功能性食品酸奶

1、酸乳及乳酸菌饮料的加工酸乳定义及分类酸乳的营养价值发酵剂的制备酸乳生产工艺乳酸菌饮料生产工艺功能性食品酸奶第三章 酸乳及乳酸菌饮料的加工第一节 概述一、酸乳的发展简史 酸乳又名酸奶或酸牛奶。最原始的酸乳只是一种利用牛乳或其它动物乳中天然存在的乳酸菌制作而成的发酵乳。这可追塑到数千年前。 公元前2000年，印度、埃及和古希腊人等已掌握了发酵乳的手工制作方法。第一节 概述功能性食品酸奶 1008年，德国开始建厂生产发酵乳。 20世纪中叶，西欧一些国家开始大量生产发酵乳。此后酸奶成国际间广泛饮用的发酵乳制品。 酸奶在世界范围内被人们普遍关注，应归功于诺贝尔奖金获得者、俄国著名科学家梅契尼柯夫（184

2、51916)。他在欧洲旅行时发现，经常饮用酸奶的巴尔干国家居民寿命较长。因此提出了“酸乳长寿说”，此后酸奶名声大振。功能性食品酸奶 很多国家纷纷开始生产发酵乳，并研制出具有本国特色的发酵乳制品。 生产工艺逐渐实现了机械化、自动化、连续化，产品种类繁多，规模不断扩大。 20世纪70年代，日本研制出的乳酸菌饮料投放市场，深受消费者喜爱，并远销东南亚。功能性食品酸奶 我国制作酸奶是从容17世纪开始，齐民要术一书中记载了酸奶的制作方法。100多年前，北京，俄国人开了一家酸奶铺子。1917年，上海某公司从国外购买菌种，开始生产酸奶。20世纪60年代，天津、哈尔滨等地用手工制作酸奶。20世纪70年代，天津

3、、北京开始半机械化生产。20世纪80年代，北京、天津、上海等地建起了现代化的生产线。 功能性食品酸奶20世纪80年代中期，我国乳酸菌饮料实现的商品化。20世纪90年代初，聊城出现的酸奶。“聊城大学生物技术开发中心”是生产还可能奶的第一家。目前，各种发酵乳制品多样，但产品不外乎两种：酸奶、乳酸菌饮料。功能性食品酸奶二、酸乳的定义与分类（一）酸乳的定义 联合国粮食与农业组织（FAO）、世界卫生组织（MHO）和国际乳品联合会（IDF）于1977年给酸乳下的定义： 酸乳：即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中（杀菌乳或浓缩乳），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

4、品中必须含有大量的、相应的活性微生物。二、酸乳的定义与分类功能性食品酸奶（二）酸乳的分类 通常根据成品的组织状态、口味、原料中乳脂肪含量、生产工艺和生产菌种进行分类。1、按成品的组织状态分类凝固型酸奶： 其发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其凝固状态。搅拌型酸奶： 先发酵凝乳，灌装前再搅拌进行破碎凝乳，使之成为粘稠状的组织状态。功能性食品酸奶2、按成口味分类天然纯酸奶：原料乳中不含任何辅料直接由乳酸菌发酵而成产品。加糖酸奶：原料乳中只加入糖，由乳酸菌发酵而成的产品。调味酸奶：天然（加糖）酸奶中加入香料而成。功能性食品酸奶果料酸奶：由原料乳、糖、果料混合发酵而成。复合型（营养健康型

5、）酸奶：在酸奶中强化营养素（维生素、食用纤维等）或加入辅料（谷物、干果等）制成的产品。功能性食品酸奶3、按原料中脂肪含量分类 全脂酸乳、部分脱脂酸乳和脱脂酸乳。4、按菌种种类分类酸奶：通常指由保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵的产品。双歧杆菌酸奶：酸奶中含有双歧杆菌。嗜酸乳杆菌酸奶：酸奶中含有嗜酸乳杆菌。干酪乳杆菌酸奶：酸奶中含有干酪乳杆菌。功能性食品酸奶5、按发酵后的加工工艺分类浓缩酸奶：是将正常酸奶中的部分乳清除去后得到的浓缩产品。也称酸乳干酪。冷冻酸奶：是在酸奶中加入果料、增稠剂或乳化剂，再进行冻凝处理得到的产品。充气酸奶：在发酵后的酸奶中加入稳定剂和起泡剂（通常为碳酸盐），经过均质得到的产

