1、第五章第五章 发酵乳制品加工技术发酵乳制品加工技术5.1.1酸乳定义及分类酸乳定义及分类1.酸乳定义酸乳定义 发酵乳制品是一个综合名称。包括诸如：酸奶、欧默（Ymer），开菲尔，发酵酪乳，斯堪的纳维亚酸奶，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。发酵乳起源于近东，后来在东欧和中欧得以普及。最早的发酵乳可能是放牧人偶然做成的，乳在一些微生物作用下“变酸”并凝结，恰好这些细菌是无害的、产酸型的，而且不产毒素。阿尔卑斯山脉南岭的喜欢40-45相对高温的微生物偶然落入到可能属于土耳其牧民的牛乳中，因此土耳其人叫它“Yogurut”酸奶，直到公元1
2、1 世纪才衍变成如今的“Yoghurt。n发酵乳的定义发酵乳的定义:n根据国际乳品联合会根据国际乳品联合会 (IDF)1992(IDF)1992年颁布的标准年颁布的标准,发酵乳的定义为发酵乳的定义为 :n乳或乳制品在特征菌的作用下发酵而成的酸性乳或乳制品在特征菌的作用下发酵而成的酸性凝乳状产品。在保质期内凝乳状产品。在保质期内,该类产品中的特征该类产品中的特征菌必须大量存在菌必须大量存在,并能继续存活和具有活性。并能继续存活和具有活性。n酸乳的定义:n联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)与IDF于 1977 年对酸乳做出如下定义:n酸乳就是在保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用下,添加
3、或不添加乳粉(全脂或脱脂)的乳进行乳酸发酵而得到的凝固乳制品，最终产品中必须含有大量的活菌。n乳酸菌的定义：能分解乳糖产生乳酸的一大类细菌的总称。n2.2.酸乳分类酸乳分类1)按成品的组织状态分类n酸奶可典型地分成以下几种：n*凝固型在包装容器中发酵和冷却。n*搅拌型在罐中发酵，包装以前冷却。n*饮用型类似搅拌型，但包装前凝块被“分解”成液体。n*冷冻型在罐里培养，象冰淇淋一样凝冻。n*浓缩型在罐里培养，包装以前浓缩和冷却。2)按成品口味分类n天然纯酸乳(natural yoghurt)n加糖酸乳(sweeten yoghurt)n调味酸乳(flavored yoghurt)n果料酸乳(yog
4、hurt with fruit)n复合型或营养健康型酸乳 3)3)按原料中脂肪含量分类按原料中脂肪含量分类 据据 GB2746-1999 GB2746-1999 规定规定 :纯酸牛奶纯酸牛奶 调味酸牛奶、果料酸牛奶调味酸牛奶、果料酸牛奶 全脂全脂 部分脱脂部分脱脂 脱脂脱脂 全脂全脂 部分脱脂部分脱脂 脱脂脱脂 3.1 1.0-2.0 0.5 2.5 0.8-1.6 0.43.1 1.0-2.0 0.5 2.5 0.8-1.6 0.44)4)按发酵后的加工工艺分类按发酵后的加工工艺分类n浓缩酸乳n冷冻酸乳n充气酸乳n酸乳粉5)按菌种种类分类n普通酸乳 通常指仅用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而
5、得到的产品，除此还有n双歧杆菌酸乳(yoghurt with bifidus)n嗜酸乳杆菌酸乳(yoghurt with acidophilus)n干酪乳杆菌酸乳(yoghurt with L.casei)5.1.2.酸乳的营养价值n1.与原料乳有关的营养价值 酸奶的生产是一个生物过程，有非常严格的要求：原料乳、优良菌种、环境n2.酸乳特有的营养价值 (1)减轻乳糖不耐受症 (2)调节肠道微生物菌群平衡 (3)降低胆固醇水平 (4)酸乳与白内障n3.其它有待验证的特性5.1.3 发酵剂的概念和种类1.1.发酵剂的定义及作用发酵剂的定义及作用 酸奶生产中酸奶生产中发酵剂发酵剂(starter c
6、ulture)starter culture)是指生是指生产乳酸制品时所用的特定微生物培养物。产乳酸制品时所用的特定微生物培养物。2 2、按使用方法分为、按使用方法分为直投式：直投式：乳酸菌纯培养乳酸菌纯培养物物继代式：母发酵剂继代式：母发酵剂 中间发酵剂中间发酵剂 生产发酵剂生产发酵剂3 3、按使用菌种分、按使用菌种分传统的菌种：保加利亚杆菌传统的菌种：保加利亚杆菌(Streptococcus(Streptococcus thermophilusthermophilus)和嗜热链球菌和嗜热链球菌(Lactobacillus(Lactobacillus bugaricus)1bugaricus
