发酵乳制品的加工技术

发酵乳制品的加工技术第一节概述第二节发酵剂的制备第三节凝固型酸乳的加工技术第四节搅拌型酸乳的加工技术第五节乳酸菌饮料第一节概述随着生活水平的不断提高，人们对于健康、合理和营养饮食的追求已成为现代生活的主要潮流，这种追求直接反映在对食品的选择上。酸奶以其的营养、风味独特受到全世界消费者的钟爱。我国以每年20%的速度增长。一、发酵乳及酸奶的概念二、酸奶的分类三、酸奶的发展历史四、酸奶的营养保健功效一、发酵乳及酸奶的概念发酵乳的定义:根据国际乳品联合会(IDF)1992年颁布的标准,发酵乳的定义为:乳或乳制品在特征菌的作用下发酵而成的酸性凝乳状产品。在保质期内,该类产品中的特征菌必须大量存在,并能继续存活和具有活性。酸乳的定义:联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)与IDF于1977年对酸乳做出如下定义:酸乳就是在保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用下,使用添加(或不添加)乳粉(全脂或脱脂)的乳进行乳酸发酵而得到的凝固乳制品,最终产品中必须含有大量的活菌。乳酸菌的定义：能分解乳糖产生乳酸的一大类细菌的总称。二、酸奶的分类1、按成品的组织状态分类凝固型酸乳(setyoghurt)搅拌型酸乳(stirredyoghurt)2、按最终是否含有活菌分类含活菌制品不含活菌制品3、按成品口味分类天然纯酸乳(naturalyoghurt)加糖酸乳(sweetenyoghut)调味酸乳(flavoredyoghurt)果料酸乳(yoghurtwithfruit)复合型或营养健康型酸乳4、按原料中脂肪含量分类据GB2746-1999规定:纯酸牛奶调味酸牛奶、果料酸牛奶全脂部分脱脂脱脂全脂部分脱脂脱脂≥3.11.0-2.0≤0.5≥2.50.8-1.6≤0.45、按发酵后的加工工艺分类浓缩酸乳(concentrated或condensedyoghur)冷冻酸乳(frozenyoghurt)充气酸乳(carbonatedyoghurt)酸乳粉(driedyoghurt)6、按菌种种类分类酸乳通常指仅用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而得到的产品双歧杆菌酸乳(yoghurtwithbifidus)嗜酸乳杆菌酸乳(yoghurtwithacidophilus)干酪乳杆菌酸乳(yoghurtwithL.casei)三、酸奶的发展历史关于酸奶的起源众说纷纭，但是让它晋升为现代饮品的，毫无疑问要属1908年诺贝尔医学奖得主、俄国科学家梅契尼可夫（ElieMetchnikoff)（1845~1916）。他在研究保加利亚人长寿原因时发现，他们在日常生活中经常饮用酸奶，提出“长寿论”。四、酸奶的营养保健功效酸奶的成分更有营养和更容易消化和吸收。乳酸菌对人体有极高的营养保健作用。酸奶成分的变化1、乳糖在乳酸菌的作用下转换成乳酸。2、发酵作用使乳蛋白变成微细的凝乳颗粒，还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，乳脂肪也发生部分解离。3、乳酸菌中有许多种都能产生维生素B类，提高了酸奶中维生素的含量。4、按酸奶干物质计,其中1%为乳酸菌菌体细胞,这些菌体细胞中的蛋白质含有丰富的必需氨基酸。乳酸菌的营养保健作用乳酸菌是鲜奶中所没有的一种新成分，而乳酸菌已被大量的试验研究证实为对人体具有较高的保健作用及医疗价值的有益微生物。它被营养学家称“为长生不老菌”、“人体健康的卫士”。其生理功能有:1、乳酸菌能维持肠道菌群的微生态平衡，可阻止致病菌对肠道的入侵和定殖，从而抑制致病和抗感染；2、乳酸菌能控制内毒素的产生，有人已将双歧杆菌用于肝病的辅助治疗和抑制肾病恶化；3、乳酸菌还可降低血液中胆固醇含量，预防心血管疾病的发生。第二节发酵剂的制备一、发酵剂的概念和种类二、使用发酵剂的目的三、发酵剂用菌种的选择四、发酵剂的调制五、发酵剂的质量要求及鉴定六、国外直投式菌种介绍一、发酵剂的概念和种类（一）概念：发酵剂(starterculture)是指生产乳酸制品时所用的特定微生物培养物。