常見乳制品的加工之四 發(fā)酵乳制品.ppt

1、1,第二章 常見乳制品加工,2,本章學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一節(jié) 消毒乳的加工 第二節(jié) 奶油制品 第三節(jié) 煉乳和乳粉的加工 第四節(jié) 發(fā)酵乳制品 第五節(jié) 冰淇凌的加工,3,發(fā)酵乳制品的加工,4,1.概念 發(fā)酵乳制品是指乳在發(fā)酵劑(特定菌)的作用下發(fā)酵而成的乳制品。 2.種類 包括諸如：酸奶，開菲爾，酸奶油，乳酒（以馬奶為主）發(fā)酵酪乳，干酪等。,發(fā)酵乳制品的基本知識,5,3.發(fā)酵乳制品的生理功能特性a,抑制腸道內(nèi)腐敗菌的生長繁殖,對便秘和細菌性腹瀉具有預(yù)防治療作用； 乳酸中產(chǎn)生的有機酸可促進胃腸蠕動和胃液的分泌； 飲用酸乳可避免乳糖不耐癥；,6,乳酸可降低膽固醇，預(yù)防心血管疾??； 發(fā)酵過程中乳酸菌產(chǎn)生抗誘變化

2、合物活性物質(zhì)，具有抑制腫瘤發(fā)生的可能，提高人體的免疫力； 對預(yù)防和治療糖尿病、肝病有效果。,3.發(fā)酵乳制品的生理功能特性b,7,一、發(fā)酵劑,1. 概念： 發(fā)酵劑（Starter Culture）是一種能夠促進乳的酸化過程，含有高濃度乳酸菌的特定微生物培養(yǎng)物。,8,2. 發(fā)酵劑的種類,按發(fā)酵劑制備過程分類 （1）乳酸菌純培養(yǎng)物 即一級菌種的培養(yǎng)，一般多接種在脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養(yǎng)基中，或者用冷凍升華法制成一種凍干菌苗。 （2）母發(fā)酵劑 即一級菌種的擴大再培養(yǎng)，它是生產(chǎn)發(fā)酵劑的基礎(chǔ)。 （3）生產(chǎn)發(fā)酵劑 生產(chǎn)發(fā)酵劑即母發(fā)酵劑的擴大培養(yǎng)，是用于實際生產(chǎn)的發(fā)酵劑。,9,按使用發(fā)酵劑的目的分類 （1

3、）混合發(fā)酵劑 這一類型的發(fā)酵劑含有兩種或兩種以上的菌，如保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌按1:1 或:2比例混合的酸乳發(fā)酵劑。 （2）單一發(fā)酵劑 這一類型發(fā)酵劑只含有一種菌,2. 發(fā)酵劑的種類,10,3. 發(fā)酵劑的主要作用：,分解乳糖產(chǎn)生乳酸； 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； 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； 酸化過程抑制了致病菌的生長。,11,4.發(fā)酵劑的選擇：,菌種的選擇對發(fā)酵劑的質(zhì)量起著重要作用，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)目的不同選擇適當(dāng)?shù)木N。選擇發(fā)酵劑應(yīng)從以下幾方面考慮： 產(chǎn)酸能力和后酸化作用 滋氣味和芳香味的產(chǎn)生 粘性物質(zhì)的產(chǎn)生 蛋白質(zhì)的水解性

4、,12,5. 發(fā)酵劑的制備,（1）菌種的復(fù)活及保存 （2）母發(fā)酵劑的調(diào)制 （3）生產(chǎn)發(fā)酵劑的制備,13,6. 發(fā)酵劑的質(zhì)量要求,（1）凝塊應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠捕?，均勻而細滑，富有彈性，組織狀態(tài)均勻一致，表面光滑，無龜裂，無皺紋，未產(chǎn)生氣泡及乳清分離等現(xiàn)象。 （2）具有優(yōu)良的風(fēng)味，不得有腐敗味、苦味、飼料味和酵母味等異味。,14,（3）若將凝塊完全粉碎后，質(zhì)地均勻，細膩滑潤，略帶粘性，不含塊狀物。 （4）按規(guī)定方法接種后，在規(guī)定時間內(nèi)產(chǎn)生凝固，無延長凝固的現(xiàn)象。測定活力（酸度）時符合規(guī)定指標(biāo)要求。 為了保證生產(chǎn)連續(xù)性,發(fā)酵劑要提前制備，可在低溫條件下短時間貯藏。,6. 發(fā)酵劑的質(zhì)量要求,15,二 、酸

