制作發酵乳制品的基本要求
將乳糖轉化為乳酸可以保護牛奶,發酵乳制品的低pH值抑制了腐敗菌等有害微生物的生長,從而延長了產品的保質期。另壹方面,酸奶為酵母和黴菌提供了良好的生長環境,被這些微生物汙染會造成產品的不良風味。
有些人的消化系統缺乏乳糖酶,所以乳糖在消化過程中無法分解成單糖。這些人只能喝少量的牛奶,但他們可以吃發酵牛奶,因為其中的壹些乳糖已經被細菌酶分解了。在發酵乳制品的生產中,需要為發酵劑創造最佳的生長條件。牛奶的熱處理可以滿足這壹要求,它破壞了原料奶中的任何微生物。此外,牛奶必須保持在相應的發酵劑的最佳溫度。當發酵牛奶得到最好的味道和香味時,必須迅速冷卻以停止發酵。如果發酵時間過長或過短,風味和稠度都會相應變差。除了風味和香味,良好的外觀和凝固也是發酵乳制品的重要方面,這是由預處理參數決定的。為了使酸奶的凝乳結構在生產中變硬,需要對牛奶進行充分的熱處理和均質,有時通過增加脫脂牛奶的固形物含量來獲得。壹些重要的發酵乳制品的生產工藝要求如下:與其他發酵產品有很多相似之處,如牛奶的預處理幾乎相同,因此其他產品的描述主要集中在與酸奶生產不同的生產階段。
酸奶生產工藝流程
酸奶的工藝流程如下:
乳酸菌純培養→母曲→生產曲。
↓
原料乳預處理→標準化→配料→均質→殺菌→冷卻→添加發酵劑。
灌裝入零售容器→發酵室發酵→冷卻→後熟→凝固酸奶。
→
發酵罐發酵→冷卻→加入果料→攪拌→灌裝→後熟→攪拌酸奶。
發酵劑的制備
(壹)發酵劑的概念發酵劑是壹種特定的微生物培養物,能夠促進牛奶的酸化過程,含有高濃度的乳酸菌。
(2)發酵劑的種類
1.根據發酵劑的制備過程。
(1)乳酸菌的純培養物,即壹級菌種的培養物,通常接種於脫脂乳、乳清、肉汁或其他培養基中,或冷凍升華制成凍幹疫苗。
(2)母曲,即壹級菌種,擴大再培養,這是生產曲的基礎。
(3)曲的生產曲的生產,即母曲的擴大培養,是壹種用於實際生產的曲。
2.根據使用啟動器的目的。
(1)混合發酵劑這類發酵劑中含有兩種或兩種以上的細菌,如酸奶發酵劑是由保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌以1:1或1:2的比例混合而成,兩種細菌的比例變化越小越好。
(2)單壹發酵劑這類發酵劑只含有壹種細菌。
3.根據使用方法分類
(1)子培養曲這類曲是按照純培養-母曲-曲生產的流程制作的,培養後才能用於生產。
(2)直投式發酵劑這類發酵劑是將乳酸菌按壹定比例混合培養後直接用於生產,無需傳代培養。DVS定向發酵劑(Directed Vat Set)是指壹系列高度濃縮、標準化的凍幹發酵劑菌種,可直接添加到熱處理後的原料乳中進行發酵,無需活化、膨脹等其他預處理。直投式酸奶發酵劑活菌數壹般為1010-1012 cfu/g,由於直投式酸奶發酵劑生命力強,種類多,酸奶生產企業可以根據需要隨意選擇,豐富了酸奶產品的品種,省去了菌種車間,減少了人員、投資和空間,簡化了生產工藝。直投式酸奶發酵劑可直接使用,無需擴大培養,易於管理。直投式酸奶發酵劑的生產和應用,可以使發酵劑的生產專業化、社會化、標準化、統壹化,從而規範酸奶的生產,提高酸奶的質量,保障消費者的利益和健康。
(3)發酵劑的主要作用和菌種的選擇
