1、發酵乳及乳酸菌飲料加工工藝,huqiulin2011,2,概 述 通過乳酸菌發酵和由乳酸菌、酵母菌共同發酵（如開菲爾）制成的乳制品叫發酵乳。 發酵乳制品是一個綜合名稱。包括諸如：酸奶，開菲爾，發酵酪乳，酸奶油，馬奶酒）等。發酵乳的名稱是由于牛奶中添加了發酵劑，使部分乳糖轉化成乳酸而來的。在發酵過程中還形成co2、醋酸、丁二酮、乙醛和其它物質。,3,一、發酵劑的概念及種類 （一）發酵劑的概念 發酵劑是一種能夠促進乳的酸化過程，含有高濃度乳酸菌的特定微生物培養物。,4,（二）發酵劑的種類 1、按發酵劑制備過程分 （1）乳酸菌純培養物 即一級菌種的培養，一般多接種在脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養基中，

2、或者用冷凍升華法制成一種凍干菌苗。,5,1、按發酵劑制備過程分 （2）母發酵劑 即一級菌種的擴大再培養，它是生產發酵劑的基礎。 （3）生產發酵劑 生產發酵劑即母發酵劑的擴大培養，是用于實際生產的發酵劑。,6,2、按使用發酵劑的目的分類 （1）混合發酵劑 這一類型的發酵劑含有兩種或兩種以上的菌，如保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌按1:1 或:2比例混合的酸乳發酵劑。 （2）單一發酵劑 這一類型發酵劑只含有一種菌。,7,二、發酵劑的主要作用及菌種的選擇 發酵劑的主要作用： 分解乳糖產生乳酸； 產生揮發性的物質，如丁二酮、乙醛等，從而使酸乳具有典型的風味； 具有一定的降解脂肪、蛋白質的作用，從而使酸乳更利

3、于消化吸收； 酸化過程抑制致病菌的生長。,8,菌種的選擇對發酵劑的質量起著重要作用，應根據生產目的不同選擇適當的菌種。主要依據以下指標： 產香性； 產酸力； 產粘性； 蛋白水解力等。,9,乳酸菌發酵劑的質量，應符合下列各項指標要求： 1、凝塊應有適當的硬度，均勻而細滑，富有彈性，組織狀態均勻一致，表面光滑，無龜裂，無皺紋，未產生氣泡及乳清分離等現象。 2、具有優良的風味，不得有腐敗味、苦味、飼料味和酵母味等異味。,三、發酵劑的質量要求,10,3、若將凝塊完全粉碎后，質地均勻，細膩滑潤，略帶粘性，不含塊狀物。 4、按規定方法接種后，在規定時間內產生凝固，無延長凝固的現象。測定活力（酸度）時符合規

4、定指標要求。 為了不影響生產發酵劑要提前制備，可在低溫條件下短時間貯藏。,11,第一節 酸 乳 一、酸乳的概念和種類 （一）酸乳概念 是指在添加（或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中，由于保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌的作用進行乳酸發酵制成的凝乳狀產品，成品中必須含有大量相應的活菌。,12,（二）酸乳的種類 通常根據成品的組織狀態、口味、原料中乳脂肪含量、生產工藝和菌種的組成可以將酸乳分成不同類別。,13,1按成品的組織狀態分類 凝固型酸奶（set yoghurt） 其發酵過程在包裝容器中進行，從而使成品因發酵而保留其凝乳狀態。 攪拌型酸奶（stirred yoghurt） 發酵后的凝乳在灌裝前攪拌成

5、粘稠狀組織狀態。,14,2、按成品的口味分類 天然純酸奶（natural yoghurt） 由原料乳和菌種發酵而成，不含任何輔料和添加劑。 加糖酸乳（sweeten yoghurt） 由原料乳和糖加入菌種發酵而成。在我國市場上常見，糖的添加量較低，一般為6%7%。,15,調味酸乳（flavored yoghurt） 在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料而成。酸乳容器的底部加有果醬的酸乳稱為圣代酸乳（sandae yoghurt）。 果料酸乳（yoghurt with fruit） 由天然酸乳與糖、果料混合而成。,16,復合型或營養健康型酸乳 通常在酸乳中強化不同的營養素（維生素、食用纖維素等）或在酸

