第16讲-发酵乳制品的加工.ppt

1,第16讲发酵乳制品的加工,2,1概述,1.1概念发酵乳：指以牛乳或含有同等无脂乳固体的其他乳（羊乳、马乳等）为原料，经乳酸菌（乳酵母）发酵而形成的具有特殊风味的糊状或液状产品。世界乳品协会（IDF）明确规定，乳固体含量8%以上，乳酸菌或乳酵母活菌数在1000万个/ml以上，大肠菌群属阴性。,3,1.2发酵乳的种类,1）按产品的形状、风味及制法不同分为3类（1）天然酸奶（淡酸奶）（2）调味酸奶（3）果浆酸奶：圣诞酸奶和搅拌型酸奶2）根据产品的化学成分即根据脂肪和非脂乳固体含量，FAO和WHO标明可以根据脂肪含量分为3种（1）全脂酸奶3.0%以上（2）半脱脂酸奶1.5%-3.0%（3）脱脂酸奶0.5%以下,4,3）根据发酵后再加工（1）冷冻酸奶（2）疗效酸奶（3）浓缩或干燥酸奶：浓缩酸奶总固形物约在24%（乐口托福）；干燥酸奶含水量约为6%左右（酸乳粉）。,5,4）根据所用微生物种类和发酵作用（1）酸性发酵乳：酸奶（保加利亚）；发酵酪乳（美国）；嗜酸菌乳（德国）；双歧杆菌乳（德国）；保加利亚乳（保加利亚）；冰岛酸乳（冰岛）。（2）醇性发酵乳：牛乳酒（Kefir）高加索；马乳酒（Koumiss）中亚；蒙古乳酒蒙古（3）酸性奶油：格拉德菲尔斯堪的纳维亚半岛；（4）浓缩发酵乳：乐口托福斯堪的纳维亚半岛。,6,干酪：也属发酵乳制品（除乳酸菌发酵剂外，还有用霉菌、酵母发酵剂）,7,2.1酸奶的营养价值,1)营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，而且优于鲜乳。2)调节人体肠道中的微生物菌群平衡，抑制肠道有害菌生长。,2酸奶,8,3)降低胆固醇水平4)合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。,5)缓解“乳糖不耐受症”。6)有美容、润肤、明目、固齿等作用。,9,2.2酸奶的定义及分类,（1）定义在添加（或不添加）乳粉的乳中，由于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。,10,（2）酸奶的分类,按成品的组织状态分类凝固型酸乳搅拌型酸乳,11,按成品口味分类浓缩酸乳冷冻酸乳充气酸乳酸乳粉,12,按菌种种类分类双歧杆菌酸乳嗜酸乳杆菌酸乳干酪乳杆菌酸乳,13,按我国GB193022003酸乳卫生标准，将酸乳分为纯酸乳、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;,14,2.3酸乳生产用原料,主要原料：乳、乳粉、甜味剂、稳定剂、发酵剂、香精、果料等。,15,3发酵剂（Starter）,16,3.1发酵剂的概念和种类,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（Commercialculture,stockculture），从专门的发酵研究所购得的原始菌种。2)母发酵剂（Motherculture）:商品发酵剂的扩大培养物，是生产发酵剂的基础。3)生产发酵剂（Bulkstarter）：母发酵剂的扩大培养，是用于实际生产的发酵剂。,17,根据所用菌种种类的多少，发酵剂可分为：单一发酵剂：由单一菌种调制的发酵剂；混合发酵剂：由两种或两种以上菌种调制的发酵剂。,18,3.2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。,19,3.3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；粘性物质的产生；蛋白质的水解性。,20,3.4.1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。,3.4发酵剂的制备,21,1.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。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。,3.4.2发酵剂的制备方法,22,2.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）。,23,3.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%。,24,4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。,25,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。,3.4.3发酵剂的质量要求与检验,1、发酵剂的质量要求,26,2）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。,27,1）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发酵剂的质量检验,28,2）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%以上。,29,3）微生物检验,用革兰氏染色或Newmans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。,30,3.4.4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。,31,3.4.5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。,32,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。,33,4.1工艺流程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,4酸乳生产工艺,34,4.2工艺要点,1）原料乳的要求：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180T以下，杂菌数不高于50万CFU/ml，总干物质含量不得低于11.5%。,优质原料是生产优质酸乳的第一步!,35,2）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。,36,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,37,4）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60-65，通常采用的压力以20MPa左右。,38,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95、5min热处理效果最好。,5）杀菌,39,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3235。发酵剂添加量为原料奶的2%3%，最大不得超过5%。,6）添加发酵剂,40,7）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4243，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3335，培养时间8h左右。,畜产品加工学,41,2020/5/3,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。,42,发酵好的凝固酸乳，应立即移入04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12-24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,43,5.1工艺流程,原料乳验收,过滤,配料搅拌,预热（60）,均质（25MPa）,杀菌（905min）,冷却（45）,接种（3）,发酵（41442.54.0h）,冷却,搅拌混合,冷却后熟（58）,5、搅拌型酸乳加工,44,5.2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。,45,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，导致乳清分离；冷却过慢则会造成产品过酸和添加果料的脱色。,46,3）搅拌:通过机械力破碎凝胶体，使凝胶体的粒子直径达到0.01-0.4mm，并使酸乳硬度和黏度及组织状态发生变化。,4）混合、罐装:果蔬、果酱和各种类型的调味物质等可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中加入，根据需要，确定包装量和包装形式及灌装机。5）冷却、后熟:将灌装好的酸乳于07冷库中冷藏24h进行后熟，进一步促使芳香物质的产生和黏稠度的改善。,2020/5/3,畜产品加工学,47,5乳酸菌饮料的加工,乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料，是在有乳酸菌发酵的糊状或流体态的发酵脱脂乳中添加糖、香料等并加水稀释而成。,按规定，乳酸菌饮料中的蛋白质含量应不低于0.7%,48,49,5.1乳酸菌饮料的种类,乳酸菌饮料因其加工处理的方法不同，一般分为酸乳型和果蔬汁型两大类。注意区分以下概念：乳酸菌饮料：用乳酸菌发酵产乳酸的含乳饮品。活性乳酸菌饮料：乳酸菌发酵后未经后杀菌的含乳饮品。灭菌型乳酸菌饮料：乳酸菌发酵后经杀菌的含乳饮品。乳酸饮料：添加有机酸（乳酸、柠檬酸、苹果酸）的含乳饮品。,50,5.2.1工艺流程原料乳柠檬酸汁、稳定剂、水杀菌冷却混合杀菌冷却发酵发酵乳冷却搅拌混合调配预热均质杀菌果蔬汁浆果汁、糖溶液冷却罐装成品,5.2乳酸菌饮料的加工工艺,51,1）配方及混合调配乳酸菌饮料配方：酸乳30糖10果胶0.4果汁645乳酸0.1香精0.15水53.35乳酸菌饮料配方：酸乳46.2白糖6.7蛋