第五章 发酵乳加工技术 第一节 发酵剂 第二节 酸乳加工 第三节 乳酸菌饮料加工

发酵乳制品是指乳在发酵剂(特定菌)的作用下发酵而成的乳制品。 发酵乳制品具有如下功效： ①抑制肠道内腐败菌的生长繁殖，对便秘和细菌性腹泻具有预防治疗作用； ②乳酸中产生的有机酸可促进胃肠蠕动和胃液的分泌； ③饮用酸乳可克服乳糖不耐症；

发酵乳制品具有如下功效： ④乳酸可降低胆固醇，预防心血管疾病； ⑤发酵过程中乳酸菌产生抗诱变化合物活性物质，具有抑制肿瘤发生的可能，提高人体的免疫力； ⑥对预防和治疗糖尿病、肝病有效果

一、发酵剂 概念： 发酵剂（Starter Culture）是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。

第一节 发酵剂（Starter） 发酵剂的种类和目的 发酵剂的制备 发酵剂的质量检验和贮藏

一、发酵剂的种类和目的 (一) 种类 1.商品发酵剂（Commercial culture）从专门的发酵公司或研究所购得的原始菌种。 2.母发酵剂（Mother culture）即商品发酵剂的扩大再培养，它是生产发酵剂的基础。 3.生产发酵剂（Bulk starter）即母发酵剂的扩大培养，是用于实际生产发酵剂。

(二)使用发酵剂的目的 乳酸发酵； 产生挥发性的物质，如丁二酮、乙醛等，从而使酸乳具有典型的风味； 具有一定的降解脂肪、蛋白质的作用，从而使酸乳更利于消化吸收； 酸化过程抑制了致病菌的生长。

① 产酸能力和后酸化作用 ② 滋气味和芳香味的产生 ③ 粘性物质的产生 ④ 蛋白质的水解性 (三)发酵剂用菌种的选择 选择发酵剂应从以下几方面考虑。 ① 产酸能力和后酸化作用 ② 滋气味和芳香味的产生 ③ 粘性物质的产生 ④ 蛋白质的水解性

1. 培养基的选择和制备 2. 菌种的选择和接种量 3. 培养时间和温度 4. 发酵剂的冷却与保存 二、发酵剂的制备 (一)制备发酵剂所需条件 1. 培养基的选择和制备 2. 菌种的选择和接种量 3. 培养时间和温度 4. 发酵剂的冷却与保存

(二)发酵剂的制备方法 1. 菌种的活化及保存 2. 母发酵剂的制备 3. 生产发酵剂的制备

1. 菌种的活化及保存 菌种通常保存在试管(液态发酵剂)或复合薄膜(粉状发酵剂)中，需恢复其活力，即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0～4℃冰箱中，每隔1～2周移植一次。 在长期移植过程中，可能会有杂菌污染，造成菌种退化、老化、裂解。因此，菌种须不定期的纯化、复壮。

母发酵剂和中间发酵剂的制备须在严格的卫生条件下，制作间最好有经过过滤的正压空气 2. 母发酵剂的制备 母发酵剂和中间发酵剂的制备须在严格的卫生条件下，制作间最好有经过过滤的正压空气 操作前小环境要用消毒剂消毒

母发酵剂、中间发酵剂的培养基一般用高质量无抗菌素残留的脱脂奶粉（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）制备 培养基干物质含量为10%～12% 推荐杀菌温度和时间是90℃保持30min或高压蒸汽灭菌（110～115℃，7min）

3. 生产发酵剂的制备 将脱脂乳、新鲜全脂乳或复原脱脂乳(总固形物含量10%～12%)加热到90℃，保持5min后，冷却到42℃(或菌种要求的温度)接种母发酵剂，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1×108～1×109cfu/ml。 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%。

三、发酵剂的质量检验和贮藏 (一)感观检验 (二)化学检验 (三)微生物检验 (四)发酵剂污染的检验 (五)发酵剂活力测定

(一)感观检验 首先检查其组织状态、色泽及有无乳清分离等，其次检查凝乳的硬度，然后品尝酸味与风味，看其有无苦味和异味。 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。

(二)化学检验 (三)微生物检验 一般主要检查酸度和挥发酸。 使用前在化验室对发酵剂的酸度进行检查，从发酵剂的酸生成状况或色素还原来进行判断。 酸乳发酵剂活力一般在0.8%以上。 (三)微生物检验 使用革兰氏染色或Newman’s染色方法染色发酵剂涂片，并用高倍光学显微镜(油镜头)观察乳酸菌形态正常与否以及杆菌与球菌的比例等。

