第七章 发酵乳制品

第七章发酵乳制品,第一节发酵剂,一.发酵剂（一）种类,多接种在脱脂乳、乳清、肉汁等培养基中或冷冻干燥法制得的冻干菌苗,（三）发酵剂用菌种的选择,多糖,二.发酵剂的制备（一）制备发酵剂所需条件,乳酸菌纯培养物和母发酵剂的培养基高压灭菌（121/15-20min）100、30min连续三天的间歇灭菌，以达到完全无菌状态生产发酵剂的培养基9060min10030-60min杀菌,（二）发酵剂的制备方法,1.菌种的活化及保存,注意：要采用无菌操作,游离脂肪酸抑制发酵剂菌种增值,活化的程序：A.将装菌种的试管口用火焰灭菌，按23%的接种量，接入脱脂乳中去；B.按菌种所需的生活环境进行培养，凝固后，再取同样的量，按同样的方法反复数次培养；C.如是干粉菌种，用灭菌铂耳取出少量，移入预先准备好的培养基中，在所需温度下培养。,2.母发酵剂的制备,母发酵剂的制备方法：取新鲜脱脂乳100300ml置于容器中，(容器经15012h的干热灭菌)120/1520min高压灭菌或100/30min连续三天间歇灭菌，冷却到菌种所需要的温度。用灭菌吸管吸取12%纯培养菌种接种，接种于容器(实验室用灭菌脱脂乳的三角瓶)中，要求充分搅拌均匀，置43温箱培养57h，或37过夜培养（实验室在恒温箱中进行培养），使其凝固，凝固后再移入灭菌脱脂乳中，如此反复23次，使乳酸菌保持一定活力，然后再制备生产发酵剂。,母发酵剂的冷冻保存法准备2030个100250ml的塑料瓶；准备优质的脱脂乳，每个塑料瓶装上2/3体积的脱脂乳；把脱脂乳加热到100，保持1020分钟，或90，30分钟消毒，同时要搅拌，使脱脂乳均匀受热，后冷却到室温。把母发酵剂以23的比例接种，然后迅速放入冷冻室，接种后脱脂乳的pH应当低于6.4。如果不解冻，这样母发酵剂可以存活12年。,3.生产发酵剂的制备,批量生产发酵剂制作准备优质的新鲜全脂牛乳。把全脂牛乳加热到9092，保持1020分钟，同时要不断搅拌，保证牛乳受热均匀，以及避免乳清分离。准备一些塑料瓶，螺口并且配有盖子，将塑料瓶消毒，然后倒放在消毒毛巾上，使其干燥。往塑料瓶中倒入其容积2/3的牛乳，盖紧盖子，让牛乳在室温下冷却2030分钟。再把塑料瓶浸入凉水，让牛乳冷却到2025（如果是酸乳，则为42）；接种23的发酵剂培养物，发酵直到形成凝乳。,（二）化学检验,酸度以滴定酸度表示，以0.81.0%（乳酸度）为宜。测定挥发酸时，取发酵剂250g于蒸馏瓶中，用硫酸调整pH为2.0后，用水蒸汽蒸馏，收集最初的1000ml，用0.1mol/LNaOH滴定。,测定总菌数和活菌数，品质好一般不少于109个/ml。必要时进行发酵剂污染度检定（是否有杂菌，裂纹等）。（1）阳性大肠菌群试验检测粪便污染情况；（2）乳酸菌发酵剂中不许出现酵母或霉菌；（3）检测噬菌体的污染情况；（4）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。,（四）发酵剂污染的检验,（五）发酵剂活力测定,（1）酸度测定法在高压灭菌后的脱脂乳中加入3%的发酵剂，并在37.8温箱内培养3.5h，迅速从培养箱中取出试管加入20mL蒸馏水及2滴1%的酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定，当酸度达0.8以上，认为活力较好。按下式计算活力（2）色素还原测定9ml脱脂乳中加1ml菌种和0.005%刃天青溶液1ml，36.7的温箱中培养35分钟以上，颜色完全褪去则表示活力良好。