课件：八发酵乳及乳饮料的加工.ppt

第八章 发酵乳及乳饮料的加工,第一节 发酵乳概述 第二节 发酵剂制备 第三节 酸乳生产 第四节 酸乳饮料,第一节 发酵乳概述,发酵是人类用于延长乳制品保存时间的最古老的方法之一，发酵乳的起源大约在10000-15000年前。 “发酵乳”特有的营养价值和风味受到越来越多的消费者的喜爱。,发酵乳概念：指原料乳在特定微生物的作用下，通过乳酸菌发酵或乳酸菌、酵母菌共同发酵制成的酸性乳制品。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（或）具有活性。 种类：酸乳、欧默(Ymer)、开菲尔、发酵酪乳、酸牛乳酒、活性乳饮料以及干酪、酸性奶油等。 特点：发酵乳制品营养全面，风味独特，更容易被人体吸收利用，具有多种功效。,一、发酵乳的形成,乳糖 蛋白质代谢 轻度水解，使肽和游离氨基酸增加。 脂肪代谢 微弱水解，产生游离脂肪酸，产生的游离脂肪酸和酯类足以影响发酵乳 的风味。 维生素 一些乳酸菌在生长过程中会消耗部分维生素，一些也会产生维生素。,乳糖,半乳糖酶,葡萄糖和半乳糖,磷酸果糖激酶,果糖,磷酸果糖激酶,丙酮酸,乳酸,酸脱氢酶,二、发酵乳的营养价值 (1)具有极好生理价值的蛋白质：蛋白质的部分水解使得酸乳含 有比原料乳更多的肽和比例更合理的人体需要的必须氨基酸，更 容易被机体利用；发酵后产生的蛋白质微细凝块更容易被人体消 化吸收，具有更高的生理价值。 (2)发酵后形成的易溶于水的Ca、p、Fe的乳酸盐大大提高了Ca、p、 Fe的吸收利用率。 (3)含有大量的B族维生素和少量的脂溶性维生素。,三、酸乳的保健功能 (1)缓解“乳糖不耐受症” (2)调节肠道中的微生物菌群平衡，抑制肠道有害菌 (3)降低胆固醇 (4)提高人体抗病能力 (5)预防白内障 (6)具有美容、明目、固齿和健发作用,四、现代酸乳制品的发展动态和趋势 (1)品种由原味淡酸奶向调味酸奶、果粒酸奶和功能性酸奶转变 (2)双歧杆菌酸奶和嗜酸乳杆菌酸奶越来越被消费者接受 (3)生产低热量的发酵产品 (4)生产长货架期产品 (5)在冷链情况下消费的包装形式是现阶段和未来产品的热点和趋 势,第二节 发酵剂的制备,概念：发酵剂是指制造发酵产品所用的特定微生物培养物，它 含有高浓度乳酸菌，能够促进乳的酸化过程。 发酵剂菌种选择依据： (1)产粘性：粘性物质有助于改善酸乳的组织状态和黏稠度 (2)产香性：产生良好的滋味和芳香味 (3)蛋白质水解性：产生大量游离氨基酸和肽类 (4)产酸能力：选择产酸能力中等或者弱的发酵剂 (5)后酸化：选择后酸化尽可能弱的发酵剂 发酵剂菌种的共生关系：利用菌种间的共生作用，相互得益,发酵剂的作用：乳酸发酵；产生挥发性物质，如丁二酮、乙醛等风味物质；调节肠道菌群平衡；分解蛋白质和脂肪；酒精发酵；产生抗生素。,发酵剂的制备,(1)菌种的复活及保存：一级菌种活力很弱，需要恢复活力，即在无菌操作条件下接种到灭菌的脱脂乳试管中多次传代、培养，保存在04冰箱中，每隔12周移植一次。 (2)母发酵剂和中间发酵剂的调制：将充分活化的菌种接种于盛有灭菌脱脂乳的三角瓶中扩大培养，用于母发酵剂的培养基量为250-500mL，中间发酵剂为1000-2000mL。 (3)生产发酵剂的制备：将原料乳加热903060min，冷却到42后接种母发酵剂，培养至凝固。制取生产发酵剂的培养基最好与成品的原料相同。生产发酵剂的添加量为发酵乳的1%2%，最高不超过5%。,发酵剂的保藏 调制好的液体工作发酵剂，多保存在0-4冷藏条件下待用；活化好的母发酵剂0-4冷藏条件下贮存时，要求7d移植一次；连续传代出现退化或变异的应更换菌种。商品发酵剂按生产商推荐的条件保存。,发酵剂质量要求及活力控制 (1)影响发酵剂菌种活力的因素 a.天然抑制物：乳抑菌素、凝聚素、溶菌酶等。 b.抗生素残留：青霉素、链霉素 c.噬菌体 d.清洗剂和杀菌剂的残留,发酵剂质量要求及活力控制 (2)发酵剂的质量要求 (3)发酵剂质量检查,第三节 酸乳生产,概念：酸乳（Yoghurt），即在添加（或不添加）乳粉（或 脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和 嗜热乳酸链球菌进行乳酸发酵而成的凝乳状产品，成品中必须 含有大量相应的活性微生物。 