发酵乳制品酸奶生产工艺知识

第三节发酵乳制品（酸奶）生产工艺一

酸奶的概念及其营养保健作用二发酵剂及其制备三酸奶加工工艺12/12/20221华南农业大学食品学院郑华副教授一发酵乳制品的概念

1发酵乳制品的概念与分类发酵乳制品是指全脂乳或脱脂乳经特殊微生物（特征菌）发酵而成的一种乳制品，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。分类单菌发酵乳复合菌发酵乳乳酸发酵乳乳酸与酒精发酵乳12/12/20222华南农业大学食品学院郑华副教授2酸奶及其营养保健作用酸奶（Yoghurt）：是以牛乳为主要原料，经加热杀菌后，加入乳酸菌（嗜热链球菌Str.thermophilus、保加利亚乳杆菌L.bulgaricus）进行发酵，而生产得到的凝乳状产品，成品中必须含有大量的活乳酸菌。酸乳制品:原料乳经乳酸菌发酵而制得的产品，称为酸乳制品。乳酸菌制剂：以乳酸发酵为主要手段，添加其他的原材料而制成的粉剂、片剂或丸剂，以供防治各种疾病的产品，称为乳酸菌制剂。按酸奶的组织状态分类可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶两种。12/12/20223华南农业大学食品学院郑华副教授酸奶的分类酸牛乳（Yoghurt）GB2746-1999☆按风味分类：纯酸奶、调味酸奶、果料酸奶等。☆纯酸牛乳：以牛乳或复原乳为原料，脱脂、部分脱脂或不脱脂，经发酵制成的产品。☆调味酸牛乳：以牛乳或复原乳为原料，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。☆果料酸牛乳：以牛乳或复原乳为原料，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。12/12/20224华南农业大学食品学院郑华副教授GB2746-1999（酸牛乳）1、感官特性项目纯酸牛乳调味酸牛乳、果料酸牛乳色泽呈均匀一致的乳白色或微黄色呈均匀一致的乳白色，或调味乳、果料应有的色泽滋味和气味具有酸牛乳固有的滋味和气味组织状态组织细腻、均匀，允许有少量乳清析出；果料酸乳有果块或果粒2、理化指标：蛋白质、脂肪、非脂乳固体和酸度项目纯酸牛乳调味酸牛乳、果料酸牛乳全脂部分脱脂脱脂全脂部分脱脂脱脂脂肪，%≥3.11.0～2.0≤0.5≥2.50.8～1.6≤0.4蛋白质，%≥2.92.3非脂乳固体，%≥8.16.5酸度，°T≥70.012/12/20225华南农业大学食品学院郑华副教授酸奶的营养保健作用酸奶营养作用：1．碳水化合物易消化；2．蛋白质易于消化吸收；3．胆固醇与脂肪的代谢优于牛乳。酸奶对肠道内菌群的平衡作用：1.抑制有害菌群生长繁殖；2.使有益菌群占优；3.恢复肠内菌群平衡。酸奶对身体健康作用：1．抑制腐败产物及有毒物质的产生；2.防止有害气体的产生；3.防止外来病原菌的感染；4.增强机体免疫能力。酸奶对疾病的疗效作用：1.具有抑制癌细胞增殖效果；2.减小胃消化负担、减少胃内产气，促进胃酸产生；3.可解除硬性便秘；4.抑制肠内腐败菌增殖，减轻肝脏的负担，促进肝脏细胞活力恢复；5.营养三要素平衡，适合糖尿病患者的饮食。12/12/20226华南农业大学食品学院郑华副教授酸奶的加工

（一）发酵剂概念与的制备

1、发酵剂的概念发酵剂：指生产发酵乳制品时所用的特定的微生物培养物。使用发酵剂的目的（1）乳酸发酵；（2）产生挥发性的物质，如丁二酮、乙醛等，从而使酸乳具有典型的风味；（3）具有一定的降解脂肪、蛋白质的作用，从而使酸乳更利于消化吸收；（4）酸化过程抑制了致病菌的生长。12/12/20227华南农业大学食品学院郑华副教授1、发酵剂的概念发酵剂分为三个阶段制备，即乳酸菌纯培养物、母发酵剂和生产发酵剂。商品发酵剂（Commercialculture/乳酸菌纯培养物）：指将特定的乳酸菌接种在脱脂乳、乳清、肉汁或其他培养基中进行培养后，经冷冻干燥制成冻干粉。