1、,第四章 發(fā)酵乳制品的加工技術(shù),第一節(jié) 概述 第二節(jié) 發(fā)酵劑的制備 第三節(jié) 凝固型酸乳的加工技術(shù) 第四節(jié) 攪拌型酸乳的加工技術(shù) 第五節(jié) 乳酸菌飲料,第一節(jié) 概述,隨著生活水平的不斷提高，人們對于健康、合理和營養(yǎng)飲食的追求已成為現(xiàn)代生活的主要潮流，這種追求直接反映在對食品的選擇上。 酸奶以其的營養(yǎng)、風味獨特受到全世界消費者的鐘愛。我國以每年20%的速度增長。,一、發(fā)酵乳及酸奶的概念 二、酸奶的分類 三、酸奶的發(fā)展歷史 四、酸奶的營養(yǎng)保健功效,一、發(fā)酵乳及酸奶的概念,發(fā)酵乳的定義: 根據(jù)國際乳品聯(lián)合會 (IDF)1992年頒布的標準,發(fā)酵乳的定義為 : 乳或乳制品在特征菌的作用下發(fā)酵而成的酸性凝乳

2、狀產(chǎn)品。在保質(zhì)期內(nèi) , 該類產(chǎn)品中的特征菌必須大量存在 , 并能繼續(xù)存活和具有活性。,酸乳的定義: 聯(lián)合國糧農(nóng)組織 (FAO) 、世界衛(wèi)生組織 (WHO) 與 IDF 于 1977 年對酸乳做出如下定義 : 酸乳就是在保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用下 , 使用添加 ( 或不添加 ) 乳粉 ( 全脂或脫 脂)的乳進行乳酸發(fā)酵而得到的凝固乳制品 , 最終產(chǎn)品中必須含 有大量的活菌。,乳酸菌的定義： 能分解乳糖產(chǎn)生乳酸的一大類細菌的總稱。,二、酸奶的分類,1、 按成品的組織狀態(tài)分類 凝固型酸乳 (set yoghurt) 攪拌型酸乳 (stirred yoghurt) 2、按最終是否含有活菌分類

3、含活菌制品 不含活菌制品,3、按成品口味分類 天然純酸乳 (natural yoghurt) 加糖酸乳 (sweeten yoghut) 調(diào)味酸乳 (flavored yoghurt) 果料酸乳 (yoghurt with fruit) 復合型或營養(yǎng)健康型酸乳,4、按原料中脂肪含量分類 據(jù) GB2746-1999 規(guī)定 : 純酸牛奶 調(diào)味酸牛奶、果料酸牛奶 全脂 部分脫脂 脫脂 全脂 部分脫脂 脫脂 3.1 1.0-2.0 0.5 2.5 0.8-1.6 0.4,5、按發(fā)酵后的加工工藝分類 濃縮酸乳 (concentrated 或condensed yoghur) 冷凍酸乳 (frozen y

4、oghurt) 充氣酸乳 (carbonated yoghurt) 酸乳粉 (dried yoghurt),6、按菌種種類分類 酸乳 通常指僅用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵而得到的產(chǎn)品 雙歧桿菌酸乳 (yoghurt with bifidus) 嗜酸乳桿菌酸乳 (yoghurt with acidophilus) 干酪乳桿菌酸乳 (yoghurt with L. casei),三、酸奶的發(fā)展歷史,關于酸奶的起源眾說紛紜，但是讓它晉升為現(xiàn)代飲品的，毫無疑問要屬1908年諾貝爾醫(yī)學獎得主、俄國科學家梅契尼可夫（Elie Metchnikoff)（18451916）。他在研究保加利亞人長壽原因時發(fā)

5、現(xiàn)，他們在日常生活中經(jīng)常飲用酸奶，提出“長壽論”。,四、酸奶的營養(yǎng)保健功效,酸奶的成分更有營養(yǎng)和更容易消化和吸收。 乳酸菌對人體有極高的營養(yǎng)保健作用。,酸奶成分的變化,1、乳糖在乳酸菌的作用下轉(zhuǎn)換成乳酸。 2、發(fā)酵作用使乳蛋白變成微細的凝乳顆粒，還有一部分乳蛋白先被乳酸菌分泌的蛋白酶分解成氨基酸和肽。另外，乳脂肪也發(fā)生部分解離。 3、乳酸菌中有許多種都能產(chǎn)生維生素B類，提高了酸奶中維生素的含量。 4、按酸奶干物質(zhì)計,其中1%為乳酸菌菌體細胞 ,這些菌體細胞中的蛋白質(zhì)含有豐富的必需氨基酸。,乳酸菌的營養(yǎng)保健作用,乳酸菌是鮮奶中所沒有的一種新成分，而乳酸菌已被大量的試驗研究證實為對人體具有較高的保

