项目一 发酵乳制品

项目一发酵乳饮料加工技术 第一节发酵乳饮料生产技术 发酵乳制品和酸奶的起源 发酵乳制品是一个综合名称 包括诸如 酸奶 欧默 Ymer 开菲尔 发酵酪乳 斯堪的纳维亚酸奶 酸奶油 乳酒 以马奶为主 等 发酵乳的名称是由于牛奶中添加了发酵剂 使部分乳糖转化成乳酸而来的 发酵乳起源于近东 后来在东欧和中欧得以普及 最早的发酵乳可能是放牧人偶然做成的 乳在一些微生物作用下 变酸 并凝结 恰好这些细菌是无害的 产酸型的 而且不产毒素 阿尔卑斯山脉南岭的喜欢40 45 相对高温的微生物偶然落入到可能属于土耳其牧民的牛乳中 因此土耳其人叫它 Yogurut 酸奶 直到公元11世纪才衍变成如今的 Yoghurt 近代酸奶引起全球的关注和发展 保加利亚长寿村的科学发现乳酸菌保健作用的发现 酸奶的特点及其营养保健作用酸奶的生产是一个生物过程 有非常严格的要求 原料乳 优良菌种 环境乳酸菌生长的要求 抗生素 乳糖利用酸奶产品的要求 凝乳 风味益生菌 一发酵酸奶及乳酸菌饮料的概念 1 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 2 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 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 3 乳酸菌的定义 能分解乳糖产生乳酸的一大类细菌的总称 二酸乳的分类 1 按成品的组织状态分类酸奶可典型地分成以下几种 凝固型 在包装容器中发酵和冷却 搅拌型 在罐中发酵 包装以前冷却 饮用型 类似搅拌型 但包装前凝块被 分解 成液体 冷冻型 在罐里培养 象冰淇淋一样凝冻 浓缩型 在罐里培养 包装以前浓缩和冷却 2 按成品口味分类天然纯酸乳 naturalyoghurt 加糖酸乳 sweetenyoghurt 调味酸乳 flavoredyoghurt 果料酸乳 yoghurtwithfruit 复合型或营养健康型酸乳 3 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 4 4 按菌种种类分类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得到的产品 除此还有双歧杆菌酸乳 yoghurtwithbifidus 嗜酸乳杆菌酸乳 yoghurtwithacidophilus 干酪乳杆菌酸乳 yoghurtwithL casei 三发酵剂的概念和种类 1 概念 酸奶生产中发酵剂 starterculture 是指生产乳酸制品时所用的特定微生物培养物 2 按使用方法分为 直投式 乳酸菌纯培养物继代式 母发酵剂中间发酵剂生产发酵剂 3 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或者1比2的混合菌种 益生菌 4 酸奶中添加的益生菌 益生菌是指能促进人体健康且能在人体肠道内繁殖的一类微生物 在酸奶中使用的有 乳酸杆菌属 嗜酸乳杆菌双歧杆菌属 双歧 叉 双歧杆菌婴儿双歧杆菌青春双歧杆菌 5 酸奶发酵剂的要求 目前 许多专制发酵剂的实验室使用高科技生产出高质量的酸奶发酵剂 满足特殊风味和粘度的需要 能达到的成品特性为 高粘度 低乙醛 高pH值 低粘度 乙醛含量中等 适合于饮用酸奶等 四 发酵过程中的生物化学变化 1 分解乳糖产生乳酸2 产生挥发性的丁二酮 乙醛 醋酸 丙酸 乙醇 酯类 脂肪酸等 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 五凝固型酸奶生产工艺流程 原料乳 预处理 标准化 脱气 预热 浓缩 均质 杀菌 冷却 