發(fā)酵乳制品生產(chǎn)技術(shù)

發(fā)酵乳制品生產(chǎn)技術(shù)第1頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.1.1酸乳定義及分類

1.酸乳定義

發(fā)酵乳制品是一個(gè)綜合名稱。包括諸如：酸奶、歐默（Ymer），開菲爾，發(fā)酵酪乳，斯堪的納維亞酸奶，酸奶油，乳酒（以馬奶為主）等。發(fā)酵乳的名稱是由于牛奶中添加了發(fā)酵劑，使部分乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸而來的。發(fā)酵乳起源于近東，后來在東歐和中歐得以普及。最早的發(fā)酵乳可能是放牧人偶然做成的，乳在一些微生物作用下“變酸”并凝結(jié)，恰好這些細(xì)菌是無害的、產(chǎn)酸型的，而且不產(chǎn)毒素。阿爾卑斯山脈南嶺的喜歡40-45℃相對(duì)高溫的微生物偶然落入到可能屬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11世紀(jì)才衍變成如今的“Yoghurt。第2頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四發(fā)酵乳的定義:根據(jù)國際乳品聯(lián)合會(huì)

(IDF)1992年頒布的標(biāo)準(zhǔn),發(fā)酵乳的定義為

:乳或乳制品在特征菌的作用下發(fā)酵而成的酸性凝乳狀產(chǎn)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。第3頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四酸乳的定義:聯(lián)合國糧農(nóng)組織

(FAO)、世界衛(wèi)生組織

(WHO)與IDF于

1977年對(duì)酸乳做出如下定義

:酸乳就是在保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用下,添加或不添加乳粉(全脂或脫脂)的乳進(jìn)行乳酸發(fā)酵而得到的凝固乳制品，最終產(chǎn)品中必須含有大量的活菌。第4頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四乳酸菌的定義：能分解乳糖產(chǎn)生乳酸的一大類細(xì)菌的總稱。第5頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.酸乳分類1)按成品的組織狀態(tài)分類酸奶可典型地分成以下幾種：*凝固型——在包裝容器中發(fā)酵和冷卻。*攪拌型——在罐中發(fā)酵，包裝以前冷卻。*飲用型——類似攪拌型，但包裝前凝塊被“分解”成液體。*冷凍型——在罐里培養(yǎng)，象冰淇淋一樣凝凍。*濃縮型——在罐里培養(yǎng)，包裝以前濃縮和冷卻。第6頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2)按成品口味分類天然純酸乳(naturalyoghurt)加糖酸乳(sweetenyoghurt)調(diào)味酸乳(flavoredyoghurt)果料酸乳(yoghurtwithfruit)復(fù)合型或營養(yǎng)健康型酸乳

第7頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3)按原料中脂肪含量分類據(jù)

GB2746-1999規(guī)定

:

純酸牛奶調(diào)味酸牛奶、果料酸牛奶

全脂

部分脫脂脫脂全脂部分脫脂脫脂

≥3.11.0-2.0≤0.5≥2.50.8-1.6≤0.4第8頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4)按發(fā)酵后的加工工藝分類濃縮酸乳冷凍酸乳充氣酸乳酸乳粉第9頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5)按菌種種類分類普通酸乳

通常指僅用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發(fā)酵而得到的產(chǎn)品，除此還有雙歧桿菌酸乳(yoghurtwithbifidus)嗜酸乳桿菌酸乳(yoghurtwithacidophilus)干酪乳桿菌酸乳(yoghurtwithL.casei)

第10頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.1.2.酸乳的營養(yǎng)價(jià)值1.與原料乳有關(guān)的營養(yǎng)價(jià)值酸奶的生產(chǎn)是一個(gè)生物過程，有非常嚴(yán)格的要求：原料乳、優(yōu)良菌種、環(huán)境2.酸乳特有的營養(yǎng)價(jià)值

(1)減輕乳糖不耐受癥

(2)調(diào)節(jié)腸道微生物菌群平衡

(3)降低膽固醇水平

(4)酸乳與白內(nèi)障3.其它有待驗(yàn)證的特性第11頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第12頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第13頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.1.3發(fā)酵劑的概念和種類1.發(fā)酵劑的定義及作用酸奶生產(chǎn)中發(fā)酵劑(starterculture)是指生產(chǎn)乳酸制品時(shí)所用的特定微生物培養(yǎng)物。

第14頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2、按使用方法分為直投式：乳酸菌純培養(yǎng)物繼代式：母發(fā)酵劑中間發(fā)酵劑生產(chǎn)發(fā)酵劑第15頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3、按使用菌種分傳統(tǒng)的菌種：保加利亞桿菌(Streptococcusthermophilus)和嗜熱鏈球菌(Lactobacillusbugaricus)1比1或者1比2的混合菌種。益生菌：第16頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4、酸奶中添加的益生菌