（二）种类：1、按使用方法分为直投式乳酸菌纯培养物继代式母发酵剂生产发酵剂2、按使用菌种分传统的菌种：保加利亚杆菌(Streptococcusthermophilus)和嗜热链球菌(Lactobacillusbugaricus)1比1的混合菌种。益生菌：益生菌能促进人体健康且能在人体肠道内定植的一类微生物。乳酸杆菌属:噬酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)双歧杆菌属：双歧（叉）双歧杆菌（Bifidobaterium)婴儿双歧杆菌(B.infantis)青春双歧杆菌(B.adolescentis)3、按配合形式分混合菌种和单一菌种菌种的共生（symbiosis)作用菌种的产酸曲线Sc:嗜热链球菌Lb:保加利亚杆菌二、使用发酵剂的目的1.分解乳糖产生乳酸；2.产生挥发性的丁二酮、乙醛等，使牛乳具有典型的风味；3.具有一定的降解蛋白质、脂肪的作用，从而使酸乳更利于消化吸收；4.个别菌株能产生乳酸链球菌素等抗生素，能防止杂菌的生长。三、发酵剂用菌种的选择根据所生产产品的特点，选择不同的菌种。见教材P251表3-4-1。1、产酸能力2、后酸后酸化3、产香能力4、粘性物质产生能力四、发酵剂的调制种子（一）预备知识(二)调制发酵剂必要的用具及材料(三)发酵剂的调制方法(四）影响酸乳菌种活力的因素（一）预备知识1.无菌操作和无菌室2.培养基的选择3.培养基的制备4.接种量5.培养时间与温度6.发酵剂的冷却与保存1.无菌操作和无菌室2、培养基的选择最好使用无抗生素残留的脱脂鲜乳或脱脂乳粉还原乳。最好不用全脂乳粉，因游离脂肪酸的的存在可抑制发酵剂菌种的增殖。3、培养基的制备种子发酵剂和母发酵剂的培养基：高压灭菌(120℃/15~20min)或100℃、30℃连续三天的阅歇灭菌，以达到完全无菌状态。工作发酵剂的培养基：90℃、60min或100℃、30~60min杀菌。4、接种量种子发酵剂和母发酵剂调制时可按1~3%接种,工业生产上需要快速出产品,接种量可略为增加，可按3~5%接种。5、培养时间与温度通常选择42~43℃，培养2.5~3.5小时。6、保存0~5℃下保存。(二)调制发酵剂必要的用具及材料1.干热灭菌器：发酵剂容器及吸管等灭菌用。2.高压灭菌器：培养基等灭菌。3.恒温箱：培养发酵剂。4.带棉塞试管：供培养乳酸菌纯培养物用。5.母发酵剂容器：带棉塞的三角烧瓶（容量100~300ml）。6.工作发酵剂容器：大型三角烧瓶或发酵罐,发酵槽等,可按生产量选择。7.灭菌吸管：容量2~10ml,预先用硫酸纸包严,并进行干热灭菌（160℃，2h)。8.冰箱:能调至0~5℃的冰箱,存放发酵剂用。(三)发酵剂的调制方法1.菌种的复活及保存2.母发酵剂的调制3.生产发酵剂（工作发酵剂）的调制1.菌种的复活及保存吸取1~2ml纯培养物→灭菌培养基→保温箱培养→凝固2.母发酵剂的调制用灭菌吸管吸取适量的已活化纯培养物(约为培养母发酵剂培养基的1~3%）移入灭菌的母发酵剂培养基中，接种后放人恒温箱中,按所需温度进行培养。凝固后放入冰箱中贮藏。3.生产发酵剂的调制按生产量的3~5%准备好生产发酵剂培养基。接入培养基总量1~3%的母发酵剂。适当温度下培养，凝固后即可用于生产。(四）影响酸乳菌种活力的因素1.菌种：当培养液酸度达到85~90ºT时,球菌产酸停止,而杆菌能在150ºT左右产酸。2.培养基浓度：以11%为基点,高浓度(20%以内)利于杆菌生产,产酸量大;较低浓度利于球菌生产。3.培养温度45~47℃利于杆菌的生产;41~44℃促进球菌生长。4.接种量以3%为基点,接种量大有利于杆菌生长,接种量小利于球菌生长。五、发酵剂的质量要求及鉴定(一)发酵剂的质量要求1.凝块需要有适当的硬度,细滑而富有弹性,组织均匀一致,表面无变色,龟裂、产生气泡及乳清分离等现象。2.需具有优良的酸味及风味,不得有腐败昧、苦昧、饲料味和酵母味等异味。3.凝块完全粉碎后,细腻滑润,略带粘性,不含块状物。