酸奶制造及发酵工艺Word格式.docx
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这就是最早的酸奶。
牧人发现这种酸奶很好喝。
为了能继续得到酸奶,便把它接种到煮开后冷却的新鲜羊奶中,经过一段时间的培养发酵,便获得了新的酸奶。
20世纪初,俄国科学家伊•缅奇尼科夫在研究保加利亚人为什么长寿者较多的现象时,调查发现这些长寿者都爱喝酸奶。
他还分离发现了酸奶的酵母菌,命名为“保加利亚乳酸杆菌”。
缅奇尼科夫的研究成果使西班牙商人萨克•卡拉索很爱,他在第一次世界大战后建立酸奶制造厂,把酸奶作为一种具有药物作用的“长寿饮料”放在药房销售,但销路平平。
第二次世界大战爆发后,卡拉索来到美国又建了一座酸奶厂,这次他不再在药店销售了,而是打入了咖啡馆、冷饮店,并大作广告,很快酸奶就在美国打开了销路,并迅速风靡了世界。
1979年,日本又发明了酸奶粉。
饮用时只需加入适量的水,搅拌均匀,即可得到美味酸奶。
简便的酸奶制作方法:
将牛奶烧开,倒入洗净不带油渍的容器内,加糖。
待牛奶放至温热时,将一小盒原味酸奶倒入搅匀,盖上容器盖,放置六小时左右就做成了。
酸奶做成后放入冰箱冷藏室内,吃起来效果更好,同时酸奶不至于越变越酸。
1.2酸奶的市场研究
1.2.1全国城镇居民乳制品购买量
为了比较近年来城镇居民人口购买乳制品(包括酸奶、奶粉、鲜奶)的情况,查阅文献【1】,将1995年-2008年全国城镇居民平均每人全年购买乳制品的情况统计如表。
表1全国城镇居民家庭平均每人全年酸奶购买量
表2全国城镇居民家庭平均每人全年奶粉购买量
表3全国城镇居民家庭平均每人全年鲜奶购买量
现将全国城镇居民平均每人全年购买乳制品的情况统计表中1995年-2008年总平均量一列绘制成图,如4图。
由图4可以看出,全国城镇居民平均每人全年购买鲜奶量高于酸奶,高于奶粉。
1.2.2全国城镇乳制奶制品市场零售价格分析
为了了解全国城镇乳制奶制品市场零售价格走势,查阅相关文献【2】,将2005-2010年全国城镇乳制奶制品市场零售价格走势绘制成图,如5图。
图5全国城镇市场鲜奶价格走势,按季度(2005-2010)
与鲜奶相比,酸奶零售价格的涨幅略小些。
根据国家统计局提供的相关数据,2010年第1、2、3季度,全国城镇市场酸奶消费价格大致为7.93元/千克、8.01元/千克和8.07元/千克,同比分别上涨5.53%、5.67%和5.91%【2】。
1.2.3大中城市酸奶生产量
为了了解全国几个大中城市酸奶生产量的情况,查阅相关文献【3】,列出情况如表。
表4全国几个大中城市酸奶生产量
现将全国几个大中城市城市2007生产量的情况统计表中的数据绘制成图,如6图。
由图可以看到,上海2006-2008年对酸奶的需求量在全国范围内最大,次之的是天津、南京等。
1.2.4不同口味酸奶市场占有率
为了了解不同口味酸奶市场占有情况,查阅相关文献【4】,列出情况如表。
表5不同口味酸奶市场占有情况
类别
2000(%)
2003(%)
2004(%)
原味酸奶
53.46
59.49
60.2
传统酸奶
30.65
25.82
24.53
果味酸奶
13.38
9.02
8.24
果粒酸奶
2.51
5.67
7.03