6、品。通常以充CO2气的酸乳饮料形式存在。酸乳粉：酸乳经冷冻干燥除去95%的水制成。功能性食品酸奶三、乳酸菌饮料的定义 乳酸菌饮料又称为酸乳饮料或发酵型酸性含乳饮料。定义：是牛乳经乳酸菌发酵后，再添加增香剂、稳定剂、甜味剂或其它风味物质，对凝乳加以一定程度的稀释后制成的一类产品。三、乳酸菌饮料的定义功能性食品酸奶第二节 酸乳的营养保健作用一、营养作用乳糖分解为半乳糖，易于消化。酪蛋白发生一定程度的降解，处于预备消化状态。乳脂肪发生部分解离，易于吸收。发酵乳中钙被转化为可溶形式，更有易于钙的吸收。乳酸菌的生长，使B族维生素含量增加。第二节 酸乳的营养保健作用功能性食品酸奶二、酸奶的保健作用缓解“乳

7、糖不耐症”的作用。 “乳糖不耐症”是由乳糖引起。牛乳发酵后部分乳糖分解为乳酸；酸乳中的活菌直接或间接具有乳糖酶活性。 因此，喝酸奶可以减轻“乳糖不耐症”。功能性食品酸奶 2. 整肠作用： 人体肠道内存在着大量“肠道正常菌群”。 由于长期使用抗菌素、磺胺药物， 人体肠道菌群失调，引起腹泻，称为“肠道菌群失调症”。 酸乳中乳酸菌产生的乳酸和乳酸菌素等杀菌物质，能够有效地抑制其它腐败菌在肠道内的增殖，从而协调人体肠道正常菌群的平衡。功能性食品酸奶3、降低胆固醇作用乳中抗胆固醇因子是乳清酸、乳糖和钙。酸乳中还增加了羟甲基戊二酸等抗胆固醇因子。据研究，每人每餐用200ml酸奶，一周后血清中胆固醇含量降低

8、510%。功能性食品酸奶4、免疫赋活作用 研究表明，人体肠道中存在着三种酶：G醛酸酶、偶氮还原酶、硝基还原酶，均是致癌物的转化酶。饮用酸奶后，发现粪便中这三种酶的活性大大降低。原因是多方面的，目前发现乳酸菌产生的胞外多糖就具有增强免疫功能的作用。功能性食品酸奶5、改善便秘作用 酸奶中的乳酸可刺激肠道蠕动，从而有效地改善便秘。6、防止白内障 研究表明，酸奶可以预防白内障的形成。 酸奶中的半乳糖可以激活空肠和肝中的半乳糖激酶，这是减少白内障形成的一个因素。功能性食品酸奶一、概述（一）发酵剂的定义及其作用1、发酵剂： 指为制作酸奶和乳酸菌饮料而调制的特定微生物（乳酸菌）的培养物。第三节 发酵剂的制备

9、第三节 发酵剂的制备功能性食品酸奶2、发酵剂的主要作用分解乳糖产生乳酸产生使酸奶具有典型风味的挥发性物质，如丁二酮、乙醛等。能够降解蛋白质和脂肪，使酸乳更易消化吸收。酸化过程抑制了致病菌的生长 。功能性食品酸奶（二）发酵剂的菌种1、菌种的构成嗜热乳链球菌保加利亚乳杆菌双歧乳杆菌传统的菌种功能性食品酸奶2、菌种的特性(1)嗜热乳链球菌细胞卵圆形，G+ 菌，成对或成链状排列；最适生长温度：4045;最低生长温度：20;最高生长温度：50;含2%的NaCI培养基上不生长；含0.01 I.U./ml青霉素或5 g链霉素不生长。功能性食品酸奶(2)保加利亚乳杆菌细胞杆状，两端钝圆， G+ 菌，单个或成链