7、)1比比1 1或者或者1 1比比2 2的混合菌种。的混合菌种。益生菌：益生菌：4 4、酸奶中添加的益生菌、酸奶中添加的益生菌 益生菌是指益生菌是指能促进人体健康且能在人体肠能促进人体健康且能在人体肠道内繁殖的一类微生物。在酸奶中使用的有：道内繁殖的一类微生物。在酸奶中使用的有：乳酸杆菌属乳酸杆菌属:嗜酸乳杆菌嗜酸乳杆菌 双歧杆菌属：双歧（叉）双歧杆菌双歧杆菌属：双歧（叉）双歧杆菌 婴儿双歧杆菌婴儿双歧杆菌 青春双歧杆菌青春双歧杆菌 n5 5、酸奶发酵剂的要求：、酸奶发酵剂的要求：n目前，许多专制发酵剂的实验室使用高科技生目前，许多专制发酵剂的实验室使用高科技生产出高质量的酸奶发酵剂，满足特殊风
8、味和粘产出高质量的酸奶发酵剂，满足特殊风味和粘度的需要。能达到的成品特性为：度的需要。能达到的成品特性为：n*高粘度，低乙醛，高高粘度，低乙醛，高 pH pH 值。值。n*低粘度，乙醛含量中等，适合于饮用酸奶等。低粘度，乙醛含量中等，适合于饮用酸奶等。四四.发酵过程中的生物化学变化发酵过程中的生物化学变化1.1.分解乳糖产生乳分解乳糖产生乳酸酸2.2.产生挥发性的丁二酮、乙醛、醋酸、丙酸、乙醇、酯产生挥发性的丁二酮、乙醛、醋酸、丙酸、乙醇、酯类、脂肪酸等，使牛乳具有典型的类、脂肪酸等，使牛乳具有典型的风味风味；3.3.具有一定的降解具有一定的降解蛋白蛋白质、质、脂肪脂肪的作用，从而使酸乳更的作
9、用，从而使酸乳更利于消化吸收；利于消化吸收；4.4.个别菌株能产生乳酸链球菌素个别菌株能产生乳酸链球菌素等等抗生素抗生素，能防，能防止杂菌止杂菌的生长的生长。五五 凝固型酸奶生产工艺流程凝固型酸奶生产工艺流程原料乳原料乳预处理、预处理、标准化标准化脱气、预热、浓缩脱气、预热、浓缩均质均质杀菌杀菌冷却冷却接种接种发酵发酵冷却冷却后熟、贮藏后熟、贮藏灌装灌装1 生产发酵剂罐2 缓冲罐3 香料罐4 混合罐器5 包装6 培养1.1.原料乳的要求及标准化原料乳的要求及标准化1.1 1.1 原料乳：可使用鲜乳或乳粉（乳粉：水原料乳：可使用鲜乳或乳粉（乳粉：水=1=1：9 9）复原）复原乳。乳。1.2 1.
10、2 原料乳的卫生要求：原料乳的卫生要求：用于酸奶生产的牛乳必须具有用于酸奶生产的牛乳必须具有最高卫生质量，细菌含量低，无阻碍酸奶发酵的物质，最高卫生质量，细菌含量低，无阻碍酸奶发酵的物质，牛乳不得含有抗生素，噬菌体，牛乳不得含有抗生素，噬菌体，CIP CIP 清洗剂残留物或清洗剂残留物或杀菌剂杀菌剂。不得使用患有乳房炎的牛乳不得使用患有乳房炎的牛乳,否则会影响酸乳否则会影响酸乳的风的风味味和蛋白质的凝胶力和蛋白质的凝胶力。1.3 1.3 原料乳的理化指标要求：原料乳的理化指标要求：干物质含量（干物质含量（DMDM）：）：总乳固体不低于总乳固体不低于11.5%,11.5%,其中非脂其中非脂乳固体
11、不低于乳固体不低于 8.2%;8.2%;干物质的增加，尤其是蛋白质和干物质的增加，尤其是蛋白质和乳清蛋白比例的增加，将使酸奶凝固得更加结实，乳乳清蛋白比例的增加，将使酸奶凝固得更加结实，乳清也不容易析出。清也不容易析出。n1.41.4标准化的目的：原料乳标准化的目的：原料乳DMDM可能存在着较大的差异可能存在着较大的差异n1.51.5常用的对常用的对DMDM的标准化最常用的方法是：的标准化最常用的方法是：蒸发（经常蒸发掉占牛奶体积的蒸发（经常蒸发掉占牛奶体积的10102020水分）水分）添加脱脂奶粉，通常为添加脱脂奶粉，通常为3 3以上以上 添加炼乳添加炼乳 添加脱脂奶的超滤剩余物：乳清类物质
12、添加脱脂奶的超滤剩余物：乳清类物质2.2.砂糖、葡萄糖和甜味剂砂糖、葡萄糖和甜味剂 2.12.1国内生产的酸乳一般都要加糖国内生产的酸乳一般都要加糖,加量一般为加量一般为 5%5%9%9%。2.2 2.2 糖的添加糖的添加方法方法：先将用于溶糖的原料乳加热到先将用于溶糖的原料乳加热到5050左右左右,再加入砂糖再加入砂糖,待待完全溶解后完全溶解后,经过滤除去杂质经过滤除去杂质,再加入到标准化乳罐中。再加入到标准化乳罐中。先溶糖，杀菌，过滤后按比例加入杀菌后的牛乳中。先溶糖，杀菌，过滤后按比例加入杀菌后的牛乳中。2.3 2.3 在接种在接种/培养期以前添加过多的糖（超过培养期以前添加过多的糖（超
