畜产品加工学
第八章 发酵乳制品
? 一, 发酵乳的定义
根据国际乳品联合会( IDF) 1992年发布的
标准,发酵乳的定义为:乳或乳制品在特
征菌的作用下发酵而成的酸性凝乳状产品。
在保质期内,该类产品中的特征菌必须大
量存在,并能继续存活和具有活性。所有
原料乳或乳制品可以不经均质,但必须经
过巴氏杀菌。
发酵乳制品有,
? 酸乳、双歧杆菌发酵乳、保加利亚乳杆菌
发酵乳、嗜酸乳杆菌发酵乳、酸牛乳酒、
活性乳饮料以及干酪、酸性奶油等。
二、酸乳的营养价值
( - ) 与原料乳有关的营养价值
? 1,极好生理价值的蛋白质
由于在发酵过程中, 乳酸菌产生蛋白质水解酶, 使原料
乳中部分蛋白水解, 原料乳的酸化使其酪蛋白凝结, 结
果使酸乳的蛋白质比牛乳中的蛋白质在肠道中释放速度
更慢, 更稳定 。
? 2,更多易于吸收的钙质
发酵后, 原料乳中的钙被转化为水溶形式, 更易被人体
吸收利用 。
? 3,维生素
酸乳中主要含有 B族维生素 ( 维生素 B1,维生素 B2,维
生素 B6) 和少量脂溶性维生素 ( 用脱脂乳粉生产的酸乳
除外 ) 。
(二)酸乳所特有的营养价值
? 1,减轻, 乳糖不耐受症,
? 牛乳经发酵制成酸乳时, 一部分乳糖水解
成半乳糖和葡萄糖, 后者再被转化成乳酸 。
因此, 酸乳中的乳糖含量与牛乳相比相对
较少 。 另外, 根据国际乳品联合会 1984年
的研究结果, 酸乳中的活菌直接或间接地
具有乳糖酶活性, 因此摄人酸乳可以减轻
喝牛乳时出现的乳糖不耐受症 。
2.调节人体肠道中的微生物菌
群平衡
乳酸菌虽无法在肠道中长期存活, 但在摄入酸乳后
的几个小时内的作用仍是不可质疑的 。 也就是说
当乳酸菌经过消化道时仍起着抗菌和防腐作用 。
事实上, 现已证明酸乳中的菌株产生许多抗菌物
质, 从而抑制多种致病菌在人体内的增殖 。 同时
酸乳中的乳酸菌也在肠道中营造了一种不利于一
些致病菌增殖的环境, 从而协调人体肠道中微生
物菌群的平衡, 改善消化过渡时间 。
3.降低胆固醇水平
? 有一项研究表明, 当一组志愿者在 15d内每天进食脱脂
酸乳时, 15d后, 他们的血液中胆固醇水平下降了 6% -
12% 。 与此同时, 他们体内的钙含量上升了 80% 。 另一
项研究则表明:无论是进食酸乳还是非发酵酸乳都对人
体内的总胆固醇水平无影响 。
? 事实上, 大量进食酸乳可以降低人体胆固醇水平, 但
少量摄入酸乳的影响结果则很难判断 。 并且乳中其他组
成 ( 如钙或乳精 ) 也并不增加血液中的胆固醇含量 。 可
能参与影响人体内胆固醇含量 。
( 三)其他有待进一步验证的特性
? ( 1) 有助生长曾有报道说动物摄入酸乳时比摄入其他
乳品时长得快 。 但也有人研究表明并无差别, 尤其是对
幼畜无影响 。
? ( 2) 益生作用, 将乳酸菌溶入动物饲料配方中观察其
影响的研究已经进行了多年 。 这些研究表明乳酸菌有益
生作用, 即可改善动物的驯养机能 。 乳酸菌的益生作用
与所用菌株, 摄入菌量和摄入周期有关 。
? ( 3) 与长寿的关系最早将酸乳与人类长寿联系在一起
的是诺贝尔奖获得者梅契尼柯夫 。 有一项研究表明发酵
乳可以延长老鼠的寿命 。 近年来的研究结果使人们认为
酸乳对人体肠道中的菌群的协调作用可能有助人类预防
某些疾病, 从而延长人的寿命 。 但这一切还有待于进一
步验证 。
三、发酵乳的营养价值
? 发酵乳也是利用牛乳为主要原料进行特征
菌发酵生产的多数呈酸性凝乳状的产品 。
发酵乳除具有与酸乳产品相类似的营养价