母发酵剂（Motherculture）：即商品发酵剂的扩大再培养制成的发酵剂，是生产发酵剂的基础。生产发酵剂（Bulkstarter）：即母发酵剂的扩大培养，是用于实际生产的发酵剂，也称工作发酵剂。12/12/20228华南农业大学食品学院郑华副教授发酵剂的调制过程液态发酵剂用试管保存，粉状发酵剂用复合薄膜保存。菌种活化：在无菌操作条件下接种到灭菌的脱脂乳试管中多次传代、培养。而后保存在0～4℃冰箱中，每隔1～2周移植一次。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。12/12/20229华南农业大学食品学院郑华副教授2发酵剂的调制（1）菌种活化、扩大培养：反复接种、培养（2）母发酵剂的调制：取新鲜脱脂乳100～300mL装入灭菌容器中，120℃15～20min高压灭菌，冷却至15～30℃，无菌操作接种约1%活化菌种，搅匀后放入恒温箱中42℃培养。凝固后再移植于另外的灭菌脱脂乳中，如此接种2～3次，使乳酸菌保持一定活力。母发酵剂的制备须在严格的卫生条件下进行，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12/12/202210华南农业大学食品学院郑华副教授2发酵剂剂的调制（3）生产发酵剂剂（工作发发酵剂）的调制：取取实际生产产量1～～2%的的脱脂乳，，装入灭菌菌剂容器中中，以90℃30～60min杀杀菌并冷却却到25℃℃左右。然然后以无菌菌操作添加加母发酵剂剂（脱脂乳乳量的1%），加入入后充分搅搅拌，使其其均匀混合合，在所需需温度（42℃））下进行培培养，达到到所需酸度度后，即可可取出冷藏藏待用。（4）一次次性发酵剂剂（直投式））：法国的的罗地亚公公司（丹尼尼斯克公司司），丹麦麦的汉森公公司的产产品。使用用方便，质质量稳定，，对产品的的质量控制制有利；但但价格昂贵贵。12/6/202211华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授3酸酸奶发发酵剂剂菌种种的共共生作作用酸奶发发酵剂剂常为为嗜热热链球球菌（（Str.thermophilus）与保保加利利亚乳乳杆菌菌（L.bulgaricus）的混混合物物，二二者混混合发发酵可可大幅幅缩短短发酵酵时间间（2-3h，，单独独发酵酵≥10h）。。共生作作用：：发酵初初期，，嗜热热链球球菌利利用热热处理理时变变性的的乳清清蛋白白大量量生长长繁殖殖，产产生乳乳酸，，消耗耗O2而产生生CO2，同时时，随随着乳乳酸含含量的的增加加，而而抑制制嗜热热链球球菌自自身的的生长长，但但低氧氧条件件却促促进保保加利利亚乳乳杆菌菌的生生长繁繁殖。。12/6/202212华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授4酸酸奶的的加工工工艺艺4.1加加工工工艺流流程冷却却添加发发酵剂剂培养养→→→→加蔗蔗糖糖灌装装原料乳乳验收收过滤、、净化化热处处理理→→干物质质调整整预热、、均质质→冷却却冷藏藏培养养冷却却搅拌加香香灌装装冷藏藏→→→→→→→→→→凝固型酸酸奶搅拌型酸酸奶12/6/202213华南农业业大学食食品学院院郑华副副教授凝固型酸酸奶工艺艺流程12/6/202214华南农业业大学食食品学院院郑华副副教授搅拌型酸酸奶工艺艺流程12/6/202215华南农业业大学食食品学院院郑华副副教授4.2加加工工工艺要点点4.2.1对对原料料乳的要要求可以是新新鲜牛乳乳、脱脂脂奶粉或或全脂奶奶粉等；；不得含有有抗菌素素药物和和防腐剂剂；不得使用用乳房炎炎乳、初初乳、末末乳及其其他异常常乳；以新鲜乳乳为原料料时，其其酸度≤≤18°°T，杂杂菌数不不超过50万/ml；；原料为奶奶粉时，，需将奶奶粉进行行还原，，使其成成分符合合酸奶的的要求。。根据产品品的质量量要求对对原料干干物质含含量进行行调整。。