发酵乳制品加工工艺PPT课件

-,1,第九章发酵乳制品加工工艺,-,2,本章内容第一节概述第二节发酵剂制备第三节凝固型酸乳加工工艺及质量控制第四节搅拌型酸奶的加工工艺,-,3,一、发酵乳及酸奶的概念,发酵乳的定义:IDF(1992年):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。,第一节概述,乳酸菌的定义：能分解乳糖产生乳酸的一大类细菌的总称。,-,4,我国酸乳的定义(GB193022003),以牛（羊）乳或复原乳为原料，添加适量砂糖，经巴氏杀菌后冷却，加入纯乳酸菌发酵剂，经保温发酵而制得的乳制品。（P124）纯酸乳：以乳或复原乳为原料，经脱脂、部分脱脂或不脱脂制成的产品。风味酸乳：用80以上乳或复原乳为主料，经脱脂、部分脱脂或不脱脂，添加食糖、天然果料、调味剂等辅料制成的产品。,-,5,1按成品的组织状态分类,凝固型酸奶（Setyoghurt）发酵过程在包装容器中进行，成品凝乳状态。搅拌型酸奶（Stirredyoghurt）发酵在发酵容器内进行，发酵后的凝乳搅拌成粘稠状，灌装。,二、酸奶（yoghurt)的分类,-,6,-,7,2按成品的口味分类,天然纯酸奶（Naturalyoghurt）产品只由原料乳和菌种发酵而成，不含任何辅料和添加剂。（欧洲）加糖酸乳（Sweetenyoghurt）产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。在我国市场上常见，糖的添加量一般为6%8%。,-,8,调味酸乳（Flavoredyoghurt）在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料而成。酸乳容器的底部加有果酱的酸乳称为圣代酸乳（Sandaeyoghurt）。果料酸乳（YoghurtwithFruit）成品是由天然酸乳与糖、果料混合而成。大粒果实酸奶,-,9,-,10,-,11,口味:橘子椰果、芦荟黄桃、菠萝+雪梨、橘子椰果、芦荟黄桃、樱桃+椰果、桑椹+椰果、苹果+葡萄、玉米笋+玉米粒,-,12,-,13,复合型或营养健康型酸乳酸乳中强化不同的营养素（维生素、食用纤维素等)或辅料（如谷物、干果、菇类、蔬菜汁等）而成。这种酸奶在西方国家非常流行，人们常在早餐中食用。疗效酸奶（CurativeEffectYoghurt）低乳糖酸奶、低热量酸奶、维生素酸奶、蛋白质强化酸奶。,-,14,-,15,-,16,抗癌活性作用降低血清胆固醇含量作用预防控制肠道感染作用对乳糖不耐症患者的易消化作用特殊营养作用,三、酸奶的营养保健功效,-,17,细菌乳酸菌、大肠菌等真菌酵母与霉菌病毒噬菌体抗生素对乳中微生物的影响,四、乳中的微生物,-,18,1细菌的形态,形态特征包括形状、大小、细胞的结构、运动性、芽胞和荚膜的形成。,-,19,细菌细胞的结构与运动性,-,20,芽胞的形成和荚膜的形成,芽胞是细菌自我保护和御防外界不利因素时的一种生存方式。芽胞的特点：耐热，不进行新陈代谢，在干燥的空气中能生存数年，而且对化学杀菌剂、抗菌素、干燥和紫外线比营养体有更强的抵抗力。,图示：细菌中芽胞形成的不同类型,图示：炭疽芽孢杆菌的芽孢,“粘稠”牛奶的现象有些杆菌和球菌被一浓厚的粘液层荚膜包围，尽管荚膜不会象芽胞那样有很强的抵抗力，但可以使细菌免受干燥条件的影响，只要这类微生物在乳中繁殖，就会使牛乳粘滑，导致出现“粘稠”牛奶的现象。,-,21,2细菌生长的条件,2.1营养细菌生长需要一定的营养，主要的营养材料是有机物，如蛋白质、脂肪和碳水化合物，另外还需要微量元素和维生素。