,（六）发酵剂的保存1.液态发酵剂发酵剂菌种可用几种不同的生长培养基以液体形式保存（培养基一般为活化培养基或发酵生产所用的培养基）。在05条件下保存，每3个月活化一次。2.粉末喷雾干燥的粉末，其中加微生素，氨基酸，其活菌率不如液体高。,3.冷冻发酵剂冷冻干燥法是一种适用范围很广的菌种保存方法，发酵剂利用冷冻干燥技术不仅为了保存菌种，更主要的是为了生产大量直投式或间接生产所需的发酵剂，以满足乳品工业生产需求。冷冻干燥方法有两种:（1）-20冷冻（不发生浓缩）和经-80-40深度冷冻（会发生浓缩）。（2）-196超低温液氮冷冻（会发生浓缩）。,第二节酸乳的加工,（三）按原料中脂肪含量分类,（四）按发酵后的加工工艺分类,三.酸乳的加工及质量控制（一）工艺流程,（二）原辅料要求及预处理方法1.原料乳的质量要求生产酸乳的原料乳必须是高质量的，要求酸度在18T以下，杂菌数不高于50万cfumL-1，总干物质含量不得低于11.5。不得使用病畜乳如乳房炎乳和残留抗菌素、杀菌剂、防腐剂的牛乳。,2原辅料（1）脱脂乳粉（全脂奶粉）质量高，无抗生素、防腐剂，一般添加量为1%1.5。（2）稳定剂稳定剂一般有明胶、果胶、琼脂、变性淀粉、CMC（羧甲基纤维素钠）及复合型稳定剂,其添加量应控制在0.1%0.5%左右。,（3）糖及果料一般用蔗糖或葡萄糖作为甜味剂，其添加量一般以6.5%8%为宜。果料的种类很多，如果酱，其含糖量一般在50左右。,3配合料的预处理（1）均质均质所采用的压力以20-25MPa为好。（2）热处理原料奶经过9095（可杀死噬菌体）并保持5min的热处理效果最好。,4冷却与接种热处理后的乳要快速冷却到4045或发酵剂菌种最适生长温度，以便接种发酵剂。一般生产发酵剂，其产酸活力均在0.7%1.0%之间，此时接种量应为2%4%。如果活力低于0.6%时，则不应用于生产。制作酸乳常用的发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合菌种。,如生产短保质期普通酸奶，发酵剂中球菌和杆菌的比例应调整为1:l或2:l。生产保质期为1421d的普通酸奶时，球菌和杆菌的比例应调整为5:1；对于制作果料酸奶而言，两种菌的比例可以调整到10:1，此时保加利亚乳杆菌的产香性能并不重要，这类酸奶的香味主要来自添加的水果。,（三）凝固型酸乳的加工工艺要点（1）灌装可根据市场需要选择玻璃瓶或塑料杯。在装瓶前需对玻璃瓶进行蒸汽灭菌。一次性塑料杯可直接使用（视其情况而定）。（2）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）。,一般发酵终点可依据如下条件来判断：滴定酸度达到80T以上；pH值低于4.6;表面有少量水痕；倾斜酸奶瓶或杯，奶变粘稠。,经验判断：软凝固后，取出放于桌面，敲击如上浮面成整体即可，或轻拿起倾斜，斜面整体成半流体，对面瓶壁光滑，此时即可停止发酵。,注意事项发酵应注意避免震动，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；掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度以及乳清析出。,（3）冷却,发酵好的凝固酸乳，应立即移入04的冷库中。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。