接种 发酵 冷却 后熟 贮藏 灌装 1生产发酵剂罐2缓冲罐3香料罐4混合罐器5包装6培养 1 原料乳的要求及标准化 1 1原料乳 可使用鲜乳或乳粉 乳粉 水 1 9 复原乳 1 2原料乳的卫生要求 用于酸奶生产的牛乳必须具有最高卫生质量 细菌含量低 无阻碍酸奶发酵的物质 牛乳不得含有抗生素 噬菌体 CIP清洗剂残留物或杀菌剂 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 1 3原料乳的理化指标要求 干物质含量 DM 总乳固体不低于11 5 其中非脂乳固体不低于8 2 干物质的增加 尤其是蛋白质和乳清蛋白比例的增加 将使酸奶凝固得更加结实 乳清也不容易析出 1 4标准化的目的 原料乳DM可能存在着较大的差异1 5常用的对DM的标准化最常用的方法是 蒸发 经常蒸发掉占牛奶体积的10 20 水分 添加脱脂奶粉 通常为3 以上添加炼乳添加脱脂奶的超滤剩余物 乳清类物质 2 砂糖 葡萄糖和甜味剂 2 1国内生产的酸乳一般都要加糖 加量一般为5 9 2 2糖的添加方法 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 先溶糖 杀菌 过滤后按比例加入杀菌后的牛乳中 2 3在接种 培养期以前添加过多的糖 超过10 会对发酵产生不利的影响 过多的糖会改变牛乳的渗透压 2 4常用的添加物是糖浆状 加工过的或是成酱状的水果或浆果 果料的添加量大约为15 18 其中含糖量为50 3 稳定剂 稳定剂主要成分为亲水性胶体 能结合乳 它们能增加酸奶的稠度 防止乳清析出 正常情况下 天然酸奶不需要添加稳定剂 因为它会自然形成具有高粘度的 结实的 稳定的胶体 在果料酸奶里可加稳定剂 而发酵凝乳后需要巴氏杀菌的酸奶产品则必须添加稳定剂 常用的稳定剂有 明胶果胶琼脂变性淀粉 4 脱气 预热 均质 杀菌 冷却 4 1脱气 添加奶粉的标准化方法必须在随后进行脱气处理 以减少牛奶中的空气 脱气的目的 改善均质机的工作条件减少热处理过程中产生沉淀物提高酸奶的粘稠性和稳定性去除挥发性的异味 4 2均质 防止奶油上浮 并保持乳脂肪均匀分布 改善酸奶的稳定性和稠度 获得良好的质感 均质的目的 控制脂肪上浮 均质原理 均质机原理图 4 3杀菌 热处理杀菌的目的和功能 杀灭微生物 为发酵提供无菌的环境改善作为培养基的牛奶的性能保证成品酸奶的凝块结实增加酸奶凝乳的黏度 防止成品乳清析出通常工艺条件 90 95 5min热处理过程中的生物化学变化 乳清蛋白变性70 80 乳清蛋白与酪蛋白结合得更好 使酸奶成为一个稳定的凝固体 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 参见样图 预热 真空浓缩 均质 杀菌 冷却的设备流程 1平衡罐2片式热交换器3真空浓缩罐4均质机5保温管图 发酵乳制品的一般预处理 各段的工艺参数 预热 第一段60 70 第二段90 真空浓缩 对DM进行标准化 牛奶中有10 20 的水分被蒸发 总DM含量将增加1 5 3 0 而牛乳温度下降至70 左右 均质 20 25MPa物料温度 60 70 杀菌 保温式杀菌或UHT杀菌90 95 5min冷却 冷却至低于10 最好5 输送到一个 二个或更多的罐里 接着进行接种 再彻底搅拌混匀 包装以前牛乳经过板式热交换器加热至培养温度 生产发酵剂也可提前加入 然后加热至培养温度45 冷却阶段不是直接冷却至培养温度 45 的原因 凝固型酸奶 预处理的能力较大而与包装能力较小 为了防止牛乳在较高的温度 45 下停留时间过长 在那么应冷却到10 以下 最好是5 待接种后再加热至培养温度 5 接种 5 1发酵剂的制备 适用于继代式培养菌种生产酸奶 