现将不同口味酸奶市场占有情况统计表中的数据绘制成图,如7图。
由图可以看到,不同口味酸奶市场占有情况是原味酸奶市场占有率最大,次之是传统、果味、果粒酸奶。
1.3生物发酵技术制酸奶的意义
发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。
人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子;
酸奶为纯绿色食品,酸奶是以新鲜全脂牛奶为原料,经乳酸菌发酵制成的乳制品。
除具有鲜牛奶的营养价值外,因内含乳酸菌并在发酵过程中产生乳酸及B族维生素(B2.B6.B12)等,可促进人体消化呼吸,提高人的免疫力,长期饮用即可保证钙质的需求,又可健肠胃,调节人体代谢,提高人的抗病能力,使人健康长寿,对儿童、老年人尤佳。
随着冰箱的普及和冷链系统的推广,随着我国人民消费水平和文明素质的提高,随着健康理念的流行,酸奶产量以年平均25%的速度增长,已经成为我国第一大发酵乳制品,是最具盈利和发展潜力的产业。
总之,利用生物发酵技术制酸奶是一种环保健康、收益较好的方法。
2.现有生产酸奶的方法
2.1工艺生产简介
2.1.1原料鲜奶的质量要求
(1)固形物含量:
鲜奶总干物质含量不得低于11.5%,其中非脂干物质不得少于8.5%,否则会影响蛋白质的凝乳作用。
(2)鲜奶中残留抗生素的检测:
抗生素污染会使乳酸菌生长受到限制,因此决不能使用抗生素污染的鲜奶为原料。
(3)白细胞检测:
白细胞含量常常会影响鲜奶的质量。
(4)杂菌检测:
霉菌、酵母菌、芽孢杆菌、大肠杆菌等等杂菌会影响鲜奶原料的质量。
2.1.2原料乳的处理
(1)牛乳的净化:
利用的别设计的离心机出去牛乳中的白细胞和其他肉眼可见的异物。
(2)脂肪含量标准化:
用分离机对牛乳进行脱脂,在加入少量稀奶油,是调制如脂肪含量标准化。
(3)配料:
1)奶粉的添加:
加入1%~3%的奶粉调节非脂干物质。
2)蔗糖的添加:
加入4%~8%的蔗糖调节酸奶的口感。
(4)均质:
将调制奶加热到60°
,与均质机中,8~10Mpa压力下均质。
(5)灭菌:
采用高温巴氏杀菌法,90~95℃保持5min杀菌。
2.1.3接种
向43~45℃的灭菌原料奶中加入工作发酵剂,一般量为2%~3%,工作发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌,比例为1:
1或2:
1。
2.1.4分装
酸奶发酵后不能受到机械振动,因此,必须先分装再发酵。
2.1.5发酵
将分装好的牛乳至于发酵架中发酵,温度保持在40~43℃。
一般发酵3~6小时。
2.1.6冷却
发酵完成后,用冷风迅速冷却到10℃左右,防止发酵过度使酸度过高影响口感。
2.1.7冷藏和后熟
经冷却的酸奶放在-1~0℃冷藏室中保存。
2.2酸奶生产工艺流程简图
酸奶生产工艺流程如图8。
图8酸奶生产工艺流程
2.3工厂总平面图设计
工厂总平面设计如图9。
图9工厂总平面图
2.4现有制酸奶的方法
2.4.1甘薯制酸奶【5】
用甘薯与鲜奶配合发酵制成的甘薯酸奶,既有甘薯的特有甜味,还增加了酸奶纤维素、维生素和多种微量元素,为甘薯的加工寻得了一条新途径。
一、甘薯浆的制备。