益生菌是指能促進(jìn)人體健康且能在人體腸道內(nèi)繁殖的一類微生物。在酸奶中使用的有：乳酸桿菌屬:嗜酸乳桿菌雙歧桿菌屬：雙歧（叉）雙歧桿菌嬰兒雙歧桿菌青春雙歧桿菌第17頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5、酸奶發(fā)酵劑的要求：目前，許多專制發(fā)酵劑的實(shí)驗(yàn)室使用高科技生產(chǎn)出高質(zhì)量的酸奶發(fā)酵劑，滿足特殊風(fēng)味和粘度的需要。能達(dá)到的成品特性為：*高粘度，低乙醛，高pH值。*低粘度，乙醛含量中等，適合于飲用酸奶等。第18頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四四.發(fā)酵過程中的生物化學(xué)變化1.分解乳糖產(chǎn)生乳酸2.產(chǎn)生揮發(fā)性的丁二酮、乙醛、醋酸、丙酸、乙醇、酯類、脂肪酸等，使牛乳具有典型的風(fēng)味；3.具有一定的降解蛋白質(zhì)、脂肪的作用，從而使酸乳更利于消化吸收；4.個(gè)別菌株能產(chǎn)生乳酸鏈球菌素等抗生素，能防止雜菌的生長。

第19頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四五凝固型酸奶生產(chǎn)工藝流程原料乳預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化脫氣、預(yù)熱、濃縮均質(zhì)殺菌冷卻接種發(fā)酵冷卻后熟、貯藏灌裝第20頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1生產(chǎn)發(fā)酵劑罐2緩沖罐3香料罐4混合罐器5包裝6培養(yǎng)第21頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1.原料乳的要求及標(biāo)準(zhǔn)化1.1原料乳：可使用鮮乳或乳粉（乳粉：水=1：9）復(fù)原乳。1.2原料乳的衛(wèi)生要求：用于酸奶生產(chǎn)的牛乳必須具有最高衛(wèi)生質(zhì)量，細(xì)菌含量低，無阻礙酸奶發(fā)酵的物質(zhì)，牛乳不得含有抗生素，噬菌體，CIP清洗劑殘留物或殺菌劑。不得使用患有乳房炎的牛乳,否則會(huì)影響酸乳的風(fēng)味和蛋白質(zhì)的凝膠力。1.3原料乳的理化指標(biāo)要求：干物質(zhì)含量（DM）：總?cè)楣腆w不低于11.5%,其中非脂乳固體不低于

8.2%;干物質(zhì)的增加，尤其是蛋白質(zhì)和乳清蛋白比例的增加，將使酸奶凝固得更加結(jié)實(shí)，乳清也不容易析出。第22頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1.4標(biāo)準(zhǔn)化的目的：原料乳DM可能存在著較大的差異1.5常用的對(duì)DM的標(biāo)準(zhǔn)化最常用的方法是：蒸發(fā)（經(jīng)常蒸發(fā)掉占牛奶體積的10％～20％水分）添加脫脂奶粉，通常為3％以上添加煉乳添加脫脂奶的超濾剩余物：乳清類物質(zhì)第23頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.砂糖、葡萄糖和甜味劑

2.1國內(nèi)生產(chǎn)的酸乳一般都要加糖,加量一般為

5%～9%。

2.2糖的添加方法：①先將用于溶糖的原料乳加熱到50℃左右,再加入砂糖,待完全溶解后,經(jīng)過濾除去雜質(zhì),再加入到標(biāo)準(zhǔn)化乳罐中。②先溶糖，殺菌，過濾后按比例加入殺菌后的牛乳中。2.3在接種/培養(yǎng)期以前添加過多的糖（超過10％）會(huì)對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生不利的影響，過多的糖會(huì)改變牛乳的滲透壓。2.4常用的添加物是糖漿狀、加工過的或是成醬狀的水果或漿果。果料的添加量大約為15％～18％，其中含糖量為50%。第24頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3.穩(wěn)定劑：

穩(wěn)定劑主要成分為親水性膠體，能結(jié)合乳，它們能增加酸奶的稠度，防止乳清析出。正常情況下，天然酸奶不需要添加穩(wěn)定劑，因?yàn)樗鼤?huì)自然形成具有高粘度的、結(jié)實(shí)的、穩(wěn)定的膠體，在果料酸奶里可加穩(wěn)定劑，而發(fā)酵凝乳后需要巴氏殺菌的酸奶產(chǎn)品則必須添加穩(wěn)定劑。常用的穩(wěn)定劑有：明膠果膠瓊脂變性淀粉第25頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4.脫氣、預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻4.1脫氣：添加奶粉的標(biāo)準(zhǔn)化方法必須在隨后進(jìn)行脫氣處理，以減少牛奶中的空氣。脫氣的目的：改善均質(zhì)機(jī)的工作條件減少熱處理過程中產(chǎn)生沉淀物提高酸奶的粘稠性和穩(wěn)定性去除揮發(fā)性的異味

