簡介
開菲爾起源於前蘇聯的高加索山區,長期以來人們就喜愛利用橡木桶或牛皮袋從事家庭製作開菲爾,發酵劑是一種稱之為開菲爾粒不溶於水的顆粒物。20世紀初期,開菲爾就已經成為東歐地區極負盛名的發酵乳飲料。
開菲爾的原料一般為山羊乳、綿羊乳或牛乳。俄羅斯消費量最大,每人每年大約消費量為5L,其他許多國家也生產開菲爾。開菲爾是黏稠、均勻、表面光澤的發酵產品,口昧新鮮酸甜,略帶一些酵母昧。產品的pH通常為4.3~4.4。
用於生產酸乳酒的特殊發酵劑是開菲爾粒。該粒由蛋白質、多糖和幾種類型的微生物群(如酵母、產酸、產香形成菌)等組成。在整個菌落群中酵母菌占5%~lo%。開菲爾粒呈淡黃色,大小如小菜花,直徑15~20mm,形狀不規則。它們不溶於水和大部分溶劑,浸泡在乳中膨脹並變成白色。在發酵過程中,乳酸菌產生乳酸,而酵母菌發酵乳糖產生乙醇和二氧化碳。在酵母菌的新陳代謝過程中,某些蛋白質發生分解從而使開菲爾產生一種特殊的酵母香味。乳酸、乙醇和CO的含量可由生產時的培養溫度來控制。
開菲爾的生產工藝要點
1、原料乳和標準化
和其他發酵乳製品一樣,原料乳的質量十分重要,它不能含有抗生素和其他殺菌劑,用於開菲爾生產的原料可以是山羊乳、綿羊乳或牛乳。需要將脂肪含量調整至產品所規定的值,開菲爾的脂肪含量為0.5%~6%,一般是利用原料乳中原有的脂肪含量,但是更常用2.5%~3.5%的脂肪含量。
2、均質、熱處理
標準化後,原料乳在65-70℃,17.5-20MPa的條件下進行均質。熱處理的條件與酸乳和大多數發酵乳一樣,90~95℃,5min。
3、發酵劑的製備
開菲爾發酵劑通常用不同脂肪含量的牛乳來生產。但為了更好地控制開菲爾粒的微生物組成,近年來使用脫脂乳和再制脫脂乳製作發酵劑。與其他發酵乳製品一樣,培養基必須進行完全的熱處理,以滅活雜菌和噬菌體。
生產分兩個階段:
第一階段,經預熱的牛乳用活性開菲爾粒接種,接種量為5%或3.5%,23℃培養,培養時間大約20h。這期間開菲爾粒體積逐漸增長並沉降到底部,要求每隔2~5h間歇攪拌10~15min。當達到理想的pH(4.5)時,攪拌發酵劑,用過濾器把開菲爾粒從母發酵劑中濾出,濾液用涼開水沖洗,它們能再次用於培養新一批母發酵劑;
第二階段,如果濾液在使用前要貯存幾個小時,那么把它冷卻至10℃左右,如果要大量生產開菲爾酒,也可以把濾液立刻接種到預熱過的牛乳中製作生產發酵劑,接種量為3%~5%,在23℃下培養20h後製成生產發酵劑,可直接接種到生產開菲爾的原料乳中。
4、接種培養
原料乳熱處理後,冷卻至接種溫度,通常為23℃,添加2%~3%的生產發酵劑,進行培養,正常情況下分兩個培養階段。
(1)酸化階段。此階段持續至pH到4.5,或85~110°T,大約要培養12h,然後攪拌凝塊,在罐里預冷。當溫度達到14~16℃時冷卻停止,但攪拌不停止。
(2)後熟階段。在隨後的12~14h開始產生典型的輕微“酵母”味。當酸度達到110~120°T(pH約4.4)時,開始最後的冷卻。
5、冷卻
產品在板式熱交換器中迅速冷卻至4~6℃,以防止pH的進一步下降。冷卻和隨後的包裝產品,操作要柔和。因此,在泵、管道和包裝機中的機械攪動必須限制到最小限度。由於空氣會增加產品分層的危險性,所以還要避免空氣的進入。
開菲爾的發酵微生物
開菲爾的傳統發酵劑是KG,KG是由大約50%成分的黏性多糖(半乳糖和葡萄糖1:1構成)、多種微生物、大量的水和少量的蛋白質、脂肪和其它成分組成。在KG的黏性多糖基質中微生物菌相極其複雜,主要包括乳酸菌、酵母菌以及少量的醋酸菌等多種微生物。
乳酸菌
開菲爾中的乳酸菌主要包括乳球菌屬、乳桿菌屬和明串珠菌屬。
1、乳球菌屬
包括乳酸乳球菌乳酸亞種、乳酸乳球菌丁二酮乳酸亞種和乳酸乳球菌乳脂亞種等。它們屬於中溫性同型乳酸發酵菌,最適生長溫度30℃一35℃,在發酵初期幾個小時內就迅速產酸,當酸度達到115°T時即被抑制。
2、乳桿菌
包括嗜酸乳桿菌、德氏乳桿菌、德氏乳桿菌乳酸亞種、德氏乳桿菌保加利亞亞種 、瑞士乳桿菌、馬乳酒樣乳桿菌、乾酪乳桿菌、發酵乳桿菌、短乳桿菌、高加索乳桿菌、布氏乳桿菌、嗜熱乳桿菌等。其中前6種屬於同型乳酸發酵菌,後5種屬於兼性乳酸發酵菌,乾酪乳桿菌屬於異型乳酸發酵菌。它們最適生長溫度為37℃。42℃,產酸能力較強,分解蛋白質生成胺基酸的能力也較強,能使牛乳變粘稠。1963年Riviere首次發現了KG中25%的乾重是由L.brevis或L.kefir分泌的胞外多糖所構成。德氏乳桿菌保加利亞亞種、瑞士乳桿菌、短乳桿菌和乾酪乳桿菌幾乎出現於所有KG中,KG的基質物質很可能由這些菌產生。
3、明串珠菌屬
包括腸膜明串珠菌腸膜亞種、腸膜明串珠菌葡萄糖亞種等。它們最適生長溫度為20℃一30℃,能利用蔗糖合成大量莢膜葡聚糖,並產生大量的B族維生素,參與kefir特殊風味的形成並產香,但產酸能力不強。
酵母菌
與其他發酵乳製品的發酵劑最明顯的區別是:KG中分布著不同種類和數量的酵母菌,它給kefir帶來醇味、酯香和CO。酵母菌在Kefir中不能讓其過分生長,否則會使Kefir中酒精含量太高,並產生大量CO,給包裝帶來困難。KG中的酵母菌包括乳糖發酵型和乳糖非發酵型兩類。前者包括乳酸酵母、脆壁酵母、馬克斯克魯維酵母、乳酸克魯維酵母、脆壁克魯維酵母、乳酒假絲酵母、酒香酵母、熱帶假絲酵母等;後者包括啤酒酵母、德氏酵母等。
醋酸菌
醋化醋桿菌是Kefir中唯一的醋酸菌,在維持KG中的菌相平衡和共生方面有著重要的作用,可能還有提高kefir粘度的作用。