5、乳,（一）酸乳的概念及分類 1.概念 酸乳是指乳經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而制成的產(chǎn)品。 A 活菌產(chǎn)品 B 死菌產(chǎn)品,16,2.酸乳的分類,按成品的組織狀態(tài)分類 凝固型酸奶（Set yoghurt） 攪拌型酸奶（Stirred yoghurt） 飲料型酸乳（Drinking yoghurt) 冷凍型酸乳（Frozen yoghurt),17,按成品的口味分類,天然純酸奶（Natural yoghurt） 加糖酸乳（Sweeten yoghurt） 調(diào)味酸乳（Flavored yoghurt） 果料酸乳（Yoghurt with Fruit） 復(fù)合型或營養(yǎng)健康型酸乳 療效酸奶（Curative Effect

6、Yoghurt） 包括低乳糖酸奶、低熱量酸奶、維生素酸奶或蛋白質(zhì)強化酸奶。,2.酸乳的分類,18,按菌種組成和特點分類,（1）嗜熱菌發(fā)酵乳 單菌發(fā)酵乳 復(fù)合菌發(fā)酵乳 （2）嗜溫菌發(fā)酵乳 經(jīng)乳酸發(fā)酵而成的產(chǎn)品 經(jīng)乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵而成的產(chǎn)品：如酸牛乳酒、酸馬奶酒。,2.酸乳的分類,19,發(fā)酵劑(法國羅地亞公司EZAL DVI),20,發(fā)酵劑(丹麥Hansens公司DVS菌種）,21,（二）我國酸乳成分標(biāo)準(zhǔn),22,（三）酸乳的生產(chǎn)工藝,23,（四）原輔料要求及預(yù)處理方法,1.原料乳的質(zhì)量要求 生產(chǎn)酸乳的原料乳必須是高質(zhì)量的，要求酸度在18T以下，雜菌數(shù)不高于50萬cfumL-1，總干物質(zhì)含量不得低

7、于11.5。 不得使用病畜乳如乳房炎乳和殘留抗菌素、殺菌劑、防腐劑的牛乳。,24,2輔 料,（1）脫脂乳粉 （全脂奶粉） 質(zhì)量高，無抗生素、防腐劑，一般添加量為1%1.5。 （2）穩(wěn)定劑 穩(wěn)定劑一般有明膠、果膠、瓊脂、變性淀粉、及復(fù)合型穩(wěn)定劑,其添加量應(yīng)控制在0.1%0.5%左右。,25,（3）糖及果料 一般用蔗糖或葡萄糖作為甜味劑，其添加量一般以6.5%8%為宜。 果料的種類很多，如果醬，其含糖量一般在50左右。,26,3配合料的預(yù)處理,（1）均質(zhì) 均質(zhì)所采用的壓力以20-25 MPa為好。 （2）熱處理 原料奶經(jīng)過9095 （可殺死噬菌體）并保持5min的熱處理效果最好。,27,4接種,一

8、般生產(chǎn)發(fā)酵劑，其產(chǎn)酸活力均在0.7%1.0%之間，此時接種量應(yīng)為2%4%。如果活力低于0.6%時，則不應(yīng)用于生產(chǎn)。 制作酸乳常用的發(fā)酵劑為嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的混合菌種。如生產(chǎn)短保質(zhì)期普通酸奶，發(fā)酵劑中球菌和桿菌的比例應(yīng)調(diào)整為1:l或2:l。生產(chǎn)保質(zhì)期為1421d的普通酸奶時，球菌和桿菌的比例應(yīng)調(diào)整為5:1； 對于制作果料酸奶而言，兩種菌的比例可以調(diào)整到10:1，此時保加利亞乳桿菌的產(chǎn)香性能并不重要，這類酸奶的香味主要來自添加的水果。,28,（五）凝固型酸乳的加工工藝要點,灌裝 罐裝前容器需要蒸汽滅菌; 發(fā)酵終點的判定 滴定酸度達到80T以上； pH值低于4.6; 表面有少量水痕； 傾斜

9、酸奶瓶或杯，奶變粘稠。 避免震動，保持發(fā)酵溫度恒定; 冷卻后熟，雙乙酰含量會增加;,29,（六）攪拌酸乳加工工藝要點,（1）發(fā)酵 典型的攪拌型酸奶生產(chǎn)的培養(yǎng)時間為2.53hr，4243。 產(chǎn)品的溫度應(yīng)在30 分鐘內(nèi)從4243冷卻至1522; 冷凍和凍干菌種直接加入酸奶培養(yǎng)罐時培養(yǎng)時間在43，46hr（考慮到其遲滯期較長）。,30,（2）凝塊的冷卻,在培養(yǎng)的最后階段，已達到所需的酸度時（pH4.24.5），酸奶必須迅速降溫至1522; 冷卻是在具有特殊板片的板式熱交換器中進行。,31,（3）調(diào)味,冷卻到15-22以后，準(zhǔn)備包裝。果料和香料可在酸奶從緩沖罐到包裝機的輸送過程中加入。 果料添加物：甜

