学习情景1-项目2发酵乳制品生产技术

项目2发酵乳制品生产技术项目2发酵乳制品生产技术酸乳的生产1.酸乳饮料的生产2.3.子情景干酪制造一、发酵乳制品的定义及分类第一部分酸乳的生产预备知识1、定义发酵乳制品，系指以牛乳、羊乳、浓缩乳、乳粉与食品添加剂为原料，经杀菌或灭菌、降温、加特定的乳酸菌或酵母菌的发酵剂，再经均质或不均质、恒温发酵，冷却或干燥或凝冻、包装等工序制成的产品。2、种类凝固型酸乳（setyoghurt）（瓶、杯装）搅拌型酸乳（stirredyohurt）（杯、屋顶）凝固型：先灌装在发酵；搅拌型：先发酵再灌装。发酵乳：国际乳品协会专家组在1967年IDF年会上对发酵乳定义为：所谓发酵乳系指乳（全乳、部分脱脂乳、全脱脂乳、浓缩乳、还原乳、稀奶油）为原料、经均质（或不均质）、杀菌（或灭菌）后。加特定的微生物发酵剂而制成的一大类产品干酪：是另一大类发酵乳制品，其占世界发酵食品产量的1／4，是目前消费量仅次于酒类的一种发酵产品。干酪大体上分为3类：即天然干酪、融化干酪和干酪食品，其中以天然干酪最多。乳酸菌制剂：是将乳酸菌培养后，加入适量的脱脂乳粉或脱脂炼乳，经混合后喷雾干燥制成粉末，再与适量的灭菌淀粉、乳糖混合后压片或制丸制成带有活菌的制品。酸乳粉：是利用各种乳酸菌经过培养发酵制成各种酸乳制品，然后经过适当方法而制成粉状的一种产品。它可以改善婴儿长期饮用普通乳粉而引起的乳酸菌缺乏。①抑制肠道内腐败菌的生长繁殖,对便秘和细菌性腹泻具有预防治疗作用；②乳酸中产生的有机酸可促进胃肠蠕动和胃液的分泌；③饮用酸乳可克服乳糖不耐症；3、发酵乳制品的营养与功能④乳酸可降低胆固醇，预防心血管疾病；⑤发酵过程中乳酸菌产生抗诱变化合物活性物质，具有抑制肿瘤发生的可能，提高人体的免疫力；⑥对预防和治疗糖尿病、肝病有效果。3、发酵乳制品的营养与功能4、乳酸的发酵机理同型乳酸发酵乳杆菌属（Lactobacillus）链球菌属（Streptococcus）等1葡萄糖2丙酮酸2乳酸+2ATP乳酸发酵的途径异型乳酸发酵肠膜明串株菌（Leuconostocmesenteroides）磷酸戊糖途径（HMP）进行异型乳酸发酵1葡萄糖1乳酸+1乙醇+1ATP不同微生物异型乳酸发酵产物有些不同发酵过程中物质变化乳糖→乳酸蛋白质→多肽→氨基酸脂肪→脂肪酸、甘油（1）用于发酵生产乳酸的细菌•双歧杆菌•保加利亚乳杆菌•干酪乳杆菌•德氏乳杆菌等•嗜热链球菌5、乳酸发酵剂常用菌种保加利亚乳杆菌嗜热链球菌B.longumB.bifidum长双歧杆菌两歧双歧杆菌（2）发酵剂的定义及作用发酵剂（starter）是高浓度乳酸菌产品，能促进乳的酸化过程。生产酸乳制品、乳酸菌制剂、干酪以及奶油等所用的特定微生物培养物。在生产酸乳制品之前，必须根据生产需要预先制备各种发酵剂。发酵剂的优劣与产品质量的好坏有极为密切的关系。通过微生物发酵，乳制品的特性如酸度、风味、香气、组织状态等均得到改变，同时其营养价值和消化吸收性能也得以改善。（3）菌种的共生性氨基酸+多肽乳脲氨CO2甲酸牛乳蛋白训练任务1酸乳和酸乳饮料的生产一、酸乳分类①凝固型酸奶（Setyoghurt）②搅拌型酸奶（Stirredyoghurt）1、按成品的组织状态分类2、按成品的口味分类①天然纯酸奶：原料加菌种发酵而成。②加糖酸乳：原料乳和糖加入菌种发酵而成。③调味酸乳：在前两种乳酸中加香料制成。④果料酸乳：天然乳与糖、果料混合制成。⑤复合型或营养健康型酸乳：在酸乳中强化不同的营养素或混入不同的辅料⑥疗效酸奶（CurativeEffectYoghurt）•包括低乳糖酸奶、低热量酸奶、维生素酸奶或蛋白质强化酸奶。①浓缩酸乳:除去乳清后的浓缩产品②冷冻酸奶：在酸乳中加入果料、增稠剂或乳化剂，凝练而成。③充气酸乳：加入稳定剂和气泡剂，经均质而成。④酸乳粉：使用冷冻干燥法或喷雾法将酸乳中95%的水分除去制成的。3、按发酵的加工工艺分类4、按菌种组成和特点分类（1）嗜热菌发酵乳（最佳生长温度为38-45℃）①单菌发酵乳②复合菌发酵乳（2）嗜温菌发酵乳（最佳生长温度为25-30℃）①经乳酸发酵而成的产品②经乳酸发酵和酒精发酵而成的产品：如酸牛乳酒、酸马奶酒。