食品工艺学实验 河南科技大学 食品与生物工程学院

实验一 酸奶发酵剂制备

一、实验目的 1.掌握酸奶发酵剂的制备方法。 2.掌握无菌操作方法。

二、实验原理 发酵剂是指生产酸乳制品时所用的特定微生物的培养物。 发酵剂按物理形态分：液态发酵剂、粉状（或颗粒）发酵剂、冷冻发酵剂。 发酵剂按配合形式：单一菌种和混合菌种，常用的混合发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1:1 或１:2比例混合。

使用发酵剂的目的 1.分解乳糖产生乳酸； 2.产生挥发性的丁二酮、乙醛等，使牛乳具有典型的风味； 3.具有一定的降解蛋白质、脂肪的作用，从而使酸乳更利于消化吸收； 4.个别菌株能产生乳酸链球菌素等抗生素，能防止杂菌的生长。

三、实验材料 无抗生素残留的脱脂鲜乳或脱脂乳粉复原乳。

四、实验仪器设备 超净工作台 高压灭菌锅 干燥箱 恒温培养箱 电冰箱 带棉塞试管、带棉塞的三角烧瓶（容量 100～300ml）、三角烧瓶（1000～3000ml）、灭菌吸管（ 2～10ml） 等。

五、实验内容、方法 （一） 培养基的制备 1.乳酸菌纯培养物和母发酵剂的培养基 高压灭菌 (121℃/15～20min)；

2.生产发酵剂的培养基 90℃、60min； 100℃、30～60min杀菌。

（二）发酵剂制备系统

（三）液体发酵剂调配 ①将脱脂乳加到专用的发酵剂灭菌三角瓶中，塞上棉塞，包扎灭菌防潮纸，置于0.07MPa压力下加热7min或90～95℃加热35min； ②冷却到44℃； ③用灭菌吸管吸取新鲜发酵剂按1.5%～2.0%比例接种到三角瓶中，可用灭菌胶塞代替棉塞，仍用灭菌防潮纸包扎好。整个接种过程要注意严格无菌操作； ④摇匀； ⑤置于42℃恒温培养箱中培养2～2.5h；

⑥达到规定的酸度时，立即送入2～8℃冰箱中冷藏； ⑦培养135min后的新鲜酸乳，其滴定酸度约为87.5 oT，这时嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌之比大约是2:1，保存8d后，二者之比是1:1或后一种菌转为优势菌； ⑧根据情况可在2～7d内移植一次； ⑨两种菌也可调制成单一发酵剂。

（四）冷冻发酵剂调配 ①将500mL脱脂乳或还原脱脂乳加到带塞的专用三角瓶中，置0 （四）冷冻发酵剂调配 ①将500mL脱脂乳或还原脱脂乳加到带塞的专用三角瓶中，置0.07MPa压力下加热7min或90～95℃加热30～40min； ②冷却到47℃（为加快活化，要在比通常采用的温度高2～3℃的较高温度下进行培养）； ③将冷冻发酵剂添加到灭菌乳中；

④将三角瓶充分摇动，以使固体发酵剂溶解而使菌体均匀分布在灭菌乳中；⑤培养到凝乳（约3h），凝乳后还可以继续培养1h； ⑥完全冷却后，处理方式与液态发酵剂相同。

五、作业 1.写出完整的实验报告。 2.什么是发酵剂？发酵剂有哪些种类？ 3.简述发酵剂的制备方法？ 4.简述发酵剂的质量标准和质量鉴定方法？ 5.使用发酵剂的目的有哪些？

实验二 新型酸奶产品开发

一、实验目的 1.掌握酸奶新产品的研究方法。 2.掌握酸奶配方设计方法。 3.掌握工艺条件的制定方法。 4.掌握原料乳的验收方法。

二、实验原理 酸牛奶酸甜可口、营养丰富、比鲜牛乳更容易被人体吸收利用，而且还具有消除乳糖不耐症，预防和控制肠道感染、降低胆固醇、预防心血管疾病，促进胃肠蠕动和胃液分泌，抑制肿瘤发生，提高人体免疫力，预防和治疗糖尿病、肝病等重要的特殊生理功能，深受消费者喜爱。

