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第三章 发酵乳制品第一节第一节 发酵剂发酵剂第二节第二节 酸乳的加工酸乳的加工第三章 发酵乳制品第一节第一节 发酵剂发酵剂 一、发酵剂的种类（一）发酵剂的概念和种类 发酵剂发酵剂（Starter）是指生产发酵乳制品是指生产发酵乳制品时所用的特定微生物培养物。时所用的特定微生物培养物。通常用于乳酸菌发酵的发酵剂有三个阶段,即三种类型:乳酸菌纯培养物乳酸菌纯培养物母发酵剂母发酵剂生产发酵剂生产发酵剂一、发酵剂的种类.乳酸菌纯培养物 乳酸菌纯培养物乳酸菌纯培养物(Seed Starter)是含有纯乳酸菌的用于生产母发酵剂的牛乳菌株发酵剂或粉末发酵剂。主要接种在脱脂乳、乳清、肉汤等培养基中使其繁殖。现多用升华法制成冷冻干燥粉末或浓缩冷冻干燥来保存菌种。一、发酵剂的种类.母发酵剂 母发酵剂母发酵剂(Mother Starter)是指在无菌条件下扩大培养的用于制做生产发酵剂的乳酸菌纯培养物。生产单位或使用者购买乳酸菌纯培养物后，用脱脂乳或其他培养基将其溶解活化，接代培养来扩大制备的发酵剂，并为生产发酵剂做基础。一、发酵剂的种类.生产发酵剂（工作发酵剂)生产发酵剂生产发酵剂(Bulk Starter)是直接用于生产的发酵剂。应在密闭容器内或易于清洗的不锈钢缸内进行生产发酵剂的制备。第一节第一节 发酵剂发酵剂（二）使用发酵剂的目的.乳酸发酵乳酸发酵 这是发酵剂的主要作用。通过乳酸菌的发酵，使牛乳中的乳糖转变成乳酸，乳的pH值降低，产生凝固和形成风味。（二）使用发酵剂的目的.产生风味产生风味 发酵剂可使产品产生良好的风味。产生风味的原因：一是蛋白质分解菌和脂肪分解菌作用形成低级分解产物而产生风味；二是以明串珠菌、丁二酮链球菌为主，包括部分链球菌和杆菌等，能使乳中所含柠檬酸分解生成丁二酮、羟丁酮、丁二醇等化合物和微量的挥发酸、酒精、乙醛等风味物质。（二）使用发酵剂的目的3、蛋白质、脂肪的分解：蛋白质、脂肪的分解形成低一级的产物，促进了风味的形成。4.4.产生抗菌素产生抗菌素：乳酸链球菌和乳油链球菌中的个别菌株，能产生乳酸链球菌素（Nisin）和乳油链球菌素（Diplococcin）抗生素，可防止杂菌和酪酸菌的污染。（三）发酵剂用菌种的选择 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，如产香产香味、产酸力、产生粘性物质及蛋味、产酸力、产生粘性物质及蛋白水解白水解作为发酵剂菌种的选择依据。通常选用两种或两种以上的发酵剂菌种混合使用，相互产生共生作用。如嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌配合常用作发酵乳的发酵剂菌种。大量的研究证明，混合菌种使用的混合菌种使用的效果比单一使用的效果要好。效果比单一使用的效果要好。第一节第一节 发酵剂发酵剂二、发酵剂的制备（1）菌种的复活及保存（2）母发酵剂的调制（3）生产发酵剂的制备第一节第一节 发酵剂发酵剂二、发酵剂的制备(一一)菌种纯培养物的活化及保存菌种纯培养物的活化及保存 灭菌脱脂乳加入12菌种恒温培养直至凝固（菌种复活）纯培养物作维持活力保存时，需保存在05 冰箱中，每隔12周移植一次，但长期移植过程中，可能会有杂菌的污染，造成菌种退化。二、发酵剂的制备(二二)母发酵剂的制备母发酵剂的制备 母发酵剂制备时一般以脱脂乳100300 mL，装入三角瓶中，以121、15 min高压灭菌，并迅速冷却至40 左右进行接种。