发酵乳及乳酸菌饮料的加工

乳品工艺学

第十二章发酵乳及乳酸菌饮料的加工1通过乳酸菌发酵（如酸奶）和由乳酸菌、酵母菌共同发酵（如开菲尔）制成的乳制品叫发酵乳。发酵乳制品是一个综合名称。包括诸如：酸奶，开菲尔，发酵酪乳，酸奶油，乳酒（以马奶为主）等。发酵乳的名称是由于牛奶中添加了发酵剂，使部分乳糖转化成乳酸而来的。在发酵过程中还形成CO2、醋酸、丁二酮、乙醛和其它物质。

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第一节发酵剂制备

一、发酵剂的概念及种类（一）发酵剂的概念（StarterCulture）发酵剂是一种能够促进乳的酸化过程，含有高浓度乳酸菌的特定微生物培养物。8（二）发酵剂的种类1．按发酵剂制备过程分类（1）乳酸菌纯培养物即一级菌种的培养，一般多接种在脱脂乳、乳清、肉汁或其他培养基中，或者用冷冻升华法制成一种冻干菌苗。（2）母发酵剂即一级菌种的扩大再培养，它是生产发酵剂的基础。（3）生产发酵剂生产发酵剂即母发酵剂的扩大培养，是用于实际生产的发酵剂。92．按使用发酵剂的目的分类（1）混合发酵剂这一类型的发酵剂含有两种或两种以上的菌，如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1:1或１:2比例混合的酸乳发酵剂，且两种菌比例的改变越小越好。（2）单一发酵剂这一类型发酵剂只含有一种菌。10

二、发酵剂的主要作用及菌种的选择

发酵剂的主要作用：①分解乳糖产生乳酸；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。11菌种的选择对发酵剂的质量起着重要作用，应根据生产目的不同选择适当的菌种。选择时以产品的主要技术特性，如产香性、产酸力、产粘性及蛋白水解力作为发酵剂菌种的选择依据。12

三、发酵剂的调制

1．菌种的复活及保存

从菌种保存单位购来的乳酸菌纯培养物，通常都装在试管或安培瓶中。由于保存、寄送等影响，活力减弱，需恢复其活力。此过程需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。13而后保存在0～4℃冰箱中，每隔1～2周移植一次。但在长期移植过程中，可能会有杂菌污染，造成菌种退化或菌种老化、裂解。因此，还应进行不定期的纯化处理，以除去污染菌和提高活力。142．母发酵剂的调制取脱脂乳量1%～2%的充分活化的菌种，接种于盛有灭菌脱脂乳的三角瓶中，混匀后，放入恒温箱中进行培养。凝固后再移入灭菌脱脂乳中，如此反复2～3次，使乳酸菌保持一定活力，然后再制备生产发酵剂。153．生产发酵剂

（工作发酵剂）的制备将脱脂乳、新鲜全脂乳或复原脱脂乳（总固形物含量10%～12%）加热到90℃保持30～60min后，冷却到42℃（或菌种要求的温度，见表11-1）接种母发酵剂，发酵到酸度>0.8%后冷却到4℃。此时生产发酵剂的活菌数达1×108～1×109cfumL-1。16制取生产发酵剂的培养基最好与成品的原料相同，以使菌种的生活环境不致急剧改变而影响菌种的活力。生产发酵剂的量为发酵乳的1%～2%，为了缩短生产周期可加大到3%～4%，最高不超过5%。常用乳酸菌的生长温度及培养时间等见表11-1。17乳酸菌发酵剂的质量，应符合下列各项指标要求：1．凝块应有适当的硬度，均匀而细滑，富有弹性，组织状态均匀一致，表面光滑，无龟裂，无皱纹，未产生气泡及乳清分离等现象。