（4）后熟发酵凝固后须在04贮藏24h再出售，通常把该贮藏过程称为后成熟,凝固型酸牛乳的质量控制1.凝固性差2乳清析出3风味不良4表面有霉菌生长5口感差,其主要原因有：（1）原料乳质量（2）发酵温度和时间（3）噬菌体污染（4）发酵剂活力（5）加糖量,1.凝固性差,（1）原料乳质量当乳中含有抗菌素、防腐剂时，会抑制乳酸菌的生长。使用乳房炎乳时由于其白血球含量较高，对乳酸菌也有不同的噬菌作用。原料乳掺假，特别是掺碱，从而使乳不凝或凝固不好。牛乳中掺水，会使乳的总干物质降低，也会影响酸乳的凝固性。,措施：必须把好原料验收关，杜绝使用含有抗菌素、农药以及防腐剂或掺碱牛乳生产酸乳。对由于掺水而使干物质降低的牛乳，可适当添加脱脂乳粉，使干物质达11以上，以保证质量。,（2）发酵温度和时间发酵温度低于最适温度，乳酸菌活力则下降，凝乳能力降低，使酸乳凝固性降低。发酵时间短，也会造成酸乳凝固性降低。发酵室温度不均匀也是造成酸乳凝固性降低的原因之一。,（3）噬菌体污染国外采用经常更换发酵剂的方法加以控制。由于噬菌体对菌的选择作用，两种以上菌种混合使用也可减少噬菌体危害。,（4）发酵剂活力发酵剂活力弱或接种量太少会造成酸乳的凝固性下降。对一些灌装容器上残留的洗涤剂（如氢氧化钠）和消毒剂（如氯化物）也要清洗干净，以免影响菌种活力，确保酸乳的正常发酵和凝固。（5）加糖量生产酸乳时，加入适当的蔗糖可使产品产生良好的风味，凝块细腻光滑，提高粘度，并有利于乳酸菌产酸量的提高。试验证明，6.5的加糖量对产品的口味最佳，也不影响乳酸菌的生长。,（1）原料乳热处理不当热处理温度偏低或时间不够，就不能使大量乳清蛋白变性，而变性乳清蛋白可与酪蛋白形成复合物，能容纳更多的水分，并且具有最小的脱水收缩作用。根据经验，原料乳的最佳热处理条件是9095、5min。,2乳清析出,（2）发酵时间若发酵时间过长，乳酸菌继续生长繁殖，产酸量不断增加。酸性的增强破坏了原来已形成的胶体结构，使其容纳的水分游离出来形成乳清上浮。发酵时间过短，乳蛋白质的胶体结构还未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，也会形成乳清析出。（3）其他因素原料乳中总干物质含量低、酸乳凝胶机械振动、乳中钙盐不足、发酵剂加量过大等也会造成乳清析出。,3.风味不良,.无芳香味.酸乳的不洁味.酸乳的酸甜度原料乳的异臭,（1）无芳香味主要由于菌种选择及操作工艺不当所引起。正常的酸乳生产应保证两种以上的菌混合使用并选择适宜的比例，任何一方占优势均会导致产香不足，风味变劣。高温短时发酵和固体含量不足也是造成芳香味不足的因素。芳香味主要来自发酵剂酶分解柠檬酸产生的丁二酮物质。所以原料乳中应保证足够的柠檬酸含量。,（2）酸乳的不洁味主要由发酵剂或发酵过程中污染杂菌引起。污染丁酸菌可使产品带刺鼻怪味，污染酵母菌不仅产生不良风味，还会影响酸乳的组织状态，使酸乳产生气泡。因此，严格保证卫生条件。（3）酸乳的酸甜度酸乳过酸、过甜均会影响质量。发酵过度、冷藏时温度偏高和加糖量较低等会使酸乳偏酸，而发酵不足或加糖过高又会导致酸乳偏甜。因此，应尽量避免发酵过度现象，并应在04条件下冷藏，防止温度过高，严格控制加糖量。（4）原料乳的异臭牛体臭、氧化臭味及由于过度热处理或添加了风味不良的炼乳或乳粉等制造的酸乳也是造成其风味不良的原因之一。,4.表面有霉菌生长,酸乳贮藏时间过长或温度过高时，往往在表面出现有霉菌。