值外, 还有特殊的保健作用 。
(-)酸牛乳酒
? 作为一种传统发酵乳, 并在欧洲中部及东部地区
作为日常食品, 酸牛乳酒是一种由牛乳在复合菌
和酵母混合作用下发酵而成的乳饮料 。 酸牛乳酒
有益健康的作用可以在许多文献中找到 。 人们将
酸牛乳酒用来辅助治疗动脉粥样硬化, 过敏症和
肠胃不适症等 。
最新研究表明, 酸牛乳酒可以对动物起到抗菌, 增
加免疫力 。 抗肿瘤和降低胆固醇的作用, 而其对
人体的上述作用还有待进一步研究 。
(二)双歧杆菌发酵乳
? 双歧杆菌是人出生几天后肠道中自然存在的细菌, 在母
乳喂养的婴儿体内, 其含量尤其多 。 许多研究表明, 双
歧杆菌具有下述有益健康的作用 。
① 改善轻度便秘症状 。
② 提高肠道中双歧杆菌数量 。
③ 预防腹泻 。
④ 提高免疫功能 。
⑤促进并改善蛋白质及维生素的代谢。
⑥ 增强对腐败菌的抗菌能力 。
⑦ 减少腐败菌产生的氨和胺因影响肝功能造成的代谢紊
乱 。
(三)干酪乳杆菌发酵乳
? 干酪乳杆菌也是人体内自然存在的一种菌, 其生
理作用有,
① 治疗腹泻 。
② 调节肠道微生物菌群已有研究表明干酪乳杆菌
发酵乳可以降低成人体内某些结肠酶 ( β一葡糖苷
酸酶, 苷氨胆酸还原酶和硝基还原酶 ) 的活力,
但食用酸乳的人体内未发生类似现象, 从而推断
出干酪乳杆菌具有这一功能 。
③ 增强免疫功能 。
(四)嗜酸乳杆菌发酵乳
嗜酸乳杆菌也是人体肠胃中自然存在的一种菌, 由于这
种菌抗胃酸和胆酸, 故它可以活着通过胃和小肠, 并且
其存活率高于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 。 嗜酸乳杆
菌发酵乳的生理作用表现为,
① 改善肠道微生物菌群 。
② 促进营养物质的有效利用, 增加体重 。
③ 增强 β一乳糖苷酶的活性, 克服, 乳糖不耐受症, 。
④ 降低胆固醇 。
⑤ 增强肌体免疫功能 。
⑥ 抑制癌症的发生 。
第一节发酵剂
一, 概念及种类
1,概念发酵剂是指生产酸乳制品及乳酸菌制剂时所用
的特定微生物培养物 。
2,种类通常用于乳酸菌发酵的发酵剂可按下列方式分
类 。
( 1) 按制备过程分类
① 乳酸菌纯培养物 。 即一级菌种, 一般多接种在脱脂乳,
乳清, 肉汁或其他培养基中, 或者用冷冻升华法制成一
种冻干菌 。
② 母发酵剂 。 即一级菌种的扩大再培养, 它是生产发酵
剂的基础 。
③ 生产发酵剂 。 生产发酵剂即母发酵剂的扩大培养, 是
用于实际生产的发酵剂 。
( 2)按使用目的分类
① 混合发酵剂 。 含有两种或两种以上菌的发
酵剂, 如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按
1:1或 1:2的比例添加 。
② 单一发酵剂 。 只含有一种菌的发酵剂 。
二、主要作用及菌种的选择
? 1,发酵剂的主要作用乳酸发酵;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;产生益生素 。
? 2.菌种的选择菌种的选择对发酵剂的质
量起着重要作用,应根据生产目的不同选
择适当的菌种。选择时以产品的主要技术
特性,如产香性、产酸力、产黏性及蛋白
水解力作为发酵剂菌种的选择依据。
三、发酵剂的制备
? 1,菌种的复活及保存菌种通常保存在试管
或安颔瓶中, 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 。 但在长期移植过程
