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foodjx導(dǎo)讀：奶是迄今為止人們從自然界中所獲得的zui接近的一種食物，它不僅能夠提供肌體及大腦生長發(fā)育所需要的動物蛋白質(zhì)、乳脂肪和維生素等，而且還是人體補鈣的*選擇。然而國內(nèi)外大量的臨床調(diào)查結(jié)果顯示，由于種族、氣候以及遺傳等諸多因素的影響，會導(dǎo)致相當一部分人的體內(nèi)缺乏乳糖酶，這樣就會使牛奶中所*的乳糖不能在小腸中消化和吸收而直接進入大腸，并在大腸菌叢的作用下引起發(fā)酵和水解，造成腸管內(nèi)水和二氧化碳等氣體的大量積累，并刺激腸黏膜，致使人體出現(xiàn)諸如腹脹、腸鳴、氣多、腸痙攣以及腹瀉等一系列乳糖不耐癥狀。有鑒于此，我們在進行低乳糖牛奶研究與開發(fā)的基礎(chǔ)上，采用*的酶解技術(shù)和現(xiàn)代酸奶生產(chǎn)技術(shù)，成功地開發(fā)出一種低乳糖酸牛奶。該產(chǎn)品除保留酸奶的豐富營養(yǎng)和多種保健功能外，其乳糖的水解率高達70%以上，既適合患有乳糖不耐癥的這類特殊人群飲用，也很受普通消費者的歡迎。
　　
　　1.所需原料及設(shè)備
　　
　　鮮牛奶、全脂奶粉、乳酸菌種、乳糖酶（酶活力為3000NLU/g，哈爾濱美華生物技術(shù)有限公司提供）、FA-104型電子分析天平、NDJ-1型數(shù)字式黏度計、PHS-2C型數(shù)字式酸度計，以及配料缸、均質(zhì)機、灌裝機等酸奶生產(chǎn)成套設(shè)備。
　　
　　2.工藝流程與配方
　　
　?。?）工藝流程牛奶驗收→離心凈乳→標準化→巴氏殺菌（85℃，15s）→冷卻降溫→加酶水解→減壓脫氣（65℃，210MPa）→高壓均質(zhì)（70℃，20MPa）→高溫滅菌（120℃，15s）→冷卻降溫（43℃）→接種乳酸菌→灌裝封口→保溫發(fā)酵→入庫冷藏。
　　
　?。?）配方組成鮮牛奶96.70%，全脂奶粉0.20%，菌種3.00%，乳糖酶0.05%（1500NLU/L），乳化穩(wěn)定劑0.05%。
　　
　　3.主要工藝條件的確定
　　
　?。?）乳糖酶添加量的確定乳糖酶作為一種生物催化劑，其催化效果與其使用時的添加量有著很大的關(guān)系。在40℃的酶解溫度下，選擇3000NLU/L、1500NLU/L、750NLU/L這3個濃度的添加量分別進行試驗，其結(jié)果是：乳糖水解率達到70%的酶解時間依次為2h、3h和5h。從產(chǎn)品的成本、衛(wèi)生安全性以及生產(chǎn)效率等方面綜合考慮，生產(chǎn)中所用乳糖酶的添加量應(yīng)以1500NLU/L為佳。
　　
　　（2）酶解溫度與時間的確定乳糖酶的催化效果除與其添加量有關(guān)外，與酶解的溫度和時間也有著很大的關(guān)系。為此，我們進行了大量的試驗，其結(jié)果是：在乳糖酶的添加量為1500NLU/L的條件下，從zui終產(chǎn)品安全角度考慮，酶解的溫度和時間應(yīng)選擇4℃、14h；但在實際生產(chǎn)中，在衛(wèi)生安全有保障的前提條件下，為了提高生產(chǎn)效率，酶解的溫度和時間也可以考慮選擇40℃、3h。
　　
　　（3）酶解工藝條件的確定根據(jù)科技資料，適合乳糖酶缺乏癥患者飲用的牛奶，其乳糖的水解率應(yīng)在50%以上，而本產(chǎn)品的乳糖水解率可達70%以上。由于乳糖水解率要受到牛奶的pH值、乳糖酶的添加量、酶解的溫度以及水解時間等諸多因素的影響，考慮到長時間水解會增加生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)效率，并有可能使牛奶受到污染而變質(zhì)。因此，zui終確定該產(chǎn)品的酶解工藝條件為：牛奶的pH值為6.6~6.8，乳糖酶的添加濃度為1500NLU/L，水解的溫度和時間為4℃、14h或者40t、3h。
　　
　　（4）加工條件對產(chǎn)品褐變的影響在實驗室測試和車間的試制過程中發(fā)現(xiàn)，酶解后的低乳糖牛奶經(jīng)過85℃、30min或者95℃、15min的傳統(tǒng)殺菌工藝處理后，其褐變的程度要比普通牛奶嚴重得多。這主要是與在高溫的加工條件下，乳蛋白質(zhì)中的氨基與還原性的葡萄糖和半乳糖中的羰基發(fā)生梅拉德反應(yīng)，以及牛奶中微量的游離態(tài)鐵與部分梅拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所生成的大量的褐色物質(zhì)有關(guān)。另外，酶解過程中由于攪拌所混入的氧氣以及原料奶中殘存的微量尿素等成分也都會加重產(chǎn)品的褐變程度。解決的辦法是：①原料奶中不能含有尿素，pH值必須控制在6.6~6.8之間；②酶解過程中應(yīng)采用間歇式攪拌工藝，酶解后的半成品必須經(jīng)過減壓脫氣處理，以便除去其中的自由氧；③采取120℃、15s的高溫瞬時殺菌工藝，并且迅速冷卻至43℃。試制結(jié)果表明，通過采取以上措施，就可以明顯減輕產(chǎn)品在加工過程中的褐變程度，甚至消除褐變。