有机物特点：必须能溶解于水，并且是低分子量的，以便能穿过细胞质膜被细菌所吸收。细菌如何吸收营养呢？,（一）微生物获取营养的途径微生物通过将酶类分泌于周围食品中取得营养，这些酶将不溶性的物质分解成简单的可溶性的、能穿过细胞壁的物质。有些微生物缺乏能分解外界物质的酶类，它们借助于其他微生物分解的外界物质生存。共生现象=两种微生物之间的固定的联合，互相依靠对方而生。抗生现象=相处中一种微生物产生抑制另一种微生物生长的物质。,（二)营养物质通过细胞膜的方式细胞质膜是半透性膜，具有选择渗透的特性。物质通过细胞质膜可能是被动的，也可能是主动的，细胞本身必须供应能量以使某些物质通过。被动吸收时，细胞周围环境给予被动过程以能量，渗透压起到重要作用。主动吸收时，细胞的代谢作用为物质的通过提供了所需的能量。,-,22,2.2温度,如果温度低于最低温度，会引起生长停止，但没有杀死细菌。在接近水冰点的温度，细菌活动停止，因为细菌细胞含水量较高，这些水此时也会冻结，细菌就不能再通过细胞膜吸收营养物质。,图示：细菌生长的温度条件,（1）低温对细菌的影响,-,23,（2）高温对细菌的影响,温度超过最高温度，细菌很快被杀死，在70/15-20s下，能杀灭大部分细菌。湿热杀菌比干热杀菌效果好。用120蒸汽处理30min，保证能杀死所有的芽胞，但在干热条件下必须在160保持2hr才能保证杀死100%的芽胞。,-,24,2.3细菌生长的其它条件,(1)水分活度的影响细菌一般在aw0.9时不能生长，而酵母菌在aw0.88时停止生长，霉菌在aw0.8时停止生长，但是低aw值不会抑制酶的活性。在奶粉制造中，按不同质量来调节最高水分含量，以便能长期贮存而不变质，这就要求奶粉的aw应该小于0.8（一般在0.2-0.3以下）。,(2)氧气许多微生物需要自由氧，使食物氧化产生所需要能量。微生物包括需氧微生物；厌氧微生物；兼性厌氧微生物。绝大多数微生物是需氧微生物,除去氧和空气就意味着控制或抑制其生长，如真空包装.厌氧菌若在有氧的条件下略长时间保存就会死亡。,(3)光照许多微生物直接暴露在太阳光下时将被杀死，因为紫外线能引起细菌的DNA和细胞蛋白的化学变化。紫外线常被用来对发酵室空气进行消毒。然而紫外线会引起食品的一些化学变化，所以并不直接用于食品的灭菌。,(4)渗透压与酸碱度细菌不耐高渗透压，即不耐浓的糖溶液和盐溶液，若处在这样的高渗溶液中，细菌细胞会脱水而干燥。细菌不能耐受强酸和强碱，细菌最适pH值接近中性，即pH6.8-7.4，霉菌适合低pH,4.5或更低。鲜奶的pH值通常为6.6-6.7之间，变酸的奶pH为4.6或更低。,-,25,3细菌的繁殖,细菌一般通过二分裂进行无性繁殖，如右上图所示。在适宜条件下，细菌的裂殖周期为20-30min，细菌繁殖的速度可用右边的公式表示。,-,26,细菌的生长曲线,生长曲线的形状，即各个阶段的长度和曲线梯度变化，随温度、营养供应及其它参数的不同而不同。,a延迟期，其原因可能是培养液中的细菌处于休眠状态，如它可能在接种前一直在低温下贮存。,d衰亡期,新细胞的形成完全停止，旧细胞相继死亡，最终几乎灭绝.。,c稳定期，培养液中积累有毒的代谢产物，细菌不断死亡，以致旧细胞的死亡和新细胞的形成达到平衡状态。,b对数生长期,迟缓期后细菌开始前几个小时的迅速繁殖，繁殖以对数速度进行。,-,27,4生物化学活性,4.1碳水化合物的分解碳水化合物的分解在水分子加入的同时分阶段进行。微生物的酶确定哪些碳水化合物能被分解，分解到什么程度。