13、过1010）会对发）会对发酵产生不利的影响，过多的糖会改变牛乳的渗透压。酵产生不利的影响，过多的糖会改变牛乳的渗透压。2.42.4常用的添加物是糖浆状、加工过的或是成酱状的水果或常用的添加物是糖浆状、加工过的或是成酱状的水果或浆果。果料的添加量大约为浆果。果料的添加量大约为15151818，其中含糖量为，其中含糖量为50%50%。n3.3.稳定剂：稳定剂：n 稳定剂主要成分为亲水性胶体，能结合乳，它们稳定剂主要成分为亲水性胶体，能结合乳，它们能增加酸奶的稠度，防止乳清析出。正常情况下，天能增加酸奶的稠度，防止乳清析出。正常情况下，天然酸奶不需要添加稳定剂，因为它会自然形成具有高然酸奶不需要添加
14、稳定剂，因为它会自然形成具有高粘度的、结实的、稳定的胶体，在果料酸奶里可加稳粘度的、结实的、稳定的胶体，在果料酸奶里可加稳定剂，而发酵凝乳后需要巴氏杀菌的酸奶产品则必须定剂，而发酵凝乳后需要巴氏杀菌的酸奶产品则必须添加稳定剂。添加稳定剂。n常用的稳定剂有：常用的稳定剂有：n 明胶明胶n 果胶果胶n 琼脂琼脂n 变性淀粉变性淀粉4.4.脱气、脱气、预热、均质、杀菌、冷却预热、均质、杀菌、冷却4.1脱气：脱气：添加奶粉的标准化方法必须在随后进行脱气处添加奶粉的标准化方法必须在随后进行脱气处理，以减少牛奶中的空气。理，以减少牛奶中的空气。脱气的目的：脱气的目的：改善均质机的工作条件改善均质机的工作条
15、件 减少热处理过程中产生沉淀物减少热处理过程中产生沉淀物 提高酸奶的粘稠性和稳定性提高酸奶的粘稠性和稳定性 去除挥发性的异味去除挥发性的异味 n4.24.2均质：防止奶油上浮，并保持乳脂肪均匀均质：防止奶油上浮，并保持乳脂肪均匀分布，改善酸奶的稳定性和稠度，获得良好的分布，改善酸奶的稳定性和稠度，获得良好的质感。质感。均质的目的：控制脂肪上浮均质原理均质机原理图n4.3 4.3 杀菌：热处理杀菌：热处理n杀菌的目的和功能：杀菌的目的和功能：n 杀灭微生物，为发酵提供无菌的环境杀灭微生物，为发酵提供无菌的环境n 改善作为培养基的牛奶的性能改善作为培养基的牛奶的性能n 保证成品酸奶的凝块结实保证成
16、品酸奶的凝块结实n 增加酸奶凝乳的黏度，防止成品乳清析出增加酸奶凝乳的黏度，防止成品乳清析出n通常工艺条件：通常工艺条件：909095 95，5min5minn热处理过程中的生物化学变化：热处理过程中的生物化学变化：n 乳清蛋白变性乳清蛋白变性70708080，乳清蛋白与酪蛋白结合，乳清蛋白与酪蛋白结合得更好，使酸奶成为一个稳定的凝固体。得更好，使酸奶成为一个稳定的凝固体。预热、均质、杀菌和冷却都是在由预预热、均质、杀菌和冷却都是在由预热段、杀菌段、保持段、冷却段组成的热段、杀菌段、保持段、冷却段组成的板式换热器和外接的均质机联合完成的。板式换热器和外接的均质机联合完成的。（参见样图）：预热、
17、真空浓缩、均质、杀菌、（参见样图）：预热、真空浓缩、均质、杀菌、冷却的设备流程冷却的设备流程1 平衡罐2 片式热交换器3 真空浓缩罐4 均质机5 保温管图图.发酵乳制品的一般预处理发酵乳制品的一般预处理各段的工艺参数各段的工艺参数n预热：第一段预热：第一段60607070，第二段，第二段9090n真空浓缩：对真空浓缩：对DMDM进行标准化，进行标准化，牛奶中有牛奶中有10-20%10-20%的水分被蒸发，总的水分被蒸发，总DM DM 含量将增加含量将增加1.51.53.0%3.0%，而牛乳温度下降至，而牛乳温度下降至7070左右。左右。n均质：均质：202025 MPa25 MPa 物料温度：
18、物料温度：606070 70 n杀菌：保温式杀菌或杀菌：保温式杀菌或UHTUHT杀菌杀菌 909095 95，5min5minn冷却：冷却至低于冷却：冷却至低于1010，最好，最好55，输送到一个、二个或更多的，输送到一个、二个或更多的罐里，接着进行接种，再彻底搅拌混匀，包装以前牛乳经过板式罐里，接着进行接种，再彻底搅拌混匀，包装以前牛乳经过板式热交换器加热至培养温度。生产发酵剂也可提前加入，然后加热热交换器加热至培养温度。生产发酵剂也可提前加入，然后加热至培养温度至培养温度45 45 。n冷却阶段不是直接冷却至培养温度冷却阶段不是直接冷却至培养温度（45）的原因？的原因？n凝固型酸奶，预处理
19、的能力较大而与包装能力较小，凝固型酸奶，预处理的能力较大而与包装能力较小，为了防止牛乳在较高的温度（为了防止牛乳在较高的温度（4545）下停留时间过）下停留时间过长，在那么应冷却到长，在那么应冷却到1010以下，最好是以下，最好是55。待接。待接种后再加热至培养温度。种后再加热至培养温度。5.5.接种接种 n5.15.1发酵剂的制备发酵剂的制备（适用于继代式培养菌种生（适用于继代式培养菌种生产酸奶，工厂利用几个连续的步骤将母发酵剂产酸奶，工厂利用几个连续的步骤将母发酵剂培养繁殖成自己的生产发酵剂）培养繁殖成自己的生产发酵剂）n生产发酵剂罐（种子罐）生产发酵剂罐（种子罐）n无菌设计、全密封、带冷