一些植物（如水果、蔬菜、食用菌等）中不仅含有淀粉、糖类、维生素、蛋白质、脂肪、核黄素及Ca、Fe等人体必需的矿物质，而且含有许多生理活性物质，具有健脾开胃，养血生肌，祛冷护肝、通肠、防癌、抗癌等保健作用功效。 目前，研究开发有特殊风味和营养保健作用的复配型酸奶新品种是我国酸乳研究的重点之一。

三、实验材料 莲藕 鲜牛乳 乳酸菌发酵剂：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种（1:1）,购于国家乳品工程技术中心。 亚硫酸钠：分析纯。 蔗糖：符合GB317-1998要求。 氢氧化钠：分析纯。

四、实验仪器设备 发酵箱、冰箱、加热消毒锅、均质机、打浆机、超净工作台、高压灭菌器、恒温培养箱、酸度计等。

五、实验内容、方法 （一）、原料乳质量标准及检验方法 1、原料乳质量标准 （1）、感官指标 正常牛乳应为乳白色或微带黄色,不得含有肉眼可见的异物,不得有红色、绿色或其他异色。不能有苦、咸、涩的滋味和饲料、青贮、霉等其他异常气味。

（2）理化指标 脂肪≥3.1％，蛋白质≥2.9％，密度（20℃/4℃）≥1.028。 （3）细菌指标 一级≤50万个/ml；二级≤100万个/ml；三级≤200万个/ml；四级≤400万个/ml。

2.检验程序 A、 验收牛乳时，应先做感官鉴定，是否有异常气味，如酸味，牛粪味，腥味和煮熟乳气味等。用搅拌棒搅匀牛乳时，观察下列异常点。 a.色泽是否带红色，绿色或明显的黄色； b.是否有大量杂质，如煤屑，牛粪，尘埃和昆虫等； c.牛乳是否发粘或呈凝块。

B、 测定比重和脂肪，按公式求出牛乳的近似成分，或测定其干物质。 C、测定酸度 D、 当有疑问时，按具体情况检查有无防腐剂，掺杂物和病牛乳等。

3.牛乳新鲜度检验 （1）滴定酸度 吸取10mL牛乳，置于250三角瓶中，加入20mL水，再加入0.5mL0.5%的酚酞乙醇溶液，小心摇匀，用0.1N氢氧化钠标准溶液滴至微红色（见注），在1min内部小时为止。消耗0.1N氢氧化钠标准溶液的毫升数乘以10，即得酸度。

（2）酒精试验 于试管内用等量的乙醇（中性）与牛乳混合（一般用1～2mL等量混合），振摇后不出现絮片的牛乳符合表1 酸度标准，出现絮片的牛乳为酒精试验阳性乳，表示其酸度较高。 试验温以20℃为标准，不同温度需进行校正。根据收乳标准，采用68，70和72的酒精

表1 酒精浓度与酸度的关系 酒精浓度 不出现絮片的酸度 68 20以下 70 19以下 72 18以下 75 16以下 72 18 19 表1 酒精浓度与酸度的关系 72 18 19 70 20 68 酒精浓度 不出现絮片的酸度 68 20以下 70 19以下 72 18以下 75 16以下

（3）煮沸试验 取约10mL牛乳，放入试管中，置于沸水浴中5min，取出观察管壁有无絮片出现或发生凝固现象。如产生絮片或发生凝固，表示牛乳已不新鲜，酸度大于26。

（二）复配型莲藕酸奶配方设计 1.莲藕汁制备及最佳莲藕汁浓度的实验 选择肉嫩汁多，无伤残的莲藕，在流动水中清洗莲藕表面的泥沙、杂物，再用毛刷把莲藕彻底清洗干净，用不锈钢刀将藕节、机械伤、斑点除掉，用不锈钢削皮刀削去藕皮，切成约0.6cm的薄片。

将切好的藕片立即投入0.6%的亚硫酸钠溶液中浸泡护色，防止莲藕发生酶促褐变，然后用清水进行漂洗。 将护色后的藕片放入打浆机中，加入不同量的水，用打浆机榨汁，然后用3-4层纱布过滤，除去藕汁中的杂质，得到藕浆液。