10、状；最适生长温度43；50 停止生长；在含胆汁酸或2%的NaCI培养基上不生长；含0. 3 0.6 I.U./ml青霉素的乳中不生长。功能性食品酸奶（3）双歧杆菌多形状杆菌，G+ 菌，呈“Y”、“V”弯曲。专性厌氧菌。最适生长温度37。用于发酵生产的有：两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等。功能性食品酸奶生产普通酸奶的菌种：嗜热乳链球菌和保加利亚乳杆菌混合使用。两菌种的最佳接种比例： 球：杆 为1：1或2：1。混菌发酵过程中，开始培养的1个小时内，嗜热乳链球菌繁殖快；发酵的最后1个小时保加利亚乳杆菌繁殖快。两菌为互生关系。 球菌产甲酸促杆菌；杆菌分解蛋白质产生的AA促球菌生长。

11、功能性食品酸奶（三）菌株的选择 选择优良的发酵剂菌种应考虑以下几点：1、产酸性 一般选择2%的接种比例、42发酵3hr，滴定酸度在95100T的菌种为最好。功能性食品酸奶2、后熟性 发酵结束进入冷却和冷藏阶段继续产酸的特性，称为后熟性。 后熟过程分三个阶段： 42冷却到 20产酸； 20冷却到10产酸；冷藏阶段产酸。 一般选用继续产酸弱（后熟性好）的菌株； 7贮存3周，酸度增加不超过10T。功能性食品酸奶3、产香（风味物质）性酸奶的特征风味物质主要有：乙醛、丁二酮(双乙酰)、3-羟基丁酮、挥发性酸等。一般选择产风味物质多、保存过程中消失慢的菌株。4、产粘物质粘物质可改善酸奶的硬度。选择产粘物质

12、良好的菌株。功能性食品酸奶5、菌种的保存牛乳试管培养基：48冰箱保存，710天传代一次。碳酸钙牛乳试管培养基：48冰箱保存，2550天传代一次。功能性食品酸奶二、发酵剂的调制关于发酵剂的几个名词：商品发酵剂（种子）：即购得的原始菌种。母发酵剂：由两支原始菌种共同接种得到的混菌培养物。中间发酵剂：是菌种扩大培养后的培养物。是生产大量发酵剂的中间环节。生产发酵剂：直接用于产生中的发酵剂。二、发酵剂的调制功能性食品酸奶（一）发酵剂的调制过程嗜热链球菌保加利亚乳杆菌保存保存混菌培养扩大培养功能性食品酸奶1、种子培养培养基的制备： 新鲜牛乳10ml，110115灭菌后备用。接种： 培养基冷却到45 左右

13、时，在超净工作台内接种，接种量为2%。培养： 42 培养（约3hr）至凝乳。功能性食品酸奶2、母发酵剂的调制培养基： 牛乳50250mlMPa、 （115 ）、 7min灭菌后备用。接种：嗜热乳链球菌和保加利亚乳杆菌按1：1的比例接种，接种量各为1%。培养： 42培养（约3hr）至凝乳。质量判断：滴定酸度87100T为宜。功能性食品酸奶3、中间或生产发酵剂的制备原料乳与母发酵剂相同，9095 灭菌515min，备用。按23%的比例接入母发酵剂。42 条件下培养至凝乳。中间发酵剂可用500ml的三角瓶或盐水瓶。生产发酵剂在小型发酵灌内进行。功能性食品酸奶种子灌功能性食品酸奶三、发酵剂活力的影响因

14、素及质量控制（一）影响发酵剂活力的主要因素1、天然抑制物：牛乳中存在着多种抑菌因子，其作用是增强牛犊的抗感染能力。但是这些抑菌因子对发酵剂中乳酸菌的生长同样有抑制作用。抑菌因子包括；抑菌素、凝集素、溶菌酶等。一般加热后即被破坏。功能性食品酸奶2、抗生素残留患乳房炎的牛常用青霉素、链霉素等抗生素治疗。在一定时间内（一般35天，多则一周），乳中会残留一定的抗生素。抗生素对乳酸菌有抑制作用。生产酸奶不允许使用有抗生素残留的原料乳。功能性食品酸奶3、噬菌体噬菌体是一种细菌病毒，感染后可引起乳酸菌裂解死亡。噬菌体感染表现为发酵时间延长，产品酸度低，并有不愉快的味道；严重时不发酵。4、清洗剂的残留清洗剂是