牛乳中乳糖水解变成单糖果糖和半乳糖，它们能被完全降解成CO2和H2O（通过有氧呼吸代谢），但更多的是进行发酵。牛奶中最重要的发酵形式有四种。,（一）乳糖的酒精发酵形成醇和气体，如乳糖被分解成酒精和二氧化碳，酒精发酵通常是在厌氧的条件下发生，并且主要是酵母和霉菌产生的。（二）乳糖的乳酸发酵形成乳酸，这种反应常用于干酪，酸奶和其它酸性产品生产。,（三）乳糖的大肠发酵生成多种产物，如乳酸、醋酸、丁二酸、甲酸、丁二醇、乙醇、CO2和氢气。（四）乳糖的丁酸发酵在严格厌氧条件下，梭状芽胞杆菌产生的，通过丁酸发酵乳糖被分解成丁酸，CO2和氢气，有时还能产生丁醇。,-,28,4.2蛋白质的分解,液体牛乳中蛋白质的分解主要分两个阶段进行称为胨化。（一）由凝乳酶引起牛奶的凝固(甜凝固对比于酸凝固)或凝结，牛奶的这种变质被称作甜凝固。这种缺陷在较高温度下贮存的巴氏杀菌奶中常见。（二）蛋白质分解是最终形成碱性的氨产物。干酪中游离氨基和氨的数量标志着蛋白质分解的进行、干酪老化和成熟的程度。颜色发青或者酪坯老化，表明干酪蛋白分解快，产生了大量氨产物。,-,29,4.3脂肪的分解,脂肪主要是被脂酶分解，在脂肪分解过程中，有的脂肪酸是挥发性的，释放出强烈的气味，例如，丁酸能放出特征性的异味。纯净的脂肪对微生物的分解有相对的抵抗性，但稀奶油和奶油形式的乳脂肪中包含了蛋白质、碳水化合物、矿物质等营养物质，所以对微生物是很敏感的。,-,30,4.4软磷脂的分解,卵磷脂，包含在脂肪球膜上的磷脂，是甘油、两个脂肪酸、磷酸和胆碱的化学组合物。蜡状芽胞杆菌的菌株能分泌卵磷脂酶，这种酶水解卵磷脂组成甘油二酸脂和磷酸化的胆碱。脂肪球膜裂开后，形成一不稳定的脂肪乳浊液团块，飘浮在牛奶或奶油的表面，牛奶或奶油的这种缺陷叫“乳脂块”或“奶油分层”。,-,31,4.5色素的产生,生色代谢是某些微生物的一个特性，并且生色在低温、有氧环境下进行。色素分为两种：内生色素、外生色素。三种基础色：类胡萝卜素、花色素、黑色素。微生物的名称常常用它所产生的颜色来表示，如金黄色葡萄球菌=金色的葡萄球菌。,-,32,4.6气味的产生,有些微生物能产生强烈的气味，如：霉菌：能产生一种烂味。放线菌：能产生泥腥味。酵母菌：能产生水果味。假单胞杆菌：能产生水果味或鱼腥味。大肠菌：能产生脏臭味。乳酸链球菌：能产生麦芽味。,-,33,5牛乳中的细菌,图1细菌进入乳头通道图2乳房发炎时牛奶被细菌严重污染,图1,图2,把每个乳头开始挤下的带有许多细菌的牛奶单独装带有黑罩的的容器中，在黑色背景下，病牛的絮凝奶很容易被发现。,-,34,5.1牛乳中的细菌数,将奶快速冷却到4，甚至更低到2，再结合挤奶情况，使隔日送奶成为了可能，在这期间奶罐应是绝热保温的。,图示温度对原奶中微生物生长的影响,Mo/ml,day,图示4下鲜奶中细菌生长,-,35,5.2乳酸菌,乳酸菌群包括球菌和杆菌，它们能形成长度不同的链状排列，但不能形成芽胞。乳酸菌具有兼性厌氧性，以乳糖作为碳源，它们发酵乳糖产生乳酸，同型发酵：终产物可能都是乳酸，异型发酵：可能生成醋酸、二氧化碳、酒精。,-,36,乳品工业中重要的乳酸菌,丁二酮乳酸链球菌和柠檬明串珠菌也分解柠檬酸，发酵生成CO2和双已酰。在干酪生产中，乳酸菌使柠檬酸和乳糖发酵而形成的二氧化碳聚集在干酪的孔穴中，形成了干酪中的孔眼。,生产发酵乳现在也用嗜酸乳杆菌和双歧杆菌，二者一起用或单独使用。这两种菌能够通过人胃残存下来，胃的pH值大约低到pH2，这些细菌能够在肠道中附着，抑制肠道内大肠菌和其它不良细菌的生长，有助于防御腹泻。