酸乳发酵

酸乳的发酵实验目的•了解乳酸菌的生长特性和酸乳发酵的基本原理•掌握酸乳的制作方法•了解酸乳发酵的制备工艺实验原理•1.酸乳的定义•联合国粮食与农业组织（FAO）、世界卫生组织(WHO)与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：•酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中（杀菌乳或浓缩乳），由于保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌的作用进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。•发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。大多数不运动，少数以周毛运动。菌体常排列成链。•在其发酵产物中只有乳酸的称为同型乳酸发酵，而产物中除乳酸外还有较多乙酸、乙醇、CO2等物质的称为异型乳酸发酵。•根据细胞为球状或杆状，可分为两大类，即乳酸链球菌族和乳酸杆菌族–乳酸链球菌族，菌体球状，通常成对或成链，在固体培养基上菌落较小，生长缓慢。多数为同型发酵–乳酸杆菌族，菌体杆状，单个或成链，有时成丝状、产生假分枝。有同型和异型两种。2.乳酸菌•随着科学研究的不断深入，逐步揭示了乳酸菌对人体健康有益作用的机理–提高营养价值–维持肠道内正常的微生物菌群–改善便秘和腹泻情况–抑菌作用–增强免疫功能–具有抗肿瘤特性•因而，乳酸发酵食品更加受到人们的重视，在食品工业中占有越来越重要的地位。1）发酵乳制品①凝固型酸乳的生产②搅拌型酸乳（纯酸奶）的生产③饮料型酸乳（活性乳）的生产2）果蔬汁乳酸菌发酵饮料3）益生菌制剂乳酸菌发酵的产品通常用于酸牛乳生产的发酵剂菌种是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂。两菌株的混合比例对酸乳风味和质地起重要作用，常见的二者比例是l：1或1：2。杆菌永远不允许占优势，否则酸度太强。保加利亚乳杆菌：细胞形态长杆状，两端钝圆。能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸发酵产生D-型乳酸(有酸涩味，适口性差)，不能利用蔗糖。该菌是乳酸菌中产酸能力最强的菌种。发酵乳中可产生香味物质乙醛。最适生37～45℃，温度高于50℃或低于20℃不生长。常作为发酵酸乳的生产菌嗜热链球菌：细胞形态呈长链球状能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖进行同型乳酸发酵产生L-型乳酸(适口性好)。在发酵乳中可产生香味物质双乙酰。该菌主要特征是能在高温条件下产酸，最适生长温度40～45℃，温度低于20℃不产酸。耐热性强，能耐65～68℃的高温。常作为发酵酸乳、瑞士干酪的生产菌。•3.酸乳分类（制备工艺）：–凝固型：接种后，立即包装。并在包装容器内发酵，成熟，使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态。–搅拌型：发酵罐中接种，发酵，发酵结束后，再进行无菌灌装并后熟。发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成粘稠而均匀的半流动状态–搅拌型酸乳增加搅拌混合工艺，按照是否添加果蔬料或果酱，搅拌型酸乳可分为•􀂋天然搅拌型酸乳•􀂋加料搅拌型酸乳4.凝固型和搅拌型酸奶的生产工艺•1）制备发酵剂①乳酸菌纯培养物：脱脂乳分装于灭菌试管灭菌(15min／115℃)、冷却(40℃)、接种粉末状菌种、培养(3～6h／42℃)、凝固、冷却至4℃冷藏备用。一般重复上述工艺4～5次②制备母发酵剂：脱脂乳分装于灭菌的三角瓶(300～400m1)、灭菌(15min／115℃)、冷却(40℃)、接种(乳酸菌纯培养物，2%～3%)、培养(3h～6h／37℃～45℃)、凝固、冷却至4℃、冷藏备用；③制备工作发酵剂；脱脂乳杀菌、冷却(40℃)接种(母发酵剂，2%～3%)，培养(37℃～45℃／3h～6h)、凝固、冷却至4℃冷藏备用。2）凝固型酸奶的生产流程•原料奶–用于酸奶生产的牛乳必须具有最高卫生质量，细菌含量低，牛乳不得含有抗生素或其他杀菌剂•均质–对以制作发酵乳制品的牛乳进行均质的目的主要是为了阻止奶油上浮，并保证乳脂肪均匀分布，温度:55-65℃,均质压力15-20MPa•杀菌及冷却–经均质的牛乳回流到热交换器，加热到90-95℃，保温5分钟。然后冷却，可冷却到45-50℃操作要点•加发酵剂–按混合料3%的数量在严格的无菌状态下加入发酵剂•发酵–在42℃的温度下培养4小时•后熟–发酵好的酸凝乳在0-4℃的条件下后熟，后熟期12～24h。–后熟的过程主要是在发酵剂产生的酶的作用下形成香味物质和光滑细腻的质地，防止乳清析出和过度产酸，使酸乳的口味变得更佳，3）搅拌型酸奶的生产流程•发酵：发酵在发酵罐中进行。42℃发酵3～5h，当发酵乳pH达4.5～5.0时，终止发酵。•冷却:完全凝固(pH4.6～4.7)后开始冷却–冷却过快，凝块收缩迅速，乳清分离–冷却过慢，会导致产品过酸•混合:果蔬、果酱和各种类型的调香物质等可在酸乳发酵冷却后加入•搅拌:机械力破碎凝胶体，凝胶体粒子0.01～0.4mm•灌装后熟:0～5℃/24h后熟技术要点•5.凝乳–在形成乳酸的同时也产生其它一些酸类物质，从而导致了pH下降–当达到乳酸蛋白的等电点时，引起蛋白的沉淀，使原来流动性较大的乳类，因凝固作用而变成类似果冻的胶状物，称为凝乳实验步骤•1）脱脂乳试管：乳粉10%，分装于试管中，每管5ml，每组4管。保鲜膜封口，80℃消毒20min。•2）接种：将嗜热乳酸链球菌、保加利亚杆菌分别接种于两只试管中培养。40℃培养3-6h1.菌种制备•1）基料制备：–乳粉10%–蔗糖5%–水，作为制作饮料的基料。每台制备1000ml。•2）添加稳定剂（可省）–在基料中添加0.1%-0.5%的琼脂（或明胶、果胶）2.发酵•3）均质（可省，不做）–提高酸乳的稳定性，并防止脂肪上浮。–55-70℃，20MPa下于均质机中均质。•4）消毒–分装于一次性塑料杯中，保鲜膜封口，（每组2杯）在85℃下保温20min•5）牛乳冷却–牛乳经灭菌后用水冷却，至40-45℃时接种。•6）接种（无菌操作）–接种量3%，每组接种两杯。•7）培养–40℃温箱中培养至凝乳块出现（3-4h）•8.后熟–4℃冰箱中后熟（24h）实验结果•评品–合格的酸奶凝块均匀、细腻、无气泡，表面可有少量的乳清析出，呈乳白色或淡黄色，气味清香。搅拌型酸奶由于添加的配料不同，会出现不同色泽。–变质的酸奶，有的不凝块，呈流质状态；有的酸味过浓或有酒精发酵味；有的冒气泡，有一股霉味，有的颜色变深黄或发绿。发酵失败的原因分析•粘稠度偏低–蛋白含量低–发酵过程中凝块遭到破坏–菌种•乳清析出–蛋白含量低–发酵过程中凝块遭到破坏–均质处理不充分–发酵时间过长•过酸–后发酵温度过高–存储温度过高–接种量过多–菌种•辛辣味或霉味–染菌–培养时间过长