　　
　?。?）發(fā)酵工藝條件的確定采用*酶解工藝條件對原料奶進行預(yù)先水解，再選定對酸奶品質(zhì)有明顯影響的主要因素如：球桿菌種的比例、接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間等作為試驗因素，進行四因素三水平正交優(yōu)化試驗，通過感官綜合評定，zui終所確定的低乳糖酸奶的*發(fā)酵工藝條件為：保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合比例為1：1、接種量為3%、發(fā)酵溫度為43℃、發(fā)酵時間為2.5h。試驗中發(fā)現(xiàn)，在同等的發(fā)酵條件下，低乳糖酸奶產(chǎn)酸的速度要比普通酸奶快10%~20%。這與牛奶經(jīng)過預(yù)先水解已將其中的乳糖轉(zhuǎn)化成了葡萄糖和半乳糖，而葡萄糖等又可供乳酸菌直接利用有關(guān)。低乳糖酸奶產(chǎn)酸速度快這一點可以有效縮短發(fā)酵時間。
　　
　　（6）酶解工藝對產(chǎn)品感官性能的影響經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，低乳糖酸奶較普通酸奶的口感更加酸甜爽口，其原因是：牛奶經(jīng)過乳糖酶水解后產(chǎn)生葡萄糖和半乳糖等，使得牛奶的甜度增強。從理論計算和實際品嘗的結(jié)果來看，乳糖水解率在70%以上時所生產(chǎn)的酸奶與用質(zhì)量分數(shù)為5%的白砂糖所生產(chǎn)的調(diào)味酸奶的甜度相當。另外，通過對比試驗還發(fā)現(xiàn)，低乳糖酸奶較普通酸奶的凝固性能好，這主要是與低乳糖酸奶的黏度（11.29PaS）較普通酸奶的黏度（6.35PaS）明顯增大有著很直接的關(guān)系。
　　
　?。?）產(chǎn)品保質(zhì)期的確定低乳糖酸奶做成后，即刻放入4℃~6℃的冰箱內(nèi)冷藏，每隔5天測一次酸度，并對其作感官綜合評定。在前25天時，樣品的組織狀態(tài)良好，滋味和氣味正常；但在第30天時，樣品的組織狀態(tài)雖然正常，酸度卻明顯升高，并且已出現(xiàn)有輕微的異味，這說明樣品已遭受細菌的污染，雜菌開始生長。而對照組的普通酸奶在貯存第15天后就產(chǎn)生異味。由此可見，低乳糖酸奶在4℃~6℃的冷藏條件下，保質(zhì)期可長達25天之久；而在相同的貯存條件下，普通酸奶的保質(zhì)期卻只有15天。這主要是因為在低乳糖酸奶中乳酸菌的數(shù)量（4.5×10E8cfu/mL）明顯高于普通酸奶中的乳酸菌數(shù)量（1.2×10E8cfu/mL），能夠有效抑制雜菌的生長和繁殖，從而延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期。
　　
　　4.產(chǎn)品質(zhì)量指標
　　
　?。?）感官指標低乳糖酸奶呈均勻一致的乳白色或者略帶微黃色，表面光滑，凝固如玉，無氣泡、無龜裂、無雜質(zhì)，組織細膩均勻，無粗顆粒，允許有少量乳清析出，具有發(fā)酵酸牛奶所*的滋味和氣味。
　　
　?。?）理化指標乳脂肪不小于3A%，蛋白質(zhì)不小于2.9%，非脂乳固體不小于8.1%，水解率不小于70%，乳糖不大于1.2%，酸度不小于70°T。
　　
　?。?）微生物指標乳酸菌不小于1×10E6cfu/mL，大腸菌群不大于90MPN/100mL，致病菌不得檢出。
　　
　　5.結(jié)論
　　
　　（1）低乳糖酸奶的*生產(chǎn)工藝條件為：乳糖酶的添加量為1500NLU/L，酶解的溫度和時間為4℃、14h或者40℃、3h，接種量為3%，發(fā)酵溫度和時間為43℃、2.5h，在4℃~6℃條件下的貯存時間為25天。
　　
　?。?）采用該工藝和配方所生產(chǎn)的低乳糖酸奶，不但營養(yǎng)全面、酸甜適口、風(fēng)味純正，而且各種營養(yǎng)成分的吸收利用率較高，可以滿足人體生長發(fā)育的需要。
　　
　?。?）本產(chǎn)品的研制開發(fā)，豐富了我國液態(tài)乳制品的品種，既可供乳糖不耐癥這一類特殊的人群飲用，也可供一般消費者飲用。