发酵乳制品的生产-乳制品加工工艺学

1、 第五章第五章 发酵乳制品发酵乳制品 第一节第一节 概述概述一、一、 酸奶的营养价值酸奶的营养价值n1 营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，营养丰富，具有鲜乳所有的营养价值，而且优于鲜乳。而且优于鲜乳。n2 调节人体肠道中的微生物菌群平衡，调节人体肠道中的微生物菌群平衡，抑制肠道有害菌生长。抑制肠道有害菌生长。n3 降低胆固醇水平降低胆固醇水平 n4 合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。合成某些抗菌素，提高人体抗病能力。 n5 缓解缓解“乳糖不耐受症乳糖不耐受症”。n6 有美容、润肤、明目、固齿等作用。有美容、润肤、明目、固齿等作用。二、酸奶的定义及分类二、酸奶的定义及分类 （一）（一） 定义定义

2、在添加（或不添加）乳粉的乳中，由于在添加（或不添加）乳粉的乳中，由于保加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用进行乳酸发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。的、相应的活性微生物。（二）（二） 酸奶的分类酸奶的分类 1按成品的组织状态分类按成品的组织状态分类 凝固型酸乳凝固型酸乳 搅拌型酸乳搅拌型酸乳 2按成品口味分类按成品口味分类 浓缩酸乳浓缩酸乳 冷冻酸乳冷冻酸乳 充气酸乳充气酸乳 酸乳粉酸乳粉 3按菌种种类分类按菌种种类分类 酸乳酸乳 双歧杆菌酸乳双歧杆菌酸乳 嗜酸乳杆菌酸乳嗜酸乳杆菌酸乳 干酪乳

3、杆菌酸乳干酪乳杆菌酸乳 三、酸乳生产用原料三、酸乳生产用原料主要原料：主要原料： 乳、乳粉、甜味剂、稳定剂、乳、乳粉、甜味剂、稳定剂、发酵剂、香精、果料等。发酵剂、香精、果料等。所谓发酵剂（所谓发酵剂（starter）是）是指生产发酵乳指生产发酵乳制品时所用的制品时所用的特定微生物培特定微生物培养物。养物。产粘发酵剂产粘发酵剂 产香发酵剂产香发酵剂 加入干酪乳杆菌加入干酪乳杆菌 三、发酵剂的选择三、发酵剂的选择1. 产酸能力产酸能力2. 后酸化后酸化3. 产香性产香性4. 粘性物质的产生粘性物质的产生5. 蛋白质的水解性蛋白质的水解性 ;酸度不能过高 ;要新鲜，用生产2448h内的酸乳 挥发性

4、酸的量挥发性酸的量 通过测定挥发性酸的量来判断芳香物质的产生量 乙醛生成能力乙醛生成能力 乙醛形成酸乳的典型风味，不同的菌株产生乙醛能力不同，因此乙醛生成能力是选择优良菌株的重要指标之一 温度温度 低温（如3冷藏）蛋白质水解活性低，常温下增加 pH pH过高易积累蛋白质水解的中间产物，给产品带来苦味。 菌种与菌株菌种与菌株 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的比例和数量会影响蛋白质的水解程度。 贮藏时间贮藏时间 贮藏时间长短对蛋白质水解作用也有一定的影响。四、发酵剂的制备四、发酵剂的制备1培养基的热处理培养基的热处理 9095 3045min 2冷却至接种温度冷却至接种温度 3加入发酵剂加入发酵剂 4

5、培养培养 培养时间一般为培养时间一般为320h。 5冷却冷却 1020 6贮存贮存 培养基：脱脂奶，或特级脱脂奶粉按9%12%的干物质制成再制脱脂奶替代。以以2.5%3%的接种量和的接种量和23 h的培养时间，要达到的培养时间，要达到球菌和杆菌球菌和杆菌1:1 的比率，最的比率，最适接种和培养温度为适接种和培养温度为43。最适最适pH4.5。 注意：注意：接种量、培接种量、培养温度和培养时间养温度和培养时间在所有阶段在所有阶段都必须都必须保持不变！保持不变！四、发酵剂的制备四、发酵剂的制备图图6-1 培养温度对杆菌与球菌数量的影响培养温度对杆菌与球菌数量的影响五、发酵剂的质量控制五、发酵剂的质