取新鲜肥大、无霉变病变、无机械损伤的甘薯洗净,煮沸3~5分钟,打浆备用。
二、配方。
甘薯浆40%、鲜牛奶60%、蔗糖6%、接种物4%、复合稳定剂(琼脂:
黄原胶:
单甘酯=0.2%:
0.05%:
0.05%)0.3%。
三、调配、均质、杀菌、冷却。
按配方要求加入适量的牛奶、糖、复合稳定剂,用均质机均质两遍,在90℃的温度下杀菌15分钟,然后迅速冷却至40℃。
四、接种、前发酵、后发酵。
接种杆菌与球菌(1:
1)的混合菌种在40℃下发酵6小时,再置于0℃~5℃的环境中发酵16小时,即可得到口感细腻、营养丰富的酸奶。
2.4.2红薯制酸奶
用红薯与鲜奶配合发酵制成红薯酸奶,有红薯的特有香味,还增加了酸奶纤维素、维生素和多种微量元素,减少脂肪含量,既可达到动植物营养互补,又能降低生产成本。
为红薯加工寻得一条新途径。
1、红薯浆的制备:
取新鲜肥大、无霉变病变、无机械损伤的红薯洗净,在95e~100e下煮沸3~5分钟,打浆备用。
2、配方:
红薯浆40%、鲜牛奶60%、蔗糖6%、接种物4%、复合稳定剂(琼脂:
还原胶:
单甘酯=0.2%:
0.05%:
0.05%)0.3%。
3、调配、均质、杀菌、冷却:
按配方要求加入适量的牛奶、糖、复合稳定剂,用均质机在25MPa下均质两遍,在90e下杀菌15分钟,然后迅速冷却至40e。
4、接种前发酵、后发酵:
接种杆菌与球菌(1:
1)的混合菌种在40e下发酵6小时,再置于0~5e的环境中16小时进行后发酵,即可得到具有红薯香味和奶香味、口感细腻、营养丰富的凝固型酸奶。
2.4.3凝固型紫红薯制酸奶【6】
紫红薯又叫黑红薯,薯肉呈紫色至深紫色。
它除了具有普通红薯的营养成分外,还富含硒元素和花青素。
花青素属黄酮类物质,自然状态下多以花色苷的形式存在,具有很强的抗氧化活性,是一种优良的天然抗氧化剂和自由基清除剂[1-2],能够减少冠心病、癌症和脑血管疾病的发病几率。
紫红薯的营养丰富,且具有良好的保健功能,是当前无公害、绿色、有机食品中的首推保健食品。
我国紫红薯资源较为丰富,但食用方法单一,加工利用水平也较为低。
将紫红薯制备成凝固型酸奶,旨在为紫红薯的开发利用提供一条新渠道。
2.4.3.1材料
脱脂奶粉:
伊利脱脂奶粉;
菌种:
保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌,广东海洋大学食品科技学院发酵工程实验室保藏;
白糖:
优质白砂糖;
紫红薯:
无霉变、无虫蛀、无发芽、新鲜的紫红薯。
2.4.3.2主要仪器与设备
电热恒温培养箱,恒温水浴锅,灭菌锅,超净工作台,打浆机,电子天平,冰箱。
2.4.3.3工艺流程
水
↓
紫红薯→清洗→去皮→切块→打浆→加奶粉,糖→搅拌→巴氏灭菌→冷却→接种→发酵→冷却→冷藏→成品
2.4.4山芋、牛奶混合发酵制酸奶【7】
用山芋和牛奶混合乳酸发酵制取酸奶,由于山芋中含有胡萝卜素、维生素C、淀粉、纤维素等,使酸奶的营养大为提高,且明显改善酸奶的风味。
2.4.4.1生产工艺流程
山芋
烘烤
山芋泥(糊)加均质后的牛奶和脂肪,可再加明胶、蔗精
混合
搅拌
杀菌
冷却
接种
发醉培养
成品。
2.4.4.2操作要点
1)预处理
挑选无虫害、无霉烂的山芋,洗净,190℃烘烤1.5小时,去皮,捣成糊状,糊含水约65%。
2)混合、杀菌