6、乳中混入不同的輔料（如谷物、干果、菇類、蔬菜汁等）而成。這種酸奶在西方國家非常流行，人們常在早餐中食用。 療效酸奶（curative effect yoghurt） 包括低乳糖酸奶、低熱量酸奶、維生素酸奶或蛋白質強化酸奶。,17,3按發酵的加工工藝分類 濃縮酸乳 將正常酸乳中的部分乳清除去而得到的濃縮產品。因其除去乳清的方式與加工干酪方式類似，有人也叫它酸乳干酪。 冷凍酸奶 在酸乳中加入果料、增稠劑或乳化劑，然后將其進行冷凍處理而得到的產品。,18,充氣酸乳（carbonated yoghurt） 發酵后在酸乳中加入穩定劑和起泡劑，經過均質處理即得這類產品。這類產品通常是以充co2氣的酸乳飲料

7、形式存在。 酸乳粉（dried yoghurt） 通常使用冷凍干燥法或噴霧干燥法將酸乳中約95%的水分除去而制成酸乳粉。制造酸乳粉時，在酸乳中加入淀粉或其他水解膠體后再進行干燥處理而成。,19,4、按菌種組成和特點分類 （1）嗜熱菌發酵乳 單菌發酵乳 如嗜酸乳桿菌發酵乳、保加利亞乳桿菌發酵乳等。 復合菌發酵乳 如酸乳及由酸乳的兩種特征菌和雙歧桿菌混合發酵而成發酵乳。,20,（2）嗜溫菌發酵乳 經乳酸發酵而成的產品 這種發酵乳中常用的菌有：乳酸鏈球菌屬及其亞屬、腸膜狀明串珠菌和干酪乳桿菌。 經乳酸發酵和酒精發酵而成的產品。 如酸牛乳酒、酸馬奶酒。,21,二、酸乳生產 酸乳工藝流程如下：,22,2

8、3,（一）凝 固 型 酸 乳 加 工,24,凝固型酸乳加工工藝流程,25,1、對原料乳的質量要求 生產酸乳的原料乳必須是高質量的，要求酸度在18t以下，雜菌數不高于50萬cfuml-，總干物質含量不得低于11.5。 不得使用病畜乳如乳房炎乳和殘留抗菌素、殺菌劑、防腐劑的牛乳。,26,2、輔料 （1）脫脂乳粉 （全脂奶粉） 用作發酵乳的脫脂乳粉質量必須高，無抗生素、防腐劑。 脫脂奶粉可提高干物質含量，改善產品組織狀態，促進乳酸菌產酸，一般添加量為1%1.5。,27,（2）穩定劑 穩定劑一般有明膠、果膠、瓊脂、變性淀粉、cmc及復合型穩定劑，其添加量應控制在0.1%0.5%左右。 （3）糖及果料

9、一般用蔗糖或葡萄糖作為甜味劑，其添加量可根據各地口味不同有所差異，一般以6.5%8%為宜。,28,3、均質 原料配合后進行均質處理。均質處理可使原料充分混勻，有利于提高酸乳的穩定性和稠度，并使酸乳質地細膩，口感良好。 均質所采用的壓力一般為2025 mpa。,29,4、熱處理 目的：殺滅原料乳中的雜菌，確保乳酸菌的正常生長和繁殖；鈍化原料乳中對發酵菌有抑制作用的天然抑制物；熱處理使牛乳中的乳清蛋白變性，以達到改善組織狀態，提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的。 原料奶經過9095(殺死噬菌體）并保持5min的熱處理。,30,5、接種 熱處理后的乳要馬上降溫到發酵劑菌種最適生長溫度。 接種量要根據

10、菌種活力、發酵方法、生產時間的安排和混合菌種配比的不同而定。,31,一般生產發酵劑，其產酸活力均在0.7%1.0%之間，此時接種量應為2%4%。如果活力低于0.6%時，則不應用于生產。 加入的發酵劑應事先在無菌操作條件下攪拌成均勻細膩的狀態，不應有大凝塊，以免影響成品質量。,32,制作酸乳常用的發酵劑為嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的混合菌種，降低桿菌的比例則酸奶在保質期限內產酸平緩，防止酸化過度，如生產短保質期普通酸奶，發酵劑中球菌和桿菌的比例應調整為1:l或2:l。,33,生產保質期為1421d的普通酸奶時，球菌和桿菌的比例應調整為5:1；對于制作果料酸奶而言，兩種菌的比例可以調整到10:1，