6、量控制（一）感官检查（一）感官检查 （二）活力测定（二）活力测定 1.酸度测定酸度测定 2.刃天青还原试验刃天青还原试验 3.检查污染程度检查污染程度 （一）感官检查（一）感官检查组织状态、色泽及有无乳清分离等；组织状态、色泽及有无乳清分离等；凝乳的硬度；凝乳的硬度；品尝酸味与风味，看其有无苦味和品尝酸味与风味，看其有无苦味和异味等。异味等。1、酸度测定、酸度测定灭菌冷却后的脱脂乳中加入3%的待测发酵剂；37.8恒温箱中培养3.5h，取出；加入两滴1%酚酞指示剂，用NaOH的标准溶液滴定，若乳酸度达0.7%以上表示活力良好。（二）活力测定（二）活力测定2、刃天青还原试验、刃天青还原试验9ml脱

7、脂乳，加入1ml发酵剂和1ml 0.005%的刃天青溶液，36.7的恒温箱中培养35min以上，如刃天青溶液完全褪色表示发酵剂活力良好。3、检查污染程度检查污染程度 纯度纯度 可用催化酶试验。可用催化酶试验。 检查是否污染酵母、霉菌、噬菌体等。检查是否污染酵母、霉菌、噬菌体等。 粪便污染情况粪便污染情况 可用大肠菌群试验。可用大肠菌群试验。1生产发酵剂罐 2缓冲罐 3香精罐 4混合器罐 5包装 6培养凝固型酸乳加工凝固型酸乳加工（一）（一） 操作要点操作要点1调味、包装调味、包装 2培养和冷却培养和冷却 3冷藏后熟冷藏后熟 颗粒的果料颗粒的果料（）或或添加剂，应该在灌装接种添加剂，应该在灌装接

8、种的牛乳以前加入；的牛乳以前加入；香精可以在牛乳香精可以在牛乳包装以前连续地包装以前连续地按比例加入。按比例加入。 最适pH值4.5时，开始冷却 ；在30min内降至35左右，再3040min内降至1820，最后在冷库把温度降至5，贮存 冷藏温度一般在冷藏温度一般在27，冷藏过程在，冷藏过程在24h内，风味物质继续产生，而且多种内，风味物质继续产生，而且多种风味物质相互平衡形成酸乳的特征风味，风味物质相互平衡形成酸乳的特征风味，通常把这个阶段称为通常把这个阶段称为后成熟期后成熟期。一般一般27下酸乳的贮藏期为下酸乳的贮藏期为714d。（二）（二） 质量控制质量控制 1 1凝固不良或不凝固凝固不

9、良或不凝固2 2乳清析出乳清析出3 3风味不良风味不良4 4表面霉菌生长表面霉菌生长 凝固型酸乳加工凝固型酸乳加工1凝固不良或不凝固凝固不良或不凝固原料乳质量原料乳质量乳中含有抗菌素、防腐剂，会抑制乳酸菌生长，影响正常发酵，从而导致酸乳凝固性差；原料乳掺水，使乳的总干物质含量降低；掺碱中和发酵所产的酸，都会造成酸乳凝固不好。添加脱脂奶粉或经过浓缩，提高其总干物质含量，添加脱脂奶粉或经过浓缩，提高其总干物质含量，该物质含量在该物质含量在1218%最好。最好。 发酵温度与时间发酵温度与时间低于乳酸菌发酵的最适温度与时间，会使乳酸菌凝乳能力降低，从而导致酸乳凝固性降低。发酵室温度不均匀也会造成酸乳凝

