发酵饮料

第十二章发酵饮料通过微生物发酵酿制而成，酒精含量在1％（v/v)以下的饮料。2第一节酸乳通过乳酸菌发酵（如酸奶）和由乳酸菌、酵母菌共同发酵（如开菲尔）制成的乳制品叫发酵乳。如：酸奶，开菲尔，发酵酪乳，酸奶油，乳酒等。一、酸乳的概念和种类（一）酸乳概念指在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳中，由保加利亚杆菌和嗜热链球菌进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量相应的活菌。3乳糖乳酸：易被吸收，并提高了P、Ca、Fe的利用。（20-30％）半乳糖：参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成。发酵中产生了B1、B2、B6、B12、烟酸和叶酸等营养物质。（二）酸乳的营养与保健作用有人饮用鲜奶时出现腹胀、腹痛、腹泻等过敏现象。乳酸菌产生的乳糖酶可降解乳糖，消除症状。酸乳中的乳酸、乳清酸、Ca及羟基戊二酸有降胆固醇作用，可预防老年人心血管疾病可使肠道有益菌群处于优势，抑