中, 可能会有杂菌污染, 造成菌种退化或
菌种老化, 裂解 。 因此, 菌种须不定期的
纯化, 复壮 。
2.母发酵剂的调制
? 将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, 放人恒温箱中进行
培养 。 凝固后再移入灭菌脱脂乳中, 如此
反复 2~ 3次, 使乳酸菌保持一定活力, 然
后再制备生产发酵剂 。
3.生产发酵剂的制备
? 将脱脂乳, 新鲜全脂乳或复原脱胎乳 ( 总固形物
含量 10% ~ 12% ) 加热到 90℃, 保持 30~ 60min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 108~ 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% 。
乳酸菌发酵剂的质量
? 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 。
第二节酸乳加工
? 一, 酸乳概念和种类
1.概念 酸乳( Yoghurt) 是指在乳中接
种保加利亚杆菌和嗜热链球菌,经过乳酸
发酵而成的凝乳状产品,成品中必须含有
大量相应的活菌。
2.种类
? ( 1) 按成品的组织状态分类
? ① 凝固型酸乳 。 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 。
? ② 搅拌型酸乳 。 发酵后的凝乳在灌装前
搅拌成熟稠状组织状态 。
( 2)成品口味分类
? ① 天然纯酸乳 。 产品只由原料乳和菌种发酵而成, 不
含任何辅料和添加剂 。
? ② 加糖酸乳 。 产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成 。
在我国市场上常见 。
? ③ 调味酸乳 。 在天然酸乳或加糖酸乳中加入香料而成 。
酸乳容器的底部加有果酱的酸乳称为圣代酸乳 。
? ④ 果料酸乳 。 成品是由天然酸乳与糖, 果料混合而成 。
? ⑤ 复合型或营养健康型酸乳 。
? ⑤ 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 。
( 3)加工工艺分类
? ① 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 。
? ② 冷冻酸乳 。 在酸乳中加入果料, 增稠剂或乳化剂,
然后将其进行冷冻处理而得到的产品 。
? ③ 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 。
? ④ 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 。
(二)原辅料要求及预处理
1.原料乳的质量要求用于制作发酵剂的乳和
生产酸乳的原料乳必须是高质量的,要求
酸度在 18T以下,杂菌数不高于 500,000ful
/ ml,乳中全乳固体不得低于 11.5%。
2.酸乳生产中使用的原辅料
脱脂乳粉用作发酵乳的脱脂乳粉要求质量高、
无抗生素和防腐剂。
3.配合料的预处理
? ( 1) 均质 均质处理可使原料充分混匀, 有利
于提高酸乳的稳定性和稠度, 并使酸乳质地细腻,
口感良好 。 均质所采用的压力一般为 20~ 25MPa。
? ( 2) 杀菌目的在于:杀灭原料乳中的杂菌,确
保乳酸菌的正常生长和繁殖;钝化原料乳中对发
酵菌有抑制作用的天然抑制物;使牛乳中的乳清