,-,37,5.3大肠菌,大肠菌是兼性厌氧菌，能发酵乳糖生成乳酸，二氧化碳和氢气，它们还分解乳蛋白，产生一种不良的气味和滋味。,大肠菌在干酪生产中能引起严重的后果，除了影响风味外，在初期产生的大量发酵气体使干酪出现异常的结构：早期膨胀。大肠菌的发酵作用在pH6以下就会停止，这表明大肠的发酵作用是在干酪的新鲜阶段，即在乳糖未被完全分解时。,-,38,5.4丁酸菌,丁酸菌是一种能形成芽胞的厌氧菌，在牛奶中生长不良，但在干酪中却能迅速生长。干酪由于其发酵作用而损坏。,如何预防丁酸发酵呢？,当丁酸菌生成耐热性芽胞时，巴氏杀菌不能将其杀死，因此，在实际生产中，有必要采取特殊的生产工艺防止丁酸菌的发酵作用。,预防丁酸发酵的三种措施：（1）在干酪乳中加硝石(硝酸钾)，对丁酸菌具有抑制作用。（目前已被禁止）（2）食盐(氯化钠)对丁酸菌有很强的抑制作用。（3）离心除菌法，相对来说丁酸菌的芽胞较重，用离心力将它们从生产干酪用原料奶中分离出来。,-,39,5.5丙酸菌与腐败菌,丙酸菌根据形状的不同可分为若干类，它们不能形成芽胞，最适温度约为30，它们发酵乳酸盐生成丙酸、二氧化碳和其它产物。腐败菌能产生蛋白质分解酶，因此它们能逐渐分解蛋白质生成氨，这种分解过程通称腐败作用。它们中的某些菌能应用在乳品加工中，但大部分会带来问题。,-,40,真菌,1酵母菌酵母菌是球形，椭圆形或圆柱形的单细胞生物，酵母菌的大小差异很大，用于酿造啤酒的啤酒酵母直径达2-8m，长为3-15m。其它种类一些酵母细胞可能达到100m。,图示酵母细胞的结构,-,41,1.1酵母菌的繁殖,（一）酵母的无性繁殖酵母细胞一般通过出芽繁殖，一个芽殖体在母细胞的细胞壁上生长，细胞质流通于母细胞和芽体之间，最后该芽殖体通过双层细胞壁与母细胞隔开。,（二）酵母的有性繁殖某些种类的酵母通过形成孢子，子囊孢子和担孢子进行有性繁殖。两个细胞融合在一起，两个细胞核也融合在一起，随之核物质被分隔，在细胞内形成8个孢子，每个孢子都含有相同的DNA，当孢子成熟以后，被释放出来，萌发形成新细胞。,-,42,1.2酵母菌的生长条件,（1）营养酵母菌有一套胞内和胞外酶系统，用以将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质。（2）水分酵母菌必须有水才能存活，但酵母需要的水分比细菌少，对渗透压有相当高的耐受性。（3）酸度酵母菌能在pH值为3-7.5的范围内生长，最适pH值为pH4.5-5.0。,（4）温度在低于水的冰点或者高于47的温度下,酵母细胞一般不能生长。最适生长温度一般在2030之间。（5）氧气酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和水。在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。,-,43,2霉菌,霉菌有一个称为菌丝体的多分枝体，肉眼能看到的菌丝体是由大量的菌丝组成，菌丝之间可能有也可能没有隔膜，并呈分枝状。菌丝是霉菌的营养体，通常是无色的，能够分泌酶类，降解营养物质，见图示。,图示霉菌菌丝有的有横隔，有的没有,-,44,2.1霉菌的繁殖,霉菌通过各种孢子进行繁殖，同类霉菌可能既有无性繁殖，又有有性繁殖。无性孢子、分生孢子繁殖是最常见的繁殖法。繁殖速度很快，孢子非常小又非常轻，被风从一个地方带到另一个地方来传播霉菌，这很普遍，天天都在发生。,图示具有分生孢子梗的青霉菌丝产生孢子,-,45,2.2影响霉菌生长的外界因素,水分,其它,酸度,温度,氧气,水活性值,影响因素,-,46,2.3霉菌在乳品业中的重要性,（一）青霉菌属青霉菌属是最普遍的霉菌种类之一，形成孢子的菌丝在末端分枝，形状象一把刷子。