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文档简介

1、第二章 乳制品和蛋制品生产技术,第三节 开菲尔酸奶酒生产技术,一、开菲尔和开菲尔粒 开菲尔是最古老的发酵乳制品之一,它起源于高加索地区,原料为山羊乳,绵羊乳或牛乳。俄罗斯消费量最大,每人每年大约消费量为5L,其它许多国家也生产开菲尔。开菲尔应该是粘稠,均匀、表面光泽的发酵产品,口味新鲜酸甜,略带一点酵母味。产品的 pH 值通常为4.34.4。,2.用于生产酸奶酒的特殊发酵剂是开菲尔粒。该粒由蛋白质 、多糖和几种类型的微生物群如酵母、产酸、产香形成菌等组成。在整个菌落群中酵母菌约占5-10%。开菲尔粒呈淡黄色,大小如小菜花,直径约15-20mm,形状不规则。它们不溶于水和大部分溶剂中,当它们浸泡

2、在奶中,该粒膨胀并变成白色。,A 酸奶细菌保加利亚乳杆菌(杆状)和嗜热链球菌(球型)一起生长。 B 酵母菌和乳酸菌 开克菲尔粒的表面,在中央的是一个由酵母菌,不同种类杆菌形成的“球”。 C 在开菲尔粒的中心,酵母菌和细菌被一种主要由蛋白质和多糖组成的网状体连结在一起。,二、原料乳 对原料乳的要求与发酵酸奶相同,原料乳不能含有抗生素和其它杀菌剂,开菲尔生产的原料可以是山羊乳、绵羊乳或牛乳。 对原料乳也需要进行标准化,是对脂肪进行标准化,三、发酵剂的制备 1、培养基:脱脂乳和再制脱脂乳。发酵剂的繁殖和其它发酵乳制品一样,培养基必须进行完全的热处理,以杀灭活噬菌体。 2、生产分两个阶段,生产发酵剂是

3、采用含有发酵剂的滤液。主要是因为开菲尔粒体积大,不易处理。体积相对较小的发酵剂更容易控制。,3、第一阶段制作:开菲尔粒的培养 主发酵剂:活性开菲尔粒 接种和培养温度:23培养 接种量:5%(1 份开菲尔粒加到20 份牛乳中)或3.5%(1 份开菲尔粒加到30 份牛乳中) 培养时间:大约20hr 培养过程中的搅拌:这期间开菲尔粒逐渐沉降到底部,要求每隔2-5hr间歇搅拌10-15min。 过滤:当达到理想的pH 值(4.5)时,搅拌发酵剂,在过滤器把开菲尔粒从母发酵剂中滤出(滤液)。,4、开菲尔粒的回收 开菲尔粒在过滤器中用凉开水冲洗(有时用脱脂乳),它们能在培养新一批母发酵剂时再用。培养期间每

4、一星期微生物总数增长10%,所以它的重量一定增加了,在再次使用时要去掉多余的部分。,5、第二阶段制作 在第二阶段,如果滤液在使用前要贮存几个小时,那么要把它冷却至大约10。 另一方面,如果要大量生产开菲尔酒,那么可以把滤液立刻接种到预热过的牛乳中制作生产发酵剂,剂量为3-5%,在23温度下培养20hrs 后,生产发酵剂准备接种到生产开菲尔的乳中。,开菲尔发酵剂生产工艺,四、开菲尔传统生产工艺,1、脂肪标准化 据报道,开菲尔的脂肪含量为0.56%。一般是利用原料乳中原有的脂肪含量,但是更常用2.53.5% 的脂肪含量。 2、均质 标准化后,牛奶在6570,17.520Mpa 条件下进行均质。 3

5、、热处理 热处理的方法与酸奶和大多数发酵乳一样:9095,5min。,4、接种 热处理后,牛奶被冷却至接种温度,通常为23,添加2-3% 发酵剂。 5、培养 正常情况下分两个培养阶段,酸化和后熟。 6、酸化阶段 此阶段持续至pH 值到4.5,或用酸度表示,到85-110Th(35-40SH),大约要培养12hrs,然后搅拌凝块,在罐里预冷。当温度达到14-16时冷却停止,不停止搅拌。 7、成熟阶段 在随后的12-14小时期间开始产生典型的轻微“酵母”味。当酸度达到110-120Th(pH 约4.4),开始最后的冷却。,8、冷 却 产品在板式热交换器中迅速冷却至4-6,以防止pH 值的进一步下降