接种时取脱脂乳量1%3%的充分活化的菌种，接种于盛有灭菌脱脂乳的容器中，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23次，使乳酸菌保持一定活力，制成母发酵剂。提高菌种活力的过程提高菌种活力的过程二、发酵剂的制备(三三)生产发酵剂（工作发酵剂）的制备生产发酵剂（工作发酵剂）的制备 生产发酵剂制备时取实际生产量的3%4%脱脂乳，装入经灭菌的容器中，以90、1530 min杀菌，并冷却。用脱脂乳量3%4%的母发酵剂接种，充分混匀后置于恒温箱中培养。待达到所需酸度时即可取出置于冷藏库中。生产发酵剂的生产发酵剂的培养基最好与成品的原料相同，以使菌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种的生活环境不致急剧改变而影响菌种的活力。的活力。扩大菌种量的过程扩大菌种量的过程 二、发酵剂的制备整个制备过程要注意：整个制备过程要注意：无菌操作无菌操作第一节第一节 发酵剂发酵剂三、三、发酵剂的质量检验和贮藏发酵剂的质量检验和贮藏(一)发酵剂的质量检验 发酵剂质量的好坏直接影响成品的质量，故在使用前应对发酵剂进行质量检查和评定。感官检查感官检查 化学检查化学检查 微生物检查微生物检查 发酵剂污染的检验发酵剂污染的检验 发酵剂活力测定发酵剂活力测定 (一)发酵剂的质量检验1 1、感官检查、感官检查 观察发酵剂的质地、组织状态、色泽、风味及乳清淅出等。良好的发酵剂应凝固均匀细腻，组织致密而富有弹性，乳清析出少,具有一定酸味和芳香味，无异味，无气泡，无变色现象。(一)发酵剂的质量检验、化学检查、化学检查 一般主要检查酸度和挥发酸。酸度以90110T为宜。测定挥发酸时,取发酵剂250g于蒸馏瓶中,用硫酸调整pH至2.0,用水蒸汽蒸馏,收集最初的1000 mL用0.1 M氢氧化钠滴定。(一)发酵剂的质量检验.微生物检查微生物检查 用常规方法测定总菌数和活菌数。(一)发酵剂的质量检验4 4、发酵剂污染的检验、发酵剂污染的检验 在生产中应对连续繁殖的母发酵剂进行定期检验,在透明的玻璃皿中看其在凝结后气体的条纹及其表面状况，作为判定污染与否的指标。如果气体条纹较大或表面有气体产生，要用镜检法判定污染情况，也可用平板培养法进行检测污染情况。平板培养基可用马铃薯右旋糖琼脂来测定酵母和霉菌，也可用平皿计数琼脂检验污染情况。(一)发酵剂的质量检验.发酵剂活力测定 发酵剂的活力是指该菌种的产酸能力，即产酸力。活力的测定通常采用下列两种方法：（）酸度测定法（）刃天青（C12H17NO4）还原试验.发酵剂活力测定（）（）酸度测定法酸度测定法 在高压灭菌后的脱脂乳中加入3%的发酵剂，置于37.8 的恒温箱中培养3.5 h，测定其乳酸度。当酸度达0.7 以上认为活力较好。活力=SX(0.1 M NaOH溶液毫升数0.00910牛乳比重SX).发酵剂活力测定（）刃天青（）刃天青（C C1212H H1717NONO4 4）还原试验）还原试验脱脂乳9 mL中加入发酸剂1 mL和0.005%刃天青溶液1 mL,在36.7 的恒温箱中培养35 min以上，如完全褪色则表示活力良好。三、发酵剂的质量检验和贮藏（二）发酵剂的贮藏 1 1、液体发酵剂的贮藏、液体发酵剂的贮藏 ：根据细菌的生长繁殖规律，连续的培养会产生变异现象，如保加利亚杆菌和嗜热链球菌一般只能扩大培养2025次。培养后存放在05 的条件下，每3个月活化1次即可。上述培养基在高压灭菌器中，121 灭菌30 min。（二）发酵剂的贮藏、粉末发酵剂的贮藏、粉末发酵剂的贮藏 为克服液体发酵剂保藏的困难，在有条件的情况下，可采用干燥方法保藏发酵剂。