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1、1,第四章 发酵乳制品的生产,乳品工艺学,第四章 发酵乳制品的生产,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,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 ,
2、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 (set yoghurt) 搅拌型酸乳 (stirred yoghurt) 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 (natural yoghurt) 加糖酸乳 (sweeten yoghut) 调味酸乳 (flavored yoghurt) 果料酸乳 (yoghurt with fruit) 复合型或营养健康型酸乳
3、,4、按发酵后的加工工艺分类 浓缩酸乳 (concentrated 或condensed yoghur) 冷冻酸乳 (frozen yoghurt) 充气酸乳 (carbonated yoghurt) 酸乳粉 (dried yoghurt),5、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 (yoghurt with bifidus) 嗜酸乳杆菌酸乳 (yoghurt with acidophilus) 干酪乳杆菌酸乳 (yoghurt with L. casei),三、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
4、的营养保健作用。,酸奶成分的变化（酸乳制品营养丰富）,1、乳糖在乳酸菌的作用下转换成乳酸。 2、乳蛋白变成微细的凝乳颗粒，部分分解成氨基酸和肽。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。,乳酸菌的其他营养保健作用,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
5、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(starter culture)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(Lactobacillus bugaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus )1：1的混合菌种。 益生菌,益生菌,益生菌：能促进人体健康且能在人体肠道
6、内定植的一类微生物。 乳酸杆菌属：嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus) 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
7、止杂菌的生长。,三、发酵剂用菌种的选择,1、产酸能力 2、后酸化 3、产香能力 4、粘性物质产生能力 5、蛋白质的水解性,四、发酵剂的调制,预备知识,无菌操作和无菌室 培养基的选择 培养基的制备 接种量 培养时间与温度 发酵剂的冷却与保存,（一）发酵剂的调制方法,1. 菌种的复活及保存 吸取12mL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13%）移入灭菌的母发酵剂培养基中，接种后放入恒温箱中 , 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35%准备好生产发酵剂培养基。接入培养基总量1
8、3%的母发酵剂。适当温度下培养，凝固后即可用于生产。,（二）影响酸乳菌种活力的因素,1. 菌种： 当培养液酸度达到 8590 T 时 , 球菌产酸停止 , 而杆菌能在150 T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；较低浓度利于球菌生产。,3.培养温度 4547利于杆菌的生产; 4144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
9、泡及乳清分离等现象。 2. 需具有优良的酸味及风味 , 不得有腐败味、苦味、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. 在规定时间内凝固 , 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,一、工艺
10、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 鲜乳(乳粉)除按规定验收外,还必须满足以下要求: 总乳固体不低于11.5%,非脂乳固体不低于8.5%; 不使用含有抗生素或残留有效氯等杀菌剂的鲜乳; 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,加糖量一般为 5%9% 。方法： 先将原料乳加热到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。 先溶糖，杀菌，过滤后按比例加入杀菌后的牛乳中。,可加入其他甜味剂,3.预热、均质、杀菌、冷却,预热、均质、杀菌和冷却都是在
11、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。,4.接种,接种前应将发酵剂充分搅拌 , 使凝乳完全破坏。 严格注意操作卫生 。 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。 注意保持乳温不要过度降低。 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35%.,5.灌装,接种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 4243 , 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 2.54h 。,发酵终点的判断,若
12、已基本凝乳,马上测定酸度,酸度达到 6070T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,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 27 , 冷藏除具有冷却的目的外 , 还有促进香味物质产生 , 改善酸乳硬度的作用。 酸乳终止发酵后第 1224h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(yoghurt)生产质量控制,1.凝固性差 2.乳清析出 3.风味不
13、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) 菌种 ：菌种污染、活力低、接种量少。 (4) 加糖量：过高会抑制乳酸菌生长繁殖。,2. 乳清析出,(1)原料乳热处理不当：保温式杀菌比UHT杀菌效果好。 (2)发酵时间：过长。 (3)其他因素：干物质含量低、发酵剂添加量过大、凝乳过程机械震动。,3. 风味不良,（1）无芳香味：主要和菌种、原料乳有关。 （2）酸乳的不洁味：杂菌污染。 （3）酸乳的酸甜度不合适： 另外，原料乳的饲料臭、牛体臭、氧化臭味及由于过度热处理
14、或添加了风味不良的炼乳或乳粉等也是造成风味不良的原因之一。,4. 表面有霉菌生长,酸乳贮藏时间过长或温度过高时 , 往往在表面出现有霉菌 , 黑色霉菌斑点易被察觉 , 而白色霉菌则不易被注意。 这种酸乳被人误食后 , 轻者有腹胀感觉 , 重者引起腹痛下泻。 因此要根据市场情况控制好贮藏时间和贮藏温度 (05 下最多一周)。,5.口感差,优质酸乳柔嫩，细滑，清香可口。 缺陷：但有些酸乳口感粗糙，有砂状感。 原因：采用了劣质奶粉。 处理：多用新鲜牛乳或优质乳粉 , 采取均质处理 , 使乳中蛋白质颗粒细微化 , 达到改善口感的目的 。,第四节 拌型酸乳的加工技术,工艺流程,原料乳,预处理,增加固形物
15、,预热均质,杀菌,冷却,接种,发酵,搅拌,贮藏,灌装,冷却,搅拌型酸奶与凝固型酸乳工艺上的区别： 搅拌型酸乳生产中 , 从原料乳验收一直到接种 , 基本与凝固型酸乳相同。两者最大的区别在于凝固型酸乳是先灌装后发酵 , 而搅拌型酸乳是先大罐发酵后灌装。,1.发酵,发酵罐,发酵在专门的发酵罐中进行。 发酵罐带保温装置,并设有温度计和pH计。 pH计可控制罐中的酸度, 当酸度达到一定值后，pH计就传出信号。 发酵罐利用罐体四周夹层里的热媒体来维持一定的温度。,2.冷却破乳,（1）冷却方法： 搅拌型酸乳可以采用间隙冷却 ( 用夹套 ) 或连续冷却 ( 管式或板式冷却器 ) 。 若采用夹套冷却, 搅拌速
16、度不应超过48r/min，从而使凝乳组织结构的破坏减小到最低限度。,（2）冷却温度 通常发酵后的凝乳先冷却至 1520 , 然后混入香味剂或果料后灌装 , 再冷却至 10 以下。 冷却温度会影响灌装充填期间酸度的变化 。,3.果料混合、调香,酸乳与果料的混合方式有两种 : （1）间隙混料法：在罐中将酸乳与杀菌的果料 ( 或果酱 ) 混匀 , 此法用于生产规模较小的企业。 （2）连续混料法：用计量泵将杀菌的果料泵入在线混合器连续地添加到酸乳中去 , 混合非常均匀。,4.灌装,混合均匀的酸乳和果料 , 直接流入到灌装机进行灌装。搅拌型酸乳通常采用塑杯或屋顶形纸盒包装。,第五节 乳酸菌饮料,一、工艺流程,二、乳酸菌饮料典型配方,酸乳 30% 糖 10% 果胶 0.4% 果汁 6% 45%乳酸 0.1% 香精 0.15