6、 。冷却和随后包装产品,非常重要的一点是处理要柔和。因此,在泵、管道和包装机中的机械搅动必须限制到最小程度。因空气会增加产品分层的危险性,所以应避免空气的进入。,五、现代开菲尔生产工艺,1、传统开菲尔生产费时费力,菌种也不稳定,导致产品不稳定。瑞典隆德,SMR研究实验室已经开发出一种冻干浓缩发酵剂,使用方法与其它发酵剂的形式类似,这种发酵剂在八十年代中期已经用于生产,而且用它做成的产品在质量上比用传统方法更均匀。 2、可直接用于生产的浓缩冻干开菲尔发酵剂目前已商品化。与传统生产发酵剂的生产相比,冻干发酵剂在技术上减少了加工工序和发酵剂二次污染的危险性。,利用冻干菌种制作开菲尔生产发酵剂,第四节

7、发酵稀奶油生产技术,一、奶油和发酵稀奶油 1、奶油常被分成两种主要类型: 甜性奶油 发酵或酸性奶油,由细菌发酵产酸酸化稀奶油制成 2、直到十九世纪,奶油仍用自然发酵的稀奶油来生产,那 时稀奶油从牛乳的上层撇出,并倒入一个木桶中,在奶油桶 中通过手工搅拌生产奶油。自然发酵的过程是非常敏感的, 外界微生物的感染常常导致无法生产出奶油。 3、近代奶油发展的关键技术 奶油分离机、巴氏杀菌技术、发酵剂的使用、奶油机的出现,3、甜奶油和发酵稀奶油的风味 酸性稀奶油应有丁二酮气味,而甜性稀奶油则应有稀奶油 味,但甜奶油允许有轻微的“蒸煮”味。 4、发酵稀奶油(酸奶油)的优缺点 优点: 芳香味更浓,奶油得率较

8、高,且由于细菌发酵剂能抑制不良 微生物的生长,在热处理后再次被杂菌感染的危险性较小。 缺点: 酪乳也会被酸化,来自酸性稀奶油的酪乳比来自甜性稀奶油 的酪乳有更低的pH值,有时酸酪乳要比甜性稀奶油所得的鲜 酪乳难处理得多。 更容易被氧化,从而产生一种金属味,二、奶油生产工艺流程图,三、奶油(酸奶油)生产技术,1、原料的要求:稀奶油 稀奶油是由全脂乳经分离而获得的乳脂肪部分。 稀奶油必须有良好的微生物指标,在滋味或香味方面没有缺陷。在选择生产参数时,碘值是决定性的因素。高碘值的脂肪(即含不饱和脂肪高)将生产出多脂的奶油,通过各种不同的成熟处理达到适当的碘值后,硬脂肪(碘值低于28)和软脂肪(碘值高

9、达42)都可以制成合格粘度的奶油。 含抗菌素或消毒剂的稀奶油不适于生产酸性奶油,如果有害的微生物已经繁殖,尽管这些有害微生物可通过热处理予以钝化,但这样的稀奶油也不能再用于生产。 冷藏会引起的乳中微生物构成的改变。一些嗜冷菌能产生脂肪分解酶,它们能分解脂肪并能耐受100以上的温度处理,所以防止嗜冷菌的生长是极其重要的。原料到达乳品厂后,立即冷却到2-4,并且在此温度下贮存到巴氏杀菌为止,或者最好将乳加热到63-65保持15 秒,然后再冷却2-4。到达乳品厂后巴氏杀菌应尽快进行,不应超过24 小时。,2、巴氏杀菌 稀奶油在高温,通常为95或者更高一些的温度下进行巴氏杀菌。一般不需要保持时间,热处

10、理的程度应达到使过氧化物酶试验结果呈阴性。强烈的热处理不仅杀死了致病菌,而且也杀死了影响保藏质量的其它细菌和酶。热处理不应过分强烈,以免引起蒸煮味之类的缺陷。,3、真空脱气 在夏季,草原上各种葱类植物生长繁延,葱味是一种常见的缺陷。这种风味也会带入到牛奶和稀奶油中,为避免强烈的气味,有必要对收购的原料进行某种形式的分类。如果,需要,可以通过真空处理,将任何具有挥发特性的异常风味物质除去。 首先将稀奶油加热到78,然后加压输送到一个压力相当于62沸点的真空室。压力的降低引起所有挥发性香料和芳香物质以气体的形式逸出,稀奶油通过沸腾而冷却下来,稀奶油经这一处理后,回到热交换器进行巴氏杀菌、冷却、并打

11、到成熟罐。,4、发酵剂及发酵 发酵剂为嗜温型菌种。有LD 或L 两类型,意思是它们含有产香菌丁二 酮链球菌和嗜柠檬酸明串珠菌,或者仅只是后面的一种。 L* 型发酵剂 乳脂链球菌 乳酸链球菌 噬柠檬酸明串珠菌 乳酸明串珠菌乳酸明串珠菌 LD 型发酵剂 乳脂链球菌 乳酸链球菌 噬柠檬酸明串珠菌 丁二酮链球菌 乳酸明串珠菌乳酸明串珠菌,发酵剂条件: 发酵剂接种量为1%,生长温度为20,在7hr 后产 酸12SH,10hr 应产酸18-20SH。 发酵剂必须平衡,最重要的是产酸、产香和随后的 丁二酮分解之间有适当的比例关系。,发酵剂的生物化学和风味产生过程: 1、产酸缓慢是第一阶段的生长特点,在这一阶

