發(fā)酵乳制品酸奶生產(chǎn)工藝知識(shí)

第三節(jié)發(fā)酵乳制品（酸奶）生產(chǎn)工藝一

酸奶的概念及其營(yíng)養(yǎng)保健作用二發(fā)酵劑及其制備三酸奶加工工藝5/29/20251華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授一發(fā)酵乳制品的概念

1發(fā)酵乳制品的概念與分類發(fā)酵乳制品是指全脂乳或脫脂乳經(jīng)特殊微生物（特征菌）發(fā)酵而成的一種乳制品，在保質(zhì)期內(nèi)，該類產(chǎn)品中的特征菌必須大量存在，并能繼續(xù)存活和具有活性。分類單菌發(fā)酵乳復(fù)合菌發(fā)酵乳乳酸發(fā)酵乳乳酸與酒精發(fā)酵乳5/29/20252華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授2酸奶及其營(yíng)養(yǎng)保健作用酸奶（Yoghurt）：是以牛乳為主要原料，經(jīng)加熱殺菌后，加入乳酸菌（嗜熱鏈球菌Str.thermophilus、保加利亞乳桿菌L.bulgaricus）進(jìn)行發(fā)酵，而生產(chǎn)得到的凝乳狀產(chǎn)品，成品中必須含有大量的活乳酸菌。酸乳制品:原料乳經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而制得的產(chǎn)品，稱為酸乳制品。乳酸菌制劑：以乳酸發(fā)酵為主要手段，添加其他的原材料而制成的粉劑、片劑或丸劑，以供防治各種疾病的產(chǎn)品，稱為乳酸菌制劑。按酸奶的組織狀態(tài)分類可分為凝固型酸奶和攪拌型酸奶兩種。5/29/20253華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授酸奶的分類酸牛乳（Yoghurt）GB2746-1999☆按風(fēng)味分類：純酸奶、調(diào)味酸奶、果料酸奶等。☆純酸牛乳：以牛乳或復(fù)原乳為原料，脫脂、部分脫脂或不脫脂，經(jīng)發(fā)酵制成的產(chǎn)品?！钫{(diào)味酸牛乳：以牛乳或復(fù)原乳為原料，脫脂、部分脫脂或不脫脂，添加食糖、調(diào)味劑等輔料，經(jīng)發(fā)酵制成的產(chǎn)品。☆果料酸牛乳：以牛乳或復(fù)原乳為原料，脫脂、部分脫脂或不脫脂，添加天然果料等輔料，經(jīng)發(fā)酵制成的產(chǎn)品。5/29/20254華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授GB2746-1999（酸牛乳）1、感官特性項(xiàng)目純酸牛乳調(diào)味酸牛乳、果料酸牛乳色澤呈均勻一致的乳白色或微黃色呈均勻一致的乳白色，或調(diào)味乳、果料應(yīng)有的色澤滋味和氣味具有酸牛乳固有的滋味和氣味組織狀態(tài)組織細(xì)膩、均勻，允許有少量乳清析出；果料酸乳有果塊或果粒2、理化指標(biāo)：蛋白質(zhì)、脂肪、非脂乳固體和酸度項(xiàng)目純酸牛乳調(diào)味酸牛乳、果料酸牛乳全脂部分脫脂脫脂全脂部分脫脂脫脂脂肪，%≥3.11.0～2.0≤0.5≥2.50.8～1.6≤0.4蛋白質(zhì)，%≥2.92.3非脂乳固體，%≥8.16.5酸度，°T≥70.05/29/20255華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授酸奶的營(yíng)養(yǎng)保健作用酸奶營(yíng)養(yǎng)作用：1．碳水化合物易消化；2．蛋白質(zhì)易于消化吸收；3．膽固醇與脂肪的代謝優(yōu)于牛乳。酸奶對(duì)腸道內(nèi)菌群的平衡作用：1.抑制有害菌群生長(zhǎng)繁殖；2.使有益菌群占優(yōu)；3.恢復(fù)腸內(nèi)菌群平衡。酸奶對(duì)身體健康作用：1．抑制腐敗產(chǎn)物及有毒物質(zhì)的產(chǎn)生；2.防止有害氣體的產(chǎn)生；3.防止外來(lái)病原菌的感染；4.增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。酸奶對(duì)疾病的療效作用：1.具有抑制癌細(xì)胞增殖效果；2.減小胃消化負(fù)擔(dān)、減少胃內(nèi)產(chǎn)氣，促進(jìn)胃酸產(chǎn)生；3.可解除硬性便秘；4.抑制腸內(nèi)腐敗菌增殖，減輕肝臟的負(fù)擔(dān)，促進(jìn)肝臟細(xì)胞活力恢復(fù)；5.營(yíng)養(yǎng)三要素平衡，適合糖尿病患者的飲食。5/29/20256華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授酸奶的加工