工厂利用几个连续的步骤将母发酵剂培养繁殖成自己的生产发酵剂 生产发酵剂罐 种子罐 无菌设计 全密封 带冷热夹套 可以对进入罐中的空气进行灭菌 耐热的固定pH计 种子罐结构图 5 2接种投入DVS菌种或者接入已经扩大培养后的生产发酵剂 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3 5 5 灌装 调味 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 1培养罐2片式热交换器3加香4管道混合器5包装 6 发酵 生产型发酵剂的用量 2 5 3 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3 0 3 5h 在最后的2 2 5hr期间 产品不能遭受机械扰动 因为这时最容易出现乳清分离 混合培养室和冷却隧道 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 70 T以上 则可终止发酵 最终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 当达到理想的pH值时 pH4 2 4 5 酸奶必须迅速降温至15 22 在30分钟内温度应降至35 左右 在接着的30 40分钟内把温度降至18 20 最后在冷库把温度降至5 产品贮存至发送 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 为确保成品具有理想的粘稠度 冷却的条件需要柔和 冷却方式有冷却室静止冷却和冷却隧道连续冷却两种方式 8 冷藏后熟 冷藏温度一般在2 7 最佳为5 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 六搅拌型酸奶工艺流程 搅拌 发酵 贮藏 灌装 冷却 原料乳 预处理 标准化 脱气 预热 浓缩 均质 杀菌 冷却 接种 为了减少设备的成本 凝固型酸奶和搅拌型酸奶的生产可以使用同一加工线 从牛奶的预处理到冷却至培养温度 工艺是一样的 1生产发酵剂罐2发酵罐3片式冷却器4缓冲罐5果料 香料6混合器7包装图 搅拌型酸奶的生产线 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 1 1 发酵设备 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 1 2 发酵过程工艺参数及控制 典型的搅拌型酸奶生产的培养时间为2 5 3hr 42 43 使用的是普通型生产发酵剂 接种量2 5 3 培养时间短 说明增殖速度快 典型的酸奶菌种继代时间在20 30分钟之间 为了获得最佳产品 当pH值达到理想的值时 必须终止发酵 产品的温度应在30分钟内从42 43 冷却至15 22 当浓缩 冷冻和冻干菌种直接加入酸奶培养罐时培养时间在43 4 6hr 考虑到其迟滞期较长 2 冷却破乳 2 1冷却目的 在培养的最后阶段 已达到所需的酸度时 pH4 2 4 5 酸奶必须迅速降温 这样可以暂时阻止酸度的进一步增加 同时为确保成品具有理想的粘稠度 对凝块的机械处理必须柔和 2 2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 夹套冷却 利用发酵罐的搅拌桨搅拌 同时夹套中通入冷水冷却 搅拌速度不应超过48r min 从而使凝乳组织结构的破坏减小到最低限度 以保持成品具有理想的粘稠度 连续冷却 冷却是在具有特殊板片的板式热交换器中进行 这样可以保证产品不受强烈的机械扰动 为了确保产品质量均匀一致 泵和冷却器的容量应恰好能在20 30min内排空发酵罐 2 3冷却温度 