12、 段,柠檬酸发酵和丁二酮的生成相对来说不显著, 在第二阶段,随着柠檬酸发酵生成丁二酮,产酸速 度迅速加快,大部分丁二酮被产香菌所降解。 2、产酸速度一旦放慢,丁二酮的降解也逐渐停 止,各种成分含量基本稳定,随着酸化阶段的终 止,发酵剂进入成熟阶段。这一阶段的特征包括酸 度非常缓慢地上升和丁二酮被产香细菌分解成无味 物质。,图.脱脂奶在20,加1%的LD发酵剂时酸和香的形成情况 绿色:酸度 红色:柠檬酸 黄色:丁二酮,5、稀奶油发酵 稀奶油的发酵和成熟在成熟罐中进行,稀奶油的发酵和脂肪 的成熟是同时进行的。 成熟罐通常是三层的绝热的不锈钢罐,加热和冷却介质在罐 壁之间循环,罐内装有可双向转动的刮

13、板搅拌器,搅拌器在 奶油已凝结时,也能进行有效地搅拌,加热和冷却都是很缓 慢的。 如果要使奶油达到所需的硬度,稀奶油需经温度调节处理 (调温),处理程序的选择依据稀奶油的碘值而定,因为发 酵是同时发生的,所以培养的温度,也由这一程序而定,有 时需要稍微修改与硬度有关的温度程序,使温度程序适合发 酵剂的培养的要求。,稀奶油中的工作发酵剂的数量需根据该工艺的硬度程序而定。 还必须与酸化和成熟温度以及同阶段的持续时间相适应,工 作发酵剂的用量可在稀奶油的1-7%之间变化,较低的用量适 用于带有硬脂(低碘值)的稀奶油,保持于21的温度;较 高的用量适用于带有软脂的稀奶油,保持在15-16的温度。 当温

14、度处理结束时,稀奶油被送去搅拌,发酵过程就此完 成,这时,稀奶油的非脂部分的酸度应为36SH。,调整到适合碘值的主要温度程序及发酵剂使用时的量 碘值 温度程序, 稀奶油中发酵剂的添加量 28 8-21-20 1 28-29 8-21-16 2-3 30-31 8-20-13 5 32-34 6-19-12 5 35-37 6-17-11 6 38-39 6-15-10 7 740 20-8-11 5,6、温度处理 在搅拌之前,为了控制脂肪结晶,稀奶油必须经温度处理程序,使成品的奶油具有合适的硬度。奶油的硬度是与其质量有关的最重要的特性之一,因为它直接和间接地影响着其他的特性主要是滋味和香味,硬

15、度是一个复杂的概念,包括诸如硬度、粘度、弹性和涂布性等特性。 乳脂中的高熔点脂肪酸的相对含量将决定该脂肪是硬的或是软的。软脂肪含有大量的低熔点脂肪酸,在室温下,这种脂肪含有大量连续相的液态脂肪,即液态脂肪的比例比固态脂肪含量高。另一方面,在硬脂肪中,液态脂肪的比例比固态脂肪低。 在奶油生产中,如果稀奶油总在一个温度下处理,决定奶油硬度的将是牛奶的化学组成。软脂肪将生产出软的油腻的奶油,而硬脂肪将生产出的奶油又硬又浓稠。如果改变温度处理,使之与脂肪的碘值相适应,奶油的硬度可达到最佳状态,这是因为热处理调整了固态脂肪的数量到一定的范围,这是决定奶油硬度的主要因素。,7、乳脂结晶化 1)传统方法:

16、巴氏杀菌引起脂肪球中的脂肪液化,当稀奶油被冷却到40以下时,脂肪开始结晶。缓慢冷却,根据脂肪的溶点,不同的脂肪将在不同的温度下结晶,这是有益的,将产生最少的固相脂肪。 在缓慢的冷却过程中,结晶的形成也非常缓慢,经晶化过程需要几天,如此长的时间,从细菌学角度看很危险,因为此时的温度适合细菌的生长,另一方面,从经济角度也不现实。 2)现代方法: 将稀奶油迅速冷却到低温,同时晶种的形成也非常快。如果稀奶油被小心地加热到一个较高温度,使低熔点的甘油三酸酯从晶体中析出熔化,就能避免大量混合晶体的产生。熔化的脂肪在稍微低的温度下重新结晶。 混合晶体的含量以及软硬脂肪的比例都能通过选择加热温度来达到合适的程