喷雾干噪 冷冻干燥 在21下贮存6个月 4 贮存24个月左右（二）发酵剂的贮藏、冷冻发酵剂、冷冻发酵剂 的贮藏的贮藏液体发酵剂（母发酵剂和中间发酵液体发酵剂（母发酵剂和中间发酵剂）在剂）在-20-20-40-40 的温度下冷冻，的温度下冷冻，可贮藏数月，而且可直接作生产发可贮藏数月，而且可直接作生产发酵剂使用。酵剂使用。第三章 发酵乳制品第二节第二节 酸乳的加工酸乳的加工 一、酸乳的定义一、酸乳的定义根据联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)与国际乳品联合会(IDF)1977年的定义,酸乳是指在添加(或不添加)乳粉(或脱脂乳粉)的乳中(杀菌乳、浓缩乳)，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，成成品中必须含有大量的、相应的活性微生品中必须含有大量的、相应的活性微生物物。第二节第二节 酸乳的加工酸乳的加工二、酸乳的分类根据成品的组织状态、口味、原料中乳脂肪含量、生产工艺和菌种的组成,通常可以将酸乳分成不同种类。二、酸乳的分类（一（一)按成品的组织状态分类按成品的组织状态分类1.1.凝固型酸乳凝固型酸乳 凝固型酸乳(Set Yoghurt)的发酵过程是在包装容器中进行的，因此成品呈凝乳状。2.2.搅拌型酸乳搅拌型酸乳 搅拌型酸乳(Stirred Yoghurt)是发酵后再灌装而成。发酵后的凝乳在灌装前和灌装过程中搅碎而成粘稠状组织状态。另外,国外有一种基本组成与搅拌型酸乳相似，但更稀且可直接饮用的制品称之为饮用酸乳(Drinking Yoghurt)。我国已有类似的饮用酸乳。二、酸乳的分类(二二)按成品风味分类按成品风味分类1.1.天然纯酸乳天然纯酸乳 2.2.加糖酸乳加糖酸乳 3.3.调味酸乳调味酸乳 4.4.果料酸乳果料酸乳 5.5.复合型或营养型酸乳复合型或营养型酸乳二、酸乳的分类(三三)按原料中脂肪含量分类按原料中脂肪含量分类 据FAOWHO规定，脂肪含量全脂酸乳全脂酸乳为30，部分脱脂酸乳部分脱脂酸乳为3005，脱脂酸乳脱脂酸乳为05%。酸乳非脂乳固体含量为82。有些国家还有一种高脂酸乳，其脂肪含量一般在75左右 二、酸乳的分类(四四)按发醇后的加工工艺分类按发醇后的加工工艺分类1.1.浓缩酸乳浓缩酸乳 2.2.冷冻酸乳冷冻酸乳 3.3.充气酸乳充气酸乳 4.4.酸乳粉酸乳粉二、酸乳的分类(五五)按菌种种类分按菌种种类分1 1、酸乳、酸乳 酸乳通常指仅用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而成的一类产品。2 2、双歧杆菌酸乳、双歧杆菌酸乳 双歧杆菌酸乳(Yoghurt wiih Hlfidus)中含有双歧杆菌(Bifidobactcrium bifidum)，如法国的“Bio”，日本的“Mil-Mil”。3 3、嗜酸乳杆菌酸乳、嗜酸乳杆菌酸乳 嗜酸乳杆菌酸乳(Yoghurt with Acidophilus)中含有嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)。4 4、干酪乳杆菌酸乳、干酪乳杆菌酸乳 干酪乳杆菌酸乳(Yoghurt wiih L.casei）中含有干酪乳杆菌（Lactobacil1us casei）。二、酸乳的分类我国目前主要生产的酸乳分为两我国目前主要生产的酸乳分为两大类大类:凝固型酸乳凝固型酸乳搅拌型酸乳搅拌型酸乳在此基础上还可添加果料、蔬菜在此基础上还可添加果料、蔬菜或中草药等制成风味型和营养保或中草药等制成风味型和营养保健型酸乳。