种类：根据成品的组织状态、口味、原料中乳脂肪含量、生 产工艺和菌种的组成等可以将酸乳分成不同类别。 (1)按成品的组织状态分类：分为凝固型酸乳和搅拌型酸乳. (2)按成品的口味分类：分为天然纯酸乳、加糖酸乳、调味酸 乳、果料酸乳、复合型或营养健康型酸乳、疗效酸乳等。 (3)按发酵的加工工艺分类：分为浓缩酸乳、冷冻酸乳、充气酸 乳、酸乳粉等。,酸乳加工工艺流程,乳酸菌纯培养物母发酵剂生产发酵剂 原料乳预处理标准化配料均质杀菌冷却加发酵剂 灌装在零售容器内发酵室发酵冷却后熟凝固型酸乳 发酵罐内发酵冷却添加果料搅拌灌装后熟搅拌型酸乳,酸乳生产常用的原辅料,原料乳要求：总菌数不高于500,000 cfu/ml，不含有抗菌素和 其他杀菌剂。酸度在18T以下，乳固体不得低于11.5。 酸乳生产中使用的原辅料 （1）脱脂乳粉：提高干物质含量，改善产品组织状态，促进乳 酸菌产酸，一般添加量为1%1.5。 （2）稳定剂：搅拌型酸乳生产中通常添加稳定剂。常用的稳定 剂有明胶、果胶和琼脂，添加量为0.1%0.5%。 （3）糖及果料：通常添加6.5%8%的蔗糖或葡萄糖。在搅拌型 酸乳中常常使用果料及调香物质，如果酱等。凝固型酸乳 中很少使用果料。,凝固型主要工艺要求,均质：均质所采用的压力一般为2025 MPa。 杀菌：杀菌条件一般为：90955min。 接种：乳杀菌后迅速降温到45左右，以便接种发酵剂。接种量根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比而定。一般生产发酵剂的接种量应为2%4%。接种前发酵剂应搅拌成均匀细腻的状态，不能有大凝块。,凝固型主要工艺,灌装：选择玻璃瓶或塑料杯灌装，玻璃瓶要先灭菌。 发酵：用保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的混合发酵剂时，温度保持在4142，培养时间2.54.0h（2%4%的接种量）。达到凝固状态时即可终止发酵。发酵温度应恒定，掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度及乳清析出。 冷却：发酵结束后应立即移入04的冷库中，迅速抑制乳酸菌的生长，以免酸度过高。在冷藏期间，酸度仍会有所上升，同时风味成分双乙酰含量会增加。发酵凝固后须在04贮藏24h再出售，一般最大冷藏期为714d。,搅拌型酸乳主要工艺,乳 冷介质 热介质 加热蒸汽 果料,搅拌型酸乳生产线 6-生产发酵剂罐 7-发酵罐 8-片式冷却器 9-缓冲罐 10-果料罐 11-混合器 12-灌装机,搅拌型酸乳主要工艺,工艺特点：搅拌型酸乳加工工艺基本与凝固型酸乳相同，其不同点：搅拌型酸乳多了一道搅拌混合工艺。根据加工过程中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和加料搅拌型酸乳。以下为不同工艺点： 发酵：搅拌型酸乳发酵在发酵罐中进行，发酵罐上部和下部温差不要超过1.5。,搅拌型酸乳主要工艺,冷却：酸乳完全凝固（pH4.64.7）后，搅拌前需要冷却。冷却过快则凝块收缩迅速，导致乳清分离；冷却过慢则产品过酸和添加的果料脱色。冷却可采用片式冷却器、管式冷却器等方式冷却。 搅拌：通过机械搅拌使凝胶体粒子直径达到0.010.4mm，使酸乳硬度和粘度及组织状态发生变化。,搅拌型酸乳主要工艺,搅拌的方法：使用宽叶片搅拌器搅拌，通常搅拌开始用低速，以后速度加快。 搅拌控制 a. 温度：搅拌的最适温度为07，但发酵乳降到07时间太长，通常在降到2025开始搅拌。 b. pH：搅拌应在pH值达4.7以下时进行，在pH4.7以上时搅拌，则因酸乳粘性不足而影响质量。 c. 干物质：乳干物质含量高有利于防止乳清分离。 d. 管道流速和直径：为减小凝胶体受到破坏，管道输送过程中应以低于0.5m/s 的层流形式出现，管道直径最好不变。