6、健作用及醫(yī)療價值的有益微生物。它被營養(yǎng)學家稱“為長生不老菌” 、“人體健康的衛(wèi)士” 。,其生理功能有: 1、乳酸菌能維持腸道菌群的微生態(tài)平衡，可阻止致病菌對腸道的入侵和定殖，從而抑制致病和抗感染； 2、乳酸菌能控制內(nèi)毒素的產(chǎn)生，有人已將雙歧桿菌用于肝病的輔助治療和抑制腎病惡化； 3、乳酸菌還可降低血液中膽固醇含量，預防心血管疾病的發(fā)生。,第二節(jié) 發(fā)酵劑的制備,一、發(fā)酵劑的概念和種類 二、使用發(fā)酵劑的目的 三、發(fā)酵劑用菌種的選擇 四、發(fā)酵劑的調(diào)制 五、發(fā)酵劑的質(zhì)量要求及鑒定 六、國外直投式菌種介紹,一、發(fā)酵劑的概念和種類,（一）概念： 發(fā)酵劑(starter culture)是指生產(chǎn)乳酸制品時所

7、用的特定微生物培養(yǎng)物。,（二）種類：,1、按使用方法分為,直投式 乳酸菌純培養(yǎng)物 繼代式 母發(fā)酵劑 生產(chǎn)發(fā)酵劑,2、按使用菌種分 傳統(tǒng)的菌種： 保加利亞桿菌(Streptococcus thermophilus)和嗜熱鏈球菌(Lactobacillus bugaricus)1比1的混合菌種。 益生菌：,益生菌,能促進人體健康且能在人體腸道內(nèi)定植的一類微生物。 乳酸桿菌屬: 噬酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus) 雙歧桿菌屬： 雙歧（叉）雙歧桿菌（Bifidobaterium) 嬰兒雙歧桿菌 (B. infantis) 青春雙歧桿菌 (B. adolescentis),

8、3、按配合形式分 混合菌種和單一菌種,菌種的共生（symbiosis)作用,菌種的產(chǎn)酸曲線,Sc:嗜熱鏈球菌,Lb:保加利亞桿菌,二、使用發(fā)酵劑的目的,1.分解乳糖產(chǎn)生乳酸； 2.產(chǎn)生揮發(fā)性的丁二酮、乙醛等，使牛乳具有典型的風味； 3.具有一定的降解蛋白質(zhì)、脂肪的作用，從而使酸乳更利于消化吸收； 4.個別菌株能產(chǎn)生乳酸鏈球菌素等抗生素，能防止雜菌的生長。,三、發(fā)酵劑用菌種的選擇,根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品的特點，選擇不同的菌種。見教材P251表3-4-1。 1、產(chǎn)酸能力 2、后酸后酸化 3、產(chǎn)香能力 4、粘性物質(zhì)產(chǎn)生能力,四、發(fā)酵劑的調(diào)制,種子,（一） 預備知識 (二) 調(diào)制發(fā)酵劑必要的用具及材料 (三)

9、 發(fā)酵劑的調(diào)制方法 (四） 影響酸乳菌種活力的因素,（一） 預備知識,無菌操作和無菌室 培養(yǎng)基的選擇 培養(yǎng)基的制備 接種量 培養(yǎng)時間與溫度 發(fā)酵劑的冷卻與保存,無菌操作和無菌室,2、培養(yǎng)基的選擇,最好使用無抗生素殘留的脫脂鮮乳或脫脂乳粉還原乳。最好不用全脂乳粉，因游離脂肪酸的的存在可抑制發(fā)酵劑菌種的增殖。,3、培養(yǎng)基的制備,種子發(fā)酵劑和母發(fā)酵劑的培養(yǎng)基： 高壓滅菌 (120/1520min) 或100、 30連續(xù)三天的閱歇滅菌，以達到完全無菌狀態(tài)。 工作發(fā)酵劑的培養(yǎng)基：90 、 60min 或 100、3060min殺菌。,4、接種量 種子發(fā)酵劑和母發(fā)酵劑調(diào)制時可按13%接種, 工業(yè)生產(chǎn)上需要