12/6/202216华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授4.2.2预预热、、均质质4.2.3加加糖糖预热：：60～65℃℃，15-20min均质：：160～～200kg/cm2。均质的的目的的：促进进脂肪肪球均均匀分分布，，提高高酸奶奶的粘粘度、、硬度度，防防止乳乳清分分离，，提高高酸奶奶的细细滑感感和稳稳定性性。通常以以蔗糖糖为主主，糖糖的添添加量量可根根据各各地的的口味味有所所不同同，添添加量量在6～8%左左右。。由于于高血血糖、、高血血脂、、肥胖胖病人人的数数量的的增加加，对对无糖糖（低低热量量）酸酸奶的的需求求越来来越大大，也也可使使用不不含热热量或或低热热量的的甜味味剂代代替部部分或或全部部的蔗蔗糖，，生产产低热热量酸酸奶。。12/6/202217华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授12/6/202218华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授4.2.4杀菌与与热处处理采用90～～95℃，，保持持10～15min的的加热热方法法。酸奶原原料乳乳的杀杀菌处处理与与普通通乳制制品的的巴氏氏杀菌菌处理理不同同。热处理理目的的：充分杀杀菌，，除去去原料料乳中中所有有的细细菌；；促进进乳清清蛋白白质变变性，，有助助于乳乳酸菌菌在发发酵过过程中中的生生长发发育和和大量量繁殖殖；有有利于于改善善酸奶奶的硬硬度、、粘度度和防防止乳乳清分分离。。12/6/202219华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授4.2.5添加发发酵剂剂---接接种接种量量为原原料乳乳的2～4%。。接种量量过少，产酸酸不足足，发发酵时时间过过长，，并对对控制制保加加利亚亚乳杆杆菌与与嗜热热链球球菌的的比例例不利利。导导致成成品酸酸味和和香味味均不不足，，而粘粘性较较大。。接种量量过多，使发发酵时时间缩缩短，，会造造成酸酸奶组组织结结构不不良，，产酸酸过快快过多多，而而产香香和产产粘均均不足足。接种方方法：：将生生产发发酵剂剂充分分搅拌拌均匀匀，使使其无无凝块块。添添加发发酵剂剂时应应尽可可能的的在无无菌状状态下下进行行，以以避免免被污污染。。一次性性菌种种可根根据生生产量量直接接加入入，搅搅拌均均匀。。投入入量：：50U（（包））/T。12/6/202220华南农业大大学食品学学院郑华副副教授4.2.6培养---发酵发酵：凝固固型在发酵酵室，搅拌拌型在发酵酵罐内进行行。发酵的的温度保持持在42±±1℃。凝固型酸奶奶：加入菌菌种搅拌均均匀后，通通过灌装机机灌注到消消毒好的玻玻璃瓶或塑塑料杯中，，封盖、装装箱后，直直接移入发发酵室内进进行发酵。。搅拌型酸奶奶：将杀菌菌后的原料料乳冷却到到43～45℃，，加入菌种种，搅拌均均匀，直接接在发酵罐罐内进行发发酵。发酵终点的的判断：根根据发酵时时间、凝固固状态、pH值的变变化加以判判断。凝固固型酸奶，，pH值达达到4.2～4.5时，停止止发酵；搅搅拌型酸奶奶，pH值值达到４.６～4.7时停止止发酵。12/6/202221华南农业大大学食品学学院郑华副副教授4.2.7冷却、搅拌拌凝固型酸奶奶：发酵结束，，将发酵好好的酸奶直直接移到4～6℃的的冷库内进进行冷却即即可。在由由发酵室转转运到冷库库的过程中中，应尽可可能避免振振荡，振荡荡易导致乳乳清分离。。搅拌型酸奶奶：发酵结束，，应迅速冷冷却，尽快快使温度降降到30℃℃以下，然然后进行轻轻微的搅拌拌，使凝块块破碎，有有助于降温温。温度降降到20℃℃以下，再再进行充分分搅拌，此此时可以添添加果汁、、果酱、香香精等香料料。若温度度高时进行行激烈的搅搅拌，会导导致乳清分分离、粘度度降低、组组织状态粗粗糙等，从从而影响产产品质量。。