11、此時保加利亞乳桿菌的產香性能并不重要，這類酸奶的香味主要來自添加的水果。,34,6、灌裝 可根據市場需要選擇玻璃瓶或塑料杯。在裝瓶前需對玻璃瓶進行蒸汽滅菌。一次性塑料杯可直接使用（視其情況而定）。,35,7、發酵 用保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌的混合發酵劑時，溫度保持在4142，培養時間2.54.0h（2%4%的接種量）。 達到凝固狀態時即可終止發酵。一般發酵終點可依據如下條件來判斷： 滴定酸度達到80t以上； ph值低于4.6；,36,表面有少量水痕； 傾斜酸奶瓶或杯，奶變粘稠。 發酵應注意避免震動，否則會影響組織狀態；發酵溫度應恒定，避免忽高忽低；發酵室內溫度上下均勻；掌握好發酵時間，防止酸

12、度不夠或過度以及乳清析出。,37,8、冷卻 發酵好的凝固酸乳，應立即移入04的冷庫中，迅速抑制乳酸菌的生長，以免繼續發酵而造成酸度升高。 在冷藏期間，酸度仍會有所上升，同時風味成分雙乙酰含量會增加。,38,試驗表明冷卻24h，雙乙酰含量達到最高，超過24h又會減少。 因此。發酵凝固后須在04貯藏24h再出售，通常把該貯藏過程稱為后熟，一般最大冷藏期為714d。,39,9、凝固型酸乳的質量缺陷及控制 凝固型酸乳生產中，常會出現一些質量缺陷： （1）凝固性差 酸乳有時會出現凝固性差或不凝固現象，粘性很差，出現乳清分離。,40,原料乳質量當乳中含有抗菌素、防腐劑時，會抑制乳酸菌的生長。 試驗證明原料

13、乳中含微量青霉素時，對乳酸菌便有明顯抑制作用。 使用乳房炎乳時由于其白血球含量較高，對乳酸菌也有不同的噬菌作用 原料乳摻假，特別是摻堿，使發酵所產的酸消耗于中和，而不能積累達到凝乳要求的ph值，從而使乳不凝或凝固不好。 牛乳中摻水，會使乳的總干物質降低，也會影響酸乳的凝固性。,41,發酵溫度和時間 發酵溫度依所采用乳酸菌種類的不同而異。若發酵溫度低于最適溫度，乳酸菌活力則下降，凝乳能力降低，使酸乳凝固性降低。 發酵時間短，也會造成酸乳凝固性降低。 噬菌體污染 造成發酵緩慢、凝固不完全的原因之一。可通過發酵活力降低，產酸緩慢來判斷。,42,加糖量 加入適當的蔗糖可使產品產生良好的風味，凝塊細膩光

14、滑，提高粘度，并有利于乳酸菌產酸量的提高。 試驗證明，6.5的加糖量對產品的口味最佳，也不影響乳酸菌的生長。若加量過大，會產生高滲透壓，抑制了乳酸菌的生長繁殖，造成乳酸菌脫水死亡，相應活力下降，使牛乳不能很好凝固。,43,（2）風味 無芳香味 主要由于菌種選擇及操作工藝不當所引起。正常的酸乳生產應保證兩種以上的菌混合使用并選擇適宜的比例，任何一方占優勢均會導致產香不足，風味變劣。 酸乳的不潔味 由發酵劑或發酵過程中污染雜菌引起。污染丁酸菌可使產品帶刺鼻怪味，污染酵母菌不僅產生不良風味，還會影響酸乳的組織狀態，使酸乳產生氣泡。,44,酸乳的酸甜度 酸乳過酸、過甜均會影響質量。發酵過度、冷藏時溫度