有些种类的青霉菌在乳品加工中起重要的作用，它们具有很强的蛋白质和脂肪分解能力。,-,47,（二）乳霉菌属,乳霉菌白地霉介于酵母和霉菌之间，其繁殖类似于酵母，其菌丝最外部分分掉，如同出芽过程，其结构如图示。白地霉存在于发酵奶的表面，形成洁白柔滑的一层表皮，这种霉菌有助于半软质和软质干酪的成熟，在奶油中它可引起奶油的腐败。,-,48,噬菌体,1.1噬菌体的结构噬菌体只能通过电子显微镜才能看清，有一“头部”和一“尾部”大约为0.03-0.3m，噬菌体的结构如图所示。,-,49,1.2噬菌体的繁殖,噬菌体吸附在宿主细胞表面，并将DNA注入细菌细胞内(1)细胞“机器”再生产新的噬菌体的DNA和蛋白质(2,3)，聚集在细菌细胞内（4），然后细胞破裂，噬菌体被释放出来（5）。,-,50,1.3牛乳中噬菌体的影响,因为原奶中通常含有噬菌体，所以重要的是将用于发酵的奶，一般是脱脂奶加热到至少90，30min才能使噬菌体失活。图示噬菌体污染发酵剂后菌种生长情况,-,51,发酵剂菌种繁殖和噬菌体繁殖的比较,图中表示发酵乳被噬菌体污染将发生的变化。一个携带噬菌体但没有发生影响的细菌通过二分裂产生4个新的细菌，同时一个噬菌体已经生成22500个，难怪有时感染一个噬菌体经一段时间后，发酵剂的生长会突然消失。,-,52,抗生素对乳中微生物的影响,牛奶中可能含有治疗牛的乳房炎所残余的抗菌素，最常见的是青霉素，尽管规定抗菌素处理过的奶不要送到乳品厂，但可能会发现奶罐中的奶抗菌素含量很高。,右图图示说明即使很少量的青霉素一般也会对大多数发酵剂菌种有影响。,残留青霉素将导致的后果：（一）抑制或延缓所用发酵剂菌种的生长。（二）儿童食用污染抗菌素的奶后，对注射抗菌素过敏，并且将导致消化系统紊乱。,微生物青霉素(I.U)*/ml,乳酸链球菌0.1-0.25乳酪链球菌0.05-0.1嗜热乳链球菌0.01-0.05保加利亚乳杆菌0.25-0.5引子(混合发酵剂)0.25-0.5I.U=国际单位(青霉素引起细胞破裂),抑制一些微生物生长的青霉素含量,-,53,一、发酵剂的概念和种类（一）概念：发酵剂是指生产酸乳制品时所用的特定微生物的培养物。,-,54,（二）种类,1.按使用方法分直投式发酵剂乳酸菌纯培养物继代式发酵剂母发酵剂生产发酵剂,-,55,传统的菌种保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)1比1的混合菌种。益生菌：能促进人体健康且能在人体肠道内定植的一类微生物。,2.按使用菌种分,-,56,可用于保健食品的益生菌菌种名单（2005年7月1日起实施,国家食品药品监督管理局),两岐双岐杆菌、婴儿双岐杆菌、长双岐杆菌短双岐杆菌、青春双岐杆菌。德氏乳杆菌保加利亚种。嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌。,-,57,3.按配合形式分,单一菌种:只使用一种特征菌的发酵剂。混合菌种:含有两种及两种以上特征菌的发酵剂。如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1:1或:2比例混合的酸乳发酵剂。,-,58,酸乳发酵剂菌种的共生作用,酸乳生产中常用的发酵剂是保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的混合物。,使用混合菌种的目的,主要是利用其共生作用,提高发酵剂活力,缩短凝乳时间。