1-2%脂肪与奶混合,均质后,与山芋泥混合。
山芋泥添加量为12-16%。
在涡轮式搅拌器的最大转速下(500r.p.m)搅拌6min,于沸水浴中轻轻搅拌至85℃以上,取出,冷却至40℃左右。
必要时,可添加约4%的蔗糖和月0.4%的明胶,以改善风味和防止凝块坍塌及乳清分离。
山芋和糖量添加过多,会使产品颜色变深,光泽度降低。
3)接种
采用双菌种混合发酵,即嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:
1混合,接种量3%,发酵时间6-8小时。
若将酸奶经冷冻干燥后作为发酵剂,接种量为0.2%左右,培养时间为8-10小时,转入4℃冷却。
4)产品质量要求
本品为乳黄色,有光泽,色泽均匀一致,凝块均匀细腻,无气泡,无乳清分离,酸度在0.86-0.89%左右,pH4.1-4.2。
2.4.5一种自制酸奶的方法
原料:
纯牛奶500ml(奶粉冲的也可以,但是像三鹿等牌子的全脂甜奶粉冲的不行,最好是伊利的无糖全脂奶粉)原味酸奶125ml(作菌种用,一定要是原味的)。
工具:
电饭锅、带盖瓷杯、勺子、微波炉(也可以用其他方法加热牛奶,但用微波炉不仅速度快,而且加热温度好掌握)。
制作方法:
1.将瓷杯(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加水煮开10分钟消毒(其它方法也行,关键是要杯子消毒)2.将杯子取出倒入牛奶(7分满,牛奶如果是新开封的,本身已消毒得很好,可以不用煮开消毒),将牛奶放入微波炉加热,以手模杯壁不烫手为度。
如果是塑料袋装的牛奶,最好煮开后晾至不烫手,再做下一步。
3.在温牛奶中加入酸奶,用勺子搅拌均匀,盖盖。
4.将电饭锅断电,锅中的热水倒掉,将瓷杯放入电饭锅,盖好电饭锅盖,上面用干净的毛巾或其他保温物品覆盖,利用锅中余热进行发酵。
8-10小时后,低糖酸奶就做好了,如果是晚上做的,第二天早晨就能喝到美味的酸奶了,成功的酸奶呈半凝固状,表面洁白光滑,没有乳清(淡黄色透明液体)析出,闻之有奶香味,如不怕胖又喜欢甜食,可在吃前加砂糖。
不可在发酵前放糖。
自制酸奶由于不能密封,所以储存时间也要比市场上卖的时间短,放在冰箱里只可以储存2-3天,随做随喝更好啊。
注意事项:
1.所用菌种酸奶不可以用加入果料的,更不可用果味酸奶。
2.牛奶加热的温度如过高,会杀死酸奶中的乳酸菌造成发酵失败,如温度过低又会造成发酵缓慢,以摸着不烫手为度(微波炉加热常常会造成受热不均,应该用勺子搅拌一下再试温度)。
3.不可用电饭锅的保温档进行发酵,因为保温的温度过高,保温发酵时,电饭锅必须断电。
如果在冬天制酸奶,可以把瓷杯放在暖气上发酵。
4.发酵容器用带盖瓷杯最好,硬塑料杯子也可,但如被子质量不过关的话,加热消毒时容易变形。
盖子很重要,乳酸菌是厌氧菌,无氧环境更有利于发酵。
5.容器消毒最好不用消毒液,因为如果冲洗不干净,会杀死乳酸菌,使发酵失败。
加热消毒是最安全的方法。
6.有抗奶(含有抗生素)不适合作制作酸奶的原料。
7.菌种酸奶因为质量不稳定偶尔也会造成发酵失败。
2.4.6瓶装奶的制法
