1、酸乳及乳酸菌飲料的加工酸乳定義及分類酸乳的營養價值發酵劑的制備酸乳生產工藝乳酸菌飲料生產工藝功能性食品酸奶第三章 酸乳及乳酸菌飲料的加工第一節 概述一、酸乳的發展簡史 酸乳又名酸奶或酸牛奶。最原始的酸乳只是一種利用牛乳或其它動物乳中天然存在的乳酸菌制作而成的發酵乳。這可追塑到數千年前。 公元前2000年，印度、埃及和古希臘人等已掌握了發酵乳的手工制作方法。第一節 概述功能性食品酸奶 1008年，德國開始建廠生產發酵乳。 20世紀中葉，西歐一些國家開始大量生產發酵乳。此后酸奶成國際間廣泛飲用的發酵乳制品。 酸奶在世界范圍內被人們普遍關注，應歸功于諾貝爾獎金獲得者、俄國著名科學家梅契尼柯夫（184

2、51916)。他在歐洲旅行時發現，經常飲用酸奶的巴爾干國家居民壽命較長。因此提出了“酸乳長壽說”，此后酸奶名聲大振。功能性食品酸奶 很多國家紛紛開始生產發酵乳，并研制出具有本國特色的發酵乳制品。 生產工藝逐漸實現了機械化、自動化、連續化，產品種類繁多，規模不斷擴大。 20世紀70年代，日本研制出的乳酸菌飲料投放市場，深受消費者喜愛，并遠銷東南亞。功能性食品酸奶 我國制作酸奶是從容17世紀開始，齊民要術一書中記載了酸奶的制作方法。100多年前，北京，俄國人開了一家酸奶鋪子。1917年，上海某公司從國外購買菌種，開始生產酸奶。20世紀60年代，天津、哈爾濱等地用手工制作酸奶。20世紀70年代，天津

3、、北京開始半機械化生產。20世紀80年代，北京、天津、上海等地建起了現代化的生產線。 功能性食品酸奶20世紀80年代中期，我國乳酸菌飲料實現的商品化。20世紀90年代初，聊城出現的酸奶。“聊城大學生物技術開發中心”是生產還可能奶的第一家。目前，各種發酵乳制品多樣，但產品不外乎兩種：酸奶、乳酸菌飲料。功能性食品酸奶二、酸乳的定義與分類（一）酸乳的定義 聯合國糧食與農業組織（FAO）、世界衛生組織（MHO）和國際乳品聯合會（IDF）于1977年給酸乳下的定義： 酸乳：即在添加（或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中（殺菌乳或濃縮乳），由于保加利亞乳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

4、品中必須含有大量的、相應的活性微生物。二、酸乳的定義與分類功能性食品酸奶（二）酸乳的分類 通常根據成品的組織狀態、口味、原料中乳脂肪含量、生產工藝和生產菌種進行分類。1、按成品的組織狀態分類凝固型酸奶： 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固狀態。攪拌型酸奶： 先發酵凝乳，灌裝前再攪拌進行破碎凝乳，使之成為粘稠狀的組織狀態。功能性食品酸奶2、按成口味分類天然純酸奶：原料乳中不含任何輔料直接由乳酸菌發酵而成產品。加糖酸奶：原料乳中只加入糖，由乳酸菌發酵而成的產品。調味酸奶：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、果料混合發酵而成。復合型（營養健康型

5、）酸奶：在酸奶中強化營養素（維生素、食用纖維等）或加入輔料（谷物、干果等）制成的產品。功能性食品酸奶3、按原料中脂肪含量分類 全脂酸乳、部分脫脂酸乳和脫脂酸乳。4、按菌種種類分類酸奶：通常指由保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發酵的產品。雙歧桿菌酸奶：酸奶中含有雙歧桿菌。嗜酸乳桿菌酸奶：酸奶中含有嗜酸乳桿菌。干酪乳桿菌酸奶：酸奶中含有干酪乳桿菌。功能性食品酸奶5、按發酵后的加工工藝分類濃縮酸奶：是將正常酸奶中的部分乳清除去后得到的濃縮產品。也稱酸乳干酪。冷凍酸奶：是在酸奶中加入果料、增稠劑或乳化劑，再進行凍凝處理得到的產品。充氣酸奶：在發酵后的酸奶中加入穩定劑和起泡劑（通常為碳酸鹽），經過均質得到的產