黑斑点易被察觉，而白色霉菌则不易被注意。这种酸乳被人误食后，轻者有腹胀感觉，重者引起腹痛下泻。,5.口感差,优质酸乳柔嫩、细滑，清香可口。但有些酸乳口感粗糙，有砂状感。原因：生产酸乳时，采用了高酸度的乳或劣质的乳粉。,四、搅拌酸乳加工工艺要点,1.发酵典型的搅拌型酸奶生产的培养时间为2.53h，4243。冷冻和冻干菌种直接加入酸奶培养罐时培养时间在43，46h（菌种迟滞期较长）。,2.凝块的冷却,冷却的目的：是快速抑制细菌的生长和酶的活性，以防止发酵过程产酸过度及搅拌时脱水。注意：在酸乳完全凝固（pH4.64.7）时开始冷却，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。冷却设备：搅拌型酸乳的冷却可采用片式冷却器、管式冷却器、表面刮板式热交换器、冷却罐等冷却方法，至搅拌适宜温度。,3搅拌,（1）搅拌的方法机械搅拌使用宽叶片搅拌器，搅拌过程中应注意既不可过于激烈，又不可过长时间。搅拌时应注意凝胶体的温度、pH及固体含量等。通常搅拌开始用低速，以后用较快的速度。,（2）搅拌时的质量控制温度搅拌的最适温度07，此时适于亲水性凝胶体的破坏，可得到搅拌均匀的凝固物，既可缩短搅拌时间还可减少搅拌次数。在2025的中温区域进行搅拌时，酸乳凝胶体的粘度随着搅拌的进行逐渐减小，但机械应力消失后，凝胶粒子可以重新配位，从而使粘稠度再度增大，这个过程有助于提高酸乳的粘稠度。若在3840左右进行搅拌，凝胶体易形成薄片状或砂质结构等缺陷。根据以上分析，并结合生产实际，若要使40的发酵乳降到07不太容易，所以开始搅拌时发酵乳的温度以2025为宜。,pH酸乳的搅拌应在凝胶体的pH值达4.7以下时进行，若在pH4.7以上时搅拌，则因酸乳凝固不完全、粘性不足而影响其质量。干物质较高的乳干物质含量对搅拌型酸乳防止乳清分离能起到较好的作用。管道流速和直径凝胶体在经管道输送过程中应以低于0.5ms-1的层流形式出现。若以高于0.5ms-1的湍流形式出现，胶体的结构将受到严重破坏。破坏程度还取决于管道长度和直径。管道直径不应随着包装线的延长而改变，尤其应避免管道直径突然变小。,4混合、调味、罐装,混合果蔬、果酱和各种类型的调香物质等可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中加入，这种方法可通过一台变速的计量泵连续加入到酸乳中。果蔬混合装置固定在生产线上，计量泵与酸乳给料泵同步运转，保证酸乳与果蔬混合均匀。也可在发酵罐内用螺旋搅拌器搅拌混合。酸乳可根据需要，确定包装量和包装形式及灌装机。,调味,冷却到15-22以后，准备包装。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。果料添加物可以是：甜的、含50-55%的蔗糖。天然、不加糖的。果料应尽可能均匀一致，并可以加果胶作为增稠剂，果胶的添加量不能超过0.15%，相当于在成品中含0.05%0.005%的果胶。,5冷却、后熟将罐装好的酸乳于冷库中07冷藏24h进行后熟，进一步促使芳香物质的产生和改善粘稠度。,搅拌型酸牛乳的质量控制1组织砂状2乳清分离3.风味不正4色泽异常,1组织砂状从酸奶的外观看，出现粒状组织。产生砂化的原因有：（1）发酵温度过高。（2）发酵剂（工作发酵剂）的接种量过大，常大于了3%。（3）杀菌升温的时间过长。,2乳清分离,原因：（1）酸乳搅拌速度过快，过度搅拌。（2）泵送造成空气混入产品，（3）酸乳发