第六章-乳制品加工工艺课件.ppt

第六章 乳制品的加工工艺,第一节 概 述,一、乳品工业发展概况生产规模大型化生产过程自动化生产设备自动化牧场挤奶机械化鲜奶贮存冷缸化制品品种多样化分析检验仪器化,二、乳制品的种类,1、液态鲜乳 2、酸乳 3、乳粉 4、冰淇淋 5、奶油和干酪 6、炼乳,第二节 原料乳,一、牛乳的成分及营养价值,（一）乳脂肪,乳脂肪占乳脂质的97%98，是牛乳的主要成分之一，在乳中的含量一般为3%5。乳脂肪不溶于水，呈微细球状分散于乳浆中，形成乳浊液。乳脂肪约有99%的成分是由一个分子的甘油和三个分子脂肪酸所组成的甘油三酸酯.乳脂肪与空气中的氧、光线、金属铜等接触时，将发生氧化作用,（二）乳蛋白质,乳蛋白是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质,5%为非蛋白态含氮化合物（氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及嘌呤碱）,蛋白质在牛乳中的含量为3.0%3.5。乳蛋白质主要分为酪蛋白和乳清蛋白两大类，两者都是非均一蛋白。另外还有少量脂肪球膜蛋白质。,酪蛋白：在20时调节脱脂乳的pH至4.6时从牛乳中沉淀的蛋白质称为酪蛋白；占乳蛋白总量的80%82%。蛋白酸钙磷酸钙复合体酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由s-，k-，-和-酪蛋白组成，是典型的磷蛋白。,乳清蛋白:乳清蛋白质是指溶解分散在乳清中的蛋白,约占乳蛋白质的18%20，可分为热稳定和热不稳定的乳清蛋白两部。对热不稳定的乳清蛋白质 对热不稳定的乳清蛋白质是指乳清pH 4.64.7时,煮沸20min，发生沉淀的一类蛋白质,约占乳清蛋白质的81。对热不稳定乳清蛋白质包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。对热稳定的乳清蛋白 这类蛋白包括蛋白月示和蛋白胨，约占乳清蛋白质的19。,（三）乳糖,乳糖：牛乳中约含有乳糖4.6%4.7%，全部呈溶解状态。它仅存在于乳中。乳糖最主要的特性概括如下：（1）它是一种可降解的糖类，当乳受热时会发生美拉德反应。（2）它的甜度只有蔗糖的1/6。（3）它的溶解度不大（25下水中溶解度仅达17.8%）。（4）溶液中的乳糖是以-型与-型乳糖的平衡混合物形式存在的，当温度超过93.50时，过饱和溶液中形成-乳糖（无水物）结晶；而低于93.50时，形成-含水乳糖结晶。（5）乳糖经乳酸菌发酵产生乳酸。（6）乳糖可以被半乳糖苷酶水解为单糖葡萄糖和半乳糖,一部分人随着年龄增长，消化道内缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后会出现呕吐、腹胀、腹泻等不适应症，称其为乳糖不耐症。在乳品加工中利用乳糖酶，将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；或利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸，可预防“乳糖不耐症”。,（四）无机盐类,牛乳中含有0.8%左右的无机盐，主要以Ca、Mg、K、Na、Cl、PO4、碳酸氢盐和柠檬酸盐的形式存在，同时还有其他一些微量元素的无机盐存在，如Cu、Zn、Fe。牛乳中的盐类含量虽然很少，但对乳品加工，特别是对热稳定性起着重要作用。,（五）乳中的酶 酶的来源：一是来自乳腺，二是来源于微生物的代谢产物。乳中酶的种类很多，但与乳制品生产密切相关的主要有水解酶类及氧化还原酶类。,（六）乳中的维生素,牛乳中含有几乎所有的维生素，特别是VB2含量很丰富，但VD的含量不多。乳中维生素有脂溶性维生素（维生素A、D、E、K）和水溶性维生素（维生素B1、B2、B6、叶酸、B12、C）两大类。不同的维生素的热稳定性不同，VC热敏感性特强，而VB2、VA、VD等对热稳定。,（七）牛乳的营养价值,牛乳是一种对人类的营养需求极有价值的物质，它能提供较大量的五大营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐和维生素。,二、牛乳的性质,（一）乳的胶体分散体系 乳中含有多种化学成份，其中水是分散剂，其它各种成份如脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等呈分散质分散在水中，形成一种复杂的具有胶体特性的生物学液体分散体系,（二）乳的物理化学性质,1、乳的色泽与光学性质：新鲜的牛乳一般呈乳白色或淡黄色。