發酵劑的主要作用是:①分解乳糖產生乳酸;(2)產生揮發性物質,如丁二酮和乙醛,使酸奶具有典型的風味;③能在壹定程度上降解脂肪和蛋白質,從而使酸奶更有利於消化吸收;④酸化抑制了病原菌的生長。
菌種的選擇對發酵劑的質量起著至關重要的作用,應根據不同的生產目的選擇合適的菌種。產品的主要技術特征,如產香、產酸、產粘和蛋白水解活性,作為選擇發酵劑菌株的依據。
(4)發酵劑的制備
1.菌株的復活和保藏從菌株保藏單位購買的純乳酸菌培養物通常包裝在試管或安瓿中。由於保存和交付的影響,活力減弱,需要恢復。這壹過程需要在無菌操作條件下接種到無菌脫脂乳試管中進行多次傳代培養。然後0 ~ 4℃冰箱保存,每1 ~ 2周移栽壹次。但在長期移植過程中,可能會出現雜菌汙染,導致菌種退化或菌種老化開裂。所以要進行不定期的凈化處理,去除汙染菌,提高活力。
2.母曲制備:將脫脂乳量為1% ~ 2%的完全活化菌株接種於裝有滅菌脫脂乳的三角瓶中,混勻,置於恒溫箱中培養。凝固後移入滅菌脫脂乳中,如此反復2 ~ 3次,使乳酸菌保持存活,然後制得發酵劑。
3.生產發酵劑(工作發酵劑)的制備
脫脂乳、新鮮全脂乳或復原乳(總固形物含量10% ~ 12%)加熱至90℃30 ~ 60min,然後冷卻至42℃(或菌種要求的溫度)接種母種發酵劑,發酵至酸度>:0.8%,然後冷卻至4℃。此時產曲活菌數達到1×108 ~ 1×109 cfu?mL-1 .
生產發酵劑的培養基最好與成品的原料相同,這樣菌種的生存環境不會發生急劇變化,影響菌種的活力。生產的發酵劑用量為發酵乳的1% ~ 2%,為了縮短生產周期,可提高到3% ~ 4%,最高不超過5%。
酸奶生產的預處理方法
(1)原材料的預處理
首先,對牛奶進行預處理,根據所需的脂肪和幹物質含量進行標準化,必要時進行脫氣。用於發酵乳制品的牛奶中的空氣含量越低越好。但如果添加奶粉是為了增加脫脂牛奶的固形物含量,難免會混入壹些空氣,所以添加奶粉後要脫氣。當通過蒸發增加脫脂牛奶的固體含量時,脫氣是該過程的壹部分。脫氣有以下優點:
●改善均質機的工作條件。
●降低熱處理過程中沈澱的風險。
●酸奶的粘度和穩定性提高。
●去除揮發性氣味(除臭)。
隨後進行均質化和巴氏滅菌。然後在牛奶中加入發酵劑,發酵到需要的PH值,最後冷卻包裝前加入香料。對於保質期長的酸奶,在無菌包裝前對發酵酸奶進行UHT處理。酸奶可以用液態奶或噴霧幹燥的優質奶粉生產,不需要低熱處理。牛奶的脂肪含量標準化在0.1%-3.5%之間。如果使用液態奶,必須通過蒸發(10-20%牛奶體積)或添加奶粉使牛奶蛋白的幹物質含量達到3%(重量/體積)。酪蛋白和乳清蛋白含量越高,酸奶凝塊越穩定,可以減少乳清析出。奶粉在混合裝置中溶解,混合裝置由壹個轉子和壹個穿孔的定子組成。這種漿液圍繞著壹個罐子循環,以生產無結塊的牛奶,並確保最理想的加工。真空系統將奶粉從儲料倉吸入靠近混合單元頂部的混合罐中,並通過真空有效去除牛奶中的空氣,這有利於更長的生產過程,並減少熱表面的粘附。幹物質的增加也可以通過超濾或添加濃縮乳來實現。減少空氣,因為經常用奶粉做原料,酸奶會含有大量的空氣,對所有發酵產品都會有負面影響。去除空氣將提高最終產品的穩定性和粘度,並延長食用時間。
(2)配料