20、热夹套（可以对进入无菌设计、全密封、带冷热夹套（可以对进入罐中的空气进行灭菌）、耐热的固定罐中的空气进行灭菌）、耐热的固定pHpH计计种子罐结构图种子罐结构图5.2 5.2 接种接种投入投入DVSDVS菌种或者接入已经扩大培养后的生产发酵剂菌种或者接入已经扩大培养后的生产发酵剂接种前应将发酵剂充分搅拌接种前应将发酵剂充分搅拌,使凝乳完全破坏。使凝乳完全破坏。严格注意操作卫生严格注意操作卫生 。发酵剂加入后发酵剂加入后,要充分搅拌要充分搅拌10min,10min,使菌体能与杀菌冷却使菌体能与杀菌冷却后的牛乳完全混匀。后的牛乳完全混匀。注意保持乳温注意保持乳温，不要过度降低，不要过度降低。发酵剂的
21、用量主要根据发酵剂的活力而定发酵剂的用量主要根据发酵剂的活力而定，一般为原，一般为原料乳量的料乳量的3%3%5%.5%.5.5.灌装灌装、调味、调味 接种后经充分搅拌的牛乳应立即连续地接种后经充分搅拌的牛乳应立即连续地灌装到零售容器中。灌装到零售容器中。速度要快，防止乳温的速度要快，防止乳温的降低。否则会延长发酵时间，并影响产品风降低。否则会延长发酵时间，并影响产品风味。味。1 培养罐2 片式热交换器3 加香4 管道混合器5 包装6.6.发酵发酵 生产型发酵剂的用量：2.5%3%n 发酵温度一般在4243,这是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌最适生长温度的折中值。发酵时间一般在 3.03.5h。在最
22、后的2-2.5hr期间，产品不能遭受机械扰动，因为这时最容易出现乳清分离。混合培养室和冷却隧道发酵终点的判断发酵终点的判断发酵一定时间后发酵一定时间后,抽样观察抽样观察,打开瓶盖打开瓶盖,观观察酸乳察酸乳的凝乳的凝乳情况。若已基本凝乳情况。若已基本凝乳,马上测定酸马上测定酸度度,酸度达到酸度达到 60607070T T以上以上,则可终止发则可终止发酵。酵。最终最终酸度的高低还取决于当地消费者的喜好。酸度的高低还取决于当地消费者的喜好。发酵时间的确定还应考虑发酵时间的确定还应考虑冷却冷却和后熟的和后熟的过程过程,在此过程在此过程中中,酸乳的酸度还会继续上升。酸乳的酸度还会继续上升。7.7.冷却冷
23、却n 当达到理想的当达到理想的pHpH值时（值时（pH4.2pH4.24.54.5）,酸奶必须迅酸奶必须迅速降温至速降温至151522 22。在在30 30 分钟内温度应降至分钟内温度应降至3535左左右，在接着的右，在接着的30304040分钟内把温度降至分钟内把温度降至18-2018-20，最后，最后在冷库把温度降至在冷库把温度降至55，产品贮存至发送。，产品贮存至发送。n 冷却的目的是为了终止发酵过程冷却的目的是为了终止发酵过程,迅速而有效地抑迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生长制酸乳中乳酸菌的生长,使酸乳的特征使酸乳的特征(质地、口昧、质地、口昧、酸度等酸度等)达到所设定的要求。达到所设
24、定的要求。为确保成品具有理想的粘为确保成品具有理想的粘稠度，冷却的条件需要柔和。稠度，冷却的条件需要柔和。n 冷却方式有冷却室静止冷却和冷却隧道连续冷却两冷却方式有冷却室静止冷却和冷却隧道连续冷却两种方式。种方式。8.8.冷藏后熟冷藏后熟 冷藏温度一般在冷藏温度一般在2 277,最佳为最佳为55，冷藏的作用冷藏的作用除达到冷却一项中所列举的目的外除达到冷却一项中所列举的目的外,还有还有促进香味物促进香味物质产生质产生,改善酸乳硬度改善酸乳硬度的作用。的作用。一般将酸乳终止发酵后第一般将酸乳终止发酵后第121224h24h小时小时称为称为后熟期后熟期。在此期间在此期间香味物质的香味物质的产生会达
25、到产生会达到高峰期高峰期。六六 搅拌型酸奶工艺流程搅拌型酸奶工艺流程搅拌搅拌发酵发酵贮藏贮藏灌装灌装冷却冷却原料乳原料乳预处理、预处理、标准化标准化脱气、预热、浓缩脱气、预热、浓缩均质均质杀菌杀菌冷却冷却接种接种n为了减少设备的成本，凝固型酸奶和搅拌型酸为了减少设备的成本，凝固型酸奶和搅拌型酸奶的生产可以使用同一加工线，从牛奶的预处奶的生产可以使用同一加工线，从牛奶的预处理到冷却至培养温度，工艺是一样的。理到冷却至培养温度，工艺是一样的。1 生产发酵剂罐2 发酵罐3 片式冷却器4 缓冲罐5 果料/香料6 混合器7 包装图.搅拌型酸奶的生产线搅拌型酸奶的生产线 搅拌型酸乳生产中搅拌型酸乳生产中,
