征风味是多种风味物质相互平衡的结果，一般为12~14h完成，这段时间被称为酸奶的后熟期。