2、乳的相对密度：正常乳的相对密度平均为d1515=1.032,正常乳的密度平均为D420=1.030 D20/4=1.0281.032 3、乳的热学性质：冰点：牛乳冰点的平均值为-0.525-0.565，平均为-0.540。沸点：乳的沸点在101kPa(1个大气压)下为100.55。比热容：一般牛乳的比热容约为3.89kJ/(kg)。乳的粘度与表面张力：20时正常乳的粘度平均为1.75mPas。,温度升高，测定值下降；温度下降，测定值升高。在1030范围内，乳的温度每升高（或降低）1，实测值减少（或增加）0.0002。因此，在测定乳密度时，必须同时测定乳的温度，并进行必要的校正。,4、乳的酸度与氢离子浓度,牛乳自然酸度为0.15%0.18%。乳品工业所测定的酸度是总酸度。乳品工业中酸度是指以标准碱液用滴定法测定的滴定酸度，简称酸度。滴定酸度有多种测定方法和表示形式。我国滴定酸度用吉尔涅尔度简称“T”(TepHep)或乳酸度(乳酸%)表示除此以外，酸度还可用氢离子浓度指数(pH)表示。,（1）滴定酸度（oT）定义：以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗0.1molL NaOH溶液的毫升数。正常的新鲜牛乳的滴定酸度约为1420oT，一般为1618 oT(酸度为0.150.18)。（2）用乳酸量表示酸度时，按上述方法测定后用下列公式计算：乳酸（%）=0.1mol/L氢氧化钠毫升数0.009 供试牛乳重量(g)100%乳酸（%）=T 0.009,（3）pH是指用氢离子浓度指数表示的酸度，正常新鲜牛乳的pH为6.4 6.8，一般酸败乳或初乳的pH在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH在6.8以上。,表1-1-6 牛乳的酸度与凝固温度的关系,三、牛乳中的微生物,（一）牛乳中的微生物种类 牛乳中存在的微生物有细菌、酵母和霉菌（二）牛乳在贮藏过程中微生物的变化（三）乳中微生物的耐热性 微生物对热的抵抗力与许多因素有关，包括菌种、菌龄、数量、基质的成分和性质、加热的温度和时间等。,四、乳在加工过程中的变化,（一）乳在加热过程中的变化,1、形成薄膜：牛乳在40以上加热时，液面会生成薄膜，即拉姆斯现象。原因是由于液面水分不断蒸发，在空气和乳液截面层的蛋白显著浓缩，导致胶体凝结形成薄膜。2、褐变反应：属非酶褐变，包括羰-氨反应（美拉德反应）和乳糖的焦糖化反应。,3、形成乳石：高温处理或煮沸时，在与牛乳接触的加热面上会形成乳石。其主要成分是蛋白质、脂肪与无机物。4、乳蛋白质的热变性：酪蛋白对热比较稳定，乳清蛋白容易发生热变性。,5、乳糖的影响：一般不会有太大的变化,只有强烈的热处理会使乳糖分解，尤其以浓缩乳最为明显。6、酶的钝化：,（二）乳在冻结过程中的变化,乳在冻结过程中由于冰结晶析出，乳中电解质浓度提高，并足以消除酪蛋白胶体微粒的电荷，而使酪蛋白发生絮凝沉淀。（三）乳在均质过程中的变化 牛乳均质化，是采用13.724.5Mpa的压力，使牛乳以150200m/s的速度通过高压活塞式均质机的细孔（不超过0.1）。由于受到强烈的机械作用，使脂肪球破碎而达到均质。,第三节 酸奶生产工艺,一、酸奶制品的概念和种类（一）酸奶制品的概念 世界粮农组织/世界卫生组织对酸乳的定义是：即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中（杀菌乳或浓缩乳），由于保加利亚乳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，产品中必须含有大量的、相应的活性微生物。,（二）酸奶制品的种类,1、按成品的组织状态分类 a.凝固型酸乳（set yoghurt）b.搅拌型酸乳（stirred yohurt）c.饮用酸乳（Drinking yohurt）2、按成品口味分类 a.天然纯酸乳（Natural yoghurt）b.加糖酸乳（sweeten yoghurt）c.调味酸乳（flavored yoghurt）d.果料酸乳（yoghurt with fruit）e.复合型或营养健康型酸乳,3、按原料中脂肪含量分类（FAO/WHO）a.全脂酸乳（3.0%）b.部分脱脂酸乳（3.0%0.5%）c.脱脂酸乳（0.5%）4、按发酵后的加工工艺分类 a.浓缩酸乳 b.冷冻酸乳 c.充气酸乳 d.酸乳粉5、按菌种种类分 a.酸乳 b.双歧杆菌酸乳 c.嗜酸乳杆菌酸乳 d.干酪乳杆菌酸乳,表 我国新的酸乳成分标准,二、酸奶的营养与保健作用,1、营养作用2、整肠作用3、抗菌作用4、改善便秘作用5、降低胆固醇作用6、具有美容作用7、具有免疫赋活和抗癌作用8、缓解乳糖不耐症作用,三、发酵剂的制备,（一）发酵剂的作用和分类 发酵剂：是指生产酸乳制品及乳酸菌制剂时所用的一种能够促进乳的酸化过程，含有高浓度乳酸菌的特定微生物培养物。