10、快速出產(chǎn)品 , 接種量可略為增加，可按35%接種。 5、培養(yǎng)時間與溫度 通常選擇4243 ，培養(yǎng)2.53.5小時。 6、保存 05 下保存。,(二)調(diào)制發(fā)酵劑必要的用具及材料,1.干熱滅菌器：發(fā)酵劑容器及吸管等滅菌用。 2.高壓滅菌器：培養(yǎng)基等滅菌。 3.恒溫箱：培養(yǎng)發(fā)酵劑。 4.帶棉塞試管：供培養(yǎng)乳酸菌純培養(yǎng)物用 。,5.母發(fā)酵劑容器：帶棉塞的三角燒瓶（容量 100300ml）。 6.工作發(fā)酵劑容器：大型三角燒瓶或發(fā)酵罐 , 發(fā)酵槽等 , 可按生產(chǎn)量選擇。 7.滅菌吸管：容量 210ml , 預先用硫酸紙包嚴 , 并進行干熱滅菌（160 ，2h)。 8. 冰箱:能調(diào)至 05 的冰箱 , 存放

11、發(fā)酵劑用。,(三) 發(fā)酵劑的調(diào)制方法,1. 菌種的復活及保存 2. 母發(fā)酵劑的調(diào)制 3. 生產(chǎn)發(fā)酵劑（工作發(fā)酵劑）的調(diào)制,1. 菌種的復活及保存,吸取 12ml 純培養(yǎng)物滅菌培養(yǎng)基保溫箱培養(yǎng)凝固,2. 母發(fā)酵劑的調(diào)制,用滅菌吸管吸取適量的已活化純培養(yǎng)物 ( 約為培養(yǎng)母發(fā)酵劑培養(yǎng)基的13% ） 移入滅菌的母發(fā)酵劑培養(yǎng)基中，接種后放人恒溫箱中 , 按所需溫度進行培養(yǎng)。凝固后放入冰箱中貯藏。,3. 生產(chǎn)發(fā)酵劑的調(diào)制,按生產(chǎn)量的35%準備好生產(chǎn)發(fā)酵劑培養(yǎng)基。接入培養(yǎng)基總量13%的母發(fā)酵劑。適當溫度下培養(yǎng)，凝固后即可用于生產(chǎn)。,(四） 影響酸乳菌種活力的因素,1. 菌種：當培養(yǎng)液酸度達到 8590 T

12、時 , 球菌產(chǎn)酸停止 , 而桿菌能在150 T左右產(chǎn)酸。 2. 培養(yǎng)基濃度：以 11% 為基點 , 高濃度 (20% 以內(nèi) ) 利于桿菌生產(chǎn) , 產(chǎn)酸量大 ;較低濃度利于球菌生產(chǎn)。,3.培養(yǎng)溫度 4547 利于桿菌的生產(chǎn) ; 4144 促進球菌生長。 4. 接種量以 3% 為基點 , 接種量大有利于桿菌生長 , 接種量小利于球菌生長。,五、發(fā)酵劑的質(zhì)量要求及鑒定,( 一 ) 發(fā)酵劑的質(zhì)量要求 1. 凝塊需要有適當?shù)挠捕?, 細滑而富有彈性 , 組織均勻一致 , 表面無變色 , 龜裂、產(chǎn)生氣泡及乳清分離等現(xiàn)象。 2. 需具有優(yōu)良的酸味及風味 , 不得有腐敗昧、苦昧、飼料味和酵母味等異味。,3.

13、凝塊完全粉碎后 , 細膩滑潤 , 略帶粘性 , 不含塊狀物。 4. 按上述方法接種后 , 在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生凝固 , 無延長現(xiàn)象 , 活力測定 ( 酸度、感官、揮發(fā)酸、滋味）符合規(guī)定指標。,( 二 ) 發(fā)酵劑的質(zhì)量檢查 1、 感官檢查 2、化學性質(zhì)檢驗 酸度：以 0.18%1%乳酸度 揮發(fā)酸 ： 3、細菌檢查 用常規(guī)方法測定總菌數(shù)和活菌數(shù) , 必要時選擇適當?shù)呐囵B(yǎng)基測定乳酸菌等特定的菌群。 4、活力測定：,六、國外直投式菌種介紹,第三節(jié) 凝固型酸奶的加工技術(shù),一、工藝流程 二、工藝要點 三、酸奶生產(chǎn)質(zhì)量控制 四、酸奶國家標準,一、工藝流程,原料乳,預處理,增加固形物,預熱均質(zhì),殺菌,冷卻,接種,