6、品。通常以充CO2氣的酸乳飲料形式存在。酸乳粉：酸乳經冷凍干燥除去95%的水制成。功能性食品酸奶三、乳酸菌飲料的定義 乳酸菌飲料又稱為酸乳飲料或發酵型酸性含乳飲料。定義：是牛乳經乳酸菌發酵后，再添加增香劑、穩定劑、甜味劑或其它風味物質，對凝乳加以一定程度的稀釋后制成的一類產品。三、乳酸菌飲料的定義功能性食品酸奶第二節 酸乳的營養保健作用一、營養作用乳糖分解為半乳糖，易于消化。酪蛋白發生一定程度的降解，處于預備消化狀態。乳脂肪發生部分解離，易于吸收。發酵乳中鈣被轉化為可溶形式，更有易于鈣的吸收。乳酸菌的生長，使B族維生素含量增加。第二節 酸乳的營養保健作用功能性食品酸奶二、酸奶的保健作用緩解“乳

7、糖不耐癥”的作用。 “乳糖不耐癥”是由乳糖引起。牛乳發酵后部分乳糖分解為乳酸；酸乳中的活菌直接或間接具有乳糖酶活性。 因此，喝酸奶可以減輕“乳糖不耐癥”。功能性食品酸奶 2. 整腸作用： 人體腸道內存在著大量“腸道正常菌群”。 由于長期使用抗菌素、磺胺藥物， 人體腸道菌群失調，引起腹瀉，稱為“腸道菌群失調癥”。 酸乳中乳酸菌產生的乳酸和乳酸菌素等殺菌物質，能夠有效地抑制其它腐敗菌在腸道內的增殖，從而協調人體腸道正常菌群的平衡。功能性食品酸奶3、降低膽固醇作用乳中抗膽固醇因子是乳清酸、乳糖和鈣。酸乳中還增加了羥甲基戊二酸等抗膽固醇因子。據研究，每人每餐用200ml酸奶，一周后血清中膽固醇含量降低

8、510%。功能性食品酸奶4、免疫賦活作用 研究表明，人體腸道中存在著三種酶：G醛酸酶、偶氮還原酶、硝基還原酶，均是致癌物的轉化酶。飲用酸奶后，發現糞便中這三種酶的活性大大降低。原因是多方面的，目前發現乳酸菌產生的胞外多糖就具有增強免疫功能的作用。功能性食品酸奶5、改善便秘作用 酸奶中的乳酸可刺激腸道蠕動，從而有效地改善便秘。6、防止白內障 研究表明，酸奶可以預防白內障的形成。 酸奶中的半乳糖可以激活空腸和肝中的半乳糖激酶，這是減少白內障形成的一個因素。功能性食品酸奶一、概述（一）發酵劑的定義及其作用1、發酵劑： 指為制作酸奶和乳酸菌飲料而調制的特定微生物（乳酸菌）的培養物。第三節 發酵劑的制備

9、第三節 發酵劑的制備功能性食品酸奶2、發酵劑的主要作用分解乳糖產生乳酸產生使酸奶具有典型風味的揮發性物質，如丁二酮、乙醛等。能夠降解蛋白質和脂肪，使酸乳更易消化吸收。酸化過程抑制了致病菌的生長 。功能性食品酸奶（二）發酵劑的菌種1、菌種的構成嗜熱乳鏈球菌保加利亞乳桿菌雙歧乳桿菌傳統的菌種功能性食品酸奶2、菌種的特性(1)嗜熱乳鏈球菌細胞卵圓形，G+ 菌，成對或成鏈狀排列；最適生長溫度：4045;最低生長溫度：20;最高生長溫度：50;含2%的NaCI培養基上不生長；含0.01 I.U./ml青霉素或5 g鏈霉素不生長。功能性食品酸奶(2)保加利亞乳桿菌細胞桿狀，兩端鈍圓， G+ 菌，單個或成鏈