健型酸乳。第二节第二节 酸乳的加工酸乳的加工三、凝固型酸乳的加工（一）工艺流程 原料乳预处理原料乳预处理标准化标准化配料配料预热预热 均质均质杀菌杀菌冷却冷却添加发酵剂添加发酵剂 乳酸菌纯培养物母发酵剂生产发酵剂 装瓶装瓶发酵发酵冷却冷却后熟后熟冷藏冷藏 三、凝固型酸乳的加工（二）质量控制（工艺 要点）.原料乳验收原料乳验收 选用符合质量要求的新鲜乳、脱脂乳或再制乳为原料。抗菌物质检查应为阴性（无抗奶），因为乳酸菌对抗生素极为敏感，乳中微量的抗生素都会使乳酸菌不能生长繁殖。抗菌物质检查：凝固试验凝固试验（二）质量控制（工艺 要点）.配料配料 为提高干物质含量,可添加脱脂乳粉，并可配入果料、蔬菜等营养风味辅料。某些国家允许添加少量的食品稳定剂稳定剂，其加入量为加入量为0.1%0.1%0.3%0.3%。根据国家标准,酸乳中全乳固体含量应为11.5%左右。蔗糖加入量为5%。有试验表明适当的蔗糖对菌株产酸是有益的，但浓度过量，不仅抑制了乳酸菌产酸，而且增加生产成本。（二）质量控制（工艺 要点）.均质均质 原料配合后，进行均质处理。均质前预热至55 左右可提高均质效果。均质有利于：均质有利于：提高酸乳的稳定性和提高酸乳的稳定性和稠度，并使酸乳质地细腻，口感良稠度，并使酸乳质地细腻，口感良好。好。（二）质量控制（工艺 要点）.杀菌及冷却杀菌及冷却 杀菌条件：90 30 min，杀菌目的：杀死病原菌及其他微生物；使乳中酶的活力钝化和抑菌物质失活；使乳清蛋白热变性，改善牛乳作为乳酸菌生长培养基的性能；改善酸乳的稠度。杀菌后的物料应迅速冷却到45 左右。（二）质量控制（工艺 要点）.添加发酵剂添加发酵剂 一般添加量为 3%5%。注意事项：预热：生产发酵剂要提前拿出冷库 充分搅拌（活化后的生产发酵剂要 充分搅拌；添加后也要充分搅拌）控制添加量（二）质量控制（工艺 要点）、灌装（装瓶、灌装（装瓶）：可根据市场需要选择灌装容器的大小和形状。在灌装前需对灌装容器进行消毒处理。玻璃瓶一般采用蒸汽灭菌。（二）质量控制（工艺 要点）、发酵、发酵 （关键工艺）关键工艺）发酵条件：4144 2.54.0 h（发酵温度、时间随菌种而异）发酵终点判断：滴定酸度达到80 T以上；pH值低于4.6；表面有少量水痕。（达到达到凝固状态即可终止发酵凝固状态即可终止发酵）注意事项：注意事项：避免震动,否则会影响其组织状态；发酵温度应恒定，避免忽高忽低;掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度以及乳清析出。（二）质量控制（工艺 要点）、冷却与后熟：冷却条件：冷却条件：应立即放入45 的冷库中，迅速抑制乳酸菌的生长，以免继续发酵而造成酸度过高。后熟条件：后熟条件：4 左右左右 24 h（在冷藏期间，酸度仍会有所上升，同时风味成分双乙酰双乙酰含量会增加。试验表明冷却24 h,双乙酰含量达到最高，超过又会减少。因此,发酵凝固后须在4 左右贮藏24 h再出售,通常把该贮藏过程称为后成熟,一般最大冷藏期为1个星期。）第二节第二节 酸乳的加工酸乳的加工四、搅拌型酸乳的加工（一）加工工艺：原料乳预处理原料乳预处理标准化标准化配料配料预热预热 均质均质杀菌杀菌冷却冷却添加发酵剂添加发酵剂 乳酸菌纯培养物母发酵剂生产发酵剂发酵（发酵罐）发酵（发酵罐）冷却冷却 搅拌混合搅拌混合 灌灌装装后熟后熟冷藏冷藏 搅拌型酸乳的加工四、搅拌型酸乳的加工（二）质量控制 搅拌型酸乳的加工工艺及技术要求基本与凝固型酸乳相同，其不同点主要是搅拌型酸乳多了一道搅拌混合工艺，这也是搅拌型酸乳的特点。