影响常温酸奶品质因素的研究进展

时阳，王占东，张居典，王青云

摘要：常温酸奶是中国乳制品行业近10年的一个重要品类，2018年常温酸奶市场规模已达311亿，2022年中国乳制品产量达到3 118万吨，同比增长2.0%。常温酸奶为企业解决了低温酸奶产品保质期短、销售半径小、冷链运输成本高等问题，但常温酸奶易出现乳清析出、粘度降低等问题，同时传统的常温酸奶生产工艺随着新原料、新技术的出现不断优化。本文围绕巴氏杀菌工艺、稳定剂复配、提升产品品质新技术以及A2β-酪蛋白奶源优势进行总结，为常温酸奶行业发展方向提供参考。

关键词：常温酸奶；巴氏杀菌；稳定剂复配；A2 β-酪蛋白

0引言

常温酸奶，又叫长保质期酸奶、巴氏杀菌酸奶，是在传统低温酸奶加工工艺的基础上改良创新，添加二次巴氏杀菌等工艺，灭活酸奶中的大部分微生物，减少影响酸奶在货架期储存时产品缺陷因素，提高酸奶体系稳定性，增强持水能力，延长酸奶保质期。相比于低温酸奶，常温酸奶产品的出现解决了低温酸奶保质期短、销售半径小、冷链运输成本高等问题。2012年-2018年这6年间，中国常温酸奶市场规模从15亿增长至311亿，增幅超过20倍，年均增长率达到66%[1]。2022年，中国牛奶产量达到3 932万吨，同比增长6.8%；乳制品产量达到3 118万吨，同比增长2.0%。通常认为二次杀菌工艺中灭活的乳酸菌会降低酸奶营养价值，但随着近年来国内外学者对乳酸菌研究的深入，灭活乳酸菌的功效已有科学支撑，如热灭活副干酪乳杆菌MCC1849可增加易感个体对感冒的抗性，并改善情绪[2]。每日补充一次灭活两歧双歧杆菌MIMBb75，持续8周可有效改善肠易激综合征[3]。随着乳品生产工艺的创新及生产新原料的推出，常温酸奶的加工工艺已在原有基础上更新，仍具有广阔的市场前景。

1 巴氏杀菌条件

常温酸奶通常是指在25℃条件下能够贮存90-180天的酸奶，与低温酸奶加工工艺相比，除均质后的第一次巴氏杀菌，常温酸奶在发酵破乳后加入了二次巴氏杀菌工艺，因此也称作巴氏杀菌酸奶或长保质期酸奶。巴氏杀菌的主要目的是杀死微生物和破坏生牛乳中的酶系统，生牛乳对温度很敏感，不同的杀菌条件会对原料奶造成不同的影响。常见的巴氏杀菌方式分为低温长时巴氏杀菌（LTLT）和高温短时（HTST）巴氏杀菌两种，但在实际生产中杀菌温度和时间会根据基料的特性、产品的质构及包装材质等关键因素改变，同时常温酸奶的两次巴氏杀菌条件也有差异。

为了确定第一次巴氏杀菌不同杀菌条件对常温酸奶酸度、黏度、质构等方面的具体影响，谢爱英等针对益生菌酸奶进行了杀菌温度60～70℃、杀菌时间30min，杀菌温度70～80℃、杀菌时间20min等6个不同巴氏杀菌条件在感官、黏度、酸度、硬度等相关质构方面的影响[2]，结果发现高温长时巴氏杀菌（温度＞80℃、时间＞5min）有利于提升常温酸奶的黏度、硬度等质构，降低乳清析出率、维持产品pH值稳定，提升酸奶感官品质。

张建科等对高密度聚乙烯瓶装常温酸奶的二次杀菌条件进行了深入研究[3]，为了配合高密度聚乙烯材质的特殊性，采用3个65、75、95℃杀菌温度、 15、20、25min三个时间正交优化后二次杀菌，对产品感官、黏度、酸度和微生物指标进行分析，结果发现，所有二次灭菌后的产品指标都符合国家标准，杀菌温度75℃、杀菌时间20min的二次灭菌条件所得产品风味损失少，酸度、黏度等质构有显著提升，产品保质期可达90d。由于常温酸奶配料种类丰富、体系多样，二次杀菌条件具有特殊性，不具有普遍性，需要根据原料选择、产品体系等原因具体分析。冯志宽等为保证常温酸奶中燕麦颗粒的完整性时[4]，在二次灭菌这一过程中采用杀菌温度75℃、杀菌时间20-30S的巴氏杀菌方法。梁佳祺在研究长保质期高蛋白酸奶加工工艺时[5]，为保证蛋白稳定及产品质量，选用低温长时巴氏杀菌方式，在62-63℃水浴锅中杀菌30min。