第26頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4.2均質(zhì)：防止奶油上浮，并保持乳脂肪均勻分布，改善酸奶的穩(wěn)定性和稠度，獲得良好的質(zhì)感。第27頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四均質(zhì)的目的：控制脂肪上浮第28頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第29頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四均質(zhì)原理第30頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四均質(zhì)機(jī)原理圖第31頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4.3殺菌：熱處理殺菌的目的和功能：殺滅微生物，為發(fā)酵提供無菌的環(huán)境改善作為培養(yǎng)基的牛奶的性能保證成品酸奶的凝塊結(jié)實(shí)增加酸奶凝乳的黏度，防止成品乳清析出通常工藝條件：90～95℃，5min熱處理過程中的生物化學(xué)變化：乳清蛋白變性70％～80％，乳清蛋白與酪蛋白結(jié)合得更好，使酸奶成為一個(gè)穩(wěn)定的凝固體。第32頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌和冷卻都是在由預(yù)熱段、殺菌段、保持段、冷卻段組成的板式換熱器和外接的均質(zhì)機(jī)聯(lián)合完成的。（參見樣圖）：預(yù)熱、真空濃縮、均質(zhì)、殺菌、冷卻的設(shè)備流程第33頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1平衡罐2片式熱交換器3真空濃縮罐4均質(zhì)機(jī)5保溫管圖.發(fā)酵乳制品的一般預(yù)處理第34頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四各段的工藝參數(shù)預(yù)熱：第一段60～70℃，第二段90℃真空濃縮：對(duì)DM進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，牛奶中有10-20%的水分被蒸發(fā)，總DM含量將增加1.5～3.0%，而牛乳溫度下降至70℃左右。均質(zhì)：20～25MPa

物料溫度：60～70℃殺菌：保溫式殺菌或UHT殺菌90～95℃，5min冷卻：冷卻至低于10℃，最好5℃，輸送到一個(gè)、二個(gè)或更多的罐里，接著進(jìn)行接種，再徹底攪拌混勻，包裝以前牛乳經(jīng)過板式熱交換器加熱至培養(yǎng)溫度。生產(chǎn)發(fā)酵劑也可提前加入，然后加熱至培養(yǎng)溫度45℃

。

第35頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四冷卻階段不是直接冷卻至培養(yǎng)溫度（45℃）的原因？凝固型酸奶，預(yù)處理的能力較大而與包裝能力較小，為了防止牛乳在較高的溫度（45℃）下停留時(shí)間過長，在那么應(yīng)冷卻到10℃以下，最好是5℃。待接種后再加熱至培養(yǎng)溫度。第36頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.接種

5.1發(fā)酵劑的制備（適用于繼代式培養(yǎng)菌種生產(chǎn)酸奶，工廠利用幾個(gè)連續(xù)的步驟將母發(fā)酵劑培養(yǎng)繁殖成自己的生產(chǎn)發(fā)酵劑）第37頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)發(fā)酵劑罐（種子罐）無菌設(shè)計(jì)、全密封、帶冷熱夾套（可以對(duì)進(jìn)入罐中的空氣進(jìn)行滅菌）、耐熱的固定pH計(jì)第38頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四種子罐結(jié)構(gòu)圖第39頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.2接種投入DVS菌種或者接入已經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后的生產(chǎn)發(fā)酵劑①接種前應(yīng)將發(fā)酵劑充分?jǐn)嚢?使凝乳完全破壞。

②嚴(yán)格注意操作衛(wèi)生

。③發(fā)酵劑加入后,要充分?jǐn)嚢?0min,使菌體能與殺菌冷卻后的牛乳完全混勻。④注意保持乳溫，不要過度降低。

⑤發(fā)酵劑的用量主要根據(jù)發(fā)酵劑的活力而定，一般為原料乳量的3%～5%.第40頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.灌裝、調(diào)味

接種后經(jīng)充分?jǐn)嚢璧呐Ｈ閼?yīng)立即連續(xù)地灌裝到零售容器中。速度要快，防止乳溫的降低。否則會(huì)延長發(fā)酵時(shí)間，并影響產(chǎn)品風(fēng)味。

第41頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1培養(yǎng)罐2片式熱交換器3加香4管道混合器5包裝第42頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四6.發(fā)酵

生產(chǎn)型發(fā)酵劑的用量：2.5%～3%

發(fā)酵溫度一般在42～43℃,這是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌最適生長溫度的折中值。發(fā)酵時(shí)間一般在

3.0～3.5h。在最后的2-2.5hr期間，產(chǎn)品不能遭受機(jī)械擾動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)最容易出現(xiàn)乳清分離。

第43頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四混合培養(yǎng)室和冷卻隧道第44頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四發(fā)酵終點(diǎn)的判斷發(fā)酵一定時(shí)間后,抽樣觀察,打開瓶蓋,觀察酸乳的凝乳情況。若已基本凝乳,馬上測定酸度,酸度達(dá)到