通常发酵后的凝乳先冷却至15 22 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 当生产批量大时 充填所需的时间长 应尽可能降低冷却温度 如果发酵剂使用的是其它类型并对发酵时间有影响 那么冷却时间也应相应变化 冷却的酸奶在进入包装机以前一般先打入到缓冲罐 2 4为避免泵对酸乳凝乳组织的影响 冷却之后在往包装机输送时 应采用高位自流的方法 而不使用容积泵 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 果料计量泵与酸奶给料泵是同步运转的 果料混合装置 果料和香料可在酸奶从缓冲罐到包装机的输送过程中加入 这是通过一台可变速的计量泵连续地把这些成分打到酸奶中 经过混合装置混合 混合装置的设计是静止和卫生的 并且保证果料与酸奶彻底混合 果料计量泵和酸奶给料泵是同步运转的 七饮用型酸奶 乳酸菌饮料 工艺流程 配料 发酵 冷却 香料 酸味料 水 稳定剂 砂糖 溶解 均质 无菌灌装 UHT灭菌 均质 无菌灌装 冷却 均质 无菌灌装 巴氏杀菌 图 饮用型酸奶生产线 A均质和冷却货架期 2 3周冷藏B均质 巴氏杀菌 无菌包装货架期 1 2个月 冷藏 C均质UHT处理 无菌包装货架期 室温几个月 2 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 水53 35 3 乳酸菌饮料典型成品标准 蛋白质1 0 1 5 脂肪1 0 1 5 砂糖10 稳定剂0 4 0 6 总固体15 16 PH3 8 4 2 4 饮用型酸奶的货架期 酸奶混合可用不同的方法 取决于产品需要的货架期 由于酸奶趋向于大规模的集中生产 市场范围扩大 产品运输距离加大 在某些情况下 销售区域太大 以致每周交货一次才经济合理 这样反过来要求产品货架期比较长 在某些国家维持冷链的完整性比较困难 因此需要对酸奶杀菌 使它能在室温下保存 延长发酵乳制品货架期有二种方法 在无菌条件下进行生产和包装 对包装前或包装后的成品进行热处理 饮用型酸奶常见的三种工艺A发酵调配后均质 冷却 无菌包装获得的是含有活菌的产品 均质和冷却均需要在无菌条件下完成 货架期 2 3周 需要在冷藏条件下贮存 B发酵调配后均质 巴氏杀菌 无菌包装获得的是不含有活菌的产品 货架期 冷藏 1 2个月 C均质 UHT灭菌 无菌包装获得的是不含有活菌的产品 货架期 室温3 6个月 八酸奶生产的无菌设计 1 无菌生产的目的 控制和防止杂菌生长2 主要控制的微生物 霉菌 酵母菌 这些微生物会毁坏产品 因为它们能在酸性环境中生长和繁殖 使产品乳清析出 并带有异味 3 主要控制措施 彻底清洗和对产品接触的所有表面进行灭菌 无菌生产的特点是在无菌条件下进行 采用无菌空气加压的无菌罐 自控无菌阀 用于加果料的无菌计量装置和无菌灌装机 这样能防止空气中微生物的污染 大大延长了产品的货架期 4完成 无菌罐 的空气过滤系统 一个供应四个罐的空气过滤系统组成 一个风扇 大约运送400m3 h的过滤空气 平均每个罐m3 h 一个 完全过滤器 能拦住大于0 3微米的颗粒 这将挡住绝大部分微生物 因为球菌 杆菌和真菌 酵母和霉菌 的平均直径分别是0 9 0 25 10和3 15微米 一个放置过滤器的外壳箱 一根总导管 四根连接管道 阀和压力表 每一个供给无菌空气的系统或罐都配装一个额外的空气导管和一个安全系统 以防止罐清洗后 温度降低导致真空 从而引起罐体破坏 空气的速率大约为0 5m s 罐内的正压大约为5 10米水柱 约0 05 1bar 通常过滤器是放在加工车间 这样室内空气的所有污染颗粒都全部滤出 从而创造一个 净室 条件 同样的系统可用于微生物实验室 医院手术室和制药厂 5 酸奶的热处理酸奶的热处理延长了它的货架期 