将莲藕加不同量的水放入打浆机中进行打浆，得不同浓度的藕浆液，选用浓度为66%、50%、40%、33%、20%（藕:水=2:1、1:1、1:1 将莲藕加不同量的水放入打浆机中进行打浆，得不同浓度的藕浆液，选用浓度为66%、50%、40%、33%、20%（藕:水=2:1、1:1、1:1.5、1:2、1:4）的藕浆液分别与60%鲜牛奶混合，按普通酸牛乳的加工方法进行发酵（接种量4%，加糖量8%，发酵温度40-45℃，发酵时间5-6h），观察酸奶的组织状态，得出结论。

表2 不同藕浆液浓度酸奶的组织状态 浓度 60% 50% 40% 33% 20% 组织状态

2. 莲藕汁与牛奶最佳酸比实验 采用最佳浆液浓度（50%）的藕浆液与牛奶分别以7:3、6:4、5:5、4:6、3:7的比例进行调配混合，按上述工艺条件发酵。进行感官鉴定，同时设立两个对照组（纯藕浆组，纯牛乳组）。感官评定方法以综合评分（组织状态，滋气味、色泽、凝固状态各5分）判定实验结果。

表3 鲜牛乳和莲藕浆的不同配比混合发酵结果 鲜牛奶：莲藕浆 感官评定结果 7:3 6:4 5:5 4:6 3:7 10:0 0:10

（三）复配型莲藕酸奶最优工艺参数的确定 1.杀菌时间和温度的选择 采用不同温度和时间对浆奶混合液进行杀菌,发酵观察结果，得出结论。

2.最佳工艺参数设计 在上述实验中筛选出来的较适宜配方和工艺条件下,以加糖量、接种量、菌种比例、发酵时间、温度5个因素,采用Ｌ9(34)正交试验设计方案进行。0～5℃16ｈ后测定酸度,评定感官状态,综合评分，得出结论。

表4 L9（34）正交试验因素水平表 水 平 加糖量（A）% 接种量（B）% 发酵温度（℃） 发酵时间（h） 1 7 2 40 5 8 3 42 6 9 4 44

表5 L9（34）正交试验结果 试验编号 A（%） B（%） C（℃） D（h） 综合评分 1 7 2 40 5 3 42 6 4 44 8

K1 K2 K3 R

四、作业 1.写出完整的实验报告。 2.为什么要开发复配性酸奶？查阅相关资料，将目前我国开发的复配性酸奶作一综述。 3.开发复配性酸奶有那些主要环节？各环节的原则及方法是什么？ 4.说明复配性酸奶加工的各单元操作要点。

实验三 碳酸饮料制作

一 、实验目的： 1 熟悉汽水简易制作的原理和基本过程； 2 掌握碳酸饮料糖液配制的各个环节和要点；  一 、实验目的： 1 熟悉汽水简易制作的原理和基本过程； 2 掌握碳酸饮料糖液配制的各个环节和要点； 3 掌握碳酸饮料的制作中CO2理论需求量计算方法。

二、实验材料与设备 白砂糖 甜蜜素 柠檬酸 香精 碳酸氢钠 鲜橙汁 烧杯 量筒 吸管 塑料瓶 电磁炉 锅 天平 纱布等

三、实验内容  (一) 汽水配方    白砂糖： 8% 柠檬酸：  0.12%        甜蜜素： 0.1%    果汁：5％  香精：0.12% 

(二) 工艺过程 1． 原糖浆的配制： 将糖溶解于水后的溶液，一般称为原糖浆。原料必须是优质砂糖，溶解于一定量的水中，制成预计浓度的糖液，再经过滤、澄清后备用。其水也必须是处理过的水，其水质可与灌装用水相同。工艺流程为：砂糖→称量→糖的溶解→糖浆过滤→杀菌→冷却。 糖浆采取热水溶解的方法，配成50％的浓度。

2．糖浆的调配 调合糖浆（果味糖浆或加香糖浆）指根据产品技术要求，配合好各种原料，可作灌装的糖浆。 糖浆调配时的投料顺序依据： （1）调配量最大的先调入，如糖液、水； （2）配料间容易发生化学反应的间开调入，如酸和防腐剂； （3）粘度大，易起泡的原料较迟调入、如乳化剂、稳定剂； （4）挥发性的原料最后调入，如香精、香料。 酸要配制成50％的浓度，果汁用量5%。