17、度,在选择的温度下冷却结晶后的脂肪晶体熔化,随后重结晶。温度要根据脂肪的硬度(碘值)来确定。,8、硬脂肪的处理(乳脂偏硬) 为了在碘值低时,即乳脂硬时,得到最佳硬度的奶油,加工中必须把混合结晶减少到最低限度,同时把“纯”脂肪的结晶增加到最大,以增加稀奶油中液态脂肪对固态脂肪的比例,这样脂肪球中液态脂肪相增加到最大,并且大多数能在搅拌和压炼中被压出来,并最终使制成的奶油具有较大的液态脂肪连续相和最少的固相。 为得到这一结果所需要的处理程序包括: 迅速冷却到约8,并在此温度下保持大约2hr。 用最高温度为27的水徐徐加热稀奶油到2021,并在此温度下至少保持2hr。 冷却到约16然后到搅拌温度。,

18、9、中硬度脂肪的处理 随着碘值的增加,温和的加热停在一个较低的温度,大量的混合结晶形成,结晶中此时会吸附更多的液体脂肪,对于高达39的碘值,加热温度可以降到15。 在较低的温度下酸化时间延长。,10、含软脂肪很多的稀奶油处理 当碘值大于39-40时,使用“夏季处理方法”。在巴氏杀菌后,稀奶油冷却到20并在此温度下酸化约5hr,当酸度约为22 SH 时,进行冷却。如果碘值在39-40 左右,则稀奶油冷却到约8,如果是41 或更高,则冷却到6,一般认为酸化温度低于20就生成软奶油,酸化后较高的冷却温度也能取得同样的效果。,11、奶油的搅拌 批量生产 在温度处理及酸化后,稀奶油送去进行搅拌。习惯上,

19、奶油是在圆柱形的、锥形的、方的或长方形的带可调节转动速度的搅拌器中生产,在搅拌器中有轴带和档板,档板的形状、安装位置和尺寸与搅拌器速度有关,挡板对最终产品有重要影响。现代的搅拌器具可选择搅拌速度的装置可以根据奶油制造参数来选择速度。 近年来搅拌器的容积已大大增加。在大的集中化的奶油生产厂中,搅拌器的使用能力可达到800012,000 升或者更大。 稀奶油在送到搅拌器之前,将温度调整到适合搅拌的程度,随后进行搅拌,稀奶油一般在搅拌器中占40-50% 的空间,以留出搅打起泡的空间。,图间歇式生产中的奶油搅拌 1 控制板 2 紧急停止 3 角开挡板,奶油的形成 稀奶油中的脂肪球,既含有结晶的脂肪又含

20、有液态的脂肪,脂肪结晶向外拓展并形成构架,最终形成一层软外壳,这层外壳离脂肪球膜很近。当稀奶油搅拌时,会形成蛋白质泡沫层。因为表面活性作用,脂肪球的膜被吸到气水界面,脂肪球被集中到泡沫中。继续搅拌时,蛋白质脱水,泡沫变小,使得泡沫更为紧凑,因为对脂肪球施加了压力,这样引起一定比例的液态脂肪从脂肪球中被压出,并使一些膜破裂。 液体脂肪也含有脂肪结晶,以一薄层分散在泡沫的表面和脂肪球上。当泡沫变得相当稠密时,更多的液体脂肪被压出,这种泡沫因不稳定而破裂。脂肪球凝结形成奶油团粒,开始时,这些是肉眼看不见的,但当压炼继续时,它们变得越来越大。,搅拌回收率 搅拌回收率(产量)是测定稀奶油中有多少脂肪已转

21、化成奶油的标志。它以酪乳中剩余的脂肪占稀奶油中总脂肪的百分数来表示。例如,0.5% 的搅拌回收率表示稀奶油脂肪的0.5% 留在酪乳中,99.5% 已变成了奶油。如果该值低于0.70,则被认为搅拌回收率是合格的。 下图的曲线,表示一年中搅拌回收率的变化。酪乳的含脂率在夏季期间是最高的。,12.压炼 当酪乳被排走后,压炼开始。奶油颗粒被挤压,以除去它们之间的水分,脂肪球受到高压,液体脂肪和结晶被压,出在最终脂肪团块(最终的连续相)中,水分经压炼,细微地分散,压炼继续进行,直到获得所需要的水分含量。 成品奶油应是干燥的,即水相必须非常细微地分散,肉眼应看不到水滴。 在压炼过程中要定期检查水分含量,并按照成品奶油的要求的进行调整。,1. 包 装 从加工到包装,奶油和涂布乳品的运送通常有三种形式: 1 产品卸入底部带有螺杆传送带的贮仓,传送带将产品送到包装机。 2 产品直接被泵入到包装机。 3 用手推车运送,手推车通常配有螺杆传送器,也可以用以上方法混合运送。,1冷 藏 为保持奶油

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