课件：第三章酸乳.ppt

乳品加工技术,第三章 酸乳,第一节 酸乳概述 一、发酵乳制品的种类及其对人体健康的作用 (一) 发酵乳制品的种类 1、定义：发酵乳制品是以乳为原料，经乳酸菌或酵母等特定微生物发酵而制成的乳制品。（Cultured milk，Fermented milk ） 2、分类：根据所用微生物的种类及发酵作用的特点，发酵乳制品分为两大类：酸性发酵乳和醇性发酵乳。,（1）酸性发酵乳是单独用乳酸菌进行乳酸发酵，分解乳糖产生乳酸，并赋予产品特有的风味。 据杀菌与否，酸性发酵 乳分活菌制品和死菌制品。活菌制品包括酸奶、活性乳酸菌饮料、发酵酪乳等。死菌制品主要为乳酸饮料等。 (酪乳buttermilk是牛奶分离出的稀奶油通过搅拌得到奶油粒后排出的液体部分）,（2）醇性发酵制品是酵母菌的酒精发酵为主，配以乳酸菌的乳酸发酵，其代谢产物既有乳酸，又有乙醇，具有显著的乙醇风味，又称为酒精发酵乳，也称为乳酒。如牛奶酒（kefir）、马奶酒（koumiss）。,(二)发酵乳制品对人体健康作用,1.营养作用 通过微生物发酵，把部分的蛋白质分解成肽和氨基酸，有利于人体消化吸收 更多的游离钙、磷、铁更易吸收 产生更多的B族维生素,2.医疗保健作用,保持机体微生态平衡 缓解人体乳糖不耐症 降低胆固醇的作用 增强人体免疫力 延缓人体衰老,二、酸奶的定义及种类,1、定义：酸奶是指利用乳酸菌的作用，使乳进行乳酸发酵制成的凝乳状产品。是发酵乳制品中最重要的品种（yoghurt）。 2、酸奶的种类：根据生产工艺、产品状态、口味、菌种的组成、原料乳的脂肪含量等，酸奶可分为多种类型。,（1）根据成品的状态分,凝固型酸奶（set yoghurt）： 是在零售容器（包装容器）中发酵的产品，其凝块是均一的、连续的、半固体的凝乳状。 搅拌型酸奶（stirred yoghurt）：在发酵罐中发酵后冷却，将凝块打碎，呈低粘度的均匀状态。,（2）按成品的风味分,天然纯酸乳（natural yoghurt ）：以牛乳或乳粉为原料，脱脂、部分脱脂或不脱脂，经发酵制成的产品，不加任何辅料与添加剂，又称淡酸奶。 加糖酸乳：在原料乳中加入糖后经菌种发酵而成的。 调味酸乳：以牛乳或乳粉为主料，脱脂、部分脱脂或不脱脂，添加食糖、调味剂等辅料，经发酵制成的产品。 果料酸乳：以牛乳或乳粉为主料，脱脂、部分脱脂或不脱脂，添加天然果料等辅料，经发酵制成的产品。 复合型或营养型酸乳：通常是强化了不同的营养素（维生素、食用纤维素等）或加入了不同的辅料（谷物、干果等）。,（3）按原料中的脂肪含量分,全脂酸奶：含脂3.0%以上； 部分脱脂酸奶：含脂0.53.0%； 脱脂酸奶：含脂0.5%以下； 高脂酸乳：含脂7.5%左右。,（4）按发酵后的加工工艺分,冷冻酸奶：在酸乳中加入果料、增稠剂和乳化剂，然后进行凝冻处理而得到的产品，又称为酸奶冰淇淋。 浓缩酸乳：将一般酸乳中的部分乳清除去而得到的浓缩产品，因其除去乳清的方式与干酪类似，又称为酸乳干酪。浓缩酸乳呈固形物在24%以上。 充气酸乳：酸乳中加入稳定剂和起泡剂（通常是碳酸盐）后，经均质处理而成的酸乳饮料。 酸乳粉：在酸乳中加入淀粉或其它水解胶体后，经冷冻干燥或喷雾干燥加工而成的粉状产品。,（5）按菌种分,普通酸乳：通常指仅用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而成的产品。 