钝化发酵细菌和它们的酶 杀死污染菌 如酵母和霉菌 加热至70 75 可杀死酸奶中所有的致病菌 在搅拌型酸奶生产中 从发酵罐里出来的酸奶在热交换器中加热到72 75 并保持几秒种后冷却 为了防止再次污染 应进行无菌包装 凝固型酸奶可在特殊的巴氏杀菌室中经72 75 加热5 10min 在许多国家 酸奶被定义为一种到消费时仍有微生物活性的产品 这就意味着不能对成品进行热处理 在某些国家 法律规定禁止使用添加剂或只允许限量使用 九 总结 影响酸奶产品质量的因素 为了生产出理想的风味 香味 稠度 外观 无乳清析出和长货架期的高质量的产品 在生产过程中必须仔细的控制各种可能发生的影响 牛奶的选择 牛奶的标准化 乳类添加物 脱气 均质 热处理 发酵剂的选择 发酵剂的制备 工厂设计 作业 1发酵乳和酸乳的定义2酸奶的特点及其营养意义3酸奶的分类及其依据4凝固型酸奶的生产工艺流程5用于生产酸乳的原料乳的质量要求6用于生产酸乳的原料乳的标准化的目的 要求及其方法7牛乳均质的目的及其作用8牛乳杀菌的目的及其作用 9凝固酸乳的发酵工艺过程及其终点判断10凝固酸乳冷却的目的及其工艺过程11酸乳冷藏的后熟期是指那一阶段 后熟期对于酸乳的品质有何意义12搅拌酸乳的生产工艺流程13搅拌酸乳的冷却破乳 搅拌 过程是如何实现的 简述其工艺过程14简述饮料型酸奶的三种主要生产工艺 从发酵结束后开始 不同工艺生产出的产品其品质和货架期有何区别15影响酸奶品质的因素主要有哪些 第二节酸奶发酵剂的制备 一 发酵剂的定义发酵剂是指用于制造酸奶 酸奶油 开菲尔等发酵乳制品以及制作奶油 干酪等乳制品的细菌培养物 乳杆菌 乳球菌 明串珠菌 双歧杆菌 酵母 乳霉菌 二 发酵剂发酵过程中的生物化学反应1 乳酸发酵 干酪奶油发酵乳 2 产生风味物质 如丁二酮 乙醛 醇类 酯类 3 降解脂肪4 蛋白质分解5 丙酸发酵6 酒精发酵7 产生抗菌素 抑菌肽 乳酸链球菌素 三 发酵剂发酵的营养学意义1 风味的改善 发酵的结果 细菌产生一些能赋予产品特性如酸度 pH 滋味 香味和粘稠度等的物质 2 保存期和可消化性的改善 当乳酸菌发酵乳糖成乳酸时 引起pH值下降 延长了产品的保存时间 改善了产品的营养价值和可消化性 四 发酵剂的分类1 根据最适合生长温度的不同 可把发酵剂种类分成 嗜温菌 最适合生长温度20 30 嗜热菌 最适合生长温度40 50 2 根据所含菌株的数量发酵剂可分成 单菌株型 只含细菌的一个菌株 混合菌株型 几个菌株的混合物 每一菌株有各自的特性 3 乳品厂使用的均为各种各样形式的商品发酵剂 商品发酵剂均为混合发酵剂 根据其形态 分为 液态 为培养母发酵剂 目前很少 深冻 浓缩发酵剂 为培养生产发酵剂 粉状的 冻干的 浓缩发酵剂 为培养生产发酵剂 易溶的 深冻 超浓缩发酵剂 直接用于生产 五 几种代表性的发酵剂菌株乳脂链球菌 乳酸乳球菌乳脂亚种 切达干酪 弗塔干酪 酸奶油乳酸链球菌 乳酸乳球菌乳酸亚种 农家干酪 夸克噬柠檬酸明串珠菌 肠膜明串珠菌乳脂亚种 酸奶油乳酸链球菌 乳酸乳球菌乳酸亚种 霉菌成熟干酪噬柠檬酸明串珠菌 肠膜明串珠菌乳脂亚种 发酵乳酪丁二酮链球菌 乳酸乳球菌丁二酮亚种 酸奶油嗜热链球菌 唾液链球菌嗜热亚种 酸奶保加利亚乳杆菌 德氏乳杆菌保加利亚种 莫扎瑞拉干酪嗜酸链球菌 唾液链球菌嗜热亚种 埃门塔尔干酪 图 酸奶中的细菌 左图保加利亚乳杆菌 右图嗜热乳酸链球菌 六 发酵剂的繁殖阶段 近几年 浓缩发酵剂已直接用于制作生产发酵剂或直接用于生产 目前 不需要任何进一步繁殖 可直接用于生产的经特殊设计 浓缩的发酵剂 DVS 已经在乳品厂推广 图 用冻干菌种或冷冻菌种制作生产发酵剂 2 许多乳品厂以前仍然通过几个连续的步骤把母发酵剂培养繁殖成自己的生产发酵剂 