10、固性降低。 发酵剂活力发酵剂活力发酵剂活力减弱或接种量太少会造成酸乳凝固性差 加糖量（加糖量（6.5%）加糖量过大，产生高渗透压，抑制了乳酸菌的生长繁殖，也会使酸乳不能很好凝固。 2乳清析出乳清析出原料乳热处理不当原料乳热处理不当 热处理温度低或时间不够，不能使大量乳清蛋白变性。（90-95 5min）变性乳清蛋白与乳中酪蛋白形成复合物，可容纳更多的水分，就不会出现乳清分离。发酵时间发酵时间 发酵时间过长，酸度过大破坏了乳蛋白质已经形成的胶体结构，使乳清分离出来； 发酵时间过短，胶体结构还未充分形成，也会形成乳清析出。 其它其它 如原料乳总干物质含量低、接种量过 大、机械振动等也会造成乳清析出

11、。生产中，添加适量的CaCl2，可减少 乳清析出，也可赋予产品一定的硬度。 主要是主要是菌种选择菌种选择及及操作工艺操作工艺不当造成不当造成 菌种混合比例菌种混合比例 任何一方占优势都会导致产香不足，风味变劣。 高温短时发酵高温短时发酵 或发酵过度发酵过度 也会造成酸乳芳香味不足，酸甜不适口等风味缺陷。 过度热处理过度热处理 或添加添加了风味不良的奶粉、炼乳也会造成酸乳风味不良。3风味不良风味不良贮温过高或时间过长引起，因此要贮温过高或时间过长引起，因此要严格控制严格控制贮藏温度和贮藏时间贮藏温度和贮藏时间。4表面霉菌生长表面霉菌生长二、搅拌型酸奶的加工二、搅拌型酸奶的加工1生产发酵剂罐生产发

12、酵剂罐 2发酵罐发酵罐 3-片式热交换器片式热交换器 4缓冲罐缓冲罐 5果料果料/ 香料香料 6混合器混合器 7包装包装搅拌型酸奶的加工搅拌型酸奶的加工v1. 操作要点操作要点v 发酵发酵 4243，2.53h v 凝块的冷却凝块的冷却 迅速降温至15-22， v 搅拌搅拌 破碎凝胶体 v 调味调味 果料和香料，1522以后 v 包装包装 v2. 质量控制质量控制v 砂状组织砂状组织 发酵温度过高，乳粉过多。 v 乳清分离乳清分离 搅拌速度过快，发酵过度。 v 风味不正风味不正 酵母和霉菌的污染。v 色泽异常色泽异常 果蔬 氧化变色搅拌型酸奶的加工搅拌型酸奶的加工三、酸奶的包装三、酸奶的包装

13、v（一）酸奶包装的功能（一）酸奶包装的功能v 保护作用保护作用 v 提供信息提供信息 v 方便运输和消费。方便运输和消费。v 包装材料直接和产品接触，故要求其包装材料直接和产品接触，故要求其无毒且不和产品发生反应无毒且不和产品发生反应 酸奶的包装酸奶的包装v（二）酸奶包装的材料（二）酸奶包装的材料v1硬性材质包装硬性材质包装v 玻璃瓶玻璃瓶 v 陶器瓶陶器瓶 v 其它其它 v（二）酸奶包装的材料（二）酸奶包装的材料v2半硬性材质包装半硬性材质包装v3软体包装软体包装v4外包装箱外包装箱酸奶的包装酸奶的包装四、酸乳的质量标准四、酸乳的质量标准项目项目 纯酸牛乳纯酸牛乳 调味酸牛乳、果料酸牛乳调味

14、酸牛乳、果料酸牛乳 色泽色泽滋味和气味滋味和气味组织状态组织状态 呈均匀一致的乳呈均匀一致的乳白色或微黄色白色或微黄色 具有酸牛乳固有具有酸牛乳固有的滋味和气味的滋味和气味 组织细腻、均匀，组织细腻、均匀，允许有少量乳清析允许有少量乳清析出；果料酸牛乳有出；果料酸牛乳有果块或果粒果块或果粒 呈均匀一致的乳白色，呈均匀一致的乳白色，或调味乳、果料乳应有的或调味乳、果料乳应有的色泽色泽 具有调味酸牛乳或果料具有调味酸牛乳或果料酸牛乳固有的滋味和气味酸牛乳固有的滋味和气味 酸牛乳的理化指标酸牛乳的理化指标酸牛乳的理化指标酸牛乳的理化指标项目项目 纯酸牛乳纯酸牛乳 调味酸牛乳调味酸牛乳 全脂全脂 部分