(四)发酵剂污染的检验 阳性大肠菌群试验检测粪便污染情况 乳酸菌发酵剂中不许出现酵母或霉菌 检测噬菌体的污染情况。 纯度可用催化酶试验，乳酸菌催化酶试验呈阴性，阳性是污染所致。

(五)发酵剂活力测定 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。

第二节 酸乳的加工 第二节 酸乳加工 一、酸乳的定义 二、酸乳的种类 三、酸乳的加工及质量控制

一、酸乳的定义 酸乳(Yoghurt)，即在添加(或不添加)乳粉(或脱脂乳粉)的乳(杀菌乳或浓缩乳)中，由于保加利亚杆菌和嗜热链球菌的作用，经过乳酸发酵而制成凝乳状产品，成品中必须含有大量相应的活性微生物。

二、酸乳的种类 通常根据成品的组织状态、口味、原料中乳脂肪含量、生产工艺和菌种的组成将酸乳分成不同类别。 (一)按成品的组织状态分类 (二)按成品的口味分类 (三)按原料中脂肪含量分类 (四)按发酵后的加工工艺分类

(一)按成品的组织状态分类 凝固型酸乳（Set yoghurt):其发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其凝乳状态。 搅拌型酸乳（stirred yoghurt):发酵后的凝乳在灌装前搅拌成黏稠状组织状态。 饮料型酸乳（Drinking yoghurt):基本组成与搅拌型酸乳一样，但状态更稀，可直接饮用的饮品称之为饮料型酸乳。 冷冻型酸乳（Frozen yoghurt):发酵罐中发酵，然后像冰淇淋那样被冷冻。

(二)按成品的口味分类 天然纯酸乳（Natural yoghurt):产品只由原料乳和菌种发酵而成，不含辅料和添加剂。 加糖酸乳（Sweeten yoghurt):产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。在我国市场上常见，糖的添加量较低，一般为6％～7％ 。 调味酸乳（Flavored yoghurt):在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料(香草香精、蜂蜜、咖啡精等)而成，色素和糖经常和上述增味剂一起加入，必要时也可加入稳定剂以改善稠度

果料酸乳（Yoghurt with fruit）成品是由天然酸乳与糖、果料混合而成。果料的添加比例通常为15%左右，其中约有一半是糖。包装前或包装的同时将酸奶与果料混合起来。酸乳容器的底部加有果酱的酸乳为圣代酸乳 复合型或营养健康型酸乳:通常在酸乳中强化不同的营养素(维生素、食用纤维素等)或在酸乳中混入不同的辅料(如谷物、干果、菇类、蔬菜汁等)而成。这种酸乳在西方国家非常流行，人们常在早餐中食用。 疗效酸乳:包括低乳糖酸乳、低热量酸乳、维生素酸乳或蛋白质强化酸乳。

(三)按原料中脂肪含量分类 全脂酸乳: 脂肪含量3.0%。 部分脱脂酸乳: 脂肪含量0.5～3.0%。 脱脂酸乳: 脂肪含量0.5%。

(四)按发酵后的加工工艺分类 浓缩酸乳: 将正常酸乳中的部分乳清除去而得到的浓缩产品。因其除去乳清的方式与加工干酪方式类似，有人也叫它酸乳干酪。 冷冻酸乳: 在酸乳中加入果料、增稠剂或乳化剂，然后进行冷冻处理而得到的产品。 充气酸乳: 发酵后在酸乳中加入稳定剂和起泡剂(通常是碳酸盐)，经过均质处理即得这类产品。这类产品通常是以充CO2气的酸乳饮料形式存在。 酸乳粉: 通常使用冷冻干燥法或喷雾干燥法将酸乳中约95％的水分除去而制成酸乳粉。

三、酸乳的加工及质量控制 （一）酸奶工艺流程 原料乳验收标准化 预热均质 杀菌冷却 添加发酵剂1%-3% 添加香料、发酵剂 1%-3% 小容器灌装培养 41-43 ℃ 冷却贮藏2-6 ℃ 天然或调味酸奶 搅拌冷却20-30 ℃ 添加发酵剂1%-3% 培养罐培养41-43 ℃ 小容器灌装、贮藏 天然或搅拌加料调味酸奶 （一）酸奶工艺流程

(二)质量控制 1. 原料乳的标准化：酸奶可以含0～10%的脂肪，而最常采用的含脂量为0.5～3%；乳中无脂固形物的最低含量为8.2%。干物质含量过高，特别是酪蛋白和乳清蛋白含量较高时，将导致酸奶更坚硬，并出现乳清分离减少的倾向。 2. 配料：通常在10℃以下，混料水合时间≥30min，时间控制在1.5～3h之间。 3. 脱气：用于生产发酵制品原料乳中的空气含量越低越好。 4. 均质：应该将奶放在20～25百万帕（Mpa）于65～70℃下进行均质化，这样才能获得具有最佳物理特性的产品。