1、发酵剂的主要作用：a.分解乳糖产生乳酸 b.产生挥发性的物质（如丁二酮、乙醛等），使酸乳具有典型的风味 c.具有一定的降解脂肪、蛋白质的作用，使酸乳更利于消化吸收 d.酸化过程抑制了致病菌的生长,2、发酵剂的分类,（1）按其保存使用的目的可分为：纯培养菌种:即一级菌种，一般为冻干菌苗。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。母发酵剂：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。工作发酵剂（生产发酵剂）:是直接用于生产的发酵剂。,（2）按发酵剂菌相的组成可分为：单一发酵剂和混合发酵剂。菌种是决定发酵剂特性和用途的主要因素。,3、发酵剂用菌种的选择,选择发酵剂应从以下几方面考虑。产酸能力和后酸化作用 滋气味和芳香味的产生 粘性物质的产生 蛋白质的水解性,（二）发酵剂的菌种组成和特性,1、发酵剂的菌种组成(1)传统构成菌 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌(2)其他构成菌 嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、乳酸链球菌等,2、菌种的特性,（1）保加利亚乳杆菌 现改名为德氏乳杆菌保加利亚亚种。形态学性质：该菌无运动性，两端钝圆，细杆状，成单或成链，频繁传代易变形。生理学性质：最适生长温度为40-43，最低生长温度为22，最高生长温度为52.5。乳是该菌生长最好的培养基。发酵性：能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖及乳糖。生物化学性质：它在乳中生成1.7%D（）-乳酸，副产物是少量羰基化合物，乙醇和挥发性酸类，所以保加利亚乳杆菌的主要作用是产酸，产香。,（2）嗜热链球菌，菌号为6038。,形态学性质：此菌无运动性，呈球或卵形。在45乳中形成短链。在30时呈双球菌。生理学性质：最适生长温度为40-45，最低生长温度为20，最高生长温度为50，不是好热性细菌；是典型的牛乳细菌，生育的最佳培养基是乳。与保加利亚乳杆菌形成很好共生关系。发酵性：发酵葡萄糖、果糖、乳糖及蔗糖。生物化学特性：可使糖生成乳酸和少量的其它物质，得率为85-98%，在乳中生成0.7-1.0%的L（+）-乳酸，此外还生成甲酸、醋酸等挥性酸。其主作用是产酸。,（3）发酵剂菌种的共生作用,在培养的初级阶段，保加利亚乳杆菌会使氨基酸从酪蛋白中游离出来，促进嗜热链球菌发育，使继代时间大大缩短，在开始培养的第一个小时内，嗜热链球菌数可达保加利亚乳杆菌的34倍。在第二阶段因受产生的乳酸影响，嗜热链球菌的生长受到抑制，而保加利亚乳杆菌在嗜热链球菌所产生甲酸的作用下，稍迟开始发育，生长速度加快。杆菌的数量逐渐接近球菌，一般来看，在1：1的混合比例可获得满意酸度。,菌种的共生（symbiosis)作用,在初期阶段，主要由嗜热链球菌生成酸，在后继阶段则主要由保加利亚乳杆菌生成酸。在酸度达100oT时，二均的比例基本达到1：1，继续发酵则比例进一步提高，酸度达250oT时，嗜热链球菌可能死灭，只剩保加利亚乳杆菌。,（4）乳酸菌的生长阻碍物质,乳中有残留抗菌素 残留杀菌剂和清洗剂 像次氯酸盐一类含氯化合物就会阻碍乳酸菌的生长繁殖。噬菌体 它是乳酸菌的大敌。主要由污染所造成。,（三）发酵剂的制备,1、菌种的活化及保存,在无菌操作条件下接种到灭菌的脱脂乳试管中多次传代、培养。而后保存在04冰箱中，每隔12周移植一次。菌种须不定期的纯化、复壮。,2、母发酵剂的制备,（1）培养基的选择 母发酵剂、中间发酵剂的培养剂：一般用高质量无抗菌素残留的脱脂乳粉制备（最好不用全脂奶粉，因游离脂肪酸的存在可抑制发酵剂菌种的增殖），培养基干物质含量为10%12%。为提高菌种活力，还可在培养基中加入0.2-0.3%的酵母浸膏和0.15%的柠檬酸钠。（2）培养基的灭菌 可采用0.07兆帕蒸汽压（110-115）保持7min；或在90-95温度下，保持25-30min。,（3）过程,取脱脂乳量1%2%的充分活化的菌种，接种于盛有灭菌脱脂乳的三角瓶中，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，然后再制备生产发酵剂。具体过程:将灭菌后的培养基冷却到44 后，进行接种。将原菌试管（5-10ml）培养物，用灭菌刻度吸管按2%比例移植到盛有20ml脱脂乳培养基试管中。为防止溶解不充分，接种后培养的1小时内分数次摇动试管或容器。