10、狀；最適生長溫度43；50 停止生長；在含膽汁酸或2%的NaCI培養基上不生長；含0. 3 0.6 I.U./ml青霉素的乳中不生長。功能性食品酸奶（3）雙歧桿菌多形狀桿菌，G+ 菌，呈“Y”、“V”彎曲。專性厭氧菌。最適生長溫度37。用于發酵生產的有：兩歧雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌等。功能性食品酸奶生產普通酸奶的菌種：嗜熱乳鏈球菌和保加利亞乳桿菌混合使用。兩菌種的最佳接種比例： 球：桿 為1：1或2：1。混菌發酵過程中，開始培養的1個小時內，嗜熱乳鏈球菌繁殖快；發酵的最后1個小時保加利亞乳桿菌繁殖快。兩菌為互生關系。 球菌產甲酸促桿菌；桿菌分解蛋白質產生的AA促球菌生長。

11、功能性食品酸奶（三）菌株的選擇 選擇優良的發酵劑菌種應考慮以下幾點：1、產酸性 一般選擇2%的接種比例、42發酵3hr，滴定酸度在95100T的菌種為最好。功能性食品酸奶2、后熟性 發酵結束進入冷卻和冷藏階段繼續產酸的特性，稱為后熟性。 后熟過程分三個階段： 42冷卻到 20產酸； 20冷卻到10產酸；冷藏階段產酸。 一般選用繼續產酸弱（后熟性好）的菌株； 7貯存3周，酸度增加不超過10T。功能性食品酸奶3、產香（風味物質）性酸奶的特征風味物質主要有：乙醛、丁二酮(雙乙酰)、3-羥基丁酮、揮發性酸等。一般選擇產風味物質多、保存過程中消失慢的菌株。4、產粘物質粘物質可改善酸奶的硬度。選擇產粘物質

12、良好的菌株。功能性食品酸奶5、菌種的保存牛乳試管培養基：48冰箱保存，710天傳代一次。碳酸鈣牛乳試管培養基：48冰箱保存，2550天傳代一次。功能性食品酸奶二、發酵劑的調制關于發酵劑的幾個名詞：商品發酵劑（種子）：即購得的原始菌種。母發酵劑：由兩支原始菌種共同接種得到的混菌培養物。中間發酵劑：是菌種擴大培養后的培養物。是生產大量發酵劑的中間環節。生產發酵劑：直接用于產生中的發酵劑。二、發酵劑的調制功能性食品酸奶（一）發酵劑的調制過程嗜熱鏈球菌保加利亞乳桿菌保存保存混菌培養擴大培養功能性食品酸奶1、種子培養培養基的制備： 新鮮牛乳10ml，110115滅菌后備用。接種： 培養基冷卻到45 左右

13、時，在超凈工作臺內接種，接種量為2%。培養： 42 培養（約3hr）至凝乳。功能性食品酸奶2、母發酵劑的調制培養基： 牛乳50250mlMPa、 （115 ）、 7min滅菌后備用。接種：嗜熱乳鏈球菌和保加利亞乳桿菌按1：1的比例接種，接種量各為1%。培養： 42培養（約3hr）至凝乳。質量判斷：滴定酸度87100T為宜。功能性食品酸奶3、中間或生產發酵劑的制備原料乳與母發酵劑相同，9095 滅菌515min，備用。按23%的比例接入母發酵劑。42 條件下培養至凝乳。中間發酵劑可用500ml的三角瓶或鹽水瓶。生產發酵劑在小型發酵灌內進行。功能性食品酸奶種子灌功能性食品酸奶三、發酵劑活力的影響因

14、素及質量控制（一）影響發酵劑活力的主要因素1、天然抑制物：牛乳中存在著多種抑菌因子，其作用是增強牛犢的抗感染能力。但是這些抑菌因子對發酵劑中乳酸菌的生長同樣有抑制作用。抑菌因子包括；抑菌素、凝集素、溶菌酶等。一般加熱后即被破壞。功能性食品酸奶2、抗生素殘留患乳房炎的牛常用青霉素、鏈霉素等抗生素治療。在一定時間內（一般35天，多則一周），乳中會殘留一定的抗生素。抗生素對乳酸菌有抑制作用。生產酸奶不允許使用有抗生素殘留的原料乳。功能性食品酸奶3、噬菌體噬菌體是一種細菌病毒，感染后可引起乳酸菌裂解死亡。噬菌體感染表現為發酵時間延長，產品酸度低，并有不愉快的味道；嚴重時不發酵。4、清洗劑的殘留清洗劑是