15、脱脂部分脱脂 脱脂脱脂 全脂全脂 部分脱脂部分脱脂 脱脂脱脂 脂肪脂肪 %蛋白质蛋白质 % 非脂乳非脂乳固体固体% 酸度酸度T 3.11.0-2.0 2.9 8.1 0.570.02.570.00.8-1.62.36.50.4四、酸乳的质量标准四、酸乳的质量标准酸牛乳的卫生指标项目项目 纯酸牛乳纯酸牛乳 调味酸牛乳调味酸牛乳 果料酸牛乳果料酸牛乳 苯甲酸苯甲酸 g/kg山梨酸山梨酸 g/kg硝酸盐（以硝酸盐（以NaNO3计）计）mg/kg 亚硝酸盐（以亚硝酸盐（以NaNO2计计 ） mg/kg黄曲霉毒素黄曲霉毒素M1 mg/kg大肠菌群大肠菌群 MPN/100ml 致病菌（指肠道致病菌和致病性

16、球致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌）菌） 0.03不得检出不得检出 0.03不得检出不得检出11.00.20.590不得检出不得检出 0.230.23 四、酸乳的质量标准四、酸乳的质量标准v乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料乳饮料,通常以牛乳或乳粉、植物蛋通常以牛乳或乳粉、植物蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖类为原白乳（粉）、果蔬菜汁或糖类为原料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌发料，经杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂培养发酵，然后经稀释而成。酵剂培养发酵，然后经稀释而成。 一、乳酸菌饮料的加工工艺流程一、乳酸菌饮料的加工工艺流程牛乳或乳粉（全脂或牛乳或乳粉（全脂或 脱脂乳粉）脱

17、脂乳粉）验收或热水验收或热水溶解溶解均均质质巴氏杀巴氏杀菌菌冷却至发酵温冷却至发酵温度度罐罐装装超 高 温 杀超 高 温 杀菌菌杀菌杀菌均质均质冷藏销售冷藏销售灭菌灌装灭菌灌装热灌装热灌装 常 温 下 销常 温 下 销售售常 温 下 销常 温 下 销售售接种接种发酵发酵稳定剂稳定剂+糖糖混合杀混合杀菌菌冷 却 、 破冷 却 、 破碎凝乳碎凝乳配料配料香 精 色 素香 精 色 素等等乳酸菌发酵剂乳酸菌发酵剂二、工艺要求二、工艺要求v1发酵前原料乳成分的调整发酵前原料乳成分的调整v2冷却、净乳和配料冷却、净乳和配料v3均质均质 v4杀菌杀菌 v5果蔬预处理果蔬预处理 1饮料中活菌数的控制饮料中活菌

18、数的控制 乳酸菌活性饮料要求每毫升饮料中乳酸菌活性饮料要求每毫升饮料中含活的乳酸菌含活的乳酸菌100万以上。万以上。2沉淀沉淀 均质均质 稳定剂稳定剂 添加蔗糖添加蔗糖 （13%） 有机酸的添加有机酸的添加 （喷雾）（喷雾） 发酵乳的搅拌温度发酵乳的搅拌温度 3. 脂肪上浮脂肪上浮 4. 果蔬料的质量控制果蔬料的质量控制 5. 杂菌污染杂菌污染 主要杂菌：主要杂菌：酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌。感官指标感官指标 组织状态组织状态 理化指标理化指标 卫生指标卫生指标 色泽呈均匀一致的色泽呈均匀一致的乳白色，稍带微黄乳白色，稍带微黄色或相应的果类色色或相应的果类色泽。口感细腻、甜泽。口感细腻、甜度适中