5. 热处理杀菌过程：在90～95℃下保持5min 时间的热处理可以达到最佳效果。 6. 菌种选择：用于生产酸奶的发酵剂由两种不同的乳酸菌组成：嗜热链球菌和保加利亚乳酸杆菌。前者呈链球菌，而后者呈杆菌。 7. 接种：热处理以后，将奶冷却到40～50℃的接种温度，进行接种，发酵剂与奶要充分混匀。

8. 发酵：发酵时间随菌种类型及接种剂量等而异，从3小时到20小时不等。获得酸奶最佳芳香和最佳风味的pH范围是4. 4～4 8.发酵：发酵时间随菌种类型及接种剂量等而异，从3小时到20小时不等。获得酸奶最佳芳香和最佳风味的pH范围是4.4～4.0。最佳温度43℃,最佳菌种比1∶1，接种量2.5～3%，发酵时间2.5～3h。 9.冷藏：在酸乳生产过程中，发酵后使用冷却工艺的主要目的是为了终止发酵，使所得酸乳的特征（质地、口感、风味、酸度等）达到所设定的要求。

第三节 乳酸菌饮料的加工 乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料，是在有乳酸菌发酵的糊状或流态的发酵脱脂乳中添加糖、香料等并加水稀释而成。 第三节 乳酸菌饮料的加工 乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料，是在有乳酸菌发酵的糊状或流态的发酵脱脂乳中添加糖、香料等并加水稀释而成。 按规定，乳酸菌饮料中的蛋白质含量应不低于0.7%。除乳酸菌以外有时也使用酵母。

三 、乳酸菌饮料的加工 (一)工艺流程 (二)加工要点 (三)质量控制

(一)工艺流程 超高温灭菌 无菌灌装 杀菌 热灌装 常温销售 罐装 非常温销售 发酵型乳酸菌饮料工艺流程 均质、巴氏杀菌 原料乳及脱脂乳粉 冷却接种发酵 稳定剂＋糖 配料 溶解 香精、乳酸等 均质 菌种有：保加利亚杆菌，嗜热链球菌，嗜酸乳杆菌，双歧杆菌等 果胶：是一种聚半乳糖醛酸，其分子链在PH中酸性时带负电荷，因此加入到酸乳中时可附着在酪蛋白颗粒表面，也使其带负电荷，因排斥作用可防止酪蛋白颗粒聚合成大颗粒产生沉淀。由于果胶分子在使用时的降解趋势以及在PH=4时稳定效果最佳，因此杀菌前最好将乳酸菌饮料PH值调整至3.8～4.2

巴氏杀菌 超高温灭菌 无菌灌装 杀菌 灌装、灭菌、冷却(25℃) 常温销售 罐装 非常温销售 原料乳或脱脂乳粉 验收或热水溶解还原 冷却20℃以下 稳定剂、糖等 酸化、配料 混合 调配型酸性含乳饮料工艺流程

(二)加工要点 1. 配方及混合调配:先将白砂糖、稳定剂、乳化剂与螯合剂等一起拌和均匀，加入70～80℃的热水中充分溶解，经杀菌、冷却后，同果汁、酸味剂一起与发酵乳混合并搅拌，最后加入香精等。 2. 均质:乳酸菌饮料较适宜的均质压力为20～25MPa，温度53℃左右。

3. 后杀菌:灌装后采用95～98℃、20～30min的杀菌条件，然后冷却。 4. 果蔬预处理:在制作果蔬乳酸菌饮料时，要首先对果蔬进行加热处理后打浆或取汁，再与杀菌后的原料乳混合。

(三)质量控制 1. 沉淀:沉淀是乳酸菌饮料最常见的质量问题。乳蛋白中80%为酪蛋白，其等电点为4.6。乳酸菌饮料的pH在3.8～4.2左右，此时，酪蛋白处于高度不稳定状态。为了防止产生沉淀应该注意均质和添加亲水性和乳化性较高的稳定剂。 2. 脂肪上浮:在采用全脂乳或脱脂不充分的脱脂乳作原料时由于均质处理不当等原因引起脂肪上浮，应改进均质条件，同时可选用酯化度高的稳定剂或乳化剂。

4.果蔬料的质量控制:加入一些果蔬原料时，这些物料本身的质量或配制饮料时预处理不当，使饮料在保存过程中引起感官质量的不稳定，如饮料变色、褪色、出现沉淀、污染杂菌等。 5.卫生管理:使用蔗糖、果汁的乳酸菌饮料其加工车间的卫生条件必须符合有关要求，以避免制品二次污染。