（一）發(fā)酵劑概念與的制備

1、發(fā)酵劑的概念發(fā)酵劑：指生產(chǎn)發(fā)酵乳制品時(shí)所用的特定的微生物培養(yǎng)物。使用發(fā)酵劑的目的（1）乳酸發(fā)酵；（2）產(chǎn)生揮發(fā)性的物質(zhì)，如丁二酮、乙醛等，從而使酸乳具有典型的風(fēng)味；（3）具有一定的降解脂肪、蛋白質(zhì)的作用，從而使酸乳更利于消化吸收；（4）酸化過(guò)程抑制了致病菌的生長(zhǎng)。5/29/20257華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授1、發(fā)酵劑的概念發(fā)酵劑分為三個(gè)階段制備，即乳酸菌純培養(yǎng)物、母發(fā)酵劑和生產(chǎn)發(fā)酵劑。商品發(fā)酵劑（Commercialculture/乳酸菌純培養(yǎng)物）：指將特定的乳酸菌接種在脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)后，經(jīng)冷凍干燥制成凍干粉。母發(fā)酵劑（Motherculture）：即商品發(fā)酵劑的擴(kuò)大再培養(yǎng)制成的發(fā)酵劑，是生產(chǎn)發(fā)酵劑的基礎(chǔ)。生產(chǎn)發(fā)酵劑（Bulkstarter）：即母發(fā)酵劑的擴(kuò)大培養(yǎng)，是用于實(shí)際生產(chǎn)的發(fā)酵劑，也稱工作發(fā)酵劑。5/29/20258華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授發(fā)酵劑的調(diào)制過(guò)程液態(tài)發(fā)酵劑用試管保存，粉狀發(fā)酵劑用復(fù)合薄膜保存。菌種活化：在無(wú)菌操作條件下接種到滅菌的脫脂乳試管中多次傳代、培養(yǎng)。而后保存在0～4℃冰箱中，每隔1～2周移植一次。在長(zhǎng)期移植過(guò)程中，可能會(huì)有雜菌污染，造成菌種退化、老化、裂解。因此，菌種須不定期的純化、復(fù)壯。5/29/20259華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授2發(fā)酵劑的調(diào)制（1）菌種活化、擴(kuò)大培養(yǎng)：反復(fù)接種、培養(yǎng)（2）母發(fā)酵劑的調(diào)制：取新鮮脫脂乳100～300mL裝入滅菌容器中，120℃15～20min高壓滅菌，冷卻至15～30℃，無(wú)菌操作接種約1%活化菌種，攪勻后放入恒溫箱中42℃培養(yǎng)。凝固后再移植于另外的滅菌脫脂乳中，如此接種2～3次，使乳酸菌保持一定活力。母發(fā)酵劑的制備須在嚴(yán)格的衛(wèi)生條件下進(jìn)行，制作間最好有經(jīng)過(guò)過(guò)濾的正壓空氣操作前小環(huán)境要用消毒劑消毒5/29/202510華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授2發(fā)酵劑的調(diào)制（3）生產(chǎn)發(fā)酵劑（工作發(fā)酵劑）的調(diào)制：取實(shí)際生產(chǎn)量1～2%的脫脂乳，裝入滅菌劑容器中，以90℃30～60min殺菌并冷卻到25℃左右。然后以無(wú)菌操作添加母發(fā)酵劑（脫脂乳量的1%），加入后充分?jǐn)嚢?，使其均勻混合，在所需溫度?2℃）下進(jìn)行培養(yǎng)，達(dá)到所需酸度后，即可取出冷藏待用。（4）一次性發(fā)酵劑（直投式）：法國(guó)的羅地亞公司（丹尼斯克公司），丹麥的漢森公司的產(chǎn)品。使用方便，質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制有利；但價(jià)格昂貴。5/29/202511華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授3酸奶發(fā)酵劑菌種的共生作用酸奶發(fā)酵劑常為嗜熱鏈球菌（Str.thermophilus）與保加利亞乳桿菌（L.bulgaricus）的混合物，二者混合發(fā)酵可大幅縮短發(fā)酵時(shí)間（2-3h，單獨(dú)發(fā)酵≥10h）。共生作用：發(fā)酵初期，嗜熱鏈球菌利用熱處理時(shí)變性的乳清蛋白大量生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生乳酸，消耗O2而產(chǎn)生CO2，同時(shí)，隨著乳酸含量的增加，而抑制嗜熱鏈球菌自身的生長(zhǎng)，但低氧條件卻促進(jìn)保加利亞乳桿菌的生長(zhǎng)繁殖。5/29/202512華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4酸奶的加工工藝