四、发酵剂的质量要求182．具有优良的风味，不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。3．若将凝块完全粉碎后，质地均匀，细腻滑润，略带粘性，不含块状物。4．按规定方法接种后，在规定时间内产生凝固，无延长凝固的现象。测定活力（酸度）时符合规定指标要求。为了不影响生产发酵剂要提前制备，可在低温条件下短时间贮藏。19第一节 酸乳一、酸乳的概念和种类（一）酸乳概念是指在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中，由于保加利亚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，成品中必须含有大量相应的活菌。20（二）樱酸乳的父种类通常根物据成品笼的组织伏状态、箩口味、骆原料中舍乳脂肪祸含量、夺生产工悠艺和菌餐种的组毙成可以风将酸乳帐分成不唉同类别读。211．按成纹品的组织悬状态分类①凝固鸽型酸奶啦（Se赏ty易ogh欢urt切）其发酵乌过程在谜包装容食器中进葱行，从拴而使成胳品因发蔬酵而保眯留其凝日乳状态川。②搅拌型府酸奶（S朱tirr迫edy剑oghu而rt）发酵后的谋凝乳在灌犁装前搅拌蝴成粘稠状涂组织状态编。222．按成步品的口味慢分类①天然吴纯酸奶共（Na消tur单al版yog桂hur劝t）产品只俊由原料担乳和菌毅种发酵遵而成，蜂不含任帐何辅料堂和添加山剂。②加糖酸指乳（Sw丙eete落nyo串ghur故t）产品由原恼料乳和糖丝式加入菌种忙发酵而成填。在我国较市场上常牙见，糖的添添加量较瓣低，一般抹为6%～挣7%。23③调味高酸乳（奖Fla竖vor北ed疤yog既hur锹t）在天然览酸乳或急加糖酸殊乳中加惹入香料仗而成。督酸乳容顽器的底刃部加有窃果酱的滴酸乳称榴为圣代锐酸乳（才San宵dae纹yo板ghu抄rt）衔。④果料盖酸乳（颗Yog冷hur电tw认ith星Fr色uit蜜）成品是晓由天然托酸乳与醒糖、果昏料混合盖而成。24⑤复合犹型或营植养健康愚型酸乳通常在衬酸乳中扁强化不福同的营势养素（三维生素佩、食用蝴纤维素估等）或管在酸乳停中混入衬不同的旺辅料（控如谷物祸、干果莲、菇类雄、蔬菜目汁等）给而成。春这种酸葱奶在西筝方国家男非常流储行，人投们常在盘早餐中铁食用。⑥疗效酸解奶（Cu幅rati送veE覆ffec疯tYo靠ghur匠t）包渡括低乳糖甩酸奶、低誉热量酸奶铃、维生素絮酸奶或蛋脊白质强化岭酸奶。253．按发斗酵的加工脂工艺分类①浓缩报酸乳（床Con拨cen视tra梢ted盈or虫Co虹nde绿nse器dY拜ogh业urt浊）将正常酸崭乳中的部比分乳清除摧去而得到求的浓缩产骆品。因其除度去乳清发的方式幻玉与加工咳干酪方炭式类似秒，有人巷也叫它广酸乳干邀酪。26②冷冻形酸奶（植Fro节zen差Yo墨ghu库rt）在酸乳中恼加入果料雅、增稠剂倾或乳化剂达，然后将绕其进行冷糖冻处理而短得到的产恩品。③充气酸缴乳（Ca直rbon扑ated射Yog兽hurt秀）发酵后在粘酸乳中加谢入稳定剂窄和起泡剂洪（通常是痕碳酸盐）哄，经过均沿质处理即福得这类产崖品。这类迁产品通常熔是以充C罢O2气的酸乳把饮料形式货存在。27④酸乳则粉（D晶rie墙dy痒ogh腰urt虎）通常使弱用冷冻施干燥法塌或喷雾牧干燥法拜将酸乳艺中约9良5%的朋水分除悬去而制狠成酸乳银粉。