长保质期酸化产品的生产

摘要由低酸原料加工成的高酸產品，是在最后工序前，加入有机酸--通常是檸檬酸，或是加入乳酸等發生生化反應而使產品的PH值降低，其加工條件同于長保質期高酸產品。長保質期酸化飲料越來越普及，有些長保質期的蔬菜汁也非常流行。在這章，簡單地介紹一些以牛奶為基礎、酸化的長保質期飲料的成分和加工工藝。1.概述酸化產品主要是以牛奶，或豆奶，蔬菜汁為基礎的發酵產品，其原料的PH值較高(通常高于4.6)。從圖1可以看出，產品PH值的降低是通過加酸(化學酸化法)或由于微生物的生長(發酵劑的產酸)來實現的。酸化過程是關鍵控制點，因此必須加以控制。前處理過程使產品的PH值達到所需的要求，同時也是提高產品安全性和質量的重要過程，對酸奶產品來說更是如此。加工過程中要達到商業無菌的參數取決于產品的性質，主要是PH值。一般情況下，在70-80°C下保持30-60秒足夠殺死乳酸菌，酵母菌和霉菌。但嗜熱乳酸菌的耐熱性比嗜溫菌高10-15°C(207)，因此對含有耐熱的嗜熱菌酸化產品，加工工藝与高酸產品一樣，但加熱條件比較高，需在85-95°C下保溫15-30秒。在酸化產品的加工中，酸化過程是非常關鍵的控制點，即要使整個混料達到要求的PH值，又要求分布均勻，這就需要制定相應的操作規程來控制此過程。加熱處理發酵乳制品的目的是延長保質期，同時盡量減少對產品質量的負作用。熱處理和酸化作用加劇了酪蛋白的縮水反應，從而導致乳清的分离。酪蛋白的沉淀受下面一些因素影響(207)：產品的PH值：PH應調在4.40-4.10之間，精确度為0.05；脂肪，蛋白質和乳糖的含量：高脂肪，高乳糖對產品是有利的，相反則是對酪蛋白的反應有利。發酵前牛奶的溫度和貯存時間：增加終產品的不穩定性，降低縮水反應。蛋白質水解；所用穩定劑的种類：在生產長保質期的酸化乳制品中，穩定劑是必不可少的。淀粉，膠質等穩定劑可以在發酵前或后加入，但必須是在最終加熱前。終產品的加熱溫度和保溫時間。如表1所示，生產商業無菌產品的加工工藝取決于產品的PH值(60，231)。表1中的溫度和時間的組合對二次滅菌非常重要，而對連續生產來說是太高了，但無論如何可以清楚地看出PH值的重要性。圖2給出了典型的以牛奶為基礎的酸化產品的加工流程圖。牛奶經標准化，均質，再加入發酵劑在适當的條件下進行發酵(如果采用微生物酸化)，若采用化學酸化時則可加入穩定劑和果汁。有時產品需要一段時間水合，然后經過一個适當的時間-溫度組合達到殺菌的效果，最后經過無菌包裝成長保質期產品。2.酸奶產品由于酸奶的性能影響最終長保質期乳酸飲料的保質期，因此在加工工藝上要考慮周全以獲得最佳的效果。原料可以是新鮮的脫脂奶，全脂奶或是加大固含量的脫脂奶。此外，由奶粉或濃縮奶复原的牛奶也可使用。非脂乳的固含物應在9%至20%之間。高固含量在發酵后將引起酪蛋白的粒徑減小，從而導致產品變稠。熱處理將導致乳清蛋白變性，使蛋白質分子間的水增多，更少的乳清分离。發酵時PH值最低為4.0，隨著PH值的下降，酸奶的穩定性也隨之降低。圖3是酸奶常用的加工流程圖(26)。現已有關于酸奶在常溫下保存到6個月的報道(180)。這种產品的配方如下：84公斤脫脂奶，12公斤含糖50%的果汁，0.35公斤含有MexpectionRS450的65%糖溶液。成品中各成分的含量如表2所示。原料混合后，經過均質，在73°C20秒的條件下巴氏殺菌，冷卻，然后無菌包裝成成品(圖4)。用果膠做穩定劑的乳酸飲料在滅菌后可貯存6個月或更長。飲料的組成和粘度可以根据市場的需要調節，但產品中一般都包含下列組分(26)：a)酸奶：30-80%；b)糖：大約8%；c)果膠：0.25—0.6%；d)果汁，果汁濃度和或果汁風味：0.5—10%；e)水：添加至100%。均質使酸乳酪破碎成為酪蛋白顆粒，果膠進入溶液，從而使果膠和分离的酪蛋白顆粒的表面有充分地接触。最佳的均質壓力由實際使用的均質机而定，不過推荐的起點壓力為150atm(2100psi)。通過分別增加和減少50atm的壓力對產品穩定性的分析，可以确定實際的最佳均質壓力。均質的溫度与發酵溫度一致，提高均質溫度將導致終產品的不穩定性。另一种經超高溫滅菌，又含有活菌的無菌包裝酸奶，有較長的保質期，但必須在低溫下(低于10°C)貯存。由于需要低溫貯藏，這种產品將沒有太大的市場。在許多國家，標有“酸奶”標志的產品必須含有活的菌种，而這种產品正好能符合這种要求。圖5的工藝已有應用(236)。然而，這是一個高要求、高成本的技術，在實際生產中很少運用。