双歧杆菌酸乳：内含双歧杆菌，如法国的“Bio”，日本的“Mil-Mil”等。 嗜酸乳杆菌酸乳：内含嗜酸乳杆菌。 干酪乳杆菌酸乳：内含干酪乳杆菌。,（6）按我国GB193022003酸乳卫生标准分,纯酸乳 风味酸乳（包括全脂酸乳、部分脱脂酸乳与脱脂酸乳）。 蛋白质含量：纯酸乳： 蛋白质 2.9； 风味酸乳：蛋白质 2.3 脂肪含量 纯酸乳：全脂酸乳3.0；部分脱脂0.5-3.0；脱脂 0.5； 风味酸乳：全脂 2.5；部分脱脂0.5-2.5；脱脂 0.5;,第二节 发酵剂（Starter）,一、发酵剂的种类 二、发酵剂的制备 三、发酵剂的质量检验和贮藏,一、发酵剂的种类, 发酵剂的概念与种类 使用发酵剂的目的 发酵剂用菌种的选择, 发酵剂的概念和种类,1、酸乳发酵剂的菌种： 嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌。 2、酸乳发酵剂的共生作用 保加利亚乳杆菌在发酵初期能分解蛋白质形成氨基酸（主要是缬氨酸）和多肽，它们是链球菌生长的基本因素，能促进嗜热链球菌的生长，而嗜热链球菌生长过程中产生的CO2和甲酸又能刺激保加利亚乳杆菌的生长。,3、发酵剂的概念： 发酵剂是指生产酸乳、干酪、奶油、奶酒等酸乳制品及乳酸菌制剂所用的特定微生物培养物。 1）乳酸菌纯培养物：又叫商业商种、商品发酵剂（Commercial culture, stock culture），从专门的发酵研究所购得的原始菌种。 2）母发酵剂（Mother culture）:商品发酵剂的扩大培养物，是生产发酵剂的基础。 3）中间发酵剂：是母发酵剂的活化产物，也是发酵剂生产的中间环节。 4）生产发酵剂（Bulk starter）：母发酵剂的扩大培养，是用于实际生产的发酵剂。,4、发酵剂的种类,1）根据所用菌种种类的多少，可分为：单一发酵剂和混合发酵剂。 单一发酵剂：由单一菌种调制的发酵剂。使用时先单独活化，再与其它种类的菌种按比例混合使用。 优点： a） 容易继代；便于保持、调整不同菌种的使用比例； b）在实际生产中便于更换菌株，特别是在引入新型菌株时非常方便； c）便于进行选择性继代； d）能减弱菌株之间的共生作用，从而减慢产酸的速度； e）冷藏条件下容易保持性状，液态母发酵剂甚至可以数周活化一次。,混合发酵剂：由两种或两种以上菌种调制的发酵剂。 传统发酵剂就是用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1:1或1:2的比例混合而成的。,2）根据发酵剂的物理形态分,液态发酵剂： 冷冻发酵剂： 直投式发酵剂：,直投式发酵剂,直投式发酵剂:为浓缩冻干菌种，不需要中间扩大培养。又叫一次性发酵剂。有不同的稠度水平和风味浓度的系列菌种，可使产品在生产和后酸化过程中所产生的风味和芳香味得以控制，并保持一致性，从而保证产品的质量均衡稳定。 自行培养发酵剂需要专门的设备，还需要专业的技术人员。使用直投式发酵剂不仅方便，而且产品质量稳定，总的来说生产成本降低。国内生产企业越来越多地选用直投式菌种，特别对中小型企业适宜。, 使用发酵剂的目的,乳酸发酵：乳糖转变成乳酸。 产生风味物质，如丁二酮、乙醛等，从而使酸乳具有典型的风味； 具有一定的降解蛋白质、脂肪的作用，改善风味，并使产品更利于消化吸收； 酸化过程抑制了致病菌的生长。