,-,59,这种混合物在4050乳中发酵23h即可达到所需的凝乳状态与酸度。,任何单一菌株的发酵时间都在10h以上。原因就是因为保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌之间存在共生现象。,-,60,-,61,-,62,二、使用发酵剂的目的,-,63,-,64,四、发酵剂的制备,-,65,（一）基本知识,1.无菌操作环境无菌培养基无菌容器无菌操作过程无菌,-,66,2.培养基的选择,使用无抗生素残留的脱脂鲜乳或脱脂乳粉复原乳。为什么不用全脂鲜乳和全脂乳粉？因为全脂鲜乳和全脂乳粉中含有游离脂肪酸，游离脂肪酸可抑制发酵剂菌种的增殖。,-,67,-,68,（2）生产发酵剂的培养基90、60min；100、3060min杀菌。注意：水浴加热,3.培养基的制备,-,69,5.培养温度与时间通常选择4243，培养2.53.5h。,6.保存05下保存。脱脂乳中加1CaCO3，提高生存率。,4.接种量纯培养物和母发酵剂调制时可按13%接种,工业生产上需要快速出产品,接种量可增加，按35%接种。,-,70,（二）调制发酵剂必要的用具及材料,恒温干燥箱,高压灭菌器,恒温培养箱,超净工作台,振荡器,电冰箱,-,71,（二）调制发酵剂必要的用具及材料,乳酸菌纯培养物活化：带棉塞试管。母发酵剂容器：带棉塞的三角烧瓶（容量100300ml）。工作发酵剂容器：大型三角烧瓶（10003000ml）或发酵罐、发酵槽等。按生产量选择。,-,72,1.菌种的复活及保存。2.母发酵剂的制备。3.生产发酵剂（工作发酵剂）的制备。,种子,-,73,-,74,1.无菌滤头；2.无菌针头；3.母发酵剂容器；4.无菌中间发酵剂罐,无菌条件下将母发酵剂转移到工作发酵剂的容器,-,75,-,76,1.菌种比例球菌：杆菌1：12.培养基浓度以11%为基点,高浓度(20%以内)有利于杆菌生长,产酸量大;较低浓度有利于球菌生长。总乳固体含量11.5。,-,77,3.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。,-,78,5.清洗剂和杀菌剂的残留（如残留有效氯）。,残留有效氯抑制乳酸菌的最低浓度,6.抗生素残留抗生素耐热，如青霉素100/30min仅失活5%；含有抗生素的牛乳加热120/30min，仍能对乳酸菌有抑制作用。,-,79,几种发酵剂交替使用。使用抗噬菌体培养基使用噬菌体抗性菌。噬菌体污染判断10ml灭菌脱脂乳+3滴发酵剂，培养24h，不凝固，即为噬菌体污染。,7.噬菌体,-,80,（一）发酵剂的质量要求,1.组织状态凝块有适当的硬度、细滑、富有弹性；组织均匀一致,表面无变色、龟裂、气泡及乳清分离等现象。2.风味具有乳酸菌发酵特有的风味,不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。,-,81,3.凝块完全粉碎后,细腻滑润,略带粘性,不含块状物。4.接种后,在规定时间内产生凝固,无延长现象。5.活力测定符合规定指标。乳酸0.81%，90110oT。,-,82,(二)发酵剂的质量检查1.感官检查肉眼观察形态、颜色、乳清分离等。触觉或其他方法检查硬度、黏度、弹性等。味觉检查酸度是否不足或过度，风味是否异常。,-,83,2.化学检验,（1）滴定酸度：以0.81乳酸度为宜。,（2）挥发酸测定：取发酵剂250g，放入蒸馏烧瓶中用H2SO4，调节pH为2，收集蒸馏最初的水1L，用0.1mol/LNaOH滴定。