制竭造酸乳逃粉时，件在酸乳剑中加入萄淀粉或苗其他水柱解胶体速后再进凝行干燥乎处理而遵成。284．按菌沉种组成和舍特点分类（1）洞嗜热菌石发酵乳①单菌发泡酵乳如嗜酸乳镇杆菌发酵档乳、保加狡利亚乳杆吊菌发酵乳巴。②复合菌首发酵乳如酸乳蝇及由酸女乳的两鞠种特征龟菌和双给歧杆菌挠混合发方酵而成饥发酵乳西。29（2）留嗜温菌基发酵乳①经乳缩慧酸发酵誉而成的涛产品这种发雅酵乳中笼常用的扰菌有：班乳酸链承球菌属灵及其亚鸦属、肠赵膜状明芦串珠菌升和干酪泉乳杆菌师。②经乳酸去发酵和酒箭精发酵而模成的产品虹如酸栋牛乳酒、粉酸马奶酒晴。30二、酸乳悬生产酸乳工艺放流程如下跑：3132（一）原续辅料要求茧及预处理船方法1．原铺料乳的岗质量要呢求生产酸牵乳的原弊料乳必律须是高干质量的烘，要求精酸度在墓18º膨T以下捆，杂菌泳数不高疫于50亮万CF勿UmL-１，总干誓物质含织量不得蒙低于1表1.5树％。不得使妖用病畜弦乳如乳截房炎乳闲和残留绸抗菌素钩、杀菌禾剂、防晶腐剂的喝牛乳。332．辅宏料（1）脱另脂乳粉亩（全脂奶糕粉）用作发求酵乳的扁脱脂乳奏粉质量端必须高寺，无抗农生素、呼防腐剂印。脱脂奶枯粉可提脂高干物冶质含量磨，改善熊产品组摊织状态赵，促进涛乳酸菌爬产酸，述一般添桐加量为柔1%～昆1.5指％。34（2）稳刚定剂在搅拌龙型酸乳仿生产中扭，通常堤添加稳觉定剂，荷稳定剂高一般有沸明胶、差果胶、贿琼脂、捐变性淀仓粉、Ｃ意ＭＣ及泰复合型本稳定剂常，其添壮加量应刘控制在衔0.1丘%～0顷.5%踢左右。凝固型也镇有添加稳贩定剂的。35（3）和糖及果灵料一般用萝蔗糖或裁葡萄糖抱作为甜毙味剂，两其添加驻量可根潮据各地伪口味不仙同有所令差异，换一般以焦6.5泽%～8作%为宜跨。果料的种谊类很多，彼如果酱，杜其含糖量烂一般在5亏0％左右筒。果肉主要泪是粒度（恳２～８ｍ勿ｍ）的选甚择上要注爬意。果料及调充香物质在猪搅拌型酸盟乳中使用愚较多，而游在凝固型收酸乳中使饭用较少。363．配静合料的冻预处理（1）格均质原料配合少后进行均卷质处理。匪均质处理绵可使原料考充分混匀贪，有利于缸提高酸乳竹的稳定性雁和稠度，沟并使酸乳诵质地细腻撒，口感良爽好。均质所讨采用的联压力以郑20-贷25胞MPa混为好。37（2）叔热处理目的：雄杀灭原什料乳中妈的杂菌释，确保载乳酸菌卖的正常道生长和唇繁殖；昂钝化原育料乳中崭对发酵村菌有抑猫制作用辣的天然隙抑制物题；热处夏理使牛董乳中的疏乳清蛋零白变性功，以达廊到改善太组织状姐态，提邮高粘稠疮度和防那止成品帜乳清析侮出的目雷的。原料奶经逝过90～蛋95℃宵（可杀死轨噬菌体）更并保持5碧min的犁热处理效摩果最好。384．接竖种热处理速后的乳翁要马上艺降温到次发酵剂朗菌种最村适生长粪温度。接种量要挠根据菌种虑活力、发筒酵方法、矛生产时间顶的安排和盗混合菌种稼配比的不享同而定。39一般生产擦发酵剂，严其产酸活航力均在0求.7%～宇1.0%阀之间，此开时接种量巡寿应为2%荡～4%。岗如果活力降低于0.认6%时，萍则不应用坛于生产。加入的吓发酵剂析应事先木在无菌鄙操作条炎件下搅胆拌成均驼匀细腻鬼的状态倒，不应茎有大凝脖块，以控免影响聪成品质困量。40制作酸乳屿常用的发厕酵剂为嗜纠热链球菌千和保加利挽亚乳杆菌息的混合菌博种，降低舌杆菌的比阻例则酸奶逼在保质期凡限内产酸名平缓，防谷止酸化过紧度，如生如产短保质亭期普通酸主奶，发酵珍剂中球菌爪和杆菌的艺比例应调菠整为1:咱l或2:套l。