驼酸奶发酵工艺影响因素及优化策略
作者: 齐艳玲摘 要:驼酸奶是一种以驼奶为原料经过发酵而制成的乳制品,营养价值较高。微生物种群、发酵温度和时间、原料处理、发酵环境等因素会影响驼酸奶的风味、质地和营养成分等。选择适宜的菌株,合理控制发酵时间与温度,优化原料处理,保证发酵环境清洁、卫生等,能够显著提升驼酸奶的风味和营养价值。未来,随着技术的不断进步,驼酸奶发酵工艺将得到进一步优化,从而为其大规模生产和市场推广奠定坚实基础。
关键词:驼酸奶;发酵工艺;微生物;原料处理
Influencing Factors and Optimization Strategies of Fermentation Process of Camel Yogurt
QI Yanling
(Inner Mongolia Business & Trand Vocational College, Hohhot 010070, China)
Abstract: Camel yogurt is a kind of dairy product made from camel milk through fermentation, which has high nutritional value. Microbial population, fermentation temperature and time, raw material treatment, fermentation environment and other factors will affect the flavor, texture and nutritional composition of camel yogurt. The flavor and nutritional value of yoghurt can be significantly improved by selecting suitable strains, reasonably controlling fermentation time and temperature, optimizing raw material treatment, and ensuring the fermentation environment is clean and hygienic. In the future, with the continuous progress of technology, the fermentation process of camel yogurt will be further optimized, thus laying a solid foundation for its large-scale production and market promotion.
Keywords: camel yogurt; fermentation process; microorganisms; raw material treatment
驼酸奶是一种以驼奶为原料经过发酵而制成的乳制品。它富含优质蛋白质、维生素及多种生物活性成分,具有较高的营养价值,近年来受到了广泛关注。发酵温度、发酵时间及微生物种群等因素,直接影响驼酸奶的风味、质地及营养成分[1]。因此,深入研究驼酸奶发酵工艺中的关键影响因素,并提出优化策略,成为提升其品质、增强其市场竞争力的关键。
1 驼酸奶发酵工艺的重要性
发酵工艺直接影响驼酸奶的质量和营养价值。驼酸奶是一种独特的乳制品,含有高质量的蛋白质、必需脂肪酸、丰富的维生素及矿物质[2]。合理的发酵工艺可以显著提高乳酸菌的活性,促进乳糖有效转化,进而改善驼酸奶的口感和消化吸收率,使其更易于被消费者接受。
适宜的发酵条件对驼酸奶的安全性和稳定性影响极大。优化驼酸奶的发酵工艺,合理控制发酵温度、发酵时间和pH值,可以有效抑制病原微生物的生长,从而延长驼酸奶的货架期,减少食品安全隐患。此外,发酵过程中产生的乳酸和其他代谢物质可以降低pH值,创造出一种不利于有害菌生存的环境,进一步保障驼酸奶的安全性。
优化驼酸奶的发酵工艺不仅能显著提升驼酸奶的口感和营养价值,满足消费者对高品质乳制品的需求,而且能够提高其市场竞争力[3]。另外,深入研究微生物种群、发酵条件等对驼酸奶风味和营养价值的影响,可以为其他功能性发酵乳制品的开发提供参考,满足消费者对健康食品和营养食品的需求。