26、从原料乳验收一从原料乳验收一直到接种直到接种,基本与凝固型酸乳相同。两者基本与凝固型酸乳相同。两者最大的区别在于最大的区别在于凝固型酸乳是先灌装后凝固型酸乳是先灌装后发酵发酵,而搅拌型酸乳是先大罐发酵后灌装。而搅拌型酸乳是先大罐发酵后灌装。1.1.发酵发酵 1.11.1、发酵设备：发酵罐、发酵设备：发酵罐 发酵在专门的发酵罐中进行。发酵罐带保温装置发酵在专门的发酵罐中进行。发酵罐带保温装置,并设有温度并设有温度计和计和 pH pH 计计。pH pH 计可控制罐中的酸度计可控制罐中的酸度,当酸度达到一定值后当酸度达到一定值后,pH,pH计就传出信号。发酵罐利用罐体四周夹层里的热媒体来维持一定的计
27、就传出信号。发酵罐利用罐体四周夹层里的热媒体来维持一定的温度。温度。n1.21.2、发酵过程工艺参数及控制：、发酵过程工艺参数及控制：n典型的搅拌型酸奶生产的培养时间为典型的搅拌型酸奶生产的培养时间为2.52.53hr3hr，42424343，使用，使用的是普通型生产发酵剂（接种量的是普通型生产发酵剂（接种量2.5%2.5%3%3%），培养时间短，说明），培养时间短，说明增殖速度快。典型的酸奶菌种继代时间在增殖速度快。典型的酸奶菌种继代时间在202030 30 分钟之间。分钟之间。n为了获得最佳产品，当为了获得最佳产品，当pH pH 值达到理想的值时，必须终止发酵，产值达到理想的值时，必须终止
28、发酵，产品的温度应在品的温度应在30 30 分钟内从分钟内从42424343冷却至冷却至151522;22;n当浓缩，冷冻和冻干菌种直接加入酸奶培养罐时培养时间在当浓缩，冷冻和冻干菌种直接加入酸奶培养罐时培养时间在4343，4 46hr6hr（考虑到其迟滞期较长）。（考虑到其迟滞期较长）。2.2.冷却破乳冷却破乳2.12.1冷却目的：在培养的最后阶段，已达到所需的酸度时（冷却目的：在培养的最后阶段，已达到所需的酸度时（pH4.2pH4.24.54.5），酸奶必须迅速降温，这样可以暂时阻止酸度的进一步增），酸奶必须迅速降温，这样可以暂时阻止酸度的进一步增加。同时为确保成品具有理想的粘稠度，对凝块
29、的机械处理必须加。同时为确保成品具有理想的粘稠度，对凝块的机械处理必须柔和。柔和。2.2 2.2 冷却方法：冷却方法：搅拌型酸乳可以采用搅拌型酸乳可以采用间隙冷却间隙冷却(用夹套用夹套 )或或连续冷却连续冷却(管式或管式或板式冷却器板式冷却器 )。夹套冷却夹套冷却:利用发酵罐的搅拌桨搅拌，同时夹套中通入冷水冷却，利用发酵罐的搅拌桨搅拌，同时夹套中通入冷水冷却，搅拌速度不应超过搅拌速度不应超过 48r/min,48r/min,从而使凝乳组织结构的破坏减小到从而使凝乳组织结构的破坏减小到最低限度最低限度，以保持成品具有理想的粘稠度，以保持成品具有理想的粘稠度。n连续冷却：连续冷却：冷却是在具有特殊
30、板片的板式热交换器中进行冷却是在具有特殊板片的板式热交换器中进行,这样这样可以保证产品不受强烈的机械扰动。为了确保产品质量均匀一致，可以保证产品不受强烈的机械扰动。为了确保产品质量均匀一致，泵和冷却器的容量应恰好能在泵和冷却器的容量应恰好能在202030min30min内排空发酵罐。内排空发酵罐。n 2.32.3冷却温度：冷却温度：通常发酵后的凝乳先冷却至通常发酵后的凝乳先冷却至 15152222,然后混入然后混入香香味味剂或果料后灌装剂或果料后灌装,再冷却至再冷却至 10 10 以下。冷却温度会影响灌装充填以下。冷却温度会影响灌装充填期间酸度的变化期间酸度的变化,当生产批量大时当生产批量大时
31、,充填所需的时间长充填所需的时间长 ,应尽可能降应尽可能降低冷却温度低冷却温度。n如果发酵剂使用的是其它类型并对发酵时间有影响，如果发酵剂使用的是其它类型并对发酵时间有影响，n那么冷却时间也应相应变化。冷却的酸奶在进入包装机以前一般先打那么冷却时间也应相应变化。冷却的酸奶在进入包装机以前一般先打入到缓冲罐。入到缓冲罐。2.4 2.4 为避免泵对酸乳凝乳组织的影响为避免泵对酸乳凝乳组织的影响 ,冷却冷却之后在往包装机输送时之后在往包装机输送时,应采用高位自流的方应采用高位自流的方法法,而不使用容积泵。而不使用容积泵。3.3.果料混合、调香果料混合、调香 酸乳与果料的混合方式有两种酸乳与果料的混合