在实验室小试阶段可根据基料特性对不同的巴氏杀菌条件进行研究，但在工厂生产时又受到实际条件制约。如果采用高温短时巴氏杀菌方式，当杀菌温度高于65℃且搅拌不充分时，牛奶中的蛋白质会在杀菌罐的内壁凝结产生垢层，所以当时采用高温短时杀菌法时，一般使用片式热交换器杀菌，但这种杀菌方式成本较高，一些工厂受到资金、规模等条件约束，多采用杀菌温度60-65℃、杀菌时间30min的水浴杀菌方式，这种杀菌方式的弊端是会导致工厂产能降低。

2 复配稳定剂

常温酸奶生产条件严格、品控保质期长，同时运输、贮存等环节中也存在降低产品品质的风险，这些因素往往造成酸奶乳清大量析出、产品质构下降、口感稀薄等问题，为了解决这些问题，可以选择在配料中添加复配稳定剂。

稳定剂根据其不同来源可以分为植物来源、动物来源、微生物来源和化学合成四类，在实际应用中根据特性选择合适的稳定剂复配添加。杨畅等选择植物来源的果胶和化学合成的海藻酸丙二醇酯（PGA）、羟丙基二淀粉磷酸酯（HPDSP）共三种稳定剂进行复配分析

[6]，通过响应面法对所得常温酸奶产品的离心持水力和热稳定性研究得到的稳定剂复配果胶、PGA、HPDSP最佳配比为1.2：0.96：14.14，在此配比条件下，常温酸奶体系持水力可达101.538%，热差焓变值为2 143.62 J/g。王健等对化学合成来源的物理淀粉（PMS）、乙酰化二淀粉己二酸酯（ADSP）、羟丙基二淀粉磷酸酯（HPDSP）等3种变形淀粉进行复配比例研究[7]，对淀粉糊化后的颗粒状态、糊化温度以及常温酸奶的黏度、持水力等特性分析后发现，ADSP和HDSP对改善常温酸奶品质有显著作用，PMS提升常温酸奶质构能力较差，不建议用于常温酸奶产品中。李建磊等对4种不用来源的共7种常温酸奶稳定剂单体及复配做了大量基础性研究[8]，通过对明胶、果胶等7种稳定剂感官评价单体试验中发现，变性淀粉、果胶、明胶以及琼脂4种稳定剂对酸奶品质改善有显著作用，将这四种稳定剂复配后发现，当变性淀粉、明胶、琼脂、果胶配比为12∶1∶2.5∶0.5时产品品质最佳。

3 提升常温酸奶品质的新型技术

为了提升常温酸奶品质、延长产品保质期等目的，除了上述两种传统方式外（即改变巴氏杀菌工艺和稳定剂的复配比例），随着生产工艺和理论研究的进步，又衍生出了多种新型技术。

3.1新型工艺

康晓静等在传统常温酸奶工艺的基础上进行创新改革[9]，开发出了二次混料技术。该技术是指将生牛乳、奶粉外的其他配料在基料经均质、杀菌、接种发酵滴定酸度至115±5°T并降温至20℃以下后进行二次混料，同时二次混料需溶解水合20min并将料液降温至20℃以下，二次混料后经过5-8MPa均质以及杀菌温度115℃、杀菌时间5s的高温短时巴氏杀菌后无菌灌装。经过二次混料后的常温酸奶减少了淀粉带来的不良味道，提升产品整体口感。在实际生产中二次混料技术对稳定剂的影响较大，要针对不同配比的稳定剂不断优化二次混料工艺参数，保证产品质量。