蛋白变性,以达到改善组织状态,提高黏稠度和
防止成品乳清析出的目的。杀菌条件一般为:
90~ 95℃, 5min。
三、质量控制
? ( 1) 凝固性差 酸乳有时会出现凝固性差
或不凝固现象, 黏性很差, 出现乳清分离 。
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, 从而导致发酵
不利 。 凝固性差 。
② 发酵温度和时间 。
③ 噬菌体污染 。
⑤ 加糖量 。
( 2)乳清析出
? ①原料乳热处理不当。
? ②发酵时间。
? ③其他因素 。
( 3)风味不良
? ①无芳香味。主要由于菌种选择及操作工
艺不当所引起。
? ②酸乳的不洁味。主要由发酵剂或发酵过
程中污染杂菌引起。
? ④原料乳的异味。
( 4)表面霉菌生长
? 酸乳贮藏时间过长或温度过高时,往往在
表面出现有霉菌。
( 5)口感差
? 采用高酸度的乳或劣质的乳粉生产的酸乳
口感粗糙,有砂状感。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。
搅拌型酸乳的加工及质量控制
? 工艺要求搅拌型酸乳的加工工艺及技术要
求基本与凝固型酸乳相同, 其不同点主要
是搅拌型酸乳多了一道搅拌混合工艺, 这
也是搅拌型酸乳的特点, 根据加工过程中
是否添加果蔬料或果酱, 搅拌型酸乳可分
为天然搅拌型酸乳和加料搅拌型酸乳 。
第三节 干酪加工
? 干酪定义,
? 1,天然干酪 以乳、稀奶油、部分脱脂乳、
酪乳或混合乳为原料,经凝乳后,排出乳
清而获得的新鲜或经微生物作用而成熟的
产品,允许添加天然香辛料以增加香味和
滋味。
2、融化干酪
? 用一种或一种以上的天然干酪,添加食品卫生标
准所允许的添加剂(或不加添加剂),经粉碎、
混合、加热融化、乳化后而制成的产品,含乳固
体 40%以上。此外,还有下列两条规定,1.允
许添加稀奶油、奶油或乳脂以调整脂肪含量
2.添加的香料、调味料及其他食品,必须控制在
乳固体的 1/ 6以内。不得添加脱脂奶粉、全脂奶
粉、乳糖、干酪素以及不是来自乳中的脂肪、蛋
白质及碳水化合物。
3、干酪食品
? 用一种或一种以上的天然干酪或融化干酪,
添加食品卫生标准所规定的添加剂(或不
加添加剂),经粉碎、混合、加热融化而
制成的产品。产品中干酪数量须占 50%以
上。
二、天然干酪的加工工艺
? (-)工艺流程
原料乳 → 标准化 → 杀菌 → 冷却 → 加发酵剂
→ 调酸 → 添加氯化钙 → 加色素 → 加凝乳酶
→ 切割 → 搅拌 → 升温 → 排乳清 → 压榨 → 盐
渍 → 成熟 → 上色挂腊 → 包装
(二)工艺要点
? 1,原料乳的预处理生产干酪的原料乳, 必须经过
严格的检验, 要求抗生素检验阴性等 。 除牛奶外也
可使用羊奶 。 检查合格后, 进行原料乳的预处理 。
( 1) 净乳采用离心除菌机进行净乳处理, 不仅可以
除去乳中大量杂质, 而且可以将乳中 90% 的细菌除
去, 尤其对比重较大的菌体芽孢特别有效 。
( 2)标准化为了保证每批干酪的成分均一,在加
工之前要对原料乳进行标准化处理,包括对脂肪标
准化和对酪蛋白以及酪蛋白与脂肪的比例( C/ F)
的标准化
( 3)杀菌
? 在实际生产中多采用 63~ 65℃, 30min的保
温杀菌( LTLT) 或 75℃, 15s的高温短时
杀菌( HTST)。 常采用的杀菌设备为保温
杀菌缸或片式热交换杀菌机。
2.添加发酵剂和预酸化
? 原料乳经杀菌后, 直接打入干酪槽中, 待牛乳冷却到