60～70oT以上,則可終止發(fā)酵。最終酸度的高低還取決于當(dāng)?shù)叵M(fèi)者的喜好。發(fā)酵時(shí)間的確定還應(yīng)考慮冷卻和后熟的過程,在此過程中,酸乳的酸度還會(huì)繼續(xù)上升。第45頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四7.冷卻

當(dāng)達(dá)到理想的pH值時(shí)（pH4.2～4.5）,酸奶必須迅速降溫至15～22℃。在30分鐘內(nèi)溫度應(yīng)降至35℃左右，在接著的30～40分鐘內(nèi)把溫度降至18-20℃，最后在冷庫把溫度降至5℃，產(chǎn)品貯存至發(fā)送。

冷卻的目的是為了終止發(fā)酵過程,迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生長,使酸乳的特征(質(zhì)地、口昧、酸度等)達(dá)到所設(shè)定的要求。為確保成品具有理想的粘稠度，冷卻的條件需要柔和。冷卻方式有冷卻室靜止冷卻和冷卻隧道連續(xù)冷卻兩種方式。第46頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四8.冷藏后熟

冷藏溫度一般在2～7℃,最佳為5℃，冷藏的作用除達(dá)到冷卻一項(xiàng)中所列舉的目的外,還有促進(jìn)香味物質(zhì)產(chǎn)生,改善酸乳硬度的作用。一般將酸乳終止發(fā)酵后第12～24h小時(shí)稱為后熟期。在此期間香味物質(zhì)的產(chǎn)生會(huì)達(dá)到高峰期。第47頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四六攪拌型酸奶工藝流程攪拌發(fā)酵貯藏灌裝冷卻原料乳預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化脫氣、預(yù)熱、濃縮均質(zhì)殺菌冷卻接種第48頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四為了減少設(shè)備的成本，凝固型酸奶和攪拌型酸奶的生產(chǎn)可以使用同一加工線，從牛奶的預(yù)處理到冷卻至培養(yǎng)溫度，工藝是一樣的。第49頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1生產(chǎn)發(fā)酵劑罐2發(fā)酵罐3片式冷卻器4緩沖罐5果料/香料6混合器7包裝圖.攪拌型酸奶的生產(chǎn)線第50頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

攪拌型酸乳生產(chǎn)中,從原料乳驗(yàn)收一直到接種,基本與凝固型酸乳相同。兩者最大的區(qū)別在于凝固型酸乳是先灌裝后發(fā)酵,而攪拌型酸乳是先大罐發(fā)酵后灌裝。第51頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1.發(fā)酵

1.1、發(fā)酵設(shè)備：發(fā)酵罐

發(fā)酵在專門的發(fā)酵罐中進(jìn)行。發(fā)酵罐帶保溫裝置,并設(shè)有溫度計(jì)和

pH計(jì)。pH計(jì)可控制罐中的酸度,當(dāng)酸度達(dá)到一定值后,pH計(jì)就傳出信號(hào)。發(fā)酵罐利用罐體四周夾層里的熱媒體來維持一定的溫度。1.2、發(fā)酵過程工藝參數(shù)及控制：典型的攪拌型酸奶生產(chǎn)的培養(yǎng)時(shí)間為2.5～3hr，42～43℃，使用的是普通型生產(chǎn)發(fā)酵劑（接種量2.5%～3%），培養(yǎng)時(shí)間短，說明增殖速度快。典型的酸奶菌種繼代時(shí)間在20～30分鐘之間。為了獲得最佳產(chǎn)品，當(dāng)pH值達(dá)到理想的值時(shí)，必須終止發(fā)酵，產(chǎn)品的溫度應(yīng)在30分鐘內(nèi)從42～43℃冷卻至15～22℃;當(dāng)濃縮，冷凍和凍干菌種直接加入酸奶培養(yǎng)罐時(shí)培養(yǎng)時(shí)間在43℃，4～6hr（考慮到其遲滯期較長）。第52頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

第53頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第54頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第55頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.冷卻破乳2.1冷卻目的：在培養(yǎng)的最后階段，已達(dá)到所需的酸度時(shí)（pH4.2～4.5），酸奶必須迅速降溫，這樣可以暫時(shí)阻止酸度的進(jìn)一步增加。同時(shí)為確保成品具有理想的粘稠度，對(duì)凝塊的機(jī)械處理必須柔和。2.2冷卻方法：

攪拌型酸乳可以采用間隙冷卻(用夾套

)或連續(xù)冷卻(管式或板式冷卻器

)。

夾套冷卻:利用發(fā)酵罐的攪拌槳攪拌，同時(shí)夾套中通入冷水冷卻，攪拌速度不應(yīng)超過

48r/min,從而使凝乳組織結(jié)構(gòu)的破壞減小到最低限度，以保持成品具有理想的粘稠度。連續(xù)冷卻：冷卻是在具有特殊板片的板式熱交換器中進(jìn)行,這樣可以保證產(chǎn)品不受強(qiáng)烈的機(jī)械擾動(dòng)。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量均勻一致，泵和冷卻器的容量應(yīng)恰好能在20～30min內(nèi)排空發(fā)酵罐。第56頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