10、的、常含50-55% 的蔗糖/天然、不加糖的。 果料應(yīng)盡可能均勻一致，并可以加果膠作為增稠劑，果膠的添加量不能超過0.15%，相當(dāng)于在成品中含0.05%0.005% 的果膠。,32,33,（七）酸奶常見的質(zhì)量缺陷,1. 砂化 從酸奶的外觀看，出現(xiàn)粒狀組織。 產(chǎn)生砂化的原因： （1）發(fā)酵溫度過高。 （2）發(fā)酵劑（工作發(fā)酵劑）的接種量過大，常大于3%。 （3）殺菌升溫的時間過長。,34,2. 風(fēng)味,無芳香味 酸乳的不潔味 酸乳的酸甜度 原料乳的異臭,（1）保加利亞乳桿菌和嗜熱乳桿菌的比例不適當(dāng)。 （2）生產(chǎn)過程中污染了雜菌。 （3）酸甜比例不適當(dāng)、發(fā)酵過度。 (4) 牛體臭味、氧化臭味或過度加熱或

11、添加了風(fēng)味不良的輔料。,風(fēng)味不佳的原因,35,3. 表面有霉菌生長,黑斑點易被察覺，而白色霉菌則不易被注意。這種酸乳被人誤食后，輕者有腹脹感覺，重者引起腹痛下瀉。,酸乳貯藏時間過長或溫度過高時，往往在表面出現(xiàn)有霉菌。,36,4.口感差,優(yōu)質(zhì)酸乳柔嫩、細滑，清香可口。但有些酸乳口感粗糙。 原因：生產(chǎn)酸乳時，采用了高酸度的乳或劣質(zhì)的乳粉。,37,5. 乳清析出,原因： （1）原料乳的干物質(zhì)含量過低。 （2）生產(chǎn)過程中震動引起，另外是運輸途中道路太差引起。 （3）蛋白質(zhì)凝固變性不夠，熱處理溫度偏低或時間不夠。要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，就要求85，2030

12、min或90 、510min的熱處理。UHT能達到滅菌的效果，但是不宜用于生產(chǎn)酸奶。,38,6.發(fā)酵不良,原因： 原料乳中含有抗生素和磺胺干藥物，以及病毒感染。 控制措施： 用于生產(chǎn)發(fā)酵乳制品的原料乳，必須作抗生素和磺胺等抑制微生物生長繁殖的藥物的檢驗。,39,思考題,1.酸乳有哪些生理保健功能？ 2.試述發(fā)酵劑的種類及發(fā)酵劑的制備？ 3.發(fā)酵劑的質(zhì)量檢驗主要有哪幾方面? 怎樣進行檢驗？ 4.試述發(fā)酵劑的貯藏方法。 5.詳述酸乳的種類、加工工藝及要點。 6.試述凝固型酸乳和攪拌型酸乳加工和貯藏過程中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題和解決方法。,40,奶酪,1 .干酪的概念及種類 2 .干酪發(fā)酵劑 3 .皺胃酶

13、及其代用酶 4 .天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制 5 .融化干酪的加工及質(zhì)量控制,41,第一節(jié) 干酪的概念及種類,一、 干酪的概念 乳酸菌發(fā)酵劑 凝乳酶(Rennin) 蛋白質(zhì)凝固 排除乳清 未經(jīng)發(fā)酵成熟的產(chǎn)品稱為新鮮奶酪;經(jīng)長時間發(fā)酵成熟而制成的產(chǎn)品稱為成熟奶酪。 國際上將這兩種奶酪統(tǒng)稱為天然奶酪(Natural Cheese)。,42,第一節(jié) 干酪的概念及種類,二、奶酪的發(fā)展歷史 公元前4000年前，奶酪發(fā)源于以伊拉克為中心的西南亞地區(qū)。 隨后由亞洲的旅行家將奶酪?guī)У搅藲W洲,并以意大利為中心,在歐洲各國得到廣泛發(fā)展和普及。 17世紀(jì)20年代由歐洲傳入美洲。,43,第一節(jié) 干酪的概念及種類,二