（1）混合发酵剂：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1：1或1：2比例混合的酸乳发酵剂，且两种菌比例的改变越小越好。（2）单一发酵剂：这一类型发酵剂一般是将每一种菌株单独活化，生产时再将各菌株混合在一起（3）补充发酵剂：为了增加酸乳的粘稠度、风味或增强产品的保健目的，选择一些具有特殊功能的菌种，单独培养或混合培养后加入乳中。1、发酵剂的分类二、乳酸发酵剂液态发酵剂脱脂乳(10～12g·100g-1的非脂乳固体)121℃下高压灭菌10～15min后接种(2%商品发酵剂)42℃下，培养3～4h立即冷却保存7d（普通冷藏温度）。2、发酵剂的产品形式粉末（颗粒）发酵剂冷冻干燥培养到最大乳酸菌数的液体发酵剂而制成。商品发酵剂（商业菌株）：原始菌种母发酵剂：商品发酵剂制得的发酵剂中间发酵剂：生产大量发酵剂的中间环节生产发酵剂（工作发酵剂）：用来生产乳酸的发酵剂3、发酵剂的制备（1）培养基的选择与制备培养基的选择选用脱脂乳（固形物含量10%～12%）。将原料乳加入专用的发酵剂灭菌三角瓶中。在调制生产发酵剂时发酵剂的培养基最好与成品乳的原料相同。培养基的制备培养基需杀菌以消灭杂菌和破坏阻碍乳酸菌发酵的物质。常采用121℃高压灭菌15～20min或90℃、30min进行的间歇灭菌，然后迅速冷却至发酵剂最适生长温度。（2）不同发酵剂的再接种母发酵剂、工作发酵剂需用脱脂乳，90℃，30min或121℃，15min（3）发酵剂的活化和扩增商品发酵剂的活化：在试管中反复活化几次，使其恢复活力。a.斜面保存培养：MRS培养基，Ph6.7-7.0,常压灭菌30minb.斜面传代培养基：脱脂乳粉（121℃/10min)+酵母膏（121℃/20min)c.试管培养基：脱脂乳粉，间歇灭菌d.三角瓶培养基：同试管培养基母发酵剂的制备：复原脱脂乳（总固形物10-12%）121℃/15min灭菌冷却至43℃接种1%-3%培养至凝乳（42℃）冷却至4℃冰箱保存生产发酵剂（工作发酵剂）的制备：脱脂乳、新鲜全脂乳或复原脱脂乳（总固形物含量10-20%）加热至90℃保持30-60min冷却至43℃接种发酵酸度0.8%冷却至4℃工作发酵剂（4）发酵剂的质量检验发酵剂质量的优劣直接影响成品的质量。乳酸菌发酵剂的质量必须符合下列各项要求：感官指标：组织状态、色泽及有无乳清分离；硬度；酸味及风味发酵剂的活力测定：发酵剂的活力是指该菌种的产酸能力，可利用乳酸菌的繁殖而产生酸和色素还原等现象来评定。活力测定的方法必须简单而迅速。常采用的方法有酸度测定方法和刃天青（C12H17NO4）还原实验。①酸度测定方法在高压灭菌的脱脂乳中加入3%的发酵剂，置于37.8℃的温箱中培养3.5h，测定其酸度。酸度达0.8%则认为活力较好，并以酸度的数值（此时为0.8）来表示。②刃天青还原实验在9mL脱脂乳中加入1mL发酵剂和0.05%刃天青溶液1mL，在36.7℃的温箱中培养35min以上，如完全褪色则表示活力良好。细菌并生长繁殖时，能使刃天青还原，并产生颜色改变。根据颜色从青蓝——红紫——粉红——白色的变化情况，可以判定鲜乳的品质优劣。总固形物总固形物系指在l05℃下干燥至恒重时乳汁中不能挥发的物质，其中包括有乳脂肪、蛋白质、乳糖及无机盐等。质量正常的乳，总固形物含量通常为12%-14%。三、酸乳的加工工艺酸度牛乳的酸度是牛乳质量的一项重要指标。牛乳酸度的表示方法有多种，常用者为“oT”表示法。中和l00毫升鲜乳中游离酸所需0.1N氢氧化钠的毫升数，即为该乳的oT酸度数。新鲜正常的乳，其酸度通常为16—18oT。返回1、标准化（1）目的在食品法规允许的范围内，根据所需酸乳成品的质量特征要求，对乳的化学组成进行改善，从而使其可能存有的不足的化学组成得以校正保证各批成品质量稳定一致（2）原料乳的标准值酸度≤18oT成分：乳固体≥11.5％不含有抗生素等阻碍因子（3）标准化方法（三种途径）①添加原料组成：通过在原料乳中直接加混全脂或脱脂乳粉或强化原料乳中某一乳的组分（乳清粉，酪蛋白粉，奶油，浓缩乳）来达到原料乳标准化的目的。