15、乳品廠清洗設備時殘留下來的，包括堿洗液、季銨鹽化合物等。清洗劑的殘留可影響發酵劑的活力。功能性食品酸奶二、發酵劑質量的控制1、感官檢查組織狀態均勻的固體。色澤乳白色。無或有少量乳清出現。酸味和風味正常，無苦味和異味。功能性食品酸奶3、微生物學檢查革蘭氏染色是否為陽性。乳酸菌的形態是否正常。球菌和桿菌的比例是否合適。2、酸度檢查 滴定酸度87100T為正常。功能性食品酸奶第四節 凝固型酸奶的生產工藝一、工藝流程：原料乳預處理配料預熱、均質殺菌、冷卻灌裝接種冷卻發酵貯藏成品發酵劑蔗糖其它輔料第四節 凝固型酸奶的生產工藝功能性食品酸奶二、工藝要求及操作要點（一）原料乳質量要求：酸度18T。脂肪3.0

16、%。總乳固體11.5%。原料乳雜菌數50萬/ml。不得使用含抗生素、乳房炎乳。功能性食品酸奶（二）預處理1、計量2、凈化：目的是除去乳中肉眼可見的異物。方法：離心機離心、雙聯過濾器過濾、紗布過濾等。冷卻和貯藏標準化：四角法。功能性食品酸奶功能性食品酸奶（三）配料1、加糖加糖量一般為48%，不超過12%。方法：在化糖鍋內，用50乳融化糖，再過濾。添加其它甜味劑：通常用糖精鈉g/kg。甜蜜素（甜度為蔗糖的200倍）。它們使酸奶口感質量下降。2、穩定劑 為降低成本，可適當加入一定量的穩定劑。功能性食品酸奶（四）預熱與均質1、工藝要求原料乳預熱到5565，才能進行均質。均質的壓力1520MPa。2、均

17、質的目的防止脂肪上浮。增加酸奶的硬度。防止乳清分離。使添加物混合的更好。功能性食品酸奶（五）殺菌與冷卻1、殺菌殺菌的目的：殺滅微生物；提高乳蛋白與水的親和力。殺菌的條件：常用95殺菌30min；或用超高溫瞬時滅菌（UHT），即135140, 35秒。2、冷卻物料滅菌后，直接通過熱交換器冷卻到45。功能性食品酸奶（六）接種接種量3%。注意：發酵劑一定要與物料混合均勻。（七）灌裝容器：瓷瓶、玻璃瓶、塑料杯、紙制盒 。方式：手工、半自動、全自動灌裝。注意：速度要快、時間要短。功能性食品酸奶（八）發酵1、發酵溫度：4043。2、發酵時間：一般約3hr左右。3、判斷發酵終點：測酸度：6570T可停止發酵

18、。抽樣觀察：打開瓶蓋，緩慢傾鈄瓶身，觀察酸奶流動性變差，有少量乳清析出，停止發酵。嚴格控制接種溫度和發酵溫度，記錄發酵時間約3hr，即可。功能性食品酸奶（九）冷卻1、冷卻目的：能有效抑制乳酸菌的生長，防止產酸過度。使酸奶逐漸凝固成白玉般的組織狀態。防止脂肪上浮和乳清析出。延長酸奶保存期限。使酸奶產生一種食后清涼可口的快感受。功能性食品酸奶2、方法：如感覺酸度不夠，可在自然條件下慢慢冷卻。如酸度過高，則立即浸入冷水中快速冷卻。3、注意：輕拿輕放、防止振動。因為剛凝乳，質地軟嫩，易于破碎。功能性食品酸奶（十）冷藏與后熟1、冷藏的目的改善酸奶的硬度。促進風味及香味物質的產生。 冷藏1224hr，是酸

19、奶形成良好風味的階段，這段時間稱為后熟期。延長保存時間。2、冷藏溫度：一般為27。若長時間保存，則需在-0.8-1.2。（酸奶的冰點-1）。功能性食品酸奶（十）質量評價 質量從色、香、味、形四方面進行評價。1、色全脂乳酸奶表面呈微黃色。脫脂乳酸奶表面呈乳白色。2、香開瓶后有乳脂香，引人食欲。全脂乳酸奶香味較濃。功能性食品酸奶3、味加糖酸奶：酸中有甜、甜中帶酸、酸甜含香的復合口味。4、形凝固如玉，用勺取一部分，斷面呈瓷狀，表面光潔，無粗顆粒或雜質。放在手上，不是一觸即散，而是凝立而不塌。勺取后瓶內的凹坑不變形，約20min后，坑底才有少量乳清析出。功能性食品酸奶酸牛乳國家標準：酸度（T） 701