14、、奶酪的發(fā)展歷史 凝乳酶：是現(xiàn)代奶酪加工的第一步。 在過去的150年中，乳品工程技術(shù)將奶酪制造這一傳統(tǒng)家庭手工操作發(fā)展成為現(xiàn)代化的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),44,第一節(jié) 干酪的概念及種類,歐盟：歐盟是奶酪的主要生產(chǎn)和消費國，尤其是法國奶酪著稱于世，素被稱為奶酪王國。 東歐：東歐地區(qū)和前蘇聯(lián)也是奶酪的主要生產(chǎn)和消費國。特別是新型奶酪的研發(fā) 奶酪新趨勢： 高產(chǎn)奶酪：1噸牛奶可獲得69kg奶酪、34kg純奶油。 功能調(diào)味奶酪：能有效降低人體中脂肪和膽固醇含量。 益生菌奶酪：,45,第一節(jié) 干酪的概念及種類,我國每年奶酪的需求量為5000多噸，但我國生產(chǎn)的奶酪僅為1800噸左右。 目前已到了啟動我國奶酪市場的大

15、好時機。 1. 豐富的原料乳用于奶酪加工； 2. 需要更多的適合中國人需求的乳制品； 3. 隨著皮薩(pizza)等西式快餐在我國的流行 研發(fā)適宜中國人口味的、具有中國特色的風(fēng)味奶酪和乳清深加工技術(shù)是我國政府、研究人員和乳品企業(yè)的歷史責(zé)任。 WHO MOVE MY CHEESE,46,第一節(jié) 干酪的概念及種類,國際上通常把奶酪劃分為三大類： 1. 天然奶酪(Natural Cheese) 2. 再制奶酪(Processed Cheese) 3. 奶酪食品(Cheese Food)。,47,第一節(jié) 干酪的概念及種類,國際酪農(nóng)聯(lián)盟(IDF 1972)提出分類天然奶酪的方案。 (1)特硬特硬質(zhì)奶酪的

16、含水量小于41% (2)硬質(zhì)奶酪水分含量為49%56% (3)半硬質(zhì)奶酪為54% 63% (4)半軟質(zhì)奶酪水分含量為61% 69% (5)軟質(zhì)奶酪含水量大于67%。,48,第一節(jié) 干酪的概念及種類,3.學(xué)術(shù)界根據(jù)奶酪的加工工藝、組成及微觀結(jié)構(gòu)對天然奶酪進行分類是最為公認的分類方法之一。 (1)酸凝鮮奶酪(Acid-coagulated Fresh Cheese ) (2)酶凝鮮奶酪(Rennet-coagulated Fresh Cheese ) (3)加熱酸凝奶酪(Heat-Acid Precipitated Cheese ) (4)軟質(zhì)成熟奶酪(Soft-Ripened Cheese )

17、(5)半硬質(zhì)水洗奶酪(Semi-hard Washed Cheese ) (6)低溫硬質(zhì)奶酪(Hard Cheese: Low temperature) (7)高溫硬質(zhì)奶酪(Hard Cheese: High Temperature),49,第二節(jié) 干酪發(fā)酵劑,一、 發(fā)酵劑的種類 在制造干酪的過程中,用來使干酪發(fā)酵與成熟的特定微生物培養(yǎng)物稱為干酪發(fā)酵劑(Cheese Starter)。 干酪發(fā)酵劑可分為細菌 發(fā)酵劑與霉菌發(fā)酵劑。,50,第二節(jié) 干酪發(fā)酵劑,二、 發(fā)酵劑的制備 (一) 乳酸菌發(fā)酵劑的制備 (二)霉菌發(fā)酵劑(Mold Starter)的制備 1.將除去表皮后的面包切成小立方體,盛于

18、三角瓶,加適量水并進行高壓滅菌處理。 2.如加少量乳酸增加酸度則更好。 3.將霉菌懸浮于無菌水中,再噴灑 于滅菌面包上。置于2125 的恒溫箱中經(jīng)812 d培養(yǎng),使霉菌孢子布滿面包 表面。 4.從恒溫箱中取出,約30 條件下干燥10 d,或在室溫下進行真空干燥,最后研 成粉末,經(jīng)篩選后,盛于容器中保存。,51,皺胃酶及其代用酶,皺胃酶 皺胃酶(Rennin)凝乳酶犢牛第四胃。 皺胃酶的等電點為PI 4.454.65。 皺胃酶作用的最適pH為4.8左右。凝固的適溫為4041 。,52,皺胃酶及其代用酶,(一) 動物性凝乳酶:主要是胃蛋白酶性質(zhì)在很多方面與皺胃酶相似 胃蛋白酶的蛋白分解力強苦味 (