3. 原辅料混合、灌装、碳酸化 将原辅料混合后，进行碳酸化。CO2的产生：将碳酸氢钠用适量水润湿成小圆球，投入灌装好的溶液中，迅速旋好瓶盖。 4. 冷却 产品冷藏一段时间待产生的气体充分溶解，再品尝。

（三） 设计计算 在实验中采取自制CO2的方式，然后直接溶解在灌装容器中。CO2是由柠檬酸和碳酸氢钠反应而得。 化学反应方程：柠檬酸﹢3NaHCO3→柠檬酸钠﹢3H2O﹢3 CO2 根据气体常数1mol气体在0.1MPa、0℃时为22.41L，因此1mol CO2在T℃时的体积： Vmol＝(273+T)/273×22.41 (L) M理＝V汽×N/Vmol 则：产生CO2气体所需柠檬酸的理论需要质量：G= M理×192/3 产生CO2气体所需碳酸氢钠的理论需要质量：G= M理×84

四、作业 （1）对各组产品进行色、香、味等方面进行感观鉴评，综合评价各组产品的优缺点。对存在的问题，分析原因，提出改进意见。 （2）写出完整的实验报告。

实验四 植物蛋白饮料制作

一 实验目的 1 掌握植物蛋白饮料——豆乳饮料制作的基本原理，一般过程和方法。 一 实验目的 1 掌握植物蛋白饮料——豆乳饮料制作的基本原理，一般过程和方法。 2 了解影响蛋白饮料稳定性的因素，不同稳定剂及配比、添加量对蛋白饮料稳定性的作用。 3 对最终产品进行感官评定及理化检测。 4 了解各种食品添加剂如色素、香精、防腐剂等的特性、作用和添加限量。

二 实验仪器设备及原辅材料 1. 实验仪器设备 高压均质机、磨浆机、精密酸度计、电子秤、高压杀菌锅 2. 原辅材料 二  实验仪器设备及原辅材料 1.  实验仪器设备 高压均质机、磨浆机、精密酸度计、电子秤、高压杀菌锅 2.  原辅材料 大豆、奶粉、白砂糖、各种稳定剂（CMC、卡拉胶、果胶、PGA等）、NaHCO3

三 实验内容与步骤 （一） 基本工艺流程 大豆→预处理→浸泡→磨浆→浆渣分离→煮浆调制→均质→灌装封口→杀菌、冷却→成品

（二）   操作要点 1.  浸泡  通常将大豆浸泡于3倍水中。浸泡程度应随季节而异，夏季可九成，浸泡8~10h；冬季则需浸泡至十成，浸泡16~20h。大豆吸水量1：1~1.2倍，即大豆增重至2.0~2.2倍。浸泡温度和时间是决定大豆浸泡程度的关键因素，两者相互影响，相互制约。可加1%NaHCO3减轻苦涩味，提高蛋白质溶出率（Na+减轻豆腥味，软化大豆，提高均质效果）。

2. 磨浆与酶的钝化  采用热磨浆工艺，将浸泡好的大豆沥去浸泡水，另加沸水磨浆（豆水比=1：（5~10）），并在＞80℃条件下保温10~15min。磨浆的同时进行浆渣分离。分离时注意控制豆渣含水量在85%以下，以免豆浆中蛋白质等固形物回收率降低。

3.  调制  按不同的稳定剂、配比及添加量设计3组配方，按设计好的产品配方和标准要求，将豆浆、奶粉、甜味料、营养强化剂、赋香剂和稳定剂等进行配制，充分搅拌均匀。

4.  均质   调制后的豆乳饮料在70℃左右，13~23Mpa下均质。分别进行一次（19.6Mpa）和两次均质（压力分别为14.7Mpa和4.9Mpa），注意比较效果。