15、偏高和加糖量較低等會使酸乳偏酸，而發酵不足或加糖過高又會導致酸乳偏甜。因此，應盡量避免發酵過度現象，并應在04條件下冷藏，嚴格控制加糖量。 原料乳的異臭 牛體臭、氧化臭味及由于過度熱處理或添加了風味不良的煉乳或乳粉等制造的酸乳也是造成其風味不良的原因之一。,45,（3）口感差 優質酸乳柔嫩、細滑，清香可口。但有些酸乳口感粗糙，有砂狀感。這主要是由于生產酸乳時，采用了高酸度的乳或劣質的乳粉。 生產酸乳時，應采用新鮮牛乳或優質乳粉，并采取均質處理，使乳中蛋白質顆粒細微化，達到改善口感的目的。,46,（二）攪拌型酸奶的加工,47,48,1、 操作要點 （1）發酵 4243，2.53h。 為了獲得最佳

16、的產品，當ph值達到理想的值時，必須終止發酵，產品的溫度應在30min內從4243冷卻至1522。,49,1、 操作要點 （2）凝塊的冷卻 在培養的最后階段，已達到所需的酸度時（ph4.24.5），酸奶必須迅速降溫至1522，這樣可以暫時阻止酸度的進一步增加。同時為確保成品具有理想的粘稠度，對凝塊的機械處理必須柔和。冷卻是在具有特殊板片的板式熱交換器中進行,這樣可以保證產品不受強烈的機械攪動。,50,1、 操作要點 （3）攪拌 通過機械力破碎凝膠體，使凝膠體的粒子直徑達到0.010.4mm，并使酸乳的硬度和粘度及組織狀態發生變化。攪拌過程中應注意既不可速度過快，又不可時間過長。 （4）調味 冷

17、卻到1522以后，酸奶就準備包裝。果料和香料可在酸奶從緩沖罐到包裝機的輸送過程中加入。,51,1、 操作要點 說明：對帶固體顆粒的果料或整個漿果進行充分的巴氏殺菌時，可以使用刮板式熱交換器或帶刮板裝置的罐。殺菌溫度應能鈍化所有有活性的微生物，而不影響水果的味道和結構。熱處理后的果料在無菌條件下灌入滅菌的容器中是十分重要的，發酵乳制品經常由于果料沒有足夠的熱處理引起再污染而導致產品腐敗。,52,1、 操作要點 （5）包裝 包裝酸奶的包裝機類型很多，包裝材料也五花八門。市場上的產品包裝體積也各不相同，生產要求包裝能力與巴氏殺菌容量要匹配，以使整個車間獲得最佳的生產條件。,53,2、質量控制 （1）

18、砂狀組織 酸乳在組織外觀上有許多砂狀顆粒存在，不細膩。砂狀結構的產生有多種原因，在生產攪拌型酸乳時，應選擇適宜的發酵溫度，避免原料乳受熱過度，減少乳粉用量，避免干物質過多和較高溫度下的攪拌。 （2）乳清分離 酸乳攪拌速度過快，過度攪拌或泵送造成空氣混入產品，將造成乳清分離。此外，酸乳發酵過度、冷卻溫度不適及干物質含量不足也可造成乳清分離現象。因此，應選擇合適的攪拌器攪拌并注意降低攪拌溫度。同時可選用適當的穩定劑，以提高酸乳的黏度，防止乳清分離，其用量為0.1%0.5%。,54,2、質量控制 （3）風味不正 除了與凝固型酸乳的相同因素外，在攪拌過程中因操作不當而混入大量空氣，造成酵母和霉菌的污染

19、。酸乳較低的ph雖然抑制幾乎所有細菌生長，但卻適于酵母和霉菌的生長，造成酸乳的變質和產生不良風味。 （4）色澤異常 在生產中因加入的果蔬處理不當而引起變色、褪色等現象時有發生。應根據果蔬的性質及加工特性與酸乳進行合理的搭配和制作，必要時還可添加抗氧化劑。,55,（三）乳酸菌飲料生產,56,乳酸菌飲料是一種發酵型的酸性含乳飲料,通常以牛乳或乳粉、植物蛋白乳（粉）、果蔬菜汁或糖類為原料，經殺菌、冷卻、接種乳酸菌發酵劑培養發酵，然后經稀釋而成。乳酸菌飲料因其加工處理的方法不同，一般分為酸乳型和果蔬型兩大類。同時又可分為活性乳酸菌飲料（未經后殺菌）和非活性乳酸菌飲料（經后殺菌）。,57,乳酸菌飲料生產工藝流程,58,2、工