②浓缩原料乳•蒸发浓缩•反渗透浓缩•超滤浓缩单效蒸发器浓缩乳单效蒸发器上部配有压缩机的三效蒸发器浓奶奶重组原料乳（复原乳）由于乳源条件限制，常以脱脂乳粉，全脂乳粉，无水奶油为原料，根据乳的化学组成，用水来配制成标准乳。3、均质通过机械的剪切应力，空穴作用，把脂肪球破碎（1）均质的工艺条件•温度：一般温度在60-70℃•压力:20-30Mpa2、预热：55-65℃乳的均质均质前后乳中脂肪球的变化一段均质后脂肪分布均质前脂肪分布二段均质后脂肪分布（2）均质的优点•均一性：在培养过程中，脂肪不会上浮，而成均匀分散的状态。•良好的风味：其风味比用未均质乳制作的酸奶更温和可口。•乳的消化提高。4杀菌及冷却均质后的物料升温至90～95℃，5-10min，然后冷却至45℃。目的：（1）杀死原料乳中所有致病菌和绝大多数杂菌以保证食用安全，为乳酸菌创造一个杂菌少，有利于生长繁殖的外部条件；（2）使乳中酶的活力钝化和抑菌物质失活。5接种为使乳酸菌体从凝乳块中分散开来，应在接种前将发酵剂进行充分搅拌，达到完全破坏凝乳的程度。接种量可按培养时的温度和时间，以及发酵剂的产酸能力灵活处理。一般接种量为1%～3%。接种是造成酸奶受微生物污染的主要环节之一，为防止霉菌、酵母、噬菌体和其它有害微生物的污染，必须实行无菌操作方式。6发酵发酵时间受接种量、发酵剂活性和培养温度的影响。用保加利亚杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂时，温度保持在40～45℃，培养时间2.5～4.0h（2%～3%的接种量），达到凝固状态即可终止发酵。一般发酵终点可依据如下条件来判断：①滴定酸度达到65-70oT以上，乳酸度为0.7%～0.8%。②观察乳酸流动性和组织状态注意事项：发酵时应注意避免震动，否则会影响其组织状态；7搅拌缓慢搅拌（2～4r/min）5～10min，通常可获得均匀的混合物。搅拌也存在抑制发酵剂活性和降低产酸速率的作用。注意事项：这一过程在搅拌型和液态/饮用型酸乳生产中采用。8冷却与后熟达到发酵终点的酸乳需进行迅速冷却，以便有效地抑制乳酸菌的生长，降低酶活力，防止产酸过度，减低和稳定脂肪上浮和乳清析出的速度。冷却期内，酸度仍会有所上升。一般从42℃冷却到5℃左右需要4h，期间酸度上升到0.8%-0.9%，pH降至4.5-4.6；冷藏温度一般是0～5℃,乳酸酸度变化微小。终止发酵24h后，风味成分双乙酰含量达到最高值，超过24h又会减少，所以酸奶一般冷藏24h再出售，所以这段时间又称做后熟期。另外，冷藏可改善酸乳的硬度并延长保质期。酸乳种类水分（%）蛋白质（%）脂肪（%）糖类（%）灰分（%）钙(mg/100g)磷(mg/100g)铁(mg/100g)含脂酸乳83.54.62.18.71.11501400.1脱脂酸乳84.34.30.210.21.01401300.19酸乳的化学组成四、酸乳饮料的生产工艺工作发酵剂杀菌←溶解←砂糖、稳定剂、酸味剂↓↓脱脂乳→加热杀菌→冷却→接种→发酵→冷却→均质→杀菌→冷却→罐装→二次杀菌酸乳饮料的生产工艺流程注意：活菌型乳酸饮料无需最后两步杀菌步骤，但对加工过程中工艺控制要求高，且需无菌罐装，并且销售过程中需冷藏销售。五、凝固型酸乳乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集，把这种乳凝状的酸奶称为凝固型酸奶工艺流程：原料乳→预处理→配料→均质→灭菌→接种→分装→发酵→后熟第二部分干酪制造干酪食品发源于伊拉克的幼发拉底河和底格里斯河区。目前发达国家60%以上鲜奶用于加工干酪。预备知识干酪是在乳中（也可用脱脂乳或稀奶油）加入适量乳酸菌发酵剂和凝乳酶，使蛋白质（主要是酪蛋白）凝固后，排除乳清，将凝块