5.  杀菌   除杀灭致病菌和大多数腐败菌之外，必须使胰蛋白酶抑制素失活。10-20min/121℃，反压冷却。

(三) 产品感官评定 对产品进行综合感观评价，分析不足之处，提出改进意见。

四 思考题 1 豆腥味的来源？如何去除豆腥味？ 2 大豆中主要的抗营养因子？其特性？如何从工艺上保证豆乳的安全性？

实验五 面包制作

一、实验目的 1 了解并掌握面包的制作原理及方法； 2 熟悉一次发酵法制作面包的工艺流程和操作要点。

二、 基本原理 1．面包的配方设计 根据主食面包清淡可口的特点，以面粉为主料，加入水、酵母、食盐和少量砂糖制成大众食品；点心面包品种繁多，风味各异，在配料中使用较多的糖、油脂、鸡蛋、奶粉等，以提高产品档次；营养强化面包是将一定量的具有保健功能和特殊营养功能的成分添加到面包中，制成各种营养保健面包，如高蛋白面包、麦麸面包、胚芽面包、糙米面包、中草药面包等。

2．面包配方的表示方法 面包的配方一般用百分比来表示，面粉的用量为100，其它配料占面粉用量的百分之几。面包配方为：面粉100、水40、白砂糖25、鸡蛋10、黄油6、酵母1.2、复合改良剂0.5、鲜奶精0.5、食盐0.4。

3．制作原理 利用小麦面粉和成的面团具有良好的持气能力和酵母具有良好的产气能力，在烤炉中焙烤成熟，产生各种香味物质，制成色、香、味俱全的面包。

三、 原辅料和仪器设备 1．原辅料 面包粉、酵母、食盐、鲜鸡蛋、白砂糖、黄油、面包改良剂、奶粉、鲜奶精、植物油 2．仪器设备 打蛋机、和面机（调粉机）、面包发酵箱、食品烘烤炉、电子秤、烤模、烤盘、面盆等

四、生产工艺 1．面包的一次发酵生产工艺 配料→搅拌→发酵→切块→搓团→整形→醒发→焙烤→冷却→成品 一次发酵法的优点是发酵时间短，提高了设备和车间的利用率，提高了生产效率，且产品的咀嚼性、风味较好。缺点是面包的体积较小，且易于老化；批量生产时，工艺控制相对较难，一旦搅拌或发酵过程出现失误，无弥补措施。

2．面包的二次发酵生产工艺 种子面团配料→种子面团搅拌→种子面团发酵→主面团配料→主面团搅拌→主面团发酵→切块→搓团→整形→醒发→焙烤→冷却→成品 二次发酵法的优点是面包的体积大，表皮柔软，组织细腻，具有浓郁的芳香风味，且成品老化慢。缺点是投资大，生产周期长，效率低。

3．面包快速发酵生产工艺 配料→面团搅拌→静置→压片→卷起→切块→搓圆→成形→醒发→焙烤→冷却→成品 快速发酵法是指发酵时间很短(20-30min)或根本无发酵的一种面包加工方法。整个生产周期只需2-3 个小时。其优点是生产周期短、生产效率高，投资少，可用于特殊情况或应急情况下的面包供应。缺点是成本高，风味相对较差，保质期较短。

4．面团的搅拌 面团搅拌也称调粉或和面，它是指在机械力的作用下，各种原辅料充分混合，面筋蛋白和淀粉吸水润胀，最后得到一个具有良好粘弹性、延伸性、柔软、光滑面团的过程。面团搅拌是影响面包质量的决定因素之一。 经过搅拌的面团均匀发亮，但不发泡，用手拉如咀嚼过的口香糖，伸展层面光滑，粘而不沾手，说明面团和好。

5．面团的发酵 面团发酵是面包生产的关键工序。发酵是使面包获得气体、实现膨松、增大体积、改善风味的基本手段。鉴别面团发酵成熟度的方法有以下几种。 (1)回落法： 面团发酵一定时间后，在面团中央部位开始向下回落，即为发酵成熟。但要掌握在面团刚开始回落时，如果回落幅度太大则发酵过度。 (2)手触法： 用手指轻轻按下面团，手指离开后，面团既不弹回，也不继续下落，表示发酵成熟；如果很快恢复原状，表示发酵不足，如果面团很快凹下去，表示发酵过度。 (3)温度法： 面团发酵成熟后，一般温度上升4-6℃。