接种后立即送入恒温培养箱或恒温水浴中，在菌种最适温度下进行培养。单一菌种活力达到要求的培养时间为5-6小时，混合菌种活力达到要求的培养时间为2-3小时。乳凝结后，将培养物取出，立即移入温度为2-10的冰箱或冷库中，并尽快冷却到2-4。,3、中间发酵剂的制作,将母发酵剂用同样的方法移植到300-500ml脱脂乳培养基三角瓶中进行同样培养，至凝乳。,4、工作发酵剂的制作,培养基：可用高质量无抗菌素残留的脱脂乳粉或全脂乳制备。杀菌方法：一般采用95，至少保持5分钟的杀菌方法或90保持3060min。过程：将杀菌后的乳冷却到42 43(或菌种要求的温度)接种母发酵剂（以2-4%的比例移植到10-50升的脱脂乳奶桶中），发酵到酸度0.8%后冷却到4。此时生产发酵剂的活菌数应达到11081109cfu/ml。注意：制取生产发酵剂的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的活力。生产发酵剂的添加量为发酵乳的1%2%，最高不超过5%。,（四）发酵剂的质量评定,感官评判：凝块应有适当的硬度，均匀而细滑，富有弹性，组织状态均匀一致，表面光滑，无龟裂，无皱纹，未产生气泡及乳清分离等现象。具有优良的风味，不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。若将凝块完全粉碎后，质地均匀，细腻滑润，略带粘性，不含块状物 滴定酸度：培养时间在预定范围内。保加利亚乳杆菌适宜酸度90-110T，嗜热链球菌适宜酸度在70-100 T。,镜检：显微镜检查正常与否以及杆菌与球菌的比例等，必要时可进行污染菌检测。活力测定：发酵剂的活力是指该菌种的产酸能力 酸度检查法:在灭菌冷却后的脱脂乳中加入3%的发酵剂，并在37.8的恒温箱下培养3.5h，然后测定其酸度，若滴定乳酸度达0.8%以上，认为活力良好。刃天青还原试验法：在9ml脱脂乳中加入1m1发酵剂和0.005%刃天青溶液1ml，在36.7的恒温箱中培养35min以上，如完全褪色则表示活力良好。乙醛试验：良好的酸奶的测定结果在10-20mg/ml产品之间。,四、凝固型酸奶的生产工艺及品质控制,原料乳预处理标准化配料预热均质杀菌冷却加发酵剂装瓶发酵冷却后熟冷藏,（一）工艺流程,（二）生产工艺技术与控制要求,1、原辅料及其质量要求（1）原料乳检验 感官评定：包括牛乳的滋气味、清洁度、色泽等 A.正常牛乳为乳白色或呈微黄色，不得有红色、绿色或其他异色。B.不得含有肉眼可见的异物。C.不能有苦、咸、涩的滋味和饲料、青贮料、霉等其他异常气味。,理化指标检验,包括含脂率、蛋白质含量、杂质度、冰点、酒精试验、酸度、温度、相对密度、pH、抗菌素残量等。不得使用病畜乳如乳房炎乳和残留抗菌素、杀菌剂、防腐剂的牛乳,酒精试验：它是牛乳验收必须做的极为重要的一项工作。A、目的：在于检验原料乳蛋白质的稳定性好坏。B、原理：利用酒精对蛋白质的脱水作用，一定数量的正常牛乳对一定浓度及数量的中性酒精的脱水作用是否呈现稳定性。C、方法：取一定量中性的68%72%酒精于一定容量的玻璃试管中，再取等量的牛乳置于上述试管中，混匀并观察之，若出现絮状沉淀，说明牛乳的蛋白质稳定性较差，一般不予收纳，特殊情况可作进一步的检验。,微生物指标检验,主要指细菌总数。其他如体细胞数、芽孢数、耐热芽孢数基嗜冷菌数等。,（平板细菌总数指标,万个/ml),（一）新鲜度检验 1、煮沸检验 取乳样10mL于试管中，沸水浴中煮沸5min后观察有无絮状物或凝块产生。2、酒精试验 取12mL中性，68%72%，20 的酒精，加入等体积的牛乳混合，观察1015s，不出现絮状沉淀为“”（68 2020T；70 1920T；72 18T）,（二）搀水检验,测冰点 正常值-0.508-0.546，高于-0.500 或低于-0.557为不合格乳。-0.516-0.546 可认为优质乳；-0.500-0.508 可认为掺少量水,降级收购.若掺水、豆浆、米汤等胶体物质，使冰点上升。若掺水溶性无机或有机物质，使冰点下降。,（三）掺杂的检验1、掺电解质类物质 可提高牛乳比重，以掩盖掺水行为。如NaCl、Na2SO4、明矾等。检验方法：在5mL0。01mol的AgNO3溶液中加2滴10%KCrO4，加1mL牛乳混匀，呈黄色为加入了NaCl。2、掺中和剂 目的是为了中和酸度掩盖酸败。如NaCO3、NaHCO3和石灰水等。检验方法：取5ml被检乳，加入0.05%玫瑰红酸5ml,呈玫瑰红色为“+”.,3、掺非电解质类物质 目的是为了增加比重,掩盖掺水后,密度降低的情况.如蔗糖和尿素、NH4SO4等农村易得到的化肥等。检验方法：尿素加格林试剂，出现黄色为“+”。蔗糖取3ml样品加2ml浓HCl混匀，加1g固体间苯三酚，煮沸，呈红色为“+”。