15、乳品厂清洗设备时残留下来的，包括碱洗液、季铵盐化合物等。清洗剂的残留可影响发酵剂的活力。功能性食品酸奶二、发酵剂质量的控制1、感官检查组织状态均匀的固体。色泽乳白色。无或有少量乳清出现。酸味和风味正常，无苦味和异味。功能性食品酸奶3、微生物学检查革兰氏染色是否为阳性。乳酸菌的形态是否正常。球菌和杆菌的比例是否合适。2、酸度检查 滴定酸度87100T为正常。功能性食品酸奶第四节 凝固型酸奶的生产工艺一、工艺流程：原料乳预处理配料预热、均质杀菌、冷却灌装接种冷却发酵贮藏成品发酵剂蔗糖其它辅料第四节 凝固型酸奶的生产工艺功能性食品酸奶二、工艺要求及操作要点（一）原料乳质量要求：酸度18T。脂肪3.0

16、%。总乳固体11.5%。原料乳杂菌数50万/ml。不得使用含抗生素、乳房炎乳。功能性食品酸奶（二）预处理1、计量2、净化：目的是除去乳中肉眼可见的异物。方法：离心机离心、双联过滤器过滤、纱布过滤等。冷却和贮藏标准化：四角法。功能性食品酸奶功能性食品酸奶（三）配料1、加糖加糖量一般为48%，不超过12%。方法：在化糖锅内，用50乳融化糖，再过滤。添加其它甜味剂：通常用糖精钠g/kg。甜蜜素（甜度为蔗糖的200倍）。它们使酸奶口感质量下降。2、稳定剂 为降低成本，可适当加入一定量的稳定剂。功能性食品酸奶（四）预热与均质1、工艺要求原料乳预热到5565，才能进行均质。均质的压力1520MPa。2、均

17、质的目的防止脂肪上浮。增加酸奶的硬度。防止乳清分离。使添加物混合的更好。功能性食品酸奶（五）杀菌与冷却1、杀菌杀菌的目的：杀灭微生物；提高乳蛋白与水的亲和力。杀菌的条件：常用95杀菌30min；或用超高温瞬时灭菌（UHT），即135140, 35秒。2、冷却物料灭菌后，直接通过热交换器冷却到45。功能性食品酸奶（六）接种接种量3%。注意：发酵剂一定要与物料混合均匀。（七）灌装容器：瓷瓶、玻璃瓶、塑料杯、纸制盒 。方式：手工、半自动、全自动灌装。注意：速度要快、时间要短。功能性食品酸奶（八）发酵1、发酵温度：4043。2、发酵时间：一般约3hr左右。3、判断发酵终点：测酸度：6570T可停止发酵

18、。抽样观察：打开瓶盖，缓慢倾钭瓶身，观察酸奶流动性变差，有少量乳清析出，停止发酵。严格控制接种温度和发酵温度，记录发酵时间约3hr，即可。功能性食品酸奶（九）冷却1、冷却目的：能有效抑制乳酸菌的生长，防止产酸过度。使酸奶逐渐凝固成白玉般的组织状态。防止脂肪上浮和乳清析出。延长酸奶保存期限。使酸奶产生一种食后清凉可口的快感受。功能性食品酸奶2、方法：如感觉酸度不够，可在自然条件下慢慢冷却。如酸度过高，则立即浸入冷水中快速冷却。3、注意：轻拿轻放、防止振动。因为刚凝乳，质地软嫩，易于破碎。功能性食品酸奶（十）冷藏与后熟1、冷藏的目的改善酸奶的硬度。促进风味及香味物质的产生。 冷藏1224hr，是酸

19、奶形成良好风味的阶段，这段时间称为后熟期。延长保存时间。2、冷藏温度：一般为27。若长时间保存，则需在-0.8-1.2。（酸奶的冰点-1）。功能性食品酸奶（十）质量评价 质量从色、香、味、形四方面进行评价。1、色全脂乳酸奶表面呈微黄色。脱脂乳酸奶表面呈乳白色。2、香开瓶后有乳脂香，引人食欲。全脂乳酸奶香味较浓。功能性食品酸奶3、味加糖酸奶：酸中有甜、甜中带酸、酸甜含香的复合口味。4、形凝固如玉，用勺取一部分，断面呈瓷状，表面光洁，无粗颗粒或杂质。放在手上，不是一触即散，而是凝立而不塌。勺取后瓶内的凹坑不变形，约20min后，坑底才有少量乳清析出。功能性食品酸奶酸牛乳国家标准：酸度（T） 701