32、方式有两种 :（1 1）间隙间隙混料混料法法：在罐中将酸乳与杀菌的果料在罐中将酸乳与杀菌的果料(或果酱或果酱)混匀混匀,此法用于生产规模较小的企业。此法用于生产规模较小的企业。（2 2）连续混料法：用计量泵将杀菌的果料泵入连续混料法：用计量泵将杀菌的果料泵入在线混合器连续地添加到酸乳中去在线混合器连续地添加到酸乳中去,混合非常混合非常均匀。均匀。果料计量泵与酸奶给料泵是同步运转的。果料计量泵与酸奶给料泵是同步运转的。果料混合装置果料混合装置果料和香料可在酸奶从缓冲罐到包装机的输送过程中加入。这是通过一台可变速的计量泵连续地把这些成分打到酸奶中，经过混合装置混合。混合装置的设计是静止和卫生的，并
33、且保证果料与酸奶彻底混合。果料计量泵和酸奶给料泵是同步运转的。七七 饮用型酸奶（乳酸菌饮料）工艺流程饮用型酸奶（乳酸菌饮料）工艺流程调整乳固形物配料均质预热、均质杀菌、冷却发酵接种冷却香料、酸味料原料乳无菌灌装巴氏杀菌水、稳定剂、砂糖溶解均质无菌灌装冷却均质无菌灌装UHT灭菌配料发酵冷却香料、酸味料水、稳定剂、砂糖溶解均质无菌灌装UHT灭菌均质无菌灌装冷却均质无菌灌装巴氏杀菌图图.饮用型酸奶生产线饮用型酸奶生产线A 均质和冷却货架期：2-3 周冷藏B 均质，巴氏杀菌，无菌包装货架期：1-2 个月，冷藏。C 均质UHT 处理，无菌包装货架期：室温几个月2.2.乳酸菌饮料典型配方乳酸菌饮料典型配方
34、酸乳酸乳 30%糖糖 10%果胶果胶 0.4%果汁果汁 6%45%乳酸乳酸 0.1%香精香精 0.15%水水 53.35%3.3.乳酸菌饮料典型成品标准乳酸菌饮料典型成品标准蛋白质蛋白质 1.01.01.5%1.5%脂肪脂肪 1.01.01.5%1.5%砂糖砂糖 10%10%稳定剂稳定剂 0.40.40.6%0.6%总固体总固体 15%15%16%16%PH 3.8 PH 3.84.24.24.饮用型酸奶的货架期n 酸奶混合可用不同的方法，取决于产品需要的货架期。由于酸奶趋向于大规模的集中生产，市场范围扩大，产品运输距离加大，在某些情况下，销售区域太大，以致每周交货一次才经济合理，这样反过来要
35、求产品货架期比较长。在某些国家维持冷链的完整性比较困难，因此需要对酸奶杀菌，使它能在室温下保存。n延长发酵乳制品货架期有二种方法：延长发酵乳制品货架期有二种方法：n 在无菌条件下进行生产和包装。在无菌条件下进行生产和包装。n 对包装前或包装后的成品进行热处理。对包装前或包装后的成品进行热处理。n饮用型酸奶常见的三种工艺饮用型酸奶常见的三种工艺nA A 发酵调配后均质、冷却、无菌包装发酵调配后均质、冷却、无菌包装n获得的是含有活菌的产品，均质和冷却均需要在无菌获得的是含有活菌的产品，均质和冷却均需要在无菌条件下完成，货架期：条件下完成，货架期：2-3 2-3 周，需要在冷藏条件下贮周，需要在冷藏
36、条件下贮存。存。nB B 发酵调配后均质、巴氏杀菌、无菌包装发酵调配后均质、巴氏杀菌、无菌包装n获得的是不含有活菌的产品，货架期：冷藏，获得的是不含有活菌的产品，货架期：冷藏，1-2 1-2 个个月。月。nC C 均质、均质、UHTUHT灭菌，无菌包装灭菌，无菌包装n获得的是不含有活菌的产品，货架期：室温获得的是不含有活菌的产品，货架期：室温3 36 6个月个月八 酸奶生产的无菌设计n1、无菌生产的目的：控制和防止杂菌生长n2、主要控制的微生物：霉菌、酵母菌。这些微生物会n毁坏产品，因为它们能在酸性环境中生长和繁殖，使产品乳清析出，并带有异味。n3、主要控制措施：n彻底清洗和对产品接触的所有表
37、面进行灭菌。n无菌生产的特点是在无菌条件下进行，采用无菌空气加压的无菌罐、自控无菌阀，用于加果料的无菌计量装置和无菌灌装机，这样能防止空气中微生物的污染，大大延长了产品的货架期。4 4 完成完成“无菌罐无菌罐”的空气过滤系统的空气过滤系统n一个供应四个罐的空气过滤系统组成：n 一个风扇，大约运送一个风扇，大约运送400m3/h 400m3/h 的过滤空气，平均每个罐的过滤空气，平均每个罐m3/hm3/h。n 一个一个“完全过滤器完全过滤器”能拦住大于能拦住大于0.3 0.3 微米的颗粒，这将挡住微米的颗粒，这将挡住绝大部分微生物，因为球菌、杆菌和真菌（酵母和霉菌）的平均绝大部分微生物，因为球菌