,-,84,(3)丁二酮和3-羟基-2-丁酮测定（Hammer法，定性法）,取发酵剂2ml加等量的40NaOH和少量的肌酸混合，出现的红色层越强，则丁二酮和3-羟基-2-丁酮的含量越高。,-,85,3.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。,-,86,（1）酸度测定（Horrall-Elliker)高压灭菌复原脱脂乳中接种3%的发酵剂，37.8/3.5h，测滴定酸度，酸度达0.4%可认为有活力。（2）刃天青还原试验（Leber)取复原脱脂乳9ml，接种发酵剂1ml及0.005%的刃天青溶液1ml，36.7培养，35min以上完全褪色者为良好。,4.活力测定,-,87,传统的商业菌种（继代式菌种）缺点含菌量少(107108/g)；不能直接用于生产，需经过活化、扩增才能用上乳品生产；发酵剂用量大；制作过程繁杂，质量不易控制，容易污染杂菌和噬菌体，菌种比例随着传代数的增加而改变；导致酸奶质量不稳定和口感差，阻碍了酸奶制品的工业化生产。,-,88,直投式酸奶菌种指不需要经过活化、扩增而直接应用于生产的一类新型发酵剂。主要特点是活菌含量高(10101012/g)；保质期长；接种量少；发酵产品质量稳定；防止菌种的退化和污染；大大提高了发酵酸奶工业的劳动生产率和产品质量。,-,89,-,90,一工艺流程,第三节凝固型酸乳加工工艺及质量控制,-,91,洛阳巨尔乳业,丹麦APV酸奶灌装,芬兰全自动酸奶发酵,-,92,（一）原料乳的要求原料乳除按规定程序和方法验收外,还必须满足以下要求:1.总乳固体含量不低于11.5%，其中非脂乳固体含量不低于8.5%。为什么？总乳固体是原料乳的重要组成部分，总乳固体含量高，酸凝乳质地好，乳清析出少。总乳固体含量高，酸乳风味好。,-,93,不同总乳固体含量对酸奶质量的影响,-,94,乳固体含量不足时怎么办？添加脱脂乳粉；添加浓缩乳；对乳进行浓缩处理。,-,95,2.不得使用含有抗生素或残留有效氯等杀菌剂的鲜乳。为什么？,抗生素或残留有效氯抑制微生物的浓度,抗生素耐热，如青霉素100/30min仅失活5%。含有抗生素的牛乳，加热120/30min，仍能对乳酸菌有抑制作用。,-,96,牛乳凝固：无抗生素,牛乳不凝固：含有抗生素,小型凝乳培养实验取100ml待测牛乳无菌三角瓶中9095/5min冷却45加入34发酵剂45培养23h,-,97,3.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。,4.不得使用严重污染的牛乳。菌落总数500000cfu/ml,-,98,-,99,-,100,-,101,(三）预热、均质、杀菌、冷却,板式换热器,预热：为均质、杀菌作准备（5580）均质：原料充分混合；可以阻止贮藏过程中脂肪的分离，酸乳质地细腻，口感良好。杀菌：杀灭原料乳中的杂菌，确保乳酸菌正常生长繁殖；使牛乳中乳清蛋白变性，改善组织状态，防止成品乳清析出（9095/510min）。,-,102,GJJ-2/40型高压均质机,浙江亿天CGJB高压均质机,-,103,杀菌设备：,板式酸奶杀菌系统,-,104,丹麦APV杀菌系统（洛阳巨尔乳业）,-,105,（4）冷却冷却到菌种的适宜温度，为接种作准备。,保加利亚乳杆菌（L.B）:嗜热链球菌（S.T）4045保加利亚乳杆菌（L.B）:乳酸链球菌3037,-,106,1.发酵剂种类混合发酵剂。发酵时间23h。,-,107,2.接种量生产上常用的接种量为24。为什么？接种量2，产酸缓慢，易形成对菌种不良的生长环境；发酵时间长；乳酸杆菌得不到足够的生长，风味不佳。