2 驼酸奶发酵工艺影响因素
2.1 微生物种群
在驼酸奶的发酵过程中,微生物种群是决定产品质量的关键因素之一。乳酸菌的种类和数量对驼酸奶的风味、质地及营养成分有直接影响。在理想的发酵条件下,乳酸菌能够快速繁殖,生成适量的乳酸和其他代谢产物,赋予驼酸奶独特的酸味和香气,并提升其营养价值和消化吸收率。然而,若发酵环境中的温度、酸度、氧气含量等因素控制不当,可能抑制优势微生物的生长,甚至导致病原菌增殖。这种情况下,产品的酸度可能过高,风味出现异常,质地也会变差,最终影响驼酸奶的安全性。另外,微生物种群的多样性不足会影响驼酸奶中有益成分的产生[4]。某些益生菌在发酵过程中能够合成对肠道健康有益的代谢产物,如短链脂肪酸和维生素。如果这些益生菌的数量不足或种群失衡,这些重要的生物活性成分就无法充分生成,进而削弱驼酸奶的保健功能,无法满足消费者对健康食品的需求。因此,维持微生物种群的平衡和多样性是确保驼酸奶营养功能和产品质量的核心。
2.2 发酵温度和时间
发酵温度和时间不当是驼酸奶发酵工艺中常见且重要的问题,直接影响产品的风味、质地和安全性。每种乳酸菌在特定的温度范围内具有较佳的生长和发酵效率。例如,嗜酸乳杆菌通常在37 ℃左右生长繁殖良好,而保加利亚乳杆菌更适宜在42 ℃左右生长繁殖。若发酵温度过高,乳酸菌的活性虽然会增强,但过量的酸性物质迅速积累会导致驼酸奶的口感过于酸涩,从而降低消费者的接受度。同时,这也可能抑制某些有益成分的产生,影响产品的营养价值。反之,发酵温度过低会抑制乳酸菌的生长,导致发酵进程缓慢,从而使最终产品的酸度不足[5]。发酵时间的选择同样至关重要,较短的发酵时间可能导致乳酸菌繁殖不足,酸度和风味无法达到理想水平;过长的发酵时间则可能引发过度发酵,形成不良风味,如异味或口感粗糙,同时可能导致某些营养成分降解。
2.3 原料处理
原料处理不当是影响驼酸奶发酵工艺的重要因素,直接影响最终产品的质量与安全性。驼奶作为主要原料,其成分和处理过程的差异直接影响微生物的生长和发酵效果。若原料在采集或储存过程中受到污染,则可能引入病原微生物,导致产品变质。原料的前处理步骤,如过滤、杀菌和温度控制,若未严格遵循标准操作流程,将影响乳脂、乳糖和蛋白质等营养成分的稳定性,进而影响发酵过程中的微生物活动及其代谢产物的形成。
2.4 其他因素
在驼酸奶的发酵过程中,除了以上提到的微生物种群、发酵温度和时间、原料处理等因素外,还有一些其他因素会对发酵效果产生重要影响。①发酵设备的清洁和卫生条件至关重要,设备不洁可能导致微生物污染,从而影响产品的安全性和质量。因此,在发酵过程中,应对设备定期清洁和消毒,防止病原微生物繁殖。②外部环境如空气中的污染物、温湿度变化等也会对驼酸奶的发酵产生影响,需要在发酵过程中合理控制外界环境条件。
总之,驼酸奶发酵需要全面考虑多方面因素,以确保产品的最终质量和营养价值。
3 驼酸奶发酵工艺的优化策略
3.1 选择合适的菌株
选择合适的菌株是优化驼酸奶发酵工艺的关键策略之一。不同的乳酸菌具有不同的发酵特性和代谢能力,其直接影响驼酸奶的风味、质地和营养成分。常见的乳酸菌如嗜酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌,因其良好的酸耐受性和风味特性,已被广泛应用于乳制品的发酵中。这些菌株在发酵过程中能够有效地转化乳糖,生成乳酸,从而赋予驼酸奶独特的酸味和香气。在选择菌株时,除了发酵效率和产酸能力外,还需关注其对驼奶中独特成分的适应性。例如,驼奶的乳脂和蛋白质含量普遍较高,某些菌株可能在这种环境下适应性不强,导致发酵效果不理想。
另外,采用多种菌株联合发酵的方法,可以增强微生物的协同作用,促进风味化合物的产生,进一步丰富驼酸奶的口感[6]。通过系统的研究和实验,确定最适合驼酸奶的优质菌株组合,有助于提高发酵效率,确保每批产品的一致性,还能增强驼酸奶的保健功能,以满足消费者的多样化需求。
3.2 合理控制发酵温度和时间