,4、掺胶体类物质 目的增加牛乳的黏度，掩盖牛乳掺水后的稀薄感，且能增加比重。如米汤、动物胶、豆浆、淀粉等。检验方法：米汤、淀粉类，取适量牛乳加热煮沸，冷却后，加几滴碘液，出现兰色或紫色为“+”。豆浆、豆饼水，取20ml牛乳加1：1乙醚乙醇混合液3ml摇匀，加入25%NaOH5ml混匀，黄色为“+”。明胶，采用苦味酸沉淀法。,5、掺其它类物质（1）掺洗衣粉和白陶土 目的为了增加牛乳的固形物。检验方法：取510ml牛乳于试管中，在365nm波长的紫外分析仪下观察荧光，出现银白色荧光为“+”。（2）掺牛尿 目的为了增加牛乳的腥味。检验方法：取5牛乳于试管中，加10%NaOH45滴，加入包含苦味酸0.5ml,充分摇匀,放置1015min,呈现红褐色为“+”.（3）掺入防腐类物质 如甲醛、苯甲酸、H2O2等，甚至还有DDT、敌敌畏等。甲醛的检出，3ml稀H2SO4加入一小粒KBr结晶，加牛乳1ml，出现紫色环为“+”。,（2）辅料,脱脂乳粉（全脂奶粉）一般添加量为1%1.5。稳定剂 稳定剂一般有明胶、果胶、琼脂、变性淀粉、及复合型稳定剂，其添加量应控制在0.1%0.5%左右。糖及果料 一般用蔗糖或葡萄糖作为甜味剂，其添加量一般以6.5%8%为宜,2、净化,用离心机进行净化处理以除去牛乳中肉眼可见的异物、白血球等。,3、标准化,主要是将牛奶中的含脂率和干物质含量进行标准化。要求含脂量在3.7%左右。非脂乳固形物含量8.7%左右。如果脂肪含量低于3%，则酸乳质量不佳。使干物质含量达到标准化的方法有：蒸发浓缩：使牛乳中的水分蒸发10%20%，相当于增加干物质1.5%3%。添加浓缩乳：增加乳中的干物质含量。添加脱脂奶粉：添加量为0.5%3.0%，最适添加量为2.8%。,4、预热,将鲜乳预热至50左右时，向乳中加入6%8%的蔗糖，主要的目的是使酸奶变为一种甜中有酸、酸中有甜但又不失水果型风味的产品；同时也可提高粘度，有利于酸奶的凝固。,5、均质,将牛乳加热至5570，在20-25 MPa的压力下均质。通过均质处理，在发酵中防止乳脂上浮，以形成均匀的组织状态，并可提高粘稠度，抑制乳清分离，使酸奶的质地得到改善。,6、杀菌,目的：杀灭原料乳中的杂菌；钝化原料乳中对发酵菌有抑制作用的天然抑制物；使牛奶中的乳清蛋白质发生适度变性，为乳酸菌生长提供更适宜的介质，以及从牛奶中驱除溶解氧，创造乳酸菌生长繁殖的良好环境，以达到改善组织状态，提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的。常用的杀菌方法：在9095下，保持5min10min的巴氏杀菌方式，为最好；或8085保持30min。或在135140下，保持2s3s的超高温瞬时杀菌方式。过度的热处理会破坏维生素和发酵菌种的生长因子。,7、接种,经加热杀菌处理的牛乳经过滤后，迅速冷却至4345，用工作发酵剂接种。所谓接种就是将工作发酵剂连续地添加到原料液中.接种量应根据菌种活力确定，通常为2%3%比较适宜。加入的发酵剂应事先在无菌操作条件下搅拌成均匀细腻的状态，不应有大凝块，以免影响成品质量。,接种方法：（1）接种前的搅拌（2）发酵剂的添加无菌操作和添加后的处理：,接种量对产品的影响接种量过低（0.5%1.0%）的缺点 产酸易受到抑制。易形成对菌种不良的生长环境。乳酸杆菌得不到足够的生长。产酸不稳定。接种量过高（5%以上）的缺点 会给最终产品的组织状态带来缺陷。产酸过快，酸度上升过高，因而给酸奶的香味带来缺陷。必须调制大量的工作发酵剂。,接种量要根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比的不同而定。制作酸乳常用的发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合菌种，降低杆菌的比例则酸奶在保质期限内产酸平缓，防止酸化过度，如生产短保质期普通酸奶，发酵剂中球菌和杆菌的比例应调整为1:l或2:l。生产保质期为1421d的普通酸奶时，球菌和杆菌的比例应调整为5:1；对于制作果料酸奶而言，两种菌的比例可以调整到10:1，此时保加利亚乳杆菌的产香性能并不重要，这类酸奶的香味主要来自添加的水果。,7、灌装：,接种后经过充分搅拌的牛乳要立即连续地灌装到销售用的小容器中，这道工艺也称做灌装。酸奶容器：瓷缸、玻璃瓶、塑料杯、纸制盒 灌装方式：灌装和加盖可用手动机、半自动机和完全自动进行。在灌装过程中应以较快的速度灌装完，立即送入保温室。,8、发酵,接种后在1h1.5h内迅速灌装完毕，送入恒温箱或发酵室中进行发酵。发酵温度应根据不同菌种的最适培养温度来确定，发酵时间是根据产酸量、凝固程度、风味等来确定。