, 发酵剂用菌种的选择,选择发酵剂应从以下几方面考虑。 产酸能力和后酸化作用 滋气味和芳香味的产生（风味特征、口感） 粘性物质的产生 （黏稠度） 蛋白质的水解性,二、发酵剂的制备, 制备发酵剂所需的用具及材料 发酵剂的制备方法, 制备发酵剂所需的用具及材料,1、常规微生物培养的用具及材料 2、制备发酵剂所需条件 1） 培养基的选择和制备 2） 菌种的选择和接种量 3） 培养时间和温度 4） 发酵剂的冷却与保存,培养基的选择和制备,培养基的选择： 选用优质、无抗生素残留的脱脂乳粉或全脂乳； 干物质含量：10%12%； 母发酵剂和中间发酵剂的培养基一般不用全脂乳； 工作发酵剂所用的培养基与生产酸乳所用原料相同；,培养基的选择和制备,培养基的制备： 脱脂乳 或新鲜全脂乳 热处理 冷却（430C）或复原乳 （900C，3045min 或1210C，15min）, 发酵剂的制备方法,1. 菌种的活化及保存 2. 母发酵剂的制备 3. 生产发酵剂的制备,1. 菌种的活化及保存,菌种通常保存在试管(液态发酵剂)或复合薄膜(粉状发酵剂)中，需恢复其活力（通过多次传代）。 1）移取菌种：1-2ml 2）保温培养：保温培养至凝固 3）充分活化：重复上两步多次。 在长期移植过程中，可能会有杂菌污染，造成菌种退化、老化、裂解。因此，菌种须不定期的纯化、复壮。,2. 母发酵剂的制备,母发酵剂、中间发酵剂的培养基一般用高质量无抗菌素残留的脱脂奶粉（最好不用全脂奶粉，因游离脂肪酸的存在可抑制发酵剂菌种的增殖）制备 培养基干物质含量为10%12% 培养基杀菌温度和时间：100保持30min或高压蒸汽灭菌（121，15min）,3. 生产发酵剂的制备,将脱脂乳、新鲜全脂乳或复原脱脂乳(总固形物含量10%-12%)加热到90，保持30min后，冷却到菌种要求的温度，接种母发酵剂，发酵到酸度0.8%后冷却到4。此时生产发酵剂的活菌数应达到11081109cfu/ml。 制取生产发酵剂的培养基最好与成品的原料相同，以使菌种的生活环境不致急剧改变而影响菌种的活力。 生产发酵剂的添加量为发酵乳的2%3%，最高不超过5%。,中间发酵剂和生产发酵剂制备的一般步骤,培养基的热处理 （900C、3045min 或者说1210C，15min,冷却（至接种温度）,贮存或使用,接种,保温培养（一般3-20h，严格控制温度，球菌：杆菌=4：1时 温度为400C左右，2：1时为450C，1：1时为430C）,冷却,乳酸菌纯培养物或中间发酵剂,4,6,7,5,8,9,10,4 5 6 7 8 9 10,HEPA：灭菌高效微粒空气,母发酵剂到中间发酵剂和中间发酵剂到生产发酵剂罐的无菌转运,典型的发酵剂无菌生产系统,（四） 制备发酵剂注意的问题,发酵剂的制备须在严格的卫生条件下 制作间最好有经过过滤的正压空气 操作前小环境要用消毒剂消毒,三、发酵剂活力影响因素,1、天然抑制物：抑菌素、凝聚素、溶菌酶。一般对热不稳定。 2、抗生素残留：生病使用抗生素药物35d或7d内有残留。 3、噬菌体： 4、清洁剂及杀菌剂的残留：主要是人为因素造成的。,（一）发酵剂的质量要求 乳酸菌发酵剂的质量，应符合下列各项指标要求： 1凝块应有适当的硬度，均匀而细滑，富有弹性，组织状态均匀一致，表面光滑，无龟裂，无皱纹，未产生气泡及乳清分离等现象。