2.3冷卻溫度：通常發(fā)酵后的凝乳先冷卻至

15～22℃,然后混入香味劑或果料后灌裝,再冷卻至

10℃以下。冷卻溫度會(huì)影響灌裝充填期間酸度的變化,當(dāng)生產(chǎn)批量大時(shí),充填所需的時(shí)間長

,應(yīng)盡可能降低冷卻溫度。如果發(fā)酵劑使用的是其它類型并對(duì)發(fā)酵時(shí)間有影響，那么冷卻時(shí)間也應(yīng)相應(yīng)變化。冷卻的酸奶在進(jìn)入包裝機(jī)以前一般先打入到緩沖罐。第57頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

2.4為避免泵對(duì)酸乳凝乳組織的影響

,冷卻之后在往包裝機(jī)輸送時(shí),應(yīng)采用高位自流的方法,而不使用容積泵。第58頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3.果料混合、調(diào)香

酸乳與果料的混合方式有兩種

:（1）間隙混料法：在罐中將酸乳與殺菌的果料(或果醬)混勻,此法用于生產(chǎn)規(guī)模較小的企業(yè)。（2）連續(xù)混料法：用計(jì)量泵將殺菌的果料泵入在線混合器連續(xù)地添加到酸乳中去,混合非常均勻。果料計(jì)量泵與酸奶給料泵是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。第59頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四果料混合裝置果料和香料可在酸奶從緩沖罐到包裝機(jī)的輸送過程中加入。這是通過一臺(tái)可變速的計(jì)量泵連續(xù)地把這些成分打到酸奶中，經(jīng)過混合裝置混合?；旌涎b置的設(shè)計(jì)是靜止和衛(wèi)生的，并且保證果料與酸奶徹底混合。果料計(jì)量泵和酸奶給料泵是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。第60頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

七飲用型酸奶（乳酸菌飲料）工藝流程第61頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四調(diào)整乳固形物配料均質(zhì)預(yù)熱、均質(zhì)殺菌、冷卻發(fā)酵接種冷卻香料、酸味料原料乳無菌灌裝巴氏殺菌水、穩(wěn)定劑、砂糖溶解均質(zhì)無菌灌裝冷卻均質(zhì)無菌灌裝UHT滅菌第62頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四配料發(fā)酵冷卻香料、酸味料水、穩(wěn)定劑、砂糖溶解均質(zhì)無菌灌裝UHT滅菌均質(zhì)無菌灌裝冷卻均質(zhì)無菌灌裝巴氏殺菌第63頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四圖.飲用型酸奶生產(chǎn)線A均質(zhì)和冷卻貨架期：2-3周冷藏B均質(zhì)，巴氏殺菌，無菌包裝貨架期：1-2個(gè)月，冷藏。C均質(zhì)UHT處理，無菌包裝貨架期：室溫幾個(gè)月第64頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2.乳酸菌飲料典型配方酸乳30%糖10%果膠0.4%果汁6%45%乳酸0.1%香精0.15%水53.35%第65頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3.乳酸菌飲料典型成品標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)1.0～1.5%

脂肪1.0～1.5%

砂糖10%穩(wěn)定劑0.4～0.6%總固體15%～16%PH3.8～4.2第66頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4.飲用型酸奶的貨架期