4.1加工工藝流程冷卻添加發(fā)酵劑培養(yǎng)→→→→加蔗糖灌裝原料乳驗(yàn)收過(guò)濾、凈化熱處理→→干物質(zhì)調(diào)整預(yù)熱、均質(zhì)→冷卻冷藏培養(yǎng)冷卻攪拌加香灌裝冷藏→→→→→→→→→→凝固型酸奶攪拌型酸奶5/29/202513華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授凝固型酸奶工藝流程5/29/202514華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授攪拌型酸奶工藝流程5/29/202515華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2加工工藝要點(diǎn)

4.2.1對(duì)原料乳的要求

可以是新鮮牛乳、脫脂奶粉或全脂奶粉等；不得含有抗菌素藥物和防腐劑；不得使用乳房炎乳、初乳、末乳及其他異常乳；以新鮮乳為原料時(shí)，其酸度≤18°T，雜菌數(shù)不超過(guò)50萬(wàn)/ml；原料為奶粉時(shí)，需將奶粉進(jìn)行還原，使其成分符合酸奶的要求。根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求對(duì)原料干物質(zhì)含量進(jìn)行調(diào)整。5/29/202516華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.2預(yù)熱、均質(zhì)

4.2.3加糖預(yù)熱：60～65℃，15-20min均質(zhì)：160～200kg/cm2。均質(zhì)的目的：促進(jìn)脂肪球均勻分布，提高酸奶的粘度、硬度，防止乳清分離，提高酸奶的細(xì)滑感和穩(wěn)定性。通常以蔗糖為主，糖的添加量可根據(jù)各地的口味有所不同，添加量在6～8%左右。由于高血糖、高血脂、肥胖病人的數(shù)量的增加，對(duì)無(wú)糖（低熱量）酸奶的需求越來(lái)越大，也可使用不含熱量或低熱量的甜味劑代替部分或全部的蔗糖，生產(chǎn)低熱量酸奶。5/29/202517華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授5/29/202518華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.4殺菌與熱處理采用90～95℃，保持10～15min的加熱方法。酸奶原料乳的殺菌處理與普通乳制品的巴氏殺菌處理不同。熱處理目的：充分殺菌，除去原料乳中所有的細(xì)菌；促進(jìn)乳清蛋白質(zhì)變性，有助于乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中的生長(zhǎng)發(fā)育和大量繁殖；有利于改善酸奶的硬度、粘度和防止乳清分離。5/29/202519華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.5添加發(fā)酵劑---接種接種量為原料乳的2～4%。接種量過(guò)少，產(chǎn)酸不足，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，并對(duì)控制保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌的比例不利。導(dǎo)致成品酸味和香味均不足，而粘性較大。接種量過(guò)多，使發(fā)酵時(shí)間縮短，會(huì)造成酸奶組織結(jié)構(gòu)不良，產(chǎn)酸過(guò)快過(guò)多，而產(chǎn)香和產(chǎn)粘均不足。接種方法：將生產(chǎn)發(fā)酵劑充分?jǐn)嚢杈鶆颍蛊錈o(wú)凝塊。添加發(fā)酵劑時(shí)應(yīng)盡可能的在無(wú)菌狀態(tài)下進(jìn)行，以避免被污染。一次性菌種可根據(jù)生產(chǎn)量直接加入，攪拌均勻。投入量：50U（包）/T。5/29/202520華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.6培養(yǎng)---發(fā)酵發(fā)酵：凝固型在發(fā)酵室，攪拌型在發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行。發(fā)酵的溫度保持在42±1℃。凝固型酸奶：加入菌種攪拌均勻后，通過(guò)灌裝機(jī)灌注到消毒好的玻璃瓶或塑料杯中，封蓋、裝箱后，直接移入發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。攪拌型酸奶：將殺菌后的原料乳冷卻到43～45℃，加入菌種，攪拌均勻，直接在發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵終點(diǎn)的判斷：根據(jù)發(fā)酵時(shí)間、凝固狀態(tài)、pH值的變化加以判斷。凝固型酸奶，pH值達(dá)到4.2～4.5時(shí)，停止發(fā)酵；攪拌型酸奶，pH值達(dá)到４.６～4.7時(shí)停止發(fā)酵。5/29/202521華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.7冷卻、攪拌凝固型酸奶：發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵好的酸奶直接移到4～6℃的冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行冷卻即可。在由發(fā)酵室轉(zhuǎn)運(yùn)到冷庫(kù)的過(guò)程中，應(yīng)盡可能避免振蕩，振蕩易導(dǎo)致乳清分離。攪拌型酸奶：發(fā)酵結(jié)束，應(yīng)迅速冷卻，盡快使溫度降到30℃以下，然后進(jìn)行輕微的攪拌，使凝塊破碎，有助于降溫。溫度降到20℃以下，再進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁藭r(shí)可以添加果汁、果醬、香精等香料。若溫度高時(shí)進(jìn)行激烈的攪拌，會(huì)導(dǎo)致乳清分離、粘度降低、組織狀態(tài)粗糙等，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。5/29/202522華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授4.2.8后發(fā)酵終止發(fā)酵的最適pH受到后冷卻方法的影響，研究發(fā)現(xiàn)，緩慢控制后冷卻階段，對(duì)酸奶的粘度和芳香味意義重大。因發(fā)酵菌在較低溫度，才較大量產(chǎn)生粘性物質(zhì)，所以有人將冷卻階段稱為后發(fā)酵。后發(fā)酵主要是產(chǎn)生芳香物質(zhì)和粘性物質(zhì)。后發(fā)酵可分為四個(gè)階段。第一階段：42→35℃，稱為驟冷開始期，此階段迅速使乳酸菌增殖遞減。第二階段：35→20℃，此階段冷卻的目的是完全阻止乳酸菌生長(zhǎng)。第三階段：20→11℃，此階段可有效地使乳酸發(fā)酵減慢。第四階段：11→0～5℃，即冷卻到貯藏溫度。后發(fā)酵通常要經(jīng)過(guò)12小時(shí)以上。5/29/202523華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授酸奶發(fā)酵缸5/29/202524華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授冷熱缸（保溫缸）5/29/202525華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授5凝固型酸乳的質(zhì)量缺陷及控制凝固型酸乳生產(chǎn)中，常會(huì)出現(xiàn)以下質(zhì)量缺陷：（1）凝固性差