另外,根据在加工过程中是否添加了果蔬料或果酱,搅拌型酸乳可分为天然搅拌型酸乳和加料搅拌型酸乳。本节只对与凝固型酸乳不同点加以说明。四、搅拌型酸乳的加工（二）质量控制、发酵、发酵：搅拌型酸乳的发酵是在发发酵罐或缸中进行酵罐或缸中进行，而发酵罐是利用罐围夹层的热媒来维持恒温，热媒的温度可随发酵参数而变化。若在大缸中发酵，则应控制好发酵间的温度，避免忽高忽低。发酵间上部和下部温差不要超过1.5。同时，发酵缸应远离发酵间的墙壁，以免过度受热。（二）质量控制、冷却：冷却的目的是快速抑制细菌的生长和酶的活性，以防止发酵过程产酸过度及搅拌时脱水。酸乳完全凝固(pH4.64.7)时开始冷却。冷却过程应稳定进行。冷却过快将造成凝快收缩迅速，导致乳清分离。冷却过慢则会造成产品过酸和添加果料的脱色。冷却可采用片式冷却器、管式冷却器、表面刮板式热交换器、冷却缸（槽）等冷却。一般温度控制在07 为宜。（二）质量控制、搅拌（关键工艺）通过机械力破坏凝胶体，使凝胶体的粒子直径达到0.010.4 mm,并使酸乳的硬度和粘度及组织状态发生变化。、搅拌（关键工艺）(1)(1)搅拌的方法搅拌的方法 凝胶体层滑法凝胶体层滑法 不是采用搅拌方式破坏胶体，而是借助薄板（薄的圆板或薄竹板）或用粗细适当的金属丝制的筛子，使凝胶体滑动。(1)(1)搅拌的方法搅拌的方法 凝胶体搅拌法（常用方法）凝胶体搅拌法有机械搅拌法和手动搅拌法两种:机械搅拌使用宽叶片搅拌器、螺旋浆搅拌器、涡轮搅拌器等。叶片搅拌器具有较大的构件和表面积，转数慢，适合于凝胶体的搅拌；螺旋浆搅拌器每分钟转数较高，适合搅拌较大量的液体，涡轮搅拌器是在运转中形成放射线形液流的高速搅拌器，也是制造液体酸乳常用的搅拌器。手动搅拌是在凝胶结构上，采用损伤性最小的手动搅拌以得到较高的粘度。手动搅拌一般用于小规模生产，如4050 L桶制做酸乳。(1)(1)搅拌的方法搅拌的方法 均质法均质法 这种方法一般多用于制作酸乳饮料，在制造搅拌型酸乳中不常用。搅拌过程中应注意搅拌过程中应注意,搅拌既不可过于搅拌既不可过于激烈，又不可过长时间。搅拌时应激烈，又不可过长时间。搅拌时应注意凝胶体的温度、注意凝胶体的温度、pHpH及固体含量及固体含量等。通常用两种速度进行搅拌等。通常用两种速度进行搅拌,开始开始用低速，以后用较快的速度。用低速，以后用较快的速度。、搅拌（关键工艺）(2)(2)搅拌时的质量控制搅拌时的质量控制 温度温度 搅拌的最适温度搅拌的最适温度0 07 7，此时适于亲水性凝胶体的破坏，可得到搅拌均匀的凝固物。即可缩短搅拌时间还可减少搅拌次数。若在3840 左右进行搅拌，凝胶体易形成薄片状或砂质结构等缺陷。(2)(2)搅拌时的质量控制搅拌时的质量控制 pH pH值值 酸乳的搅拌应在凝胶体的凝胶体的pHpH达达4.74.7以下时进行以下时进行，若在pH 4.7以上时搅拌，则因酸乳凝固不完全、粘性不足而影响其质量。(2)(2)搅拌时的质量控制搅拌时的质量控制 干物质干物质 合格的乳干物质含量对搅拌型酸乳防止乳清分离能起到较好的作用。（二）质量控制、混合、灌装、混合、灌装：果蔬、果酱和各种类型的调香物质等可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中加入，这种方法可通过一台变速的计量泵连续加入到酸乳中。果蔬混合装置固定在生产线上，计量泵与酸乳给料泵同步运转，保证酸乳与果蔬混合均匀。一般发酵罐内用螺旋搅拌器搅拌即可混合均匀。酸乳可根据需要，确定包装量和包装形式及灌装机。（二）质量控制、冷却、后熟：、冷却、后熟：将罐装好的酸乳置于冷库中0 7 冷藏24 h进行后熟，进一步促使芳香物质的产生和改善粘稠度。