罗丹等为了节约能源、提高效率[10]，在常温酸奶二次灭菌工艺上选择了可以杀死食品绝大部分微生物、延长食品货架期的辐照灭菌技术，通过响应面实验确定辐照剂量为4kGy，酸奶保质期可达45 d。同时像高静水压技术和加压CO2杀菌技术等新型杀菌技术虽没有直接应用到常温酸奶中，但已开展在乳制品中的杀菌应用研究，在常温酸奶杀菌领域具有广阔的发展空间[11-12]。新型杀菌技术的应用不仅可以摆脱传统技术的禁锢，提升常温酸奶品质、改善产品质构，同时新颖的技术是产品的独特卖点，吸引消费者目光，占据市场份额。

3.2新型原料

破乳、灌装等生产过程中存在受到来自霉菌和酵母的污染是影响常温酸奶保质期的因素之一，在配料中添加新型原料可以降低该风险出现的概率、提升产品品质。谢继志等研究了Delvocid抑制酶对常温酸奶保质期的影响[13]，Delvocid酶因具有纳塔霉素的成分可以抑制真菌生长，当添加量为20mg/kg时保存4周有明显抑制真菌生长的效果。

张艳等在常温酸奶中添加谷氨酰胺转氨酶（TG酶）改善巴氏杀菌酸羊奶品质[14]，添加量为4 u/g 的TG酶可有效改善酸羊奶品质，赋予了酸羊奶的稠厚感和爽滑感，但对产品风味影响不大。

3.3新型包材

目前市售常温酸奶多采用纸盒钻石包装，外观时尚简洁，但纸盒包装在运输储存过程中存在易变形破损等缺陷，为了提升产品外观质量，国内相关人员结合生产实际，开发出多种新型包材。刘向红[15]等在莫斯利安包装纸铝塑复合阻隔材料的基础上进一步研究，包材实现国产化同时减少制作过程中有机溶剂的使用，保证产品包装安全、降低生产成本。张建科[3]等创新包装材料，采用材质较硬的高密度聚乙烯瓶包装常温酸奶，避免了纸盒包装的缺陷，具有产品特殊性。

4 奶源差异

通常情况下常温酸奶中的蛋白质成分为酪蛋白和乳清蛋白，其中酪蛋白又分为A1 β-酪蛋白、A2 β-酪蛋白、B β-酪蛋白、C β-酪蛋白等。只含有 A2 β-酪蛋白的牛奶在物理化学和微观结构性质方面与其他产品有着显著差异。A2β-酪蛋白牛奶和A1β-酪蛋白牛奶具有更高的游离钙含量和更好的发泡形成能力，在相同的发酵时间内发酵酸奶，A2β-酪蛋白酸奶具有更多孔的微观结构和较薄的蛋白质[16]。这些差异很有可能是由于蛋白质一级结构的差异改变了其结构特性，尤其是在常温酸奶生产工艺中，需要两次杀菌工艺，会放大不同奶源间的差异，从而最终影响不同酪蛋白常温酸奶的功能性。

5 总结与展望

常温酸奶产品是近10年来占据我国乳制品市场的一个重大分类，是具有划时代意义的创新产品。常温酸奶的出现对于企业而言，增加销售半径、延长保质期的特点，都有助于提升企业销售额，提高企业产值，增加产品利润；对于消费者而言，增加酸奶可选择种类，拓宽眼界，根据喜好选择产品。常温酸奶产品市场必须继续发展，也必然会加速发展，像TG酶类有助于提高产品品质的新型原料、二次混料等新型工艺都是目前基础研究的热点，对于新型工艺，像微颗粒技术等减小产品粒径、提高产品稳定性的新型技术也有一定的研究价值。对于二次杀菌技术，不应再局限于目前已有相关研究的辐照杀菌等技术，声动力技术、超声波辅助杀菌技术等新型食品杀菌技术都应该纳入研究，同时目前国内A2β-酪蛋白乳制品市场飞速发展，奶源之间的差异导致常温酸奶发酵特性的改变是值得深入研究的方向，新技术、新原料、新工艺是相关企业日后开发的重点方向。

参考文献

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作者简介：时阳（1976—），女，汉族，黑龙江省人，硕士，高级工程师。研究方向：乳制品加工与研究。

通讯作者：时阳

基金项目：黑龙江省“百千万”工程科技重大专项《超高端有机A2系列乳制品研制开发及产业化示范》（2021ZX12B01）