4.按上述方法接种后,在规定时间内产生凝固,无延长现象,活力测定(酸度、感官、挥发酸、滋味）符合规定指标。(二)发酵剂的质量检查1、感官检查2、化学性质检验酸度：以0.18%~1%乳酸度挥发酸：3、细菌检查用常规方法测定总菌数和活菌数,必要时选择适当的培养基测定乳酸菌等特定的菌群。4、活力测定：六、国外直投式菌种介绍第三节凝固型酸奶的加工技术一、工艺流程二、工艺要点三、酸奶生产质量控制四、酸奶国家标准一、工艺流程原料乳预处理增加固形物预热均质杀菌冷却接种发酵后熟贮藏灌装二、工艺要点1.原料乳的要求可使用鲜乳或乳粉（乳粉：水=1：9）还原乳。鲜乳除按规定验收外,还必须满足以下要求:①总乳固体不低于11.5%,其中非脂乳固体不低于8.5%;②不得使用含有抗生素或残留有效氯等杀菌剂的鲜乳;③不得使用患有乳房炎的牛乳,否则会影响酸乳的风味和蛋白质的凝胶力。2.配料国内生产的酸乳一般都要加糖,加量一般为5%~9%。方法：①先将用于溶糖的原料乳加热到50℃左右,再加入砂糖,待完全溶解后,经过滤除去杂质,再加入到标准化乳罐中。②先溶糖，杀菌，过滤后按比例加入杀菌后的牛乳中。常用甜味剂葡萄糖：甜度为蔗糖的70%~75%，但和蔗糖混用有增效作用。淀粉糖浆：主要成分为葡萄糖、麦芽糖及水的混合物。糖精钠：邻-磺酰苯酰亚氨钠，甜度为蔗糖的300~500倍。甜蜜素：环己基氨基磺酸钠，甜度为蔗糖的40~50倍。阿斯巴甜(Aspatame)：天门冬酰苯丙氨酸甲酯，甜度为蔗糖的100~200倍。甜味纯正,无任何异味。摄入后的消化、吸收和代谢过程不会造成龋齿。安全性高,ADI（acceptabledailyintake)值为0~40mg/kg。蛋白糖：甜蜜素与阿斯巴甜的混合物。甜度为蔗糖的50~100倍。安赛蜜(乙酰磺胺酸钾Acesulfame-k,又称AK糖),是目前世界上第四代合成甜味剂。甜度为蔗糖的200倍,具有口感好,无热量,在人体内不代谢、不吸收,对热和酸稳定性好等特点。同时它和其它甜味剂具有协同作用，达到增甜30%至50%的效果。3.预热、均质、杀菌、冷却一般来说,预热、均质、杀菌和冷却都是在由预热段、杀菌段、保持段、冷却段组成的板式换热器和外接的均质机联合完成的。各段的工艺参数预热：60~70℃均质：第一段18~25MPa第二段5~10MPa杀菌：保温式杀菌或UHT杀菌冷却：45℃左右4.接种①接种前应将发酵剂充分搅拌,使凝乳完全破坏。②严格注意操作卫生。③发酵剂加入后,要充分搅拌10min,使菌体能与杀菌冷却后的牛乳完全混匀。④注意保持乳温不要过度降低。⑤发酵剂的用量主要根据发酵剂的活力而定，一般为原料乳量的3~5%.5.灌装接种后经充分搅拌的牛乳应立即连续地灌装到零售容器中。速度要快，防止乳温的降低。否则会延长发酵时间，并影响产品风味。玻璃瓶塑杯和纸盒6.发酵发酵温度一般在42~43℃,这是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌最适生长温度的折中值。发酵时间一般在2.5~4h。发酵终点的判断•发酵一定时间后,抽样观察,打开瓶盖,观察酸乳的凝乳情况。•若已基本凝乳,马上测定酸度,酸度达到60~70ºT以上,则可终止发酵。但酸度的高低还取决于当地消费者的喜好。•发酵时间的确定还应考虑冷却和后熟的过程,在此过程中,酸乳的酸度还会继续上升。7.冷却冷却的目的是为了终止发酵过程,迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生长,使酸乳的特征(质地、口昧、酸度等)达到所设定的要求。8.冷藏后熟冷藏温度一般在2~7℃,冷藏的作用除达到冷却一项中所列举的目的外,还有促进香味物质产生,改善酸乳硬度的作用。一般将酸乳终止发酵后第12~24h小时称为后熟期。在此期间香味物质的产生会达到高峰期。三、酸奶生产质量控制1.凝固性差2.乳清析出3.风味不良4.表面有霉菌生长5.口感差1.凝固性差（1）原料乳质量：含抗生素乳、乳房炎乳、掺碱乳、低干物质乳等。(2)发酵温度和时间：注意发酵间温度的一致和恒定。(3