在驼酸奶的发酵过程中,合理控制发酵温度和时间至关重要。发酵温度和时间是影响驼酸奶风味、质地及营养成分的关键因素。不同乳酸菌在特定温度下有较佳的发酵活性,因此在发酵初期,需要根据选用的菌种特点设定适宜的发酵温度。例如,常用的嗜酸乳杆菌最适合的发酵温度为37 ℃,而保加利亚乳杆菌最适合的发酵温度为42 ℃左右。建议根据不同菌株的温度需求,合理调整发酵过程中的温度,以确保乳酸菌活性最大化,并提升发酵的稳定性。
发酵时间的控制同样至关重要。建议在发酵过程中实时监测pH值的变化,确定最佳发酵时间。一般情况下,发酵时间应控制在6~10 h,具体时长应根据驼奶的质量和乳酸菌的发酵情况进行微调。
发酵过程中还应确保温度的稳定性,避免温度波动过大影响发酵效果。使用全程温控设备,维持恒定的发酵温度,并在发酵完成后迅速降温至4 ℃以下,能够确保驼酸奶的质地和风味保持稳定,同时延长产品的保质期。
3.3 优化原料处理
优化原料处理是提升驼酸奶发酵工艺质量的重要环节,直接影响产品的安全性和营养价值。驼奶的采集和储存应严格遵循卫生标准,避免发生污染。使用无菌设备和容器进行原料的收集与运输,有助于避免微生物交叉污染。对驼奶进行适当的预处理,如巴氏消毒,可以有效杀灭有害菌,同时保留其营养成分。针对驼奶中脂肪和蛋白质的特性,采用温和的处理方法,如低温消毒和均质化,可以改善乳脂的分散性,提升乳制品的口感和稳定性。在原料处理过程中,定期检测其营养成分和微生物指标,以确保其符合发酵需求。这一系列优化措施不仅能够为后续的发酵提供优质的原料基础,还能最大限度地发挥驼奶的营养价值,提升驼酸奶的市场竞争力。科学合理地处理原料,能够保障每一批驼酸奶的风味、质量与健康功能,为消费者提供更优质的产品体验。
3.4 其他措施
针对发酵设备的清洁与消毒建立标准化流程,制订详细的清洁计划,并使用合适的消毒剂进行深度消毒,确保设备在使用前后的卫生条件。引入自动化清洗系统,以提高清洁效率并减少人为操作带来的污染风险。定期对设备进行维护和检测,确保其运行状态良好,避免因设备故障引发产品质量问题。
在发酵车间安装空气净化和温湿度控制系统,避免空气中的污染物进入发酵环境,并保持恒定的温湿度,以防止环境变化对发酵过程产生影响。定期监测空气质量和环境参数,确保发酵过程在理想条件下进行,最大限度地减少外界干扰对产品质量的影响。
4 结语
本文系统分析了温度、时间等关键因素对发酵过程的影响,并提出了针对性的优化策略,如选择合适的菌株,合理控制发酵温度和时间,优化原料处理,保证发酵环境清洁、卫生等,不仅能够有效促进乳酸菌的生长与代谢,还能最大限度地保留驼奶中的营养成分,如乳蛋白、维生素和矿物质,从而满足消费者的需求,并能增强产品的市场竞争力。未来,随着技术的不断进步,驼酸奶发酵工艺将得到进一步优化,从而为其大规模生产和市场推广奠定坚实基础。
参考文献
[1]曹燕飞,郝鑫,李宏军,等.甜瓜酸奶发酵工艺优化及其品质分析[J].中国酿造,2024,43(4):203-210.
[2]朱静静,张红彩,赵存朝,等.响应面法优化高脂酸奶发酵工艺及其品质分析[J].食品工业,2020,41(2):71-77.
[3]杨电增,邹兰兰,李云,等.红茶枸杞酸奶发酵工艺条件的优化及其品质测定[J].黑龙江畜牧兽医,2019(18):42-46.
[4]贾彦杰,申飞,李宗泽,等.红茶枸杞酸奶发酵工艺的研制及其品质测定[J].河南农业,2019(6):62-64.
[5]YANG M,KWAK J S,JANG S,et al.Fermentation characteristics of soybean yogurt by mixed culture of Bacillus sp. and lactic acid bacteria[J].The Korean Journal of Food and Nutrition,2013,26(2):273-279.
[6]SILYVRIDOU A,BARI A,GEORGOPOULOU T,et al.Aqua extracts of lyophilized sea buckthorn modify fermentation and quality properties of set-type yogurt[J].Applied Sciences,2024,14(17):7634-7634.
基金项目:阿拉善盟科技计划项目(AMKJ2023-04)。