將糖或其他甜味劑和穩定劑幹混,然後加入到60-70℃的牛奶中,並保持攪拌10分鐘以上,使穩定劑完全溶解。其他輔料要根據不同要求在此時處理添加,但攪拌酸奶的壹些輔料要在發酵後期添加。
(3)批量預處理
1.同質的
對用於制作發酵乳制品的牛奶進行均質處理的主要目的是防止奶油上浮,保證乳脂的均勻分布。即使脂肪含量很低,均質也能提高酸奶的穩定性和壹致性。均質和後續熱處理(通常90-95℃約分鐘)對發酵乳的粘度有很好的影響。
粘度可以用簡單的粘度計(SMR粘度計)來測量。測定結果用100ml產品在20℃時通過壹定直徑噴嘴的時間(秒)來表示。無論牛奶是否經過普通熱處理,全流均質牛奶制成的發酵乳的粘度都與均質壓力成正比,表中還顯示高溫熱處理也能使產品發粘。根據壹般要求,為了獲得產品的最佳物理狀態,乳的均質壓力和溫度應分別為20-25MPa和65-75℃,低脂發酵乳常采用均質工藝。壹次或二次均化問題通常被認為是均質系統的設計問題,尤其是均質封頭的設計。
原料混合後均質。均質可以使原料充分混合,防止培養時形成奶油,保證乳脂分布均勻。有利於提高酸奶的穩定性和稠度,使酸奶細膩可口。
2.熱處理
牛奶需要在接種發酵劑前進行熱處理,以便:
提高牛奶作為細菌培養基的性能。
●確保成品酸奶的凝塊是牢固的。
●防止乳清析出。
主要是殺滅原料奶中的雜菌,保證乳酸菌的正常生長繁殖;鈍化原料乳中對發酵菌有抑制作用的天然抑制劑;熱處理使牛奶中的乳清蛋白變性,從而改善組織狀態,提高粘度,防止成品乳清析出。牛奶在90-95℃熱處理5分鐘是最好的,因為在這樣的條件下,乳清蛋白變性70-80%,特別是5min的乳清蛋白-乳球蛋白會與κ-酪蛋白相互作用,使酸奶成為穩定的凝固體。而經過UHT處理後用於發酵的牛奶,在粘度上並不能達到同樣的最佳效果,原因目前也不是很清楚。
接種發酵
熱處理後,牛奶應立即冷卻至發酵劑菌種的最佳生長溫度。接種量取決於菌種活力、發酵方式、生產時間和混合菌種比例。發酵劑的產酸活性壹般在0.7% ~ 65438±0.0%之間,接種量應為2% ~ 4%。如果活性低於0.6%,則不應用於生產。加入的發酵劑應在無菌操作條件下提前攪拌成均勻細膩的狀態,不能有大塊凝塊,以免影響成品質量。
酸奶生產中常用的發酵劑是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的混合菌株。如果芽孢桿菌比例降低,酸奶在保質期內會順利產酸,防止過度酸化。比如生產保質期短的普通酸奶,發酵劑中球菌和芽孢桿菌的比例要調整到1:l或2:L;生產保質期為14 ~ 21d的普通酸奶時,球菌與桿菌的比例應調整為5:1;制作水果酸奶,兩種菌的比例可以調整為10:1。此時保加利亞乳桿菌的產香性能並不重要,這類酸奶的風味主要來源於添加的水果。
冷卻、灌裝和後發酵。
發酵結束後,應及時迅速冷卻至65438±00℃以下。對於攪拌型酸奶,可在冷卻至30℃以下時進行破乳,此時可加入果汁果醬或水果顆粒(無在線添加時),同時通過板式換熱器冷卻至10℃以下進行灌裝。
其實這種產品不能稱為成品酸奶。壹般認為凝固的酸奶是發酵結束冷卻的,攪拌好的酸奶是冷卻灌裝後的成品。事實上,後發酵對酸奶的香氣產生和攪拌酸奶的粘度恢復起著關鍵作用。後發酵是將這樣的酸奶在10℃以下的溫度下保持8-12小時,整個過程可以視為酸奶生產的完成。