38、、杆菌和真菌（酵母和霉菌）的平均直径分别是直径分别是0.90.9、0.25-10 0.25-10 和和3-15 3-15 微米。微米。n 一个放置过滤器的外壳箱。一个放置过滤器的外壳箱。n 一根总导管。一根总导管。n 四根连接管道。四根连接管道。n 阀和压力表。阀和压力表。n每一个供给无菌空气的系统或罐都配装一个额外的空气导管和一个安全系统，以防止罐清洗后，温度降低导致真空，从而引起罐体破坏。空气的速率大约为0.5m/s，罐内的正压大约为5-10 米水柱，约0.051bar。n通常过滤器是放在加工车间，这样室内空气的所有污染颗粒都全部滤出，从而创造一个“净室”条件。同样的系统可用于微生物实验室
39、，医院手术室和制药厂。n5.5.酸奶的热处理酸奶的热处理n酸奶的热处理延长了它的货架期：酸奶的热处理延长了它的货架期：n 钝化发酵细菌和它们的酶。钝化发酵细菌和它们的酶。n 杀死污染菌，如酵母和霉菌。杀死污染菌，如酵母和霉菌。加热至70-75可杀死酸奶中所有的致病菌。n在搅拌型酸奶生产中，从发酵罐里出来的酸奶在热交换器中加热到72-75，并保持几秒种后冷却。为了防止再次污染，应进行无菌包装。n凝固型酸奶可在特殊的巴氏杀菌室中经72-75加热5-10min。n在许多国家，酸奶被定义为一种到消费时仍有微生物活性的产品，这就意味着不能对成品进行热处理。在某些国家，法律规定禁止使用添加剂或只允许限量使
40、用。九、总结：影响酸奶产品质量的因素九、总结：影响酸奶产品质量的因素n 为了生产出理想的风味、香味、稠度、外观、无乳清析出和为了生产出理想的风味、香味、稠度、外观、无乳清析出和长货架期的高质量的产品，在生产过程中必须仔细的控制各种可长货架期的高质量的产品，在生产过程中必须仔细的控制各种可能发生的影响。能发生的影响。n 牛奶的选择牛奶的选择n 牛奶的标准化牛奶的标准化n 乳类添加物乳类添加物n 脱气脱气n 均质均质n 热处理热处理n 发酵剂的选择发酵剂的选择n 发酵剂的制备发酵剂的制备n 工厂设计工厂设计作业：n1 1 发酵乳和酸乳的定义发酵乳和酸乳的定义n2 2 酸奶的特点及其营养意义酸奶的特
41、点及其营养意义n3 3 酸奶的分类及其依据酸奶的分类及其依据n4 4 凝固型酸奶的生产工艺流程凝固型酸奶的生产工艺流程n5 5 用于生产酸乳的原料乳的质量要求用于生产酸乳的原料乳的质量要求n6 6 用于生产酸乳的原料乳的标准化的目的、要用于生产酸乳的原料乳的标准化的目的、要求及其方法求及其方法n7 7 牛乳均质的目的及其作用牛乳均质的目的及其作用n8 8 牛乳杀菌的目的及其作用牛乳杀菌的目的及其作用n9 9 凝固酸乳的发酵工艺过程及其终点判断凝固酸乳的发酵工艺过程及其终点判断n10 10 凝固酸乳冷却的目的及其工艺过程凝固酸乳冷却的目的及其工艺过程n11 11 酸乳冷藏的后熟期是指那一阶段，后
42、熟期对于酸乳酸乳冷藏的后熟期是指那一阶段，后熟期对于酸乳的品质有何意义的品质有何意义n12 12 搅拌酸乳的生产工艺流程搅拌酸乳的生产工艺流程n13 13 搅拌酸乳的冷却破乳（搅拌）过程是如何实现的，搅拌酸乳的冷却破乳（搅拌）过程是如何实现的，简述其工艺过程简述其工艺过程n14 14 简述饮料型酸奶的三种主要生产工艺（从发酵结束简述饮料型酸奶的三种主要生产工艺（从发酵结束后开始），不同工艺生产出的产品其品质和货架期有后开始），不同工艺生产出的产品其品质和货架期有何区别何区别n15 15 影响酸奶品质的因素主要有哪些影响酸奶品质的因素主要有哪些第二节第二节 酸奶发酵剂的制备酸奶发酵剂的制备n一、
43、发酵剂的定义一、发酵剂的定义n发酵剂是指用于制造酸奶、酸奶油、开菲尔等发酵剂是指用于制造酸奶、酸奶油、开菲尔等发酵乳制品以及制作奶油、干酪等乳制品的细发酵乳制品以及制作奶油、干酪等乳制品的细菌培养物菌培养物(乳杆菌，乳球菌，明串珠菌，双歧乳杆菌，乳球菌，明串珠菌，双歧杆菌，酵母，乳霉菌）。杆菌，酵母，乳霉菌）。n二、发酵剂发酵过程中的生物化学反应二、发酵剂发酵过程中的生物化学反应n1 1、乳酸发酵（干酪、乳酸发酵（干酪 奶油奶油 发酵乳）发酵乳）n2 2、产生风味物质（如丁二酮、乙醛、醇类、酯类）、产生风味物质（如丁二酮、乙醛、醇类、酯类）n3 3、降解脂肪、降解脂肪n4 4、蛋白质分解、蛋白
44、质分解n5 5、丙酸发酵、丙酸发酵n6 6、酒精发酵、酒精发酵n7 7、产生抗菌素（抑菌肽、乳酸链球菌素）、产生抗菌素（抑菌肽、乳酸链球菌素）n三、发酵剂发酵的营养学意义三、发酵剂发酵的营养学意义n1 1、风味的改善：发酵的结果，细菌产生一些、风味的改善：发酵的结果，细菌产生一些能赋予产品特性如酸度（能赋予产品特性如酸度（pHpH）、滋味、香味和）、滋味、香味和粘稠度等的物质。粘稠度等的物质。n2 2、保存期和可消化性的改善：当乳酸菌发酵、保存期和可消化性的改善：当乳酸菌发酵乳糖成乳酸时，引起乳糖成乳酸时，引起pH pH 值下降，延长了产品值下降，延长了产品的保存时间，改善了产品的营养价值和可