工艺有二个或几个阶段 各个繁殖阶段的发酵剂的名称如下 商品发酵剂 主发酵剂 乳品厂从实验室购买的源发酵剂 母发酵剂 在乳品厂 从主发酵剂繁殖培养的第一代发酵剂 母发酵剂每天都要做 而且因其名称所指 它是乳品厂所有发酵剂的起源 中间发酵剂 在制作大量生产发酵剂过程中的中间步骤 生产发酵剂 用于生产中的发酵剂 图 发酵剂的制作步骤 1商品菌种2母发酵剂3中间发酵剂4生产发酵剂 七 发酵剂制备技术 1 场地 环境和设备要求发酵剂的制备要求极高的卫生条件 要把可能传染的酵母菌 霉菌 噬菌体的污染危险降低到最低限度 母发酵剂应该在有正压和配备空气过滤器的单独房间中制备 对设备的清洗系统也必须仔细地设计 以防清洗剂和消毒剂的残留物与发酵剂接触而污染发酵剂 中间发酵剂和生产发酵剂可以在离生产近一点的地方或在制备母发酵剂的房间里制备 发酵剂的每一次转接最好在无菌条件下操作 2 工艺中的各个阶段中间发酵剂和生产发酵剂的制备工艺与母发酵剂和制备工艺基本相同 它包括以下步聚 培养基的热处理冷却至接种温度接种培养冷却贮存 3 培养基的要求 制备发酵剂最常用的培养基是脱脂奶 但也可用特级脱脂奶粉按9 12 的干物质 DM 制成的再制脱脂奶替代 用新鲜的或再制脱脂奶做培养基的原因是发酵剂风味方面的反常现象更易表现出来 某些乳品厂也使用精选的高质量鲜奶做培养基 4 培养基的热处理发酵剂制备的第一个阶段是培养基的热处理 即把培养基加热到90 95 并在此温度下保持30 45分钟 热处理能改善培养基的一些特性 破坏了噬菌体消除了抑菌物质蛋白质发生了一些分解排除了溶解氧杀死了原有的微生物 5 冷却至接种温度加热后 培养基冷却至接种温度 接种温度根据使用的发酵剂类型而定 一般按照商品发酵剂生产商推荐的温度或是根据经验决定最适温度 在培养多菌株发酵过程中 即使与最适温度有很小的偏差 也会对其中一种菌株的生长有益而对其他种不利 结果是使成品不能获的理想的典型特征 常见的接种温度范围 嗜温型发酵剂为20 30 嗜热型发酵剂为42 45 6 接种经过热处理的培养基 冷却至所需温度后 再加入定量的发酵剂 这就要求接种菌确保发酵剂的质量稳定 接种量 培养温度和培养时间在所有阶段 母发酵剂 中间发酵剂和生产发酵剂中都必须保持不变 与温度一样 接种量的不同也能影响会产生乳酸和芳香物质的不同细菌的相对比例 因此接种量的变化也经常引起产品的变化 所以每个生产厂家必须找出最适合实际情况的特殊生产工艺 7 培养当接种结束 发酵剂与培养基混合后 细菌就开始增殖 培养开始 培养时间是由发酵剂中的细菌类型 接种量等决定 发酵时间为3 20小时 温度必须严格控制 不允许污染源与发酵剂接触 在培养中 细菌增殖很快 同时发酵乳糖成乳酸 如果该发酵剂含有产香菌 在培养期间还会产生芳香物质 如 丁二酮 醋酸和丙酸 各种酮和醛 乙醇 酯 脂肪酸 二氧化碳等 培养过程中保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的共生关系 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌 在共生中共存 共同形成酸奶的理想特性如pH值 风味 香味和稠度 大多数酸奶中球菌和杆菌的比例为1 1或2 1 杆菌永远不允许占优势 否则酸度太强 乙醛被认为是酸奶中风味物质的标志成分 而乙醛主要是由保加利亚乳杆菌产生 但是 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌共同生长产生的乙醛比率比保加利亚乳杆菌单株生长时产生的乙醛要高的多 图 培养温度对杆菌与球菌数量的影响绿色 乳杆菌棕色 乳链球菌最佳温度 43 图 嗜热链球菌和保加利亚乳杆生长时产生物质的生成曲线 接种量2 5 8