20、10砂糖（%） 5%大腸桿菌 90致病菌 不得檢出功能性食品酸奶第五節 牛乳發酵過程中的變化一、乳蛋白凝固乳中酪蛋白、鈣、磷等以穩定的鈣酪蛋白酸鹽磷酸復合物分子團的形式存在。發酵過程中，由于乳酸的不斷產生，鈣、磷逐漸從復合物中游離出來，當PH降到4.64.7（酪蛋白等電點）時，酪蛋白完全凝固。 此過程中，酪蛋白粒子發生凝集，并將脂肪球包起來，形成三位空間結構的網狀凝固物。凝固物呈柔軟、糕狀膠體，白色、不透明。第五節牛乳發酵過程中的變化功能性食品酸奶二、凝固物中水的分布結合水：與酪蛋白結合在一起的水。與酸奶的硬度有關。毛細管水：集聚在蛋白粒子之間的水。自由水：分散在凝固物中的水。與乳清析出有關。

21、功能性食品酸奶三、影響酸奶硬度的因素1、牛乳中的蛋白質含量 蛋白質含量高，硬度大。2、牛乳的加熱處理 在8085,加熱30min；或90 ，加熱5min，對酸奶的硬度和粘度均產生良好效果。3、均質 可提高酸奶硬度和粘度。功能性食品酸奶4、酸度 PH4.6，蛋白質對水的親和力增加，可提高硬度。5、冷卻 發酵結束后，要快速冷卻到10 以下，對酸奶硬度有良好的促進效果；但過快也不好。功能性食品酸奶四、影響乳清分離的因素 乳清的成分：水和乳清蛋白。1、酸度以下，乳清易分離。2、溫度 發酵溫度過高、過低，或發酵加溫狀況不均衡，均易分離。3、發酵劑分布不均勻，易分離。功能性食品酸奶4、使用過量穩定劑，乳清

22、易分離。5、牛乳中總固形物含量少。6、發酵終止前攪拌、振蕩。7、發酵結束后冷卻過快。功能性食品酸奶第六節 攪拌型酸奶生產工藝 攪拌型酸奶:是經過處理的原料乳接種發酵劑后，先在發酵灌中發酵至凝乳，再降溫攪拌破乳、冷卻，分裝到銷售用小容器中即為成品。 由于產品是在灌裝前進行發酵，故稱前發酵型酸奶；又由于產品經過攪拌成粥糊狀，呈半流動狀態，又稱軟酸奶或液體酸奶。第六節 攪拌型酸奶生產工藝功能性食品酸奶一、工藝流程原料乳發酵劑發酵殺菌、冷卻預熱、均質加糖配料預處理攪拌破乳、快速冷卻功能性食品酸奶與果料混合與香料混合分銷灌裝灌裝分銷灌裝分銷普通酸奶果料酸奶調味酸奶功能性食品酸奶二、工藝管理攪拌型酸奶和凝

23、固型酸奶的工藝過程許多環節是相同的，所以工藝管理也相似。生產攪拌型酸奶的關鍵是破碎凝乳。1、破碎凝乳的理論依據破碎凝乳使蛋白質凝膠中分散的水游離出來，變成水中分散的凝膠，從而粘度大增加。功能性食品酸奶2、破碎凝乳的方法手工攪拌 適用于小批量、小規模生產。機械攪拌 采用寬葉輪攪拌機。 一般每分鐘轉動12次，攪拌4 8min。功能性食品酸奶3、影響攪拌型酸奶增稠的因素非脂乳固體含量低。原料乳需均質。凝乳溫度3840為宜。凝乳PH要低于4.7。攪拌要慢、時間要短。可加入適量增稠劑。選擇產粘物質多的菌種。功能性食品酸奶三、工藝指標1、原料乳：酸度18T，總乳固形物11%，不含抗生素。2、預熱：60左右。3、均質：18 20MPa。4、接種量：3%。5、發酵溫度38 40。6、果料加入量：10%左右。 其它同凝固型酸奶生產工藝。功能