酸奶为纯绿色食品,它是由牛奶经乳酸菌发酵制成的,除具有鲜牛奶的营养价值外,因内含乳酸菌并在发酵过程中产生乳酸及B族维生素(B2.B6.B12)等,可促进人体消化呼吸,提高人的免疫力,长期饮用即可保证钙质的需求,又可健肠胃,调节人体代谢,提高人的抗病能力,使人健康长寿,对儿童、老年人尤佳。
因此已被越来越多的人所青睐。
下面介绍瓶装酸奶的制作方法:
一、制作酸奶所用的仪器、材料
灭菌设备、发酵罐或发酵室、加热罐、紫外线灯、玻璃瓶或瓷瓶或专用纸盆、鲜牛奶、白糖、乳酸菌种(保加利亚杆菌与嗜热链球菌)等。
二、制作步骤
1.玻璃瓶等消毒灭菌。
玻璃瓶在灭菌器内灭菌半小时,如用蒸锅灭菌需45分钟,接种室内需紫外线灭菌50分钟,接种工具在高压蒸汽灭菌器内灭菌30分钟。
2.牛奶灭菌。
把鲜牛奶装入加热罐,并加入10—12%的白糖,在85—90℃下灭菌30分钟或用其它方法灭菌。
无论采用哪种方法以不破坏牛奶原有营养成分为佳,灭菌后冷却。
在灭菌前或灭菌过程中最好除去上层油脂,使牛奶脱脂。
3.接种。
把温度低于43℃的灭菌牛奶分装于灭好菌的玻璃瓶中,按牛奶2%—4%的接种量在接种室内接种并搅拌均匀,注意罐装要满,不留空隙,接好后立即封口,以保证乳酸发酵的厌氧条件。
然后再送入0—5℃的冷藏室内进行冷藏后熟8-10小时,即可上市销售。
经后熟酸乳因含酯类,具有特殊的芳香气味。
冷藏的作用一方面可防止酸度增加,防止杂菌污染,另一方面可使质地结实,乳清回收,从而使酸乳质量的稳定性大为提高。
在整个过程中要注意无菌操作,工作人员要穿无菌工作服,戴无菌手套、口罩,手要清洗干净,不可不戴口罩就接种以防杂菌污染。
图10酸奶
4.质量标准。
优质酸乳外观呈乳白色或稍带黄色,表面光滑,凝乳结实,组织细腻,质地均匀,允许有少量乳清析出,无气泡,酸甜适度,不得有辛辣味及其它异味。
如果酸乳中有气泡或瓶盖上鼓或有辛辣味及其它异味,说明鲜乳在发酵过程中已被杂菌污染不能食用。
如生产种(发酵剂)出现以上情况,坚决不能用于生产,以防造成不必要的损失。
如在适温下超时,乳凝很少、乳清分离,甚至不乳凝,出现大量悬浮物并出现臭味,说明菌种衰退严重或菌种已被杂菌污染,应停止使用。
如菌种衰退,可把衰退的菌种在斜面培养基上培养,进行提纯复壮,再进行繁殖,即可得到优良的生产种。
如家庭自制,夏季30℃以上的室温即可。
只不过乳凝时间要长一些,室温越高,乳凝时间越短。
方法是洗净粗口玻璃瓶或瓷瓶(罐头瓶因口太大易发生杂菌污染不能使用),装满牛奶,用洁净的双层塑料薄膜盖住瓶口,并用线绳捆好,线绳捆扎要松,因在加热过程中瓶内会产生很多蒸汽,如捆扎太紧,薄膜就会鼓破,易发生污染。
把装有牛奶的玻璃瓶放入锅内煮沸30分钟,水浸没牛奶面为宜,不要盖锅盖,然后取出冷却到手背触及不烫手时即可倒人2%—4%的市场销售的新鲜纯酸奶,如佳宝牌纯酸奶,勤农牌纯酸奶等。
加入买来的酸奶后立即把塑料膜扎紧,以保证瓶内的无氧环境。
室温下10小时后,鲜奶乳凝如同豆腐脑,酸奶即成。
把酸奶瓶放入0—5℃的冰箱中冷藏2—4小时,即可食用,白糖可在灭菌时加入,也可在吃时加入,量以个人口味而定,也可不加。
可在作时单独作一小瓶,如乳凝很好,可留作菌种,但不能多次使用,因家中无法保证无菌操作,菌种放入冷藏室即可。
如瓶口薄膜上鼓,里面有气体产生,说明已进入产气菌,只可食用,不能再留作菌种。
酸奶是以新鲜全脂牛奶为原料,经乳酸菌发酵制成的乳制品。