酸奶混合可用不同的方法，取決于產(chǎn)品需要的貨架期。由于酸奶趨向于大規(guī)模的集中生產(chǎn)，市場范圍擴(kuò)大，產(chǎn)品運(yùn)輸距離加大，在某些情況下，銷售區(qū)域太大，以致每周交貨一次才經(jīng)濟(jì)合理，這樣反過來要求產(chǎn)品貨架期比較長。在某些國家維持冷鏈的完整性比較困難，因此需要對(duì)酸奶殺菌，使它能在室溫下保存。延長發(fā)酵乳制品貨架期有二種方法：●在無菌條件下進(jìn)行生產(chǎn)和包裝?！駥?duì)包裝前或包裝后的成品進(jìn)行熱處理。第67頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四飲用型酸奶常見的三種工藝A發(fā)酵調(diào)配后均質(zhì)、冷卻、無菌包裝獲得的是含有活菌的產(chǎn)品，均質(zhì)和冷卻均需要在無菌條件下完成，貨架期：2-3周，需要在冷藏條件下貯存。B發(fā)酵調(diào)配后均質(zhì)、巴氏殺菌、無菌包裝獲得的是不含有活菌的產(chǎn)品，貨架期：冷藏，1-2個(gè)月。C均質(zhì)、UHT滅菌，無菌包裝獲得的是不含有活菌的產(chǎn)品，貨架期：室溫3～6個(gè)月第68頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四八酸奶生產(chǎn)的無菌設(shè)計(jì)1、無菌生產(chǎn)的目的：控制和防止雜菌生長2、主要控制的微生物：霉菌、酵母菌。這些微生物會(huì)毀壞產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈兡茉谒嵝原h(huán)境中生長和繁殖，使產(chǎn)品乳清析出，并帶有異味。3、主要控制措施：徹底清洗和對(duì)產(chǎn)品接觸的所有表面進(jìn)行滅菌。無菌生產(chǎn)的特點(diǎn)是在無菌條件下進(jìn)行，采用無菌空氣加壓的無菌罐、自控?zé)o菌閥，用于加果料的無菌計(jì)量裝置和無菌灌裝機(jī)，這樣能防止空氣中微生物的污染，大大延長了產(chǎn)品的貨架期。第69頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4完成“無菌罐”的空氣過濾系統(tǒng)第70頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四一個(gè)供應(yīng)四個(gè)罐的空氣過濾系統(tǒng)組成：●一個(gè)風(fēng)扇，大約運(yùn)送400m3/h的過濾空氣，平均每個(gè)罐m3/h。●一個(gè)“完全過濾器”能攔住大于0.3微米的顆粒，這將擋住絕大部分微生物，因?yàn)榍蚓?、桿菌和真菌（酵母和霉菌）的平均直徑分別是0.9、0.25-10和3-15微米。●一個(gè)放置過濾器的外殼箱?！褚桓倢?dǎo)管?！袼母B接管道?！耖y和壓力表。每一個(gè)供給無菌空氣的系統(tǒng)或罐都配裝一個(gè)額外的空氣導(dǎo)管和一個(gè)安全系統(tǒng)，以防止罐清洗后，溫度降低導(dǎo)致真空，從而引起罐體破壞?？諝獾乃俾蚀蠹s為0.5m/s，罐內(nèi)的正壓大約為5-10米水柱，約0.05~1bar。通常過濾器是放在加工車間，這樣室內(nèi)空氣的所有污染顆粒都全部濾出，從而創(chuàng)造一個(gè)“凈室”條件。同樣的系統(tǒng)可用于微生物實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)院手術(shù)室和制藥廠。第71頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5.酸奶的熱處理酸奶的熱處理延長了它的貨架期：●鈍化發(fā)酵細(xì)菌和它們的酶?！駳⑺牢廴揪缃湍负兔咕?。加熱至70-75℃可殺死酸奶中所有的致病菌。在攪拌型酸奶生產(chǎn)中，從發(fā)酵罐里出來的酸奶在熱交換器中加熱到72-75℃，并保持幾秒種后冷卻。為了防止再次污染，應(yīng)進(jìn)行無菌包裝。凝固型酸奶可在特殊的巴氏殺菌室中經(jīng)72-75℃加熱5-10min。在許多國家，酸奶被定義為一種到消費(fèi)時(shí)仍有微生物活性的產(chǎn)品，這就意味著不能對(duì)成品進(jìn)行熱處理。在某些國家，法律規(guī)定禁止使用添加劑或只允許限量使用。第72頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四九、總結(jié)：影響酸奶產(chǎn)品質(zhì)量的因素