41生产保洞质期为扰14～勺21d赤的普通巾酸奶时驳，球菌丛和杆菌筛的比例犯应调整球为5:造1；对愚于制作亲果料酸尚奶而言亲，两种抓菌的比边例可以侦调整到安10:豆1，此为时保加老利亚乳务杆菌的矩产香性豪能并不学重要，法这类酸驰奶的香雕味主要角来自添兆加的水雷果。42（二）犹凝固型少酸乳的悲加工及侧质量控知制1．工艺亩要求（1）灌转装可根据市胁场需要选给择玻璃瓶道或塑料杯菠。在装瓶衡前需对玻气璃瓶进行信蒸汽灭菌碌。一次性盲塑料杯可啊直接使用串（视其情工况而定）湿。43（2）发弹酵用保加利购亚乳杆菌炸与嗜热链染球菌的混顿合发酵剂烘时，温度收保持在4只1～42辅℃，培养稻时间2.提5～4.坏0h（2撤%～4%策的接种量谁）。达到凝隶固状态俯时即可他终止发渡酵。一锡般发酵器终点可溉依据如划下条件将来判断傲：①滴定酸究度达到8雁0ºT以防上；②pH值幅低于4.急6;44③表面圆有少量臣水痕；④倾斜酸炎奶瓶或杯矮，奶变粘廊稠。发酵应注妄意避免震桶动，否则富会影响组艳织状态；垦发酵温度窜应恒定，倘避免忽高爷忽低；发贞酵室内温砍度上下均疼匀；掌握泻好发酵时拣间，防止芽酸度不够毕或过度以初及乳清析估出。45（3）议冷却发酵好吉的凝固开酸乳，染应立即令移入0痰～4℃之的冷库旁中，迅狗速抑制兼乳酸菌乘的生长歇，以免煌继续发浪酵而造显成酸度胶升高。在冷藏情期间，碑酸度仍肠会有所穴上升，煎同时风圾味成分芝双乙酰犁含量会顶增加。46试验表肿明冷却物24h毫，双乙名酰含量汉达到最尤高，超往过24姨h又会回减少。因此。挡发酵凝庆固后须执在0～摇4℃贮呆藏24耀h再出印售，通其常把该醋贮藏过满程称为丝式后成熟师，一般降最大冷牙藏期为造7～1锋4d。472．凝固们型酸乳的专质量缺陷困及控制凝固型酸旱乳生产中击，常会出挡现一些质泳量缺陷：（1）凝恒固性差酸乳有张时会出悬现凝固首性差或复不凝固落现象，赖粘性很趋差，出衰现乳清壁分离。48①原料浓乳质量当乳中唯含有抗掠菌素、琴防腐剂徐时，会突抑制乳唤酸菌的渗生长。试验证明章原料乳中阴含微量青鼓霉素（0求.01I冬UmL-1）时，对添乳酸菌便浓有明显抑零制作用。使用乳细房炎乳抗时由于臣其白血覆球含量索较高，印对乳酸谈菌也有筑不同的验噬菌作落用。49原料乳掺多假，特别机是掺碱，婚使发酵所织产的酸消办耗于中和躁，而不能壮积累达到柔凝乳要求俩的pH值乓，从而使位乳不凝或励凝固不好喂。原料乳阅消毒前，位污染有能繁产生抗菌浙素的细菌滨，杀菌处喊理虽除去惹了细菌，蹄但产生的电抗菌素不毁受热处理羡影响，会懒在发酵培续养中起抑碧制作用，愚这一点引蹦起的发酵鸽异常往往贼会被忽视岗。原料乳绑的酸度越粮高，含这缓类抗菌素炭就越多。50牛乳中掺少水，会使陵乳的总干查物质降低哀，也会影丛响酸乳的她凝固性。因此，尽要排除追上述诸扩因素的偷影响，茧必须把宴好原料坑验收关皇，杜绝波使用含酿有抗菌持素、农荷药以及阳防腐剂微或掺碱幸牛乳生劣产酸乳雁。对由于掺寄水而使干习物质降低端的牛乳，数可适当添纵加脱脂乳灯粉，使干莫物质达1健1％以上惑，以保证瘦质量。51②发酵温蚊度和时间发酵温度直依所采用占乳酸菌种薪类的不同锦而异。若剪发酵温度庆低于最适稀温度，乳骆酸菌活力辩则下降，灵凝乳能力软降低，使酸酸乳凝固躲性降低。发酵时带间短，三也会造阔成酸乳真凝固性苍降低。沙此外，峡发酵室养温度不潮均匀也块是造成红酸乳凝躺固性降夜低的原绑因之一藏。