14、發(fā)酵,后熟,貯藏,灌裝,二、工藝要點,1.原料乳的要求,可使用鮮乳或乳粉（乳粉：水=1：9）還原乳。鮮乳除按規(guī)定驗收外 , 還必須滿足以下要求 : 總?cè)楣腆w不低于 11.5%, 其中非脂乳固體不低于 8.5%; 不得使用含有抗生素或殘留有效氯等殺菌劑的鮮乳; 不得使用患有乳房炎的牛乳 , 否則會影響酸乳的風味和蛋白質(zhì)的凝膠力。,2.配料,國內(nèi)生產(chǎn)的酸乳一般都要加糖 , 加量一般為 5%9% 。 方法： 先將用于溶糖的原料乳加熱到 50 左右 , 再加入砂糖 , 待完全溶解后 , 經(jīng)過濾除去雜質(zhì) , 再加入到標準化乳罐中。 先溶糖，殺菌，過濾后按比例加入殺菌后的牛乳中。,常用甜味劑,葡萄糖：甜度

15、為蔗糖的70%75%，但和蔗糖混用有增效作用。 淀粉糖漿：主要成分為葡萄糖、麥芽糖及水的混合物。 糖精鈉：鄰-磺酰苯酰亞氨鈉，甜度為蔗糖的300500倍。 甜蜜素：環(huán)己基氨基磺酸鈉，甜度為蔗糖的4050倍。,阿斯巴甜(Aspatame) ：天門冬酰苯丙氨酸甲酯，甜度為蔗糖的100200倍。甜味純正 , 無任何異味。攝入后的消化、吸收和代謝過程不會造成齲齒。安全性高 ,ADI （acceptable daily intake)值為 040mg/kg。,蛋白糖：甜蜜素與阿斯巴甜的混合物。甜度為蔗糖的50100倍。 安賽蜜(乙?；前匪徕汚cesulfame-k,又稱AK糖),是目前世界上第四代合成甜

16、味劑。甜度為蔗糖的200倍,具有口感好,無熱量,在人體內(nèi)不代謝、不吸收,對熱和酸穩(wěn)定性好等特點。同時它和其它甜味劑具有協(xié)同作用，達到增甜30%至50%的效果。,3.預熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻,一般來說, 預熱、均質(zhì)、殺菌和冷卻都是在由預熱段、殺菌段、保持段、冷卻段組成的板式換熱器和外接的均質(zhì)機聯(lián)合完成的。,各段的工藝參數(shù),預熱：6070 均質(zhì)：第一段 1825 MPa 第二段 510 MPa 殺菌：保溫式殺菌或UHT殺菌 冷卻： 45 左右,4.接種,接種前應將發(fā)酵劑充分攪拌 , 使凝乳完全破壞。 嚴格注意操作衛(wèi)生 。 發(fā)酵劑加入后 , 要充分攪拌 10min, 使菌體能與殺菌冷卻后的牛乳完全混勻

17、。 注意保持乳溫 不要過度降低。 發(fā)酵劑的用量主要根據(jù)發(fā)酵劑的活力而定，一般為原料乳量的35%.,5.灌裝,接種后經(jīng)充分攪拌的牛乳應立即連續(xù)地灌裝到零售容器中。速度要快，防止乳溫的降低。否則會延長發(fā)酵時間，并影響產(chǎn)品風味。 玻璃瓶 塑杯和紙盒,6.發(fā)酵,發(fā)酵溫度一般在 4243 , 這是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌最適生長溫度的折中值。發(fā)酵時間一般在 2.54h 。,發(fā)酵終點的判斷,發(fā)酵一定時間后 , 抽樣觀察 , 打開瓶蓋 ,觀察酸乳的凝乳情況。 若已基本凝乳 , 馬上測定酸度 , 酸度達到 6070 T以上, 則可終止發(fā)酵。但酸度的高低還取決于當?shù)叵M者的喜好。 發(fā)酵時間的確定還應考慮冷卻和

18、后熟的過程 , 在此過程中 , 酸乳的酸度還會繼續(xù)上升。,7.冷卻,冷卻的目的是為了終止發(fā)酵過程 , 迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生 長 , 使酸乳的特征 ( 質(zhì)地、口昧、酸度等 ) 達到所設定的要求。,8.冷藏后熟,冷藏溫度一般在 27 , 冷藏的作用除達到冷卻一項中所列舉的目的外 , 還有促進香味物質(zhì)產(chǎn)生 , 改善酸乳硬度的作用。 一般將酸乳終止發(fā)酵后第 1224h小時 稱為后熟期 。 在此期間香味物質(zhì)的產(chǎn)生會達到高峰期。,三、酸奶生產(chǎn)質(zhì)量控制,1.凝固性差 2.乳清析出 3.風味不良 4. 表面有霉菌生長 5. 口感差,1. 凝固性差,（1）原料乳質(zhì)量：含抗生素乳、乳房炎乳、摻堿乳、低