為了生產(chǎn)出理想的風(fēng)味、香味、稠度、外觀、無乳清析出和長貨架期的高質(zhì)量的產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中必須仔細(xì)的控制各種可能發(fā)生的影響?！衽Ｄ痰倪x擇●牛奶的標(biāo)準(zhǔn)化●乳類添加物●脫氣●均質(zhì)●熱處理●發(fā)酵劑的選擇●發(fā)酵劑的制備●工廠設(shè)計(jì)第73頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四作業(yè)：1發(fā)酵乳和酸乳的定義2酸奶的特點(diǎn)及其營養(yǎng)意義3酸奶的分類及其依據(jù)4凝固型酸奶的生產(chǎn)工藝流程5用于生產(chǎn)酸乳的原料乳的質(zhì)量要求6用于生產(chǎn)酸乳的原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化的目的、要求及其方法7牛乳均質(zhì)的目的及其作用8牛乳殺菌的目的及其作用第74頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四9凝固酸乳的發(fā)酵工藝過程及其終點(diǎn)判斷10凝固酸乳冷卻的目的及其工藝過程11酸乳冷藏的后熟期是指那一階段，后熟期對(duì)于酸乳的品質(zhì)有何意義12攪拌酸乳的生產(chǎn)工藝流程13攪拌酸乳的冷卻破乳（攪拌）過程是如何實(shí)現(xiàn)的，簡述其工藝過程14簡述飲料型酸奶的三種主要生產(chǎn)工藝（從發(fā)酵結(jié)束后開始），不同工藝生產(chǎn)出的產(chǎn)品其品質(zhì)和貨架期有何區(qū)別15影響酸奶品質(zhì)的因素主要有哪些第75頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)酸奶發(fā)酵劑的制備一、發(fā)酵劑的定義發(fā)酵劑是指用于制造酸奶、酸奶油、開菲爾等發(fā)酵乳制品以及制作奶油、干酪等乳制品的細(xì)菌培養(yǎng)物(乳桿菌，乳球菌，明串珠菌，雙歧桿菌，酵母，乳霉菌）。第76頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四二、發(fā)酵劑發(fā)酵過程中的生物化學(xué)反應(yīng)1、乳酸發(fā)酵（干酪奶油發(fā)酵乳）2、產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)（如丁二酮、乙醛、醇類、酯類）3、降解脂肪4、蛋白質(zhì)分解5、丙酸發(fā)酵6、酒精發(fā)酵7、產(chǎn)生抗菌素（抑菌肽、乳酸鏈球菌素）第77頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四三、發(fā)酵劑發(fā)酵的營養(yǎng)學(xué)意義1、風(fēng)味的改善：發(fā)酵的結(jié)果，細(xì)菌產(chǎn)生一些能賦予產(chǎn)品特性如酸度（pH）、滋味、香味和粘稠度等的物質(zhì)。2、保存期和可消化性的改善：當(dāng)乳酸菌發(fā)酵乳糖成乳酸時(shí)，引起pH值下降，延長了產(chǎn)品的保存時(shí)間，改善了產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值和可消化性。第78頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四四、發(fā)酵劑的分類1、根據(jù)最適合生長溫度的不同，可把發(fā)酵劑種類分成：嗜溫菌——最適合生長溫度20-30℃嗜熱菌——最適合生長溫度40-50℃2、根據(jù)所含菌株的數(shù)量發(fā)酵劑可分成：單菌株型（只含細(xì)菌的一個(gè)菌株）；混合菌株型（幾個(gè)菌株的混合物，每一菌株有各自的特性）。第79頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3、乳品廠使用的均為各種各樣形式的商品發(fā)酵劑，商品發(fā)酵劑均為混合發(fā)酵劑，根據(jù)其形態(tài)，分為：液態(tài)：為培養(yǎng)母發(fā)酵劑（目前很少）。深凍：濃縮發(fā)酵劑，為培養(yǎng)生產(chǎn)發(fā)酵劑。粉狀的：凍干的、濃縮發(fā)酵劑，為培養(yǎng)生產(chǎn)發(fā)酵劑。易溶的：深凍、超濃縮發(fā)酵劑，直接用于生產(chǎn)。第80頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四五、幾種代表性的發(fā)酵劑菌株乳脂鏈球菌（乳酸乳球菌乳脂亞種）：切達(dá)干酪，弗塔干酪，酸奶油乳酸鏈球菌（乳酸乳球菌乳酸亞種）：農(nóng)家干酪，夸克噬檸檬酸明串珠菌（腸膜明串珠菌乳脂亞種）：酸奶油乳酸鏈球菌（乳酸乳球菌乳酸亞種）：霉菌成熟干酪噬檸檬酸明串珠菌（腸膜明串珠菌乳脂亞種）：發(fā)酵乳酪丁二酮鏈球菌（乳酸乳球菌丁二酮亞種）：酸奶油嗜熱鏈球菌（唾液鏈球菌嗜熱亞種）：酸奶保加利亞乳桿菌（德氏乳桿菌保加利亞種）莫扎瑞拉干酪嗜酸鏈球菌（唾液鏈球菌嗜熱亞種）：埃門塔爾干酪第81頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四圖.酸奶中的細(xì)菌：左圖保加利亞乳桿菌，右圖嗜熱乳酸鏈球菌第82頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四六、發(fā)酵劑的繁殖階段近幾年，濃縮發(fā)酵劑已直接用于制作生產(chǎn)發(fā)酵劑或直接用于生產(chǎn)。目前，不需要任何進(jìn)一步繁殖，可直接用于生產(chǎn)的經(jīng)特殊設(shè)計(jì)、濃縮的發(fā)酵劑（DVS)已經(jīng)在乳品廠推廣。第83頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四圖.