,四、发酵剂的质量要求与检验,2具有优良的风味，不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。 3若将凝块完全粉碎后，质地均匀，细腻滑润，略带粘性，不含块状物。 4按规定方法接种后，在规定时间内产生凝固，无延长凝固的现象。测定活力（酸度）时符合规定指标要求。 为了不影响生产,发酵剂要提前制备，可在低温条件下短时间贮藏。,（二）发酵剂的质量检验,1.感官检验 2.化学检验 3.微生物检验（显微镜检查） 4.发酵剂污染的检验 5.发酵剂活力测定 6.设备、容器的检查,1、感观检验,首先检查其组织状态、色泽及有无乳清分离等，其次检查凝乳的硬度，然后品尝酸味与风味，看其有无苦味和异味。 凝块应有适当的硬度，均匀而细滑，富有弹性，组织状态均匀一致，表面光滑，无龟裂，无皱纹，未产生气泡及乳清分离等现象。 具有优良的风味，不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。,2、化学检验,主要检查酸度和挥发酸。 对发酵剂的酸度进行检查：从发酵剂的酸生成状况或色素还原来进行判断。 酸乳发酵剂酸度一般在0.8%-1%左右为宜。,3、微生物检验,用革兰氏染色方法染色发酵剂涂片，并用高倍光学显微镜(油镜头)观察乳酸菌形态正常与否，以及杆菌与球菌的比例等。,4、发酵剂污染的检验,阳性大肠菌群试验检测粪便污染情况 乳酸菌发酵剂中不许出现酵母或霉菌 检测噬菌体的污染情况。 纯度可用催化酶试验，乳酸菌催化酶试验呈阴性，阳性是污染所致。,5、发酵剂活力测定,酸度检查法:在灭菌冷却后的脱脂乳中加入3%的发酵剂，并在37.8的恒温箱下培养3.5h，然后测定其酸度，若滴定乳酸度达0.8%以上，认为活力良好。 刃天青还原试验法：在9ml脱脂乳中加入1m1发酵剂和0.005%刃天青溶液1ml，在36.7的恒温箱中培养35min，如完全褪色则表示活力良好。,6、设备、容器的检查,对发酵剂所用设备、容器进行定期涂抹检验以判断清洗效果和车间的卫生状况。,乳酸菌纯培养物 母发酵剂 生产发酵剂 原料乳标准化 配料 过滤均质 杀菌 冷却 加发酵剂 灌装在零售容器内 发酵 冷却 入库（后熟） - 凝固型 发酵罐中发酵 冷却 搅拌 罐装 入库（后熟）- 搅拌型,一、酸乳生产工艺,第三节 酸乳加工,1工艺流程 2工艺技术及操作要求,（一）、凝固型酸乳,2、工艺技术及操作要求,1）原料乳验收：生产酸乳的原料乳必须是高质量的，不得使用病畜乳（如患乳房炎）；乳中不得残留抗生素、防腐剂；乳的 酸度在 18 0T 以下，杂菌数不高于50万CFU/ml，总干物质含量不得低于11.5%，其中非脂乳固体不低于8.5%。,优质原料是生产优质酸乳的第一步!,2）配料与标准化,纯酸乳要求蛋白质含量不低于2.9%，风味酸乳要求不低于2.3%。 脂肪根据产品标准要求调整。 增加干物质含量。,目的：改善风味，同时加糖可提高乳中干物质的含量和乳的稠度，有利于稳定酸乳的凝固性，使组织状态细致光滑。 一般添加量为4-7%左右。过多会使乳酸菌处于高渗状态，抑制其生长繁殖，过低会使酸乳产生尖酸味。应先将糖加热溶解后再加入原料奶中。,3）添加蔗糖,4）过滤、均质,采用双联过滤器或管道过滤器，条件差的可以用4-5层纱布过滤。 