6．面包的整形与醒发 将发酵好的面团做成一定形状的面包坯称作整形。整形包括分块、称量、搓圆、中间醒发、压片、成型。在整形期间，面团仍进行着发酵过程，整形要求的条件是温度26-28℃，相对湿度85%。

7.面包的焙烤与冷却 面包焙烤的温度和时间取决于面包辅料成分多少、面包的形状、大小等因素。焙烤条件的范围大致为180-220℃，时间15-50 分钟。焙烤的最佳温度、时间组合必须在实践中摸索，根据烤炉不同、配料不同、面包大小不同具体确定，不能生搬硬套。

8.感观评价 形状：各种形状的面包要符合所要求的外形 色泽：表皮呈金黄色

五、作业 （1） 根据所做面包分析其用料和操作过程中的问题。 （2）写出完整的实验报告。

实验六  蛋糕制作

一、实验目的 1 熟悉糕点的一般加工工艺过程； 2 了解蛋糕制作中原辅材料的作用和使用方法； 3 加深理解烘烤制品生产的基本原理和操作方法。

二、 实验仪器设备及原辅材料 1. 实验仪器设备 打蛋机、和面机（调粉机）、烤炉、电子秤、烤模、烤盘、电炉等 2. 原辅材料 1.  实验仪器设备 打蛋机、和面机（调粉机）、烤炉、电子秤、烤模、烤盘、电炉等 2.  原辅材料 小麦精粉、蛋糕油、鲜鸡蛋、糖、泡打粉、鲜奶精、植物油、吉士粉等

三 、实验内容 1. 蛋糕配方 鲜鸡蛋： 0.75kg 面粉： 1.25kg 白砂糖： 1kg 葡萄糖粉30g 水： 1kg 三 、实验内容 1.  蛋糕配方     鲜鸡蛋：  0.75kg 面粉：    1.25kg 白砂糖：    1kg 葡萄糖粉30g 水： 1kg     蛋糕油：   30g 泡打粉20g 鲜奶精 12g     吉士粉适量

2.  工艺流程 砂糖 ↓    鲜鸡蛋　→  去壳  →  打蛋机中打沫→ 加入面粉和少量奶油　→慢慢搅拌均匀 → 装入量为烤盘高的二分之一 → （烤盘涂少许奶油）送入已调好温度的烤箱中 → 出炉冷却→脱模成品

3. 操作要点 （1）和面糊:  将鲜鸡蛋、白砂糖加水在搅拌机中慢速搅打5min左右，观察色泽是否呈乳白色、起泡状态，加入鲜奶精，中速搅打15min左右，加入面粉、泡打粉、葡萄糖粉慢速搅打均匀，最后加入蛋糕油快速搅打5－6min，待发泡停止，即液面不再上升为止。

（2）成型: 将蛋糕成型模预先清洗干净，晾干。表面刷一层植物油，将面糊浇入模具，装量一般为容量的2/3左右。

（3）烘烤： 将蛋糕坯送入烤炉，预先调好炉温，表盘指示温度160~200℃。一般控制面火190℃，底火210℃，观察炉内蛋糕体积和色泽的变化。判断蛋糕是否烘烤成熟的方法：①表面颜色观察呈现均匀的金（浅）黄色；②是否能脱模；③手指轻按后弹性是否恢复。按照本配方的蛋糕烘烤时间一般约20min。

（4）冷却包装： 产品出炉后在表面刷一层植物油，使表面光滑细润，同时有保护作用，防止蛋糕表面水分挥发而使表面干枯。最后，产品冷却后即可包装。

4.    注意点 （1）鸡蛋最好使用新鲜的，打沫要充分。 （2）面粉宜用中筋粉，可用市售特制粉或标准粉。

四 作业与思考 （1）对所作蛋糕产品进行感观评价，对不足之处分析原因，提取改进意见。 （2）制作蛋糕为什么宜用中筋粉？ 四 作业与思考 （1）对所作蛋糕产品进行感观评价，对不足之处分析原因，提取改进意见。 （2）制作蛋糕为什么宜用中筋粉？ （3）蛋糕烘烤与面包烘烤有何不同？