接种量5，产酸过快，酸度上升过高，给酸乳的香味带来缺陷；发酵过快，使产品组织状态带来缺陷，如乳清析出等。,-,108,3.方法目前是在密封系统中以机械方式自动进行发酵剂的添加。接种前充分搅拌发酵剂,使凝乳完全破碎。接种过程中无菌操作。接种后,充分搅拌10min,使菌种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。,-,109,-,110,（五）灌装1.灌装容器玻璃瓶、瓷瓶。塑杯和纸盒。,-,111,-,112,2.灌装要求及注意事项（1）接种后的牛乳应立即连续地灌装到零售容器中。速度要快（1.5h），防止乳温降低。否则会延长发酵时间，并影响产品风味。,-,113,（2）环境无菌车间：紫外线灯杀菌。传送带、操作台、地面：漂白粉消毒；奶箱、输奶管道：95热水消毒；（3）包装容器无菌玻璃瓶：漂白粉消毒；塑杯、铝箔盖：25双氧水。,-,114,（3）灌装设备预成型塑杯酸乳灌装机塑杯成型酸乳灌装机纸盒、纸杯灌装机玻璃瓶灌装机,上海佳诚包装机械设备制造有限公司（瓶装酸奶罐装机）。灌装范围：5ml-2L。,-,115,丹麦APV全自动酸奶灌装机（洛阳巨尔）,-,116,1.工艺参数,（1）发酵温度和时间：一般在4045，最适温度4243；时间23h。L.B、S.T的比例接近1:1。T40，S.T增殖，而S.T产酸能力弱，极限酸度为110115oT，酸味不足，硬度小，发酵时间长。T45，L.B增殖，而L.B产酸能力强，极限酸度为300400oT,酸味大，尖酸味，发酵时间短，香味不足。,（六）发酵,-,117,（2）发酵终点的判断,抽样观察。发酵一定时间后，打开瓶盖，观察酸乳的凝乳情况。测定酸度。若已基本凝乳，马上测定酸度,酸度达到6070T以上,则可终止发酵。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。,-,118,（七）冷却,1.冷却的目的迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生长，终止发酵过程，使酸乳的特征（质地、口味、酸度等）达到所设定的要求。,2.冷却方法（1）直接冷却：07冷藏室冷却。（2）两段冷却：室内冷却、冷库冷却。,-,119,（八）冷藏后熟,一般将酸乳终止发酵后冷藏1224h，这个阶段称为后熟期。香味物质的产生会达到高峰期。为什么冷藏1224h？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。试验表明冷却24h，双乙酰含量达到最高，超过24h又会减少。冷藏温度一般在27。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。,-,120,1.乳清析出2.凝固性差3.风味不良4.表面有霉菌生长5.口感差,三酸奶质量控制,-,121,一、乳清析出,-,122,-,123,（二）不凝固或凝固不完全,-,124,-,125,（三）风味不良正常酸奶风味酸奶的风味物质是一些羰基化合物和C2C8的挥发性的脂肪酸。主要有乳酸、乙酸、乙醛、双乙酰（丁二酮）、丙酮、羟基丁酮等。它们是由不同微生物在酸奶生产的不同阶段产生。,-,126,引起风味不良的原因及控制措施1.无芳香味芳香味主要来自发酵过程中产生的丁二酮等物质。（1）菌种选择、比例不当。混合菌种、合适的比例。（2）工艺参数不合适，如高温短时发酵。采用菌种适宜的发酵温度。（3）乳固体含量不足