19、、酸而不涩，度适中、酸而不涩，具有该乳酸菌饮料具有该乳酸菌饮料应有的滋味和气味，应有的滋味和气味，无异味。无异味。呈乳浊状，均呈乳浊状，均匀一致不分层，匀一致不分层，允许有少量沉允许有少量沉淀，无气泡、淀，无气泡、无异味。无异味。应符合表应符合表6-12的规定的规定 应符合表应符合表6-13的规定的规定 表表6-126-12 酸性含乳饮料理化指标酸性含乳饮料理化指标项项 目目 指指 标标 蛋白质（蛋白质（%）总固体（总固体（%）总糖（以蔗糖计）（总糖（以蔗糖计）（%）酸度（酸度（T）砷（以砷（以As计）（计）（mg/kg）铅（以铅（以Pb计）（计）（mg/kg）铜（以铜（以Cu计）（计）（mg

20、/kg）脲酶试验脲酶试验食品添加剂食品添加剂 1.0111040900.5 1.05.0阴性阴性按按GB2760规定规定 表表6-13 酸性含乳饮料微生物指标项目项目 指指 标标 活性乳酸菌饮料活性乳酸菌饮料 乳酸菌（乳酸菌（cfu/ml）出厂）出厂销售销售菌落总数（菌落总数（cfu/ml）大肠菌群（大肠菌群（MPN/100ml）霉菌总数（霉菌总数（ cfu/ml）酵母数（酵母数（cfu/ml）致病菌（肠道致病菌及致病性球菌）致病菌（肠道致病菌及致病性球菌）1104有活菌检出有活菌检出 33050不得检出不得检出第五节第五节 其它发酵乳制品其它发酵乳制品一、发酵稀奶油一、发酵稀奶油v酸奶油的生

21、产工艺包括酸奶油的生产工艺包括 ：v1. 标准化标准化 v2均质均质 v3热处理热处理 v4接种和包装接种和包装 v5. 发酵发酵 v6. 灌装灌装 v1. 标准化标准化 需要将脂肪含量调整至产品所规定的值，用皮尔逊法来计算。为了增加固形物含量可以添加脱脂乳粉。v2均质均质 稀奶油需要均质，含脂肪10%12%的稀奶油均质压力通常为1520Mpa，温度6070的范围内，均质温度的增加有利于稠度的改善。含脂肪20%30%的稀奶油均质压力相对低一些，因为酪蛋白含量低，不足以覆盖扩大的总脂肪表面，一般为1012Mpa。均质不能保证所要求的质构和黏度，因此通常需用一些添加剂，如变性淀粉、明胶和果胶等。v

22、3热处理热处理 均质以后的稀奶油要进行热处理，通常是90，5min。如果均质技术与热处理能很好地匹配，也可采用其它时间/温度的组合。v4接种和包装接种和包装 经过热处理的稀奶油冷却至接种温度，1821，然后添加1%2%的生产发酵剂。v5. 发酵发酵 一般可以将物料灌装到零售容器中转移至培养室进行发酵（类似于凝固型酸乳）或在发酵罐中发酵。发酵温度取决于采用短时还是长时凝固法，典型的短时凝固法是3032/56h，长时凝固法是2022/1416h。无论在何种温度条件下的发酵都应考虑最终产品的pH，当达到这一pH时，产品就要迅速冷却。v6. 灌装灌装 如果产品的发酵不是在零售容器中进行的，那么冷却时，

23、一旦达到所要求的pH，就立即开始灌装。包装好的产品被转移至冷藏库，配送之前贮藏在一个适宜的温度范围内（36）。二、开菲尔酸奶酒二、开菲尔酸奶酒v开菲尔是粘稠、均匀、表面光泽的发酵开菲尔是粘稠、均匀、表面光泽的发酵产品，口味新鲜酸甜，略带一些酵母味。产品，口味新鲜酸甜，略带一些酵母味。产品的产品的pH值通常为值通常为4.34.4。 v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1520mm，形状不规则。它们不溶于水和大部分溶剂，浸泡在奶中膨胀并变成白色。在发酵过程中，乳酸菌产生乳酸，而酵母菌发酵乳糖产生乙醇和二氧化碳。在酵母菌的新陈代谢过程中，某些蛋白质发生分解