優酪乳的生產 (文/畜試所加工組 郭卿雲)
優酪乳是一種凝態的發酵乳製品,在幾世紀前起源於保加利亞,目前已廣受歡迎,在世界各地被普遍食用。雖然在各地所製造的優酪乳,其質地、風味或香氣上會有差別,但在基本的原料和製造方法上仍然是大同小異的。
原料
雖然在世界各地因飼養的動物不同,會使用各種動物生產的乳來製造優酪乳,但是在工業上製造優酪乳時,大都以牛乳做為原料乳。牛乳的形式包括全脂乳、低脂乳、脫脂乳甚或奶油都可用來製造優酪乳,但為了使製造時優酪乳的菌株能夠順利生長,原料乳必須符合下列條件:
•低菌數
•沒有抗生素、化學消毒劑的污染,非乳房炎乳、初乳或腐敗乳
•不可被噬菌體污染
其它優酪乳可能使用的原料如下:
其它乳製品:濃縮脫脂乳,脫脂乳粉,乳清,乳糖。
甜味劑:葡萄糖,蔗糖,甜度高的甜味劑(例如阿司巴甜)。
安定劑:明膠、羧甲基纖維素、洋槐豆膠、藻膠、鹿角菜膠、乳清蛋白粉。
風味物質
水果製備物:包括天然果實和人工風味劑、色素。
菌種
在北美用以製造優酪乳所採用的菌種大都是共生之耐溫性鏈球菌(Streptococcus salivarius subsp. thermopHilus)和保加利亞乳酸桿菌(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus),雖然它們也可以各自獨立生長,但是在產品製程中酸的生成速率會遠低於共同存在時。當兩種菌共生時,耐溫性鏈球菌的生長較快,並可產酸和二氧化碳,它產出的甲酸鹽(formate)和二氧化碳可以促進保加利亞乳酸桿菌的生長;另一方面,保加利亞乳酸桿菌具有蛋白質水解能力,作用所產生的胜肽和胺基酸可以反過來促進耐溫性鏈球菌的生長。在這兩種微生物共同的作用之下,形成優酪乳典型的風味和質地。
優酪乳在製造過程中,因為酸的生成,使pH下降,終致凝固。在優酪乳製程中鏈球菌所擔負的任務是使pH由6.6-6.8降至近似pH 5.0,乳酸桿菌則負責使pH進一步降至4.0,而發酵產物中對風味有貢獻的包括:
•乳酸
•乙醛
•醋酸
•聯乙醯
製造方法
原料乳調整成需求的含脂量,再與其它的原料物質一起放入混合槽中攪拌,混合之原料進入連續式的熱交換機中以85℃,30分鐘或95℃,10分鐘殺菌。優酪乳的原料乳加熱處理較鮮乳嚴苛主要是為了
1.營造相對無其它微生物,且有益乳酸菌種生長的環境,
2.使乳清蛋白質變性和凝集以提高終產品的黏性和質地。
混合原料經加熱處理後,再以2000-2500 psi(磅/平方英寸)的高壓均質,此步驟亦可使混合的安定劑與其它原料能夠均勻的分布,以避免發酵與貯存期間發生乳清分離現象。均質處理可提高產品質地的安定性和黏性。原料經均質後冷卻至菌種適合的生長溫度,加入優酪乳的菌種。在發酵槽耐溫性鏈球菌和保加利亞乳酸桿菌以1:1的比例加入,發酵的溫度設定為43℃,維持靜置4-6小時。此溫度是取兩種微生物最適生長溫度的約略中間值(耐溫性鏈球菌為39℃,而保加利亞乳酸桿菌為45℃)。監測發酵液的滴定酸度,當達到0.85-0.90%時,進行冷卻並開始攪拌,使發酵作用停止。此凝固的產品依產品特性的需要求冷卻到5-22℃,水果與風味物質在此時加入,而後包裝,貯存於冷藏溫度(5℃)下,以緩和產品中的理化和微生物的作用。
優酪乳產品
原味優酪乳在製造上有兩種型態:
• 攪拌型優酪乳
• 靜置型優酪乳