（1）培养温度与时间 对于混合菌种，培养最适温度是40-43，实际上都在40-45。获得酸奶最佳芳香和最佳风味的pH范围是4.44.0。最佳温度43,最佳菌种比11，接种量2.53%，发酵时间2.53h。,（2）发酵终点的判定,抽样测定酸奶的酸度，一般酸奶的酸度达到6570T即可。pH值低于4.6;及时抽样观察，打开瓶盖，缓慢倾斜瓶身，观察酸奶的流动性和组织状态，奶变粘稠,流动性变差，且有微小颗粒出现即可。,详细记录每批产品的发酵时间和温度等，以作为下批判定发酵终点的参数。生产中监视发酵进程，前两个小时每隔30分钟抽查一次pH值，并滴定酸度，后段时间每隔10分钟就要抽查一次pH值和滴定酸度。以免错过发酵终点的时间。一般酸奶产品的pH在4.14.2时风味最佳，凝乳状态牢固，如果pH高于4.5，则凝固状态不佳。发酵应注意避免震动，否则会影响组织状态；发酵温度应恒定，避免忽高忽低；发酵室内温度上下均匀；掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度以及乳清析出。,9、冷却和后熟,发酵结束后，应将酸奶分几个温度段迅速冷却至10以下，再经过12h24h的冷藏后熟即为成品。冷却工序的重点是轻拿轻放，防止震动，以维持最好的风味和凝乳状态。冷却的目的：迅速而有效地抑制酸奶中乳酸菌的生长，降低酶的活性，防止产酸过度。使酸奶逐渐凝固成白玉般的组织状态，降低和稳定酸奶脂肪上浮和乳清析出的速度。延长酸奶的保存期限。促进香味物质的产生，改善酸奶的硬度。,在冷藏期间，酸度仍会有所上升，同时风味成分双乙酰含量会增加。试验表明冷却24h，双乙酰(2,3-丁二酮)含量达到最高，超过24h又会减少。发酵凝固后须在04贮藏24h再出售，通常把该贮藏过程称为后成熟，一般最大冷藏期为714d。,（三）酸奶发酵过程中的生物化学反应,（1）乳糖的转化 乳糖为乳酸菌提供碳源和能源。乳酸菌不能直接利用乳糖，通过分泌的乳糖酶将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖后才能进一步利用。（2）蛋白质变化 在发酵过程中，在蛋白酶的作用下，部分酪蛋白被水解成游离氨基酸，一部分供乳酸菌作为氮源外，还有一部分存在于酸奶中，因而，牛乳经发酵成酸奶后，氨基酸有了明显的增加。（3）风味物质形成 除了形成的乳酸赋予酸奶以主要的风味外，乙醛、丁二酮、3-羟基-2-丁酮等形成了酸奶的基本风味。此外，还有少量醇和挥发酸等代谢产物，共同形成了酸牛乳的风味。,（四）酸奶质量评价,酸奶质量从感官指标、理化指标及微生物指标三个方面进行评价。凝固型酸奶成品的感官指标（1）色：酸奶表面上呈现一层微黄色,若用脱脂乳则呈乳白色。（2）香：天然乳脂香气。这种香味与发酵剂中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分解乳糖和柠榨檬酸所产生的乙醛等芳香物质有关。全脂乳制作的酸奶，香味较浓,（3）味：食时酸甜适中且含香的复合味道，味馥郁纯正。（4）形：凝固如玉，用勺取出一部分来观察，切断面呈瓷状，表面光滑，无粗颗粒或杂质出现，放到手上，不是一触就散，而且凝立而不坍，取出后，杯内出现的凹坑深而不变形，约20min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不变。,（五）凝固型酸乳的质量缺陷及控制,1、凝固性差 酸乳有时会出现凝固性差或不凝固现象，粘性很差，出现乳清分离。原因可能有：（1）原料乳质量当乳中含有抗菌素、防腐剂时，会抑制乳酸菌的生长。原料乳掺假，特别是掺碱，使发酵所产的酸消耗于中和，而不能积累达到凝乳要求的pH值，从而使乳不凝或凝固不好。牛乳中掺水，会使乳的总干物质降低，也会影响酸乳的凝固性。,（2）发酵温度和时间,（3）噬菌体污染（4）发酵剂活力 发酵剂活力弱或接种量太少会造成酸乳的凝固性下降（5）加糖量 试验证明，6.5的加糖量对产品的口味最佳，也不影响乳酸菌的生长。,2、乳清析出,原料乳热处理不当热处理温度偏低或时间不够，就不能使大量乳清蛋白变性，而变性乳清蛋白可与酪蛋白形成复合物，能容纳更多的水分，并且具有最小的脱水收缩作用（Syneresis）。据研究，要保证酸乳吸收大量水分和不发生脱水收缩作用，至少使75的乳清蛋白变性，原料乳的最佳热处理条件是9095、5min。,发酵时间,若发酵时间过长，乳酸菌继续生长繁殖，产酸量不断增加。酸性的增强破坏了原来已形成的胶体结构，使其容纳的水分游离出来形成乳清上浮。发酵时间过短，乳蛋白质的胶体结构还未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，也会形成乳清析出。