19、干物質(zhì)乳等。 (2) 發(fā)酵溫度和時間：注意發(fā)酵間溫度的一致和恒定。 (3) 菌種 ：菌種污染、活力低、接種量少。 (4) 加糖量：過高會抑制乳酸菌生長繁殖。,2. 乳清析出,(1)原料乳熱處理不當：保溫式殺菌比UHT殺菌效果好。 (2)發(fā)酵時間：過長 (3)其他因素：干物質(zhì)含量低、發(fā)酵劑添加量過大、凝乳過程機械震動。,3. 風味不良,（1）無芳香味：主要和菌種、原料乳有關。 （2) 酸乳的不潔味：雜菌污染 (3) 酸乳的酸甜度不合適： 另外，原料乳的飼料臭、牛體臭、氧化臭味及由于過度熱處理或添加了風味不良的煉乳或乳粉等也是造成風味不良的原因之一。,4. 表面有霉菌生長,酸乳貯藏時間過長或溫度過

20、高時 , 往往在表面出現(xiàn)有霉菌 , 黑色霉菌斑點易被察覺 , 而白色霉菌則不易被注意。這種酸乳被人誤食后 , 輕者有腹脹感覺 , 重者引起腹痛下瀉。因此要根據(jù)市場情況控制好貯藏時間和貯藏溫度 (05 下最多一周),5.口感差,優(yōu)質(zhì)酸乳柔嫩 , 細滑 , 清香可口 , 但有些酸乳口感粗糙 , 有砂狀感。 主要是由于生產(chǎn)酸乳時 , 采用了劣質(zhì)奶粉（生產(chǎn)時溫度過高 , 蛋白質(zhì)變性 , 或貯存時吸濕潮解 , 有細小的顆粒存在 , 不能很好地復原）。 因此 , 生產(chǎn)酸乳時 , 多用新鮮牛乳或優(yōu)質(zhì)乳粉 , 并采取均質(zhì)處理 , 使乳中蛋白質(zhì)顆粒細微化 , 達到改善口感的目的 。,四、酸牛乳的國家標準,第四節(jié)

21、 拌型酸乳的加工技術(shù),工藝流程,原料乳,預處理,增加固形物,預熱均質(zhì),殺菌,攪拌,發(fā)酵,冷卻,接種,貯藏,灌裝,冷卻,攪拌型酸乳生產(chǎn)中 , 從原料乳驗收一直到接種 , 基本與凝固型酸乳相同。兩者最大的區(qū)別在于凝固型酸乳是先灌裝后發(fā)酵 , 而攪拌型酸乳是先大罐發(fā)酵后灌裝。,1.發(fā)酵,發(fā)酵在專門的發(fā)酵罐中進行。發(fā)酵罐帶保溫裝置 , 并設有溫度計和 pH 計。 pH 計可控制罐中的酸度 , 當酸度達到一定值后,pH計就傳出信號。發(fā)酵罐利用罐體四周夾層里的熱媒體來維持一定的溫度。,2.冷卻破乳,（1）冷卻方法： 攪拌型酸乳可以采用間隙冷卻 ( 用夾套 ) 或連續(xù)冷卻 ( 管式或板式冷卻器 ) 。若采用

22、夾套冷卻, 攪拌速度不應超過 48r/min, 從而使凝乳組織結(jié)構(gòu)的破壞減小到最低限度。,（2）冷卻溫度：通常發(fā)酵后的凝乳先冷卻至 1520 , 然后混入香味劑或果料后灌裝 , 再冷卻至 10 以下。冷卻溫度會影響灌裝充填期間酸度的變化 , 當生產(chǎn)批量大時 , 充填所需的時間長 , 應盡可能降低冷卻溫度。,（3）為避免泵對酸乳凝乳組織的影響 , 冷卻之后在往包裝機輸送時 , 應采用高位自流的方法 , 而不使用容積泵。,3.果料混合、調(diào)香,酸乳與果料的混合方式有兩種 : （1）間隙混料法：在罐中將酸乳與殺菌的果料 ( 或果醬 ) 混勻 , 此法用于生產(chǎn)規(guī)模較小的企業(yè)。 （2）連續(xù)混料法：用計量泵將殺菌的果料泵入在線混合器連續(xù)地添加到酸乳中去 , 混合非常均勻。,4.灌裝,混合均勻的酸乳和果料 , 直接流入到灌裝機進行灌裝。攪