5.注意事项。
1.原料鲜奶必须选用不含抗菌素,不含防腐剂,脂肪含量不低于3%,非脂干物质大于8.5%,酸度小于0.16%的新鲜牛奶为原料。
2.加糖加糖量一般控制在5%-10%之间。
3.杀菌将称重后的鲜奶按比例加入上等白糖煮沸3min,过滤。
4.降温、接种将煮沸过滤后的牛奶迅速降温到38-42℃后接入乳酸菌种。
5.发酵、冷却及成品抽样检验接入乳酸菌种后的鲜奶装瓶后及时封口36-38℃恒温发酵4-6h。
发酵后期随时抽样检查半成品的酸度和凝固情况,酸度以0.58为佳。
经检查确认酸度和凝固都达到要求即可停止发酵,小心取出先在室内自然冷却至室温,再移入2-6℃冰箱中冷却,可以防止发酵过度,有助于酸奶凝固。
最后抽样进行成品检验。
图11瓶装奶
2.4.7益生菌
益生菌是指有益于人类的生命和健康的一类肠道生理细菌,如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等乳酸菌。
目前市面上各种酸奶制品品种繁多,有凝固型的、搅拌型的,还有加入不同的果汁、酸甜可口、适应各人不同口味的果汁型酸奶。
不管是何种酸奶,其共同的特点都是含有乳酸菌。
这些乳酸菌在人体的肠道内繁殖时会分泌对人体健康有益的物质,因此酸奶对人体有较多的好处:
减肥,保健等。
2.5老酸奶的制法
传统意义上的老酸奶,叫凝固型酸奶,呈现固态。
随着消费者对口感的要求越来越高,在普通酸奶的基础上,人们添加了多一点的凝胶剂或增稠剂,就成了“老酸奶”。
严格意义上来说,市面上的“老酸奶”产品,应当叫做“酸奶冻”。
目前市场上的酸奶制品分为凝固型和搅拌型两种,“老”酸奶就属于凝固型。
两种类型酸奶由于制作方法不同,导致口感上的不同,不过所遵循的国家标准都是一样的。
就营养价值方面,老酸奶"
的蛋白质和脂肪含量可能会稍微高一点,除此之外,两种酸奶并没有明显差异。
制作方法
(1)原料
纯牛奶500mL\原味酸奶125mL或乳酸菌5g
(2)仪器
(3)工艺流程
原料乳验收→预处理→加糖→预热杀菌→降温、接种→发酵、冷却及成品抽样检验
(4)制作步骤
①仪器消毒
玻璃瓶等消毒灭菌。
②原料乳验收和预处理
鲜奶必须选用不含抗菌素,不含防腐剂,脂肪含量不低于3%,非脂干物质大于8.5%,酸度小于0.16%的新鲜牛奶为原料。
合格的奶要进行过滤和净化等处理。
糖加糖量一般控制在10%—12%之间。
③脱脂
牛奶灭菌。
把鲜牛奶装入加热罐,并加入10—12%的白糖,在85—90℃下灭菌30分钟或用其它方法灭菌。
④降温、接种
把温度低于43℃的灭菌牛奶分装于灭好菌的玻璃瓶中,按牛奶2%—4%的接种量在接种室内接种并搅拌均匀,注意罐装要满,不留空隙,接好后立即封口,以保证乳酸发酵的厌氧条件。
⑤抽样检验
家庭自制的方法
1、夏季30℃以上的室温即可。
2、洗净粗口玻璃瓶或瓷瓶(罐头瓶因口太大易发生杂菌污染不能使用)。
3、装满牛奶,用洁净的双层塑料薄膜盖住瓶口,并用线绳捆好,线绳捆扎要松,因在加热过程中瓶内会产生很多蒸汽,如捆扎太紧,薄膜就会鼓破,易发生污染。
4、把装有牛奶的玻璃瓶放入锅内煮沸30分钟,水浸没牛奶面为宜,不要盖锅盖。
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