20、10砂糖（%） 5%大肠杆菌 90致病菌 不得检出功能性食品酸奶第五节 牛乳发酵过程中的变化一、乳蛋白凝固乳中酪蛋白、钙、磷等以稳定的钙酪蛋白酸盐磷酸复合物分子团的形式存在。发酵过程中，由于乳酸的不断产生，钙、磷逐渐从复合物中游离出来，当PH降到4.64.7（酪蛋白等电点）时，酪蛋白完全凝固。 此过程中，酪蛋白粒子发生凝集，并将脂肪球包起来，形成三位空间结构的网状凝固物。凝固物呈柔软、糕状胶体，白色、不透明。第五节牛乳发酵过程中的变化功能性食品酸奶二、凝固物中水的分布结合水：与酪蛋白结合在一起的水。与酸奶的硬度有关。毛细管水：集聚在蛋白粒子之间的水。自由水：分散在凝固物中的水。与乳清析出有关。

21、功能性食品酸奶三、影响酸奶硬度的因素1、牛乳中的蛋白质含量 蛋白质含量高，硬度大。2、牛乳的加热处理 在8085,加热30min；或90 ，加热5min，对酸奶的硬度和粘度均产生良好效果。3、均质 可提高酸奶硬度和粘度。功能性食品酸奶4、酸度 PH4.6，蛋白质对水的亲和力增加，可提高硬度。5、冷却 发酵结束后，要快速冷却到10 以下，对酸奶硬度有良好的促进效果；但过快也不好。功能性食品酸奶四、影响乳清分离的因素 乳清的成分：水和乳清蛋白。1、酸度以下，乳清易分离。2、温度 发酵温度过高、过低，或发酵加温状况不均衡，均易分离。3、发酵剂分布不均匀，易分离。功能性食品酸奶4、使用过量稳定剂，乳清

22、易分离。5、牛乳中总固形物含量少。6、发酵终止前搅拌、振荡。7、发酵结束后冷却过快。功能性食品酸奶第六节 搅拌型酸奶生产工艺 搅拌型酸奶:是经过处理的原料乳接种发酵剂后，先在发酵灌中发酵至凝乳，再降温搅拌破乳、冷却，分装到销售用小容器中即为成品。 由于产品是在灌装前进行发酵，故称前发酵型酸奶；又由于产品经过搅拌成粥糊状，呈半流动状态，又称软酸奶或液体酸奶。第六节 搅拌型酸奶生产工艺功能性食品酸奶一、工艺流程原料乳发酵剂发酵杀菌、冷却预热、均质加糖配料预处理搅拌破乳、快速冷却功能性食品酸奶与果料混合与香料混合分销灌装灌装分销灌装分销普通酸奶果料酸奶调味酸奶功能性食品酸奶二、工艺管理搅拌型酸奶和凝

23、固型酸奶的工艺过程许多环节是相同的，所以工艺管理也相似。生产搅拌型酸奶的关键是破碎凝乳。1、破碎凝乳的理论依据破碎凝乳使蛋白质凝胶中分散的水游离出来，变成水中分散的凝胶，从而粘度大增加。功能性食品酸奶2、破碎凝乳的方法手工搅拌 适用于小批量、小规模生产。机械搅拌 采用宽叶轮搅拌机。 一般每分钟转动12次，搅拌4 8min。功能性食品酸奶3、影响搅拌型酸奶增稠的因素非脂乳固体含量低。原料乳需均质。凝乳温度3840为宜。凝乳PH要低于4.7。搅拌要慢、时间要短。可加入适量增稠剂。选择产粘物质多的菌种。功能性食品酸奶三、工艺指标1、原料乳：酸度18T，总乳固形物11%，不含抗生素。2、预热：60左右。3、均质：18 20MPa。4、接种量：3%。5、发酵温度38 40。6、果料加入量：10%左右。 其它同凝固型酸奶生产工艺。功能