（2）乳清析出（3）風(fēng)味差（4）表面有霉菌生長(zhǎng)（5）口感差5/29/202526華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授（1）凝固性差影響因素：①原料乳質(zhì)量：抗菌素、防腐劑，抑制乳酸菌生長(zhǎng)；乳房炎乳中白細(xì)胞含量較高會(huì)噬菌乳酸菌；②發(fā)酵溫度和時(shí)間：發(fā)酵時(shí)間短、發(fā)酵室溫度不均勻也是造成酸乳凝固性降低的原因之一；③發(fā)酵劑被噬菌體污染，導(dǎo)致菌種活力大大降低；④發(fā)酵劑活力；⑤加糖量：6.5％的加糖量對(duì)產(chǎn)品的口味最佳，也不影響乳酸菌的生長(zhǎng)。若加量過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生高滲透壓，抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖。5/29/202527華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授（2）乳清析出主要原因：①原料乳熱處理不當(dāng):保證酸乳吸收大量水分和不發(fā)生脫水收縮作用，至少使75％的乳清蛋白變性，這就要求85℃、20～30min或90℃、10～15min的熱處理；②發(fā)酵時(shí)間:過(guò)長(zhǎng)，乳酸菌產(chǎn)酸過(guò)量，破壞已形成膠體結(jié)構(gòu)，使水分游離；過(guò)短，未能形成良好的膠體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致乳清析出。③其他因素：干物質(zhì)含量低、酸乳凝膠機(jī)械振動(dòng)、乳中鈣鹽不足、發(fā)酵劑加量過(guò)大等因素5/29/202528華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭華副教授（3）風(fēng)味①無(wú)芳香味：菌種選擇不當(dāng)、發(fā)酵過(guò)程中菌種混合比例失調(diào)，任何一方占優(yōu)勢(shì)均會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)香不足；高溫短時(shí)發(fā)酵、乳固體含量低造成芳香味不足；乳中檸檬酸含量不足，檸檬酸分解產(chǎn)生丁二酮酸奶中主要