30~ 32℃ 后, 加入发酵剂 。
? ( 1) 干酪发酵剂的种类在制造干酪的过程中, 用来使
干酪发酵与成熟的特定微生物培养物称为干酪发酵剂 。
干酪发酵剂可分为细菌发酵剂和霉菌发酵剂 。
? ( 2)干酪发酵剂的作用通过添加发酵剂,使乳糖发酵
产生乳酸,使乳中可溶性钙的浓度升高,促进凝乳酶的
凝乳作用,而且在酸性条件下凝乳酶的活性提高,缩短
凝乳时间;有利于乳清排除;发酵剂在成熟过程中,利
用本身的各种酶类促进干酪的成熟;改进产品的组织状
态;防止杂菌的繁殖。
预酸化
? 取原料乳量 1%~ 2%工作发酵剂,边搅拌
边加入,并在 30~ 32℃ 条件下充分搅拌 3~
5min。 然后在此条件下发酵 lh,以保证充
足的乳酸菌数量和达到一定的酸度,此过
程称为预酸化。
3.酸度调整与添加剂的加入
? ( 1) 调整酸度预酸化后取样测定酸度, 按
要求用 1N的盐酸调整酸度至 0.20% ~ 0.22
% 。
? ( 2)添加剂的加入为了改善凝乳性能,提
高干酪质量,可添加氯化钙来调节盐类平
衡,促进凝块形成,黄色色素以改善和调
和颜色。氯化钙先预配成 10%溶液,100kg
原料乳中添加 5~ 20g( 氯化钙量)。
4.添加凝乳酶
? 凝乳酶的添加通常按凝乳酶效价和原料乳
的量计算凝乳酶的用量 。 用 1% 的食盐水将
酶配成 2% 溶液, 加入到乳中后充分搅拌均
匀 。 在 32℃ 条件静置 40min左右, 即可使乳
凝固 。
5.凝块切割
? 当乳凝块达到适当硬度时,要进行切割以
利于乳清脱出。正确判断恰当的切割时机
非常重要,如果在尚未充分凝固时进行切
割,酪蛋白或脂肪损失大,且生成柔软的
干酪;反之,切割时间迟,凝乳变硬不易
脱水。
6.凝块的搅拌及加温
? 整个升温过程中应不停地搅拌,以促进凝
块的收缩和乳清的渗出,防止凝块沉淀和
相互粘连。在升温过程中应不断地测定乳
清的酸度以便控制升温和搅拌的速度。
7.乳清排除
? 乳清排除时期对制品品质大有影响。乳清
由干酪槽底部通过金属网排出。排除的乳
清脂肪含量一般约为 0.3%,蛋白质 0.9%。
若脂肪含量在 0.4%以上,证明操作不理想,
应将乳清回收,作为副产物进行综合加工
利用。
8.堆积
? 乳清排除后, 将干酪粒堆积在干酪槽的一
端或专用的堆积槽中, 上面用带孔木板不
锈钢板压 5~ 10min,压出乳清使其成块,
这一过程即为堆积 。
? 9.成型压榨 将堆积后的干酪块切成方砖
形或小立方体,装入成型器中。在内衬网
成型器内装满干酪块后,放人压榨机上进
行压榨定型。
10.加盐
? 加盐的目的在于改进干酪的风味、组织和
外观,排出内部乳清或水分,增加干酪硬
度,限制乳酸菌的活力,调节乳酸生成和
干酪的成熟,防止和抑制杂菌的繁殖。加
盐的量应按成品的含盐量确定,一般在 1.5
%~ 2.5%范围内。加盐的方法有三种:①
干腌法 ;② 湿腌法;③混合法
11.干酪的成熟
? 将生鲜干酪置于一定温度( 10~ 12℃ )和
湿度(相对湿度 85%~ 90%)条件下,在
乳酸菌等有益微生物和凝乳酶的作用下,
经一定时期( 3~ 6个月),使干酪发生一
系列物理和生物化学变化的过程,称为干
酪的成熟。成熟的主要目的是改善干酪的
组织状态和营养价值,增加干酪的特有风
味。
12.上色挂蜡
? 为了防止霉菌生长和增加美观,将前期成
熟后的干酪清洗干净后,用食用色素染成
红色(也有不染色的)。待色素完全干燥
后,在 160℃ 的石蜡中进行挂蜡。所选石蜡
的熔点以 54~ 56℃ 为宜。