45、消化的保存时间，改善了产品的营养价值和可消化性。性。n四、发酵剂的分类四、发酵剂的分类n1、根据最适合生长温度的不同，可把发酵剂种类分成：n嗜温菌最适合生长温度20-30n嗜热菌最适合生长温度40-50n2、根据所含菌株的数量发酵剂可分成：n单菌株型（只含细菌的一个菌株）；n混合菌株型（几个菌株的混合物，每一菌株有各自的特性）。n3、乳品厂使用的均为各种各样形式的商品发酵剂，商品发酵剂均为混合发酵剂，根据其形态，分为：n液态：为培养母发酵剂（目前很少）。n深冻：浓缩发酵剂，为培养生产发酵剂。n粉状的：冻干的、浓缩发酵剂，为培养生产发酵剂。n易溶的：深冻、超浓缩发酵剂，直接用于生产。n五、几种代
46、表性的发酵剂菌株五、几种代表性的发酵剂菌株n乳脂链球菌（乳酸乳球菌乳脂亚种）：切达干酪，弗塔干乳脂链球菌（乳酸乳球菌乳脂亚种）：切达干酪，弗塔干酪，酸奶油酪，酸奶油n乳酸链球菌（乳酸乳球菌乳酸亚种）：农家干酪，夸克乳酸链球菌（乳酸乳球菌乳酸亚种）：农家干酪，夸克n噬柠檬酸明串珠菌（肠膜明串珠菌乳脂亚种）：噬柠檬酸明串珠菌（肠膜明串珠菌乳脂亚种）：酸奶油酸奶油n乳酸链球菌（乳酸乳球菌乳酸亚种）：霉菌成熟干酪乳酸链球菌（乳酸乳球菌乳酸亚种）：霉菌成熟干酪n噬柠檬酸明串珠菌（肠膜明串珠菌乳脂亚种）：发酵乳酪噬柠檬酸明串珠菌（肠膜明串珠菌乳脂亚种）：发酵乳酪n丁二酮链球菌（乳酸乳球菌丁二酮亚种）：酸奶
47、油丁二酮链球菌（乳酸乳球菌丁二酮亚种）：酸奶油n嗜热链球菌（唾液链球菌嗜热亚种）：酸奶嗜热链球菌（唾液链球菌嗜热亚种）：酸奶n保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚种）莫扎瑞拉干酪保加利亚乳杆菌（德氏乳杆菌保加利亚种）莫扎瑞拉干酪n嗜酸链球菌（唾液链球菌嗜热亚种）：埃门塔尔干酪嗜酸链球菌（唾液链球菌嗜热亚种）：埃门塔尔干酪图图.酸奶中的细菌：左图保加利亚乳杆菌，酸奶中的细菌：左图保加利亚乳杆菌，右图嗜热乳酸链球菌右图嗜热乳酸链球菌六、发酵剂的繁殖阶段六、发酵剂的繁殖阶段n近几年，浓缩发酵剂已直接用于制作生产发酵剂或直近几年，浓缩发酵剂已直接用于制作生产发酵剂或直接用于生产。目前，不需要任何进一步繁
48、殖，可直接接用于生产。目前，不需要任何进一步繁殖，可直接用于生产的经特殊设计、浓缩的发酵剂（用于生产的经特殊设计、浓缩的发酵剂（DVS)DVS)已经在已经在乳品厂推广。乳品厂推广。图图.用冻干菌种或冷冻菌种制作生产发酵剂用冻干菌种或冷冻菌种制作生产发酵剂n2、许多乳品厂以前仍然通过几个连续的步骤把母发酵剂培养繁殖成自己的生产发酵剂。工艺有二个或几个阶段，各个繁殖阶段的发酵剂的名称如下：n商品发酵剂，主发酵剂商品发酵剂，主发酵剂乳品厂从实验室购买的源乳品厂从实验室购买的源发酵剂。发酵剂。n母发酵剂母发酵剂在乳品厂，从主发酵剂繁殖培养的第一在乳品厂，从主发酵剂繁殖培养的第一代发酵剂。母发酵剂每天都
49、要做，而且因其名称所指，代发酵剂。母发酵剂每天都要做，而且因其名称所指，它是乳品厂所有发酵剂的起源。它是乳品厂所有发酵剂的起源。n中间发酵剂中间发酵剂在制作大量生产发酵剂过程中的中间在制作大量生产发酵剂过程中的中间步骤。步骤。n生产发酵剂生产发酵剂用于生产中的发酵剂。用于生产中的发酵剂。图图.发酵剂的制作步骤：发酵剂的制作步骤：1 1商品菌种商品菌种2 2母发酵剂母发酵剂3 3中间发酵剂中间发酵剂4 4生产发酵剂生产发酵剂七、发酵剂制备技术n1 1、场地、环境和设备要求、场地、环境和设备要求n发酵剂的制备要求极高的卫生条件。要把可能传染的发酵剂的制备要求极高的卫生条件。要把可能传染的酵母菌、霉
50、菌、噬菌体的污染危险降低到最低限度，酵母菌、霉菌、噬菌体的污染危险降低到最低限度，n母发酵剂应该在有正压和配备空气过滤器的单独房间母发酵剂应该在有正压和配备空气过滤器的单独房间中制备。中制备。n对设备的清洗系统也必须仔细地设计，以防清洗剂和对设备的清洗系统也必须仔细地设计，以防清洗剂和消毒剂的残留物与发酵剂接触而污染发酵剂。消毒剂的残留物与发酵剂接触而污染发酵剂。n中间发酵剂和生产发酵剂可以在离生产近一点的地方中间发酵剂和生产发酵剂可以在离生产近一点的地方或在制备母发酵剂的房间里制备，发酵剂的每一次转或在制备母发酵剂的房间里制备，发酵剂的每一次转接最好在无菌条件下操作。接最好在无菌条件下操作。