12/6/202222华南农业大大学食品学学院郑华副副教授4.2.8后发酵终止发酵的的最适pH受到后冷冷却方法的的影响，研研究发现，，缓慢控制制后冷却阶阶段，对酸酸奶的粘度度和芳香味味意义重大大。因发酵酵菌在较低低温度，才才较大量产产生粘性物物质，所以以有人将冷冷却阶段称称为后发酵酵。后发酵酵主要是产产生芳香物物质和粘性性物质。后发发酵酵可分分为为四四个个阶阶段段。。第第一一阶阶段段：：42→→35℃℃，，称称为为骤骤冷冷开开始始期期，，此此阶阶段段迅迅速速使使乳乳酸酸菌菌增增殖殖递递减减。。第第二二阶阶段段：：35→→20℃℃，，此此阶阶段段冷冷却却的的目目的的是是完完全全阻阻止止乳乳酸酸菌菌生生长长。。第第三三阶阶段段：：20→→11℃℃，，此此阶阶段段可可有有效效地地使使乳乳酸酸发发酵酵减减慢慢。。第第四四阶阶段段：：11→→0～～5℃℃，，即即冷冷却却到到贮贮藏藏温温度度。。后后发发酵酵通通常常要要经经过过12小小时时以以上上。。12/6/202223华南南农农业业大大学学食食品品学学院院郑郑华华副副教教授授酸奶奶发发酵酵缸缸12/6/202224华南南农农业业大大学学食食品品学学院院郑郑华华副副教教授授冷热热缸缸（（保保温温缸缸））12/6/202225华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授5凝凝固型型酸乳乳的质质量缺缺陷及及控制制凝固型型酸乳乳生产产中，，常会会出现现以下下质量量缺陷陷：（1））凝固固性差差（2））乳清清析出出（3））风味味差（4））表面面有霉霉菌生生长（5））口感感差12/6/202226华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授（1））凝固固性差差影响因因素：：①原料料乳质质量：：抗菌素素、防防腐剂剂，抑抑制乳乳酸菌菌生长长；乳乳房炎炎乳中中白细细胞含含量较较高会会噬菌菌乳酸酸菌；②发酵酵温度度和时时间：：发酵时时间短短、发发酵室室温度度不均均匀也也是造造成酸酸乳凝凝固性性降低低的原原因之之一；③发酵酵剂被被噬菌菌体污污染，，导致致菌种活活力大大大降降低；；④发酵酵剂活活力；；⑤加糖糖量：：6.5％的的加糖糖量对对产品品的口口味最最佳，，也不不影响响乳酸酸菌的的生长长。若若加量量过大大，会会产生生高渗渗透压压，抑抑制了了乳酸酸菌的的生长长繁殖殖。12/6/202227华南农农业大大学食食品学学院郑郑华副副教授授（2））乳清清析出出主要原原因：：①原料料乳热热处理理不当当:保证酸酸乳吸吸收大大量水水分和和不发发生脱脱水收收缩作作用，，至少少使75％％的乳乳清蛋蛋白变变性，，这就就要求求85℃、、20～30min或90℃℃、10～～15min的的热处处理；；②发酵酵时间间:过长，，乳酸酸菌产产酸过过量，，破坏坏已形形成胶胶体结结构，，使水水分游游离；；过短短，未未能形形成良良好的的胶体体结构构，导导致乳乳清析析出。。③其他他因素素：干物质质含量量低、、酸乳乳凝胶胶机械械振动动、乳乳中钙钙盐不不足、、发酵酵剂加加量过过大等等因素素12/6/202228华南南农农业业大大学学食食品品学学院院郑郑华华副副教教授授（3））风风味味①无无芳芳香香味味：：菌种种选选择择不不当当、、发发酵酵过过程程中中菌菌种种混混合合比比例例失失调调，，任任何何一一方方占占优优势势均均会会导导致致产产香香不不足足；；高高温温短短时时发发酵酵、、乳乳固固体体含含量量低低造造成成芳芳香香味味不不足足；；乳乳中中柠柠檬檬酸酸含含量量不不足足，，柠柠檬檬酸酸分分解解产产生生丁丁二二酮酮酸酸奶奶中中主主要要的的芳芳香香味味来来源源。。②酸酸乳乳的的不不洁洁味味：：发酵酵剂剂或或发发酵酵过过程程中中污污染染杂杂菌菌引引起起。。③酸酸乳乳的的酸酸甜甜度度：：发酵酵过过度度、、冷冷藏藏时时温温度度偏偏高高和和加加糖糖量量较较低低等等会会使使酸酸乳乳偏偏酸酸，，而而发发酵酵不不足足或或加加糖糖过过高高又又会会导导致致酸酸乳乳偏偏甜甜。。④原料乳乳的异臭臭：牛体臭、、氧化臭臭味、过过