因此统，在实断际生产虽中，应挽尽可能绢保持发也酵室的蹦温度恒找定，并镇控制发使酵温度校和时间诵。52③噬菌体罚污染是造成发仗酵缓慢、奴凝固不完幼全的原因否之一。可挠通过发酵恢活力降低修，产酸缓永慢来判断饮。国外采用泡经常更换歇发酵剂的绳方法加以挺控制。此柔外，由于逼噬菌体对催菌的选择语作用，两惯种以上菌枝种混合使脊用也可噬烂菌体危害亮。53④发酵剂症活力发酵剂般活力弱呜或接种匀量太少怎会造成乘酸乳的罗凝固性幅下降。对一些灌要装容器上完残留的洗缸涤剂（如损氢氧化钠泄）和消毒留剂（如氯到化物）也劝要清洗干跑净，以免音影响菌种情活力，确简保酸乳的略正常发酵陈和凝固。54⑤加糖量生产酸福乳时，深加入适习当的蔗午糖可使个产品产凤生良好面的风味慰，凝块裁细腻光梅滑，提拦高粘度局，并有说利于乳逮酸菌产枝酸量的氧提高。试验证明冶，6.5臂％的加糖悠量对产品樱的口味最催佳，也不堂影响乳酸批菌的生长逆。若加量酬过大，会哲产生高渗猫透压，抑珍制了乳酸纹菌的生长碍繁殖，造希成乳酸菌虚脱水死亡订，相应活衣力下降，肚使牛乳不袍能很好凝搞固。55（2）乳型清析出乳清析耍出是生袖产酸乳皇时常见肆的质量净问题，乱其主要词原因有流以下几热种：56①原料绝乳热处屠理不当热处理温重度偏低或吵时间不够岁，就不能导使大量乳战清蛋白变疏性，而变汤性乳清蛋调白可与酪泉蛋白形成撤复合物，灾能容纳更撒多的水分韵，并且具草有最小的损脱水收缩搬作用（S梯yner乎esis焦）。57据研究，工要保证酸拿乳吸收大豪量水分和消不发生脱再水收缩作套用，至少毒使75％倦的乳清蛋插白变性，就这就要求势85℃、棍20～3猎0min遵或90℃性、5～1嘱0min屋的热处理票；UHT悼加热（1仅35～1限50℃、怨2～4s捐）处理虽加能达到灭颜菌效果，警但不能使烦75％的却乳清蛋白违变性，所嫌以酸乳生姻产不宜用在UHT加截热处理。屈根据研究严，原料乳惯的最佳热应处理条件柴是90～娃95℃、睁5min积。58②发酵氧时间若发酵集时间过无长，乳蚊酸菌继令续生长烂繁殖，集产酸量祸不断增贺加。酸选性的增刚强破坏很了原来刮已形成顾的胶体搬结构，洒使其容呀纳的水运分游离唉出来形阿成乳清腊上浮。发酵时替间过短饶，乳蛋管白质的巴胶体结保构还未黎充分形辽成，不告能包裹大乳中原丸有的水铸分，也首会形成贴乳清析宣出。59因此，耻酸乳发撇酵时，犯应抽样症检查，存发现牛踩乳已完关全凝固诊，就应彻立即停萌止发酵制；若凝险固不充委分，应滩继续发贞酵，待湖完全凝慢固后取惊出。60③其他因蕉素原料乳户中总干碑物质含椒量低、验酸乳凝衣胶机械汁振动、嘱乳中钙劲盐不足树、发酵它剂加量依过大等依也会造纹成乳清促析出，炕在生产轮时应加解以注意愁，乳中段添加适屑量的C吸aCl2既可减少池乳清析出却，又可赋另于酸乳一絮定的硬度魔。61（3）蚊风味①无芳香肾味主要由谦于菌种扒选择及疏操作工鹅艺不当始所引起误。正常的世酸乳生拆产应保里证两种糕以上的后菌混合雷使用并劣选择适陆宜的比分例，任仿何一方踩占优势娱均会导单致产香竹不足，尾风味变歼劣。高温短卫时发酵践和固体滩含量不微足也是达造成芳厅香味不饰足的因就素。芳香味茅主要来冈自发酵饰剂酶分奶解柠檬饰酸产生度的丁二挽酮物质腔。所以淘原料乳肤中应保国证足够府的柠檬软酸含量爸。62②酸乳顷的不洁净味主要由发捡酵剂或发下酵过程中狐污染杂菌记引起。污染丁蹦酸菌可吩使产品帆