在之前所描述的製造方法是屬於攪拌型的優酪乳,而靜置型的優酪乳於製造時,在菌種接種後立即分裝,發酵作用是在包裝容器中進行。其它的優酪乳產品包括:
1.水果位於包裝容器底部型:將水果舖放於容器的底部,再注入接種過的優酪乳原料,發酵作用在密封的容器中進行。
2.軟質和硬質包裝的冷凍優酪乳
3.歐陸,法國和瑞士的優酪乳:攪拌型的優酪乳含有水果製備物。
優酪乳飲料
液態的優酪乳是以總固形分不超過11%的攪拌型優酪乳製作,須再經過均質化以降低黏度,產品大抵是有添加風味物質和色素。有的產品甚至再經歷一次加熱處理以延長保存期限,經HTST殺菌與無菌包裝者,於2-4℃下可保存數個星期;經UHT滅菌與無菌包裝者,在室溫下可保存數個星期。
其它的發酵乳飲料
1.發酵酪乳(Cultured Buttermilk)
本產品起源於奶油(butter)製造時遺下的副產品,經發酵而得之附加產品,現今則成為普及的產品,改以脫脂乳或全脂乳來製造發酵酪乳。發酵酪乳大都使用乳鏈球菌(S. lactis)為主要菌株,另外可能輔以乳酪鏈球菌(spp. cremoris),牛乳通常加熱至95℃,於接種菌種之前冷卻至20-25℃,菌種添加的比例為1-2%,發酵時間為16-20小時,使酸度達0.9%。本產品常供為烘培業之原料應用。
2.嗜酸菌乳(AcidopHilus milk)
嗜酸菌乳是一種傳統的發酵乳,菌種為嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidopHilus),本產被認為對胃腸道有醫療效果。原料乳可用脫脂乳或全脂乳,經高溫加熱,如95℃,1小時,以降低殘存的微生物數,使生長緩慢的嗜酸乳桿菌得以順利生長。牛乳中菌種接種的比例為2-5%,於37℃下培養至凝固為止。部分嗜酸菌乳的酸度高達1%,但普遍做為醫療目的之嗜酸菌乳酸度介於0.6-0.7%。在此介紹另一種甜性的嗜酸菌乳,該產品在接種嗜酸乳桿菌後並未加以發酵,而是在消費者飲用後,期待菌種到達胃腸道後,可發揮其療效。然其未經發酵,不具有高酸度和風味,接受者較少。
3.酸奶油(Sour Cream)
發酵的奶油通當依產品特性而有不同的含脂肪量,介於12-30%之間。其所採用的菌種與發酵酪乳相同。鮮奶油經標準化後,加熱至75-80℃,以13Mpa以上之壓力均質,以改進產品的質地。接種和發酵條件與發酵酪乳相同,惟發酵作用在酸度達0.6%後停止。
4.其它
發酵的乳製品種類繁多,包括克弗爾(kefir)、kumiss,以保加利亞桿菌或雙叉乳桿菌為主的乳飲料,labneh及其它,其中大部分為先進國家的區域性產品,依其使用的菌種差異,而各具不同的風味、質地及發酵副產物,諸如產氣或酒精。
5.本所現階段有關優酪乳之研發重點
根據台灣地區生產統計月報,1999年我國發酵乳的產值將近46億元,佔乳品製造業產值的1/5,足見發酵乳在乳品之重要性。發酵乳為本所之重點研發項目之一,黃副研究員建榕投身研究本領域已多年,其成就包括雙叉乳桿菌菌種之篩選、雙叉乳桿菌生長促進物質之探討、混合菌元組成之研究、乳酸菌元包埋之研製及冷凍優酪乳之研製等。筆者於民國九十年加入本所加工組,主要研究領域為發酵乳,本所目前研究著重於
1.植物性乳酸菌之篩選、特性及應用於乳製產品方面之研究,
2.發酵乳高經濟價值副產物利用之研究,
3.酒精發酵乳-克弗爾之特性研究等。期望能賦予國內的發酵乳產品不同的風貌。
(出處:畜產專訊 48:6-8)