用凍干菌種或冷凍菌種制作生產(chǎn)發(fā)酵劑第84頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2、許多乳品廠以前仍然通過幾個(gè)連續(xù)的步驟把母發(fā)酵劑培養(yǎng)繁殖成自己的生產(chǎn)發(fā)酵劑。工藝有二個(gè)或幾個(gè)階段，各個(gè)繁殖階段的發(fā)酵劑的名稱如下：商品發(fā)酵劑，主發(fā)酵劑——乳品廠從實(shí)驗(yàn)室購買的源發(fā)酵劑。母發(fā)酵劑——在乳品廠，從主發(fā)酵劑繁殖培養(yǎng)的第一代發(fā)酵劑。母發(fā)酵劑每天都要做，而且因其名稱所指，它是乳品廠所有發(fā)酵劑的起源。中間發(fā)酵劑——在制作大量生產(chǎn)發(fā)酵劑過程中的中間步驟。生產(chǎn)發(fā)酵劑——用于生產(chǎn)中的發(fā)酵劑。第85頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四圖.發(fā)酵劑的制作步驟：1商品菌種2母發(fā)酵劑3中間發(fā)酵劑4生產(chǎn)發(fā)酵劑第86頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四七、發(fā)酵劑制備技術(shù)1、場地、環(huán)境和設(shè)備要求發(fā)酵劑的制備要求極高的衛(wèi)生條件。要把可能傳染的酵母菌、霉菌、噬菌體的污染危險(xiǎn)降低到最低限度，母發(fā)酵劑應(yīng)該在有正壓和配備空氣過濾器的單獨(dú)房間中制備。對(duì)設(shè)備的清洗系統(tǒng)也必須仔細(xì)地設(shè)計(jì)，以防清洗劑和消毒劑的殘留物與發(fā)酵劑接觸而污染發(fā)酵劑。中間發(fā)酵劑和生產(chǎn)發(fā)酵劑可以在離生產(chǎn)近一點(diǎn)的地方或在制備母發(fā)酵劑的房間里制備，發(fā)酵劑的每一次轉(zhuǎn)接最好在無菌條件下操作。第87頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2、工藝中的各個(gè)階段中間發(fā)酵劑和生產(chǎn)發(fā)酵劑的制備工藝與母發(fā)酵劑和制備工藝基本相同，它包括以下步聚：培養(yǎng)基的熱處理冷卻至接種溫度接種培養(yǎng)冷卻貯存第88頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四3、培養(yǎng)基的要求：制備發(fā)酵劑最常用的培養(yǎng)基是脫脂奶，但也可用特級(jí)脫脂奶粉按9-12%的干物質(zhì)（DM）制成的再制脫脂奶替代。用新鮮的或再制脫脂奶做培養(yǎng)基的原因是發(fā)酵劑風(fēng)味方面的反?，F(xiàn)象更易表現(xiàn)出來。某些乳品廠也使用精選的高質(zhì)量鮮奶做培養(yǎng)基。第89頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四4、培養(yǎng)基的熱處理發(fā)酵劑制備的第一個(gè)階段是培養(yǎng)基的熱處理，即把培養(yǎng)基加熱到90-95℃，并在此溫度下保持30-45分鐘。熱處理能改善培養(yǎng)基的一些特性：破壞了噬菌體消除了抑菌物質(zhì)蛋白質(zhì)發(fā)生了一些分解排除了溶解氧殺死了原有的微生物第90頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四5、冷卻至接種溫度加熱后，培養(yǎng)基冷卻至接種溫度。接種溫度根據(jù)使用的發(fā)酵劑類型而定。一般按照商品發(fā)酵劑生產(chǎn)商推薦的溫度或是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定最適溫度。在培養(yǎng)多菌株發(fā)酵過程中，即使與最適溫度有很小的偏差，也會(huì)對(duì)其中一種菌株的生長有益而對(duì)其他種不利，結(jié)果是使成品不能獲的理想的典型特征。常見的接種溫度范圍：嗜溫型發(fā)酵劑為20-30℃；嗜熱型發(fā)酵劑為42-45℃。第91頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四6、接種經(jīng)過熱處理的培養(yǎng)基，冷卻至所需溫度后，再加入定量的發(fā)酵劑，這就要求接種菌確保發(fā)酵劑的質(zhì)量穩(wěn)定，接種量、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間在所有階段－－母發(fā)酵劑、中間發(fā)酵劑和生產(chǎn)發(fā)酵劑中都必須保持不變。與溫度一樣，接種量的不同也能影響會(huì)產(chǎn)生乳酸和芳香物質(zhì)的不同細(xì)菌的相對(duì)比例。因此接種量的變化也經(jīng)常引起產(chǎn)品的變化。所以每個(gè)生產(chǎn)廠家必須找出最適合實(shí)際情況的特殊生產(chǎn)工藝。第92頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四7、培養(yǎng)當(dāng)接種結(jié)束，發(fā)酵劑與培養(yǎng)基混合后，細(xì)菌就開始增殖——培養(yǎng)開始。培養(yǎng)時(shí)間是由發(fā)酵劑中的細(xì)菌類型，接種量等決定。發(fā)酵時(shí)間為3-20小時(shí)。溫度必須嚴(yán)格控制，不允許污染源與發(fā)酵劑接觸。在培養(yǎng)中，細(xì)菌增殖很快，同時(shí)發(fā)酵乳糖成乳酸。如果該發(fā)酵劑含有產(chǎn)香菌，在培養(yǎng)期間還會(huì)產(chǎn)生芳香物質(zhì)，如：丁二酮、醋酸和丙酸、各種酮和醛、乙醇、酯、脂肪酸、二氧化碳等。第93頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四培養(yǎng)過程中保加利亞乳桿菌與嗜熱