,搅拌型酸乳主要工艺,混合、灌装：果蔬、果酱和各种类型的调香物质可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中加入。果料加入前应严格杀菌，既能控制微生物生长，又不能影响果料的风味和质地。混合好的酸乳可采用不同的灌装机进行多种形式的包装。 冷却、后熟：将灌装好的酸乳于07冷库中冷藏24h，该后熟过程促使芳香物质的产生和粘稠度的改善。,酸乳常见缺陷及控制方法 1.凝固型酸乳的常见缺陷及控制 (1)凝固不良或不凝固 a.乳酸菌生长受到抑制；原料乳干物质含量低；原料乳变酸而加碱中和 b.发酵的温度和时间控制不良 c.发酵剂活力低 d.加糖量过大而产生高渗透压 (2)乳清析出 a.原料乳热处理不当 b.发酵时间控制不好 c.其他 (3)风味不良 (4)霉菌污染,2.搅拌型酸乳的质量缺陷及控制 a.砂状组织 b.乳清分离 c.风味不正 d.色泽异常,第五节 酸乳饮料,酸乳饮料： 也称为发酵乳饮料，是以鲜乳或乳粉为原料，经乳酸菌发酵后，根据不同风味要求添加一定比例的蔗糖、稳定剂、有机酸或果汁、香精或无菌水等，按一定的生产工艺制得的发酵型的酸性乳饮料。,酸乳饮料的加工工艺,酸乳饮料的加工工艺,工 艺 要 点,原料乳的成分调整 发酵前将配料中的非脂乳固体含量调整至15%-18%，可通过添加脱脂乳粉或蒸 发原料乳或超滤或添加酪蛋白粉、乳清粉来实现。 果疏预处理 在制作果蔬乳酸菌饮料时，要首先对果蔬进行加热处理，以起到灭酶作用，通 常在沸水中放置68min。经灭酶后打浆或取汁，再与杀菌后的原料乳混合。,乳酸菌饮料的质量控制,饮料中活菌数的控制 乳酸菌活性饮料要求每毫升饮料中含活的乳酸菌100万个以上。欲保持较高活力 的菌，发酵剂应选用耐酸性强的乳酸菌种（如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌）。 为了弥补发酵本身的酸度不足，可补充柠檬酸，但是柠檬酸的添加会导致活菌 数下降，所以必须控制柠檬酸的使用量。苹果酸对乳酸菌的抑制作用较小，与柠檬 酸并用可以减少活菌数的下降，同时又可改善柠檬酸的涩味。 沉淀 (1)经均质后的酪蛋白微粒，因失去了静电荷、水化膜的保护，使粒子间的引力 增强，增加了碰撞机会，容易聚成大颗粒而沉淀。因此，均质必须与稳定剂配合使 用，方能达到较好效果。,(2)乳酸菌饮料中常添加亲水性和乳化性较高的稳定剂，稳定剂不仅能提高饮料的 黏度，防止蛋白质粒子因重力作用下沉，更重要的是它本身是一种亲水性高分子化 合物，在酸性条件下与酪蛋白结合形成胶体保护，防止凝集沉淀。此外，由于牛乳 中含有较多的钙，在pH降到酪蛋白的等电点以下时以游离钙状态存在，Ca2+与酪蛋白 之间发生凝集而沉淀，可添加适当的磷酸盐使其与Ca2+形成鳌合物，起到稳定作用。 (3)添加13蔗糖不仅使饮料酸中带甜，而且糖在酪蛋白表面形成被膜，可提高酪 蛋白与其他分散介质的亲水性，并能提高饮料密度，增加黏稠度，有利于酪蛋白在 悬浮液中的稳定。 (4)一般发酵生成的酸不能满足乳酸菌饮料的酸度要求，添加柠檬酸、乳酸、苹果 酸等有机酸类是引起饮料产生沉淀的因素之一。因此，需在低温条件下添加，添加 速度要缓慢，搅拌速度要快。酸液一般以喷雾形式加入。 (5)为了防止沉淀产生，还应注意控制好搅拌发酵乳时的温度。高温时搅拌，凝块 将收缩硬化，造成蛋白胶粒的沉淀。,乳酸菌饮料的质量控制,脂肪上浮 最好采用含脂率较低的脱脂乳或脱脂乳粉作为乳酸菌饮料的原料。 果蔬的质量控制 在生产乳酸菌饮料时，常常加人一些果蔬原料来强化饮料的风味与营养，由于这 些物料本身的质量或配制饮料时处理不当，会使饮料在保存过程中出现变色、褪色、 沉淀、污染杂菌等。因此，在选择及加人这些果蔬物料时应注意杀菌处理。另外，在 生产中可适当加人一些抗氧化剂，如维生素C、维生素E、儿茶酚、EDTA等，以增强果 蔬色素的抗氧化能力。,乳酸菌饮料的质量控制,杂菌污染 酵母菌和霉菌是造成乳酸菌饮料酸败的主要因素。酵母菌繁殖会产生二氧化碳， 并形成酯臭味和酵母味等不愉快风味。另外霉菌耐酸性很强，也容易在乳酸中繁殖 并产生不良影响。酵母菌、霉菌的耐热性弱，通常在60，5l0min加热处