,其他因素,原料乳中总干物质含量低、酸乳凝胶机械振动、乳中钙盐不足、发酵剂加量过大等也会造成乳清析出，在生产时应加以注意，乳中添加适量的CaCl2既可减少乳清析出，又可赋于酸乳一定的硬度。,3、风味,无芳香味 主要由于菌种选择及操作工艺不当所引起。正常的酸乳生产应保证两种以上的菌混合使用并选择适宜的比例，任何一方占优势均会导致产香不足，风味变劣。高温短时发酵和固体含量不足也是造成芳香味不足的因素。芳香味主要来自发酵剂酶分解柠檬酸产生的丁二酮物质。所以原料乳中应保证足够的柠檬酸含量。,酸乳的不洁味主要由发酵剂或发酵过程中污染杂菌引起。污染丁酸菌可使产品带刺鼻怪味，污染酵母菌不仅产生不良风味，还会影响酸乳的组织状态，使酸乳产生气泡。酸乳的酸甜度酸乳过酸、过甜均会影响质量。原料乳的异臭,4、表面有霉菌生长,酸乳贮藏时间过长或温度过高时，往往在表面出现有霉菌。黑斑点易被察觉，而白色霉菌则不易被注意。这种酸乳被人误食后，轻者有腹胀感觉，重者引起腹痛下泻。因此要严格保证卫生条件并根据市场情况控制好贮藏时间和贮藏温度。,5、口感差,优质酸乳柔嫩、细滑，清香可口。但有些酸乳口感粗糙，有砂状感。这主要是由于生产酸乳时，采用了高酸度的乳或劣质的乳粉。因此，生产酸乳时，应采用新鲜牛乳或优质乳粉，并采取均质处理，使乳中蛋白质颗粒细微化，达到改善口感的目的。,第四节 冰淇淋的加工,一、冰淇淋的种类及原料冰淇淋是一种以饮用水、乳制品（Mpro2%）、蛋品、甜味料、香味料、食用油脂等为主要原料，加入乳化稳定剂、色素等，通过混合配制、杀菌、均质、老化（成熟）、凝冻，或再经成型、硬化等工序加工的体积膨胀的冷冻饮品。,（一）冰淇淋的种类,1按含脂率高低分类（1）高级奶油冰淇淋 其脂肪含量为14%16%，总固形物含量为38%42%。（2）奶油冰淇淋 其脂肪含量在10%12%，为中脂冰淇淋，总固形物含量在34%38%。（3）牛奶冰淇淋 其脂肪含量在6%8%，为低脂冰淇淋，总固形物含量在32%34%。,2按所加的特色原料分类,（1）果仁冰淇淋 这类冰淇淋中含有粉碎的果仁，如花生仁、核桃仁、杏仁、栗仁等，加入量为2%6%。（2）水果冰淇淋 这类冰淇淋含有水果碎块，如菠萝、草莓、苹果、樱桃等，再加入相应的香精和色素，并按所用的水果来命名。（3）布丁冰淇淋 这类冰淇淋含有大量的什锦水果、碎核桃仁、葡萄干、蜜饯等，有的还加入酒类，具有特殊的浓郁香味。（4）豆乳冰淇淋 这类冰淇淋中添加了营养价值较高的豆乳，是近年来新发展的品种，有各种不同花色，如核桃豆腐冰淇淋、杨梅豆腐冰淇淋等。,（二）乳品冷饮原料及作用,1、水 2、脂肪 脂肪对冰淇淋、雪糕有很重要的作用：为乳品冷饮提供丰富的营养及热能。影响冰淇淋、雪糕的组织结构 由于脂肪在凝冻时形成网状结构，赋予冰淇淋、雪糕特有的细腻润滑的组织和良好的质构。乳品冷饮风味的主要来源 由于油脂中含有许多风味物质，通过与乳品冷饮中蛋白质及其它原料作用，赋予乳品冷饮独特的芳香风味。,增加冰淇淋、雪糕的抗融性 在冰淇淋、雪糕成分中，水所占比例相当大，它的许多物理性质对冰淇淋、雪糕质量影响也大，一般油脂熔点在2450，而冰的熔点为0，因此适当添加油脂，可以增加冰淇淋、雪糕的抗融性，延长冰淇淋、雪糕的货架寿命。冰淇淋中油脂含量在612最为适宜、雪糕中含量在2%以上。如使用量低于此范围，不仅影响冰淇淋的风味，而且使冰淇淋的发泡性降低。如高于此范围，就会使冰淇淋、雪糕成品形体变得过软。乳脂肪的来源有稀奶油、奶油、鲜奶、炼乳、全脂奶粉等，但由于乳脂肪价格昂贵，目前普遍使用相当量的植物脂肪来取代乳脂肪，主要有起酥油、人造奶油、棕榈油、椰子油。,3、非脂乳固体（Nonfat Milk Solids）,非脂乳固体是牛乳总固形物除去脂肪而所剩余的蛋白质、乳糖及矿物质的总称。其中蛋白质具有水合作用，在均质过程中它与乳化剂一同在生成的小脂肪球表面形成稳定的薄膜，确保油脂在水中的乳化稳定性，同时在凝冻过程中促使空气很好地混入，并能防止乳品冷饮制品中冰结晶的扩大使质地润滑。乳糖的柔和甜味及矿物质的隐约盐味，将赋予制品显著风味特征。限制非脂乳固体的使用量的主要原因在于防止其中的乳糖呈过饱和而渐渐结晶析出砂状沉淀，一般推荐其最大用量不超过制品中水分的16.7。非脂乳固体可以由鲜牛乳、脱脂乳、乳酪、炼乳、乳粉、酸乳、乳清粉等提供，冷饮食品中的非脂肪乳固体，以鲜牛乳及炼乳为最佳。,4、甜味料（Sweetener）,甜味料具有提高甜味、充当固形物、降低冰点、防止冰的再结晶等作用，对产品的色泽、香气、滋味、形态、质构和保藏起着极其重要的影响。蔗糖为最常用的甜味剂，一般用量为15左右，过少会使制品甜味不足，过多则缺乏清凉爽口的感觉，并使料液冰点降低（一般增加2%的蔗糖则其冰点相对降低0.22），凝冻时膨胀率不易提高，易收缩，成品容易融化。