19、二) 植物性凝乳酶 1. 無花果蛋白分解酶:制作契達干酪時,凝乳與成熟效果較好苦 味。 2. 木瓜蛋白分解酶:凝乳作用比蛋白分解力強苦味。 3. 鳳梨酶:具有凝乳作用。,53,皺胃酶及其代用酶,(三) 微生物來源的凝乳酶 微生物凝乳酶可分為霉菌、細菌、擔(dān)子菌三種來源。主要在生產(chǎn)中得到應(yīng)用的是霉菌性凝乳酶。 微生物來源的凝乳酶生產(chǎn)干酪時的缺陷主要是在凝乳作用強的同時,蛋白分解力比皺胃酶高,干酪的收得率較皺胃酶生產(chǎn)的干酪低,成熟后產(chǎn)生苦味 微生物凝乳酶的耐熱性高,給乳清的利用帶來不便。,54,皺胃酶及其代用酶,(四）利用遺傳工程技術(shù)生產(chǎn)皺胃酶 美國和日本等國利用遺傳工程技術(shù)，將控制犢牛皺胃酶合成的

20、DNA分離出來,導(dǎo)入微生物細胞內(nèi),利用微生物來合成皺胃酶獲得成功,并得到美國食品醫(yī)藥局(FDA)的認定和批準(zhǔn)(1990年3月)。 美國Pfizer 公司和GistBrocades公司生產(chǎn)的生物合成皺胃酶制劑在美國、瑞士、英國、澳大利亞等國廣泛推廣應(yīng)用。,55,第四節(jié) 天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,1. 奶酪加工工藝流程 原料乳標(biāo)準(zhǔn)化殺菌冷卻添加發(fā)酵劑調(diào)整酸度加氯化鈣加色素加凝乳劑凝塊切割攪拌加溫排出乳清成型壓榨鹽漬成熟上色掛蠟,56,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,1.1 原料乳,57,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,1.1 原料乳 酒精試驗(牛奶18T,羊奶1014T ) 抗生素試驗 凈乳：離心

21、將乳中90%的細菌除去,尤其對比重較大的芽胞菌特別有效。,58,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,1.1 原料乳 標(biāo)準(zhǔn)化： 原料乳的殺菌 63 、30 min 7175 、15s,59,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,1.2 添加發(fā)酵劑和預(yù)酸化 原料乳經(jīng)殺菌后,直接打 入奶酪槽(Cheese Vat)中。 奶酪槽為水平臥式長橢圓 形不銹鋼槽,且有保溫(加熱 或冷卻)夾層及攪拌器(手工 操作時為奶酪鏟和奶酪耙)。 將奶酪槽中的牛乳冷卻到30 32 ,然后按操作要求加入 發(fā)酵劑。,60,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,發(fā)酵劑的加入方法：原料乳量的1%2%制好的工作發(fā)酵劑,邊攪拌邊加入,并在3032 條件下

22、充分攪拌35 min。取樣測定酸度。,1.2 添加發(fā)酵劑和預(yù)酸化,61,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,添加凝乳酶和凝乳的形成(Curdling) 1. 凝乳酶的添加：1%的食鹽水將酶配成2%溶液,并在2832 下保溫30 min。然后加入到乳中,充分攪拌均勻(23 min)后加蓋。 2. 凝乳的形成：添加凝乳酶后,在32 條件下靜置(Setting)30 min左右,即可使乳凝固(Coagulation),達到凝乳要求。,62,第四節(jié) 天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,添加凝乳酶和凝乳的形成(Curdling),63,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,凝塊切割(Cutting)： 水平式刀平行切割 垂

23、直式刀沿長軸垂直切 0.71.0 cm的小立方體。,64,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,排除乳清 攪拌升溫的后期,乳清酸度達0.17%0.18% 凝塊收縮至原來的一半(豆粒大小) 用手捏奶酪粒感覺有適度彈性或用手握一把奶酪粒,用力壓出水分后放開,如果奶酪粒富有彈性,搓開仍能重新分散時,即可排除全部乳清。,65,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,成型壓榨： 預(yù)壓：壓力為0.20.3 MPa,時間為2030 min。 成型：0.40.5 Mpa 在1520 條件下 再壓榨1224 h。 有的品種30 左右。,66,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,成型壓榨,67,第四節(jié) 天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,成型壓榨,68,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,成型壓榨,69,第四節(jié) 天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制,成型壓榨,70,天然干酪的加工工藝及質(zhì)量控制