通过均质使乳脂、蛋白质颗粒细微化，均匀溶入乳中，提高消化吸收利用率，酸乳感官细腻，口感纯正浓香。 均质前应将原乳预热至6065 ，通常采用的压力以20MPa左右。,目的：杀灭原料乳中的杂菌，确保乳酸菌的正常生长和繁殖；钝化原料乳中对发酵菌有抑制作用的天然抑制物；热处理使乳中的乳清蛋白变性，以达到改善组织状态、提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的。 一般采用90-95、5min热处理效果最好。,5）杀菌,杀菌后原料奶应迅速冷却，冷却温度根据添加菌种而定，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵时为4245，采用保加利亚乳杆菌和乳酸链球菌时要冷却至32 35。 发酵剂添加量为原料奶的2% 4%，最大不得超过5%。,6）添加发酵剂,7）灌装、发酵,可根据市场需要选择玻璃瓶、纸杯和塑料杯。 在灌装前对玻璃瓶进行清洗消毒，一般用碱水浸泡后清洗，封装前蒸汽杀菌；塑杯和纸杯在生产过程中用紫外线杀菌。 发酵时主要控制发酵的温度和时间。保加利 亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂时，发酵温度 为42 43，培养时间2.54h；保加利亚乳 杆菌和乳酸链球菌为发酵剂时，发酵温度为33 35，培养时间8h左右。,发酵终点的控制是保证产品质量的关键环节， 一般发酵终点可依据如下条件来判断： 当酸度达到700T以上时；获得酸奶最佳芳香和最佳风味的pH范围是4.44.0。 酸乳已凝固，表面有水痕； 倾斜酸奶瓶或杯，奶变粘稠。 发酵时注意事项： 避免震动，否则会影响组织状态； 发酵温度应恒定，避免忽高忽低； 发酵室内温度上下均匀。,发酵好的凝固酸乳，应立即移入0 4的冷库中冷却，迅速抑制乳酸菌的生长，以免继续发酵而造成酸度升高。在酸乳生产过程中，发酵后使用冷却工艺的主要目的是为了终止发酵，使所得酸乳的特征（质地、口感、风味、酸度等）达到要求。 冷却后，在27冷藏后熟。冷藏是酸乳凝固后产香阶段，也是后成熟阶段，在冷藏期间，风味成分双乙酰含量会上升，赋予酸乳清凉爽口的风味。一般1224小时完成 10以下保藏和销售。一般最大冷藏期为714天。,8）冷却、后熟 及保藏,（二）、搅拌型酸乳加工,1、工艺流程 2、工艺要点 3、质量控制,1、工艺流程,原料乳 验收,过滤,配料搅拌,预热（60 ）,均质（25MPa）,杀菌（90 5min）,冷却（45 ）,接种（3）,发酵（41 44 2.5 4.0h）,冷却,搅拌混合,冷却后熟（5 8 ）,2、工艺要点,搅拌酸乳的工艺特点为：经过处理的原料乳在接种发酵剂后，先在发酵罐中发酵至凝固，再降温，搅拌破乳、冷却，分装到销售用小包装中。 搅拌型酸乳的加工工艺及技术要求基本与凝固型酸乳相同，其不同点主要是搅拌型酸乳多了一道搅拌混合工艺，这也是搅拌型酸乳的特点。 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。,与凝固型酸乳的不同点： 1）发酵:搅拌型酸乳的发酵是在发酵罐中进行。（应控制好发酵罐的温度，避免忽高忽低，发酵罐上部和下部温度差不要超过1.5）。 2）冷却:冷却在酸乳完全凝固(pH4.64.7)后开始，冷却过程应稳定进行，冷却过快将造成凝块收缩迅速，导致乳清