蔗糖还能影响料液的粘度，控制冰晶的增大较低DE值的淀粉糖浆能使乳品冷饮玻璃化转变温度提高，降低制品中冰晶的生长速率。鉴于淀粉糖浆的抗结晶作用，乳品冷饮生产厂家常以淀粉糖浆部分代替蔗糖，一般以代替蔗糖的1/4为好，蔗糖与淀粉糖两者并用时，则制品的组织、贮运性能将更佳。随着现代人们对低糖、无糖乳品冷饮的需求以及改进风味、增加品种或降低成本的需要，很多甜味料如蜂蜜、转化糖浆、阿斯巴甜、阿力甜、安赛蜜、甜蜜素、甜叶菊糖、罗汉果甜苷、山梨糖醇、麦芽糖醇、葡聚糖（PD）等普遍被配合使用。,5、乳化剂,乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基，并易在水与油的界面形成吸附层的表面活性剂，可使一相很好地分散于另一相中而形成稳定的乳化液。乳品冷饮中常用的乳化剂有甘油酸酯（单甘酯）、蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯）、聚山梨酸酯（Tween）、山梨醇酐脂肪酸酯（Span）、丙二醇脂肪酸酯（PG酯）、卵磷酯、大豆磷酯、三聚甘油硬脂酸单甘酯等。乳化剂的添加量与混合料中脂肪含量有关，一般随脂肪量增加而增加，其范围在0.1%0.5%之间，复合乳化剂的性能优于单一乳化剂。鲜鸡蛋与蛋制品，由于其含有大量的卵磷脂，具有永久性乳化能力，因而也能起到乳化剂的作用。,6、（Stabilizers）,稳定剂又称安定剂，具有亲水性，因此能提高料液的粘度及乳品冷饮的膨胀率，防止大冰结晶的产生，减少粗糙的感觉，对乳品冷饮产品融化作用的抵抗力亦强，使制品不易融化和再结晶，在生产中能起到改善组织状态的作用。稳定剂的种类很多，较为常用的有明胶、琼脂、果胶、CMC、瓜尔豆胶、黄原胶、卡拉胶、海藻胶、藻酸丙二醇酯、魔芋胶、变性淀粉等。稳定剂的添加量是依原料的成分组成而变化，尤其是依总固形物含量而异，一般在0.1 0.5左右。,7、香味剂(Flavouring Additites),香味剂能赋予乳品冷饮产品以醇和的香味，增进其食用价值。一般在冷饮中用量为0.075%0.1%。，除了用上述香精调香外，亦可直接加入果仁、鲜水果、鲜果汁、果冻等，进行调香调味。,8、着色剂(Colouring agents),协调的色泽，能改善乳品冷饮的感官品质，大大增进人们的食欲。乳品冷饮调色时，应选择与产品名称相适应的着色剂，在选择使用色素时，应首先考虑符合添加剂卫生标准。调色时以淡薄为佳，常用的着色剂有红曲色素、姜黄色素、叶绿素铜钠盐、焦糖色素、红花黄、-胡萝卜素、辣椒红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、亮蓝等。,二、冰淇淋的生产,原料预处理混合料的制备 均 质（5060/1020MPa）杀 菌（63/30min，8385/15s）冷 却（04）老化（成熟）（24/424h）凝 冻（-2-6）灌装成型软质冰淇淋 硬 化（-35-45/2060min）包装硬质冰淇淋图1-5-1 冰淇淋的生产工艺流程,（二）冰淇淋生产操作要点,1、混合料的配制混合料的标准 冰淇淋原料虽然有不同的原料选择，但标准的冰淇淋组成大致在下列范围：脂肪8-14%全脂乳干物质8-12%蔗糖13-15%稳定剂0.3%-0.5%,配制时要求,原料混合的顺序宜从浓度低的液体原料如牛乳等开始，其次为炼乳、稀奶油等液体原料，再次为砂糖、乳粉、乳化剂、稳定剂等固体原料，最后以水作容量调整。混合溶解时的温度通常为4050。鲜乳要经100目筛进行过滤、除去杂质后再泵入缸内；,乳粉在配制前应先加温水溶解，并经过过滤和均质再与其它原料混合。砂糖应先加入适量的水，加热溶解成糖浆，经160目筛过滤后泵入缸内。人造黄油、硬化油等使用前应加热融化或切成小块后加入,冰淇淋复合乳化、稳定剂可与其5倍以上的砂糖拌匀后，在不断搅拌的情况下加入到混合缸中，使其充分溶解和分散。鸡蛋应与水或牛乳以1:4的比例混合后加入，以免蛋白质变性凝成絮状。明胶、琼脂等先用水泡软，加热使其溶解后加入。淀粉原料使用前要加入其量的810倍的水并不断搅拌制成淀粉浆，通过100目筛过滤，在搅拌的前提下徐徐加入配料缸内，加热糊化后使用。,2、混合料的杀菌,通常间歇式杀菌的杀菌温度和时间为7577、2030min，连续式杀菌的杀菌温度和时间为8385、15s。,3、混合料的均质,均质的目的（1）冰淇淋的混合料本质上是一种乳浊液，里面含有大量粒径为48m的脂肪球，这些脂肪粒与其他成分的密度相差较大，易于上浮，对冰淇淋的质量十分不利，故必须加以均质使混合原料中的乳脂肪球变小。由于细小的脂肪球互相吸引使混合料的粘度增加，能防止凝冻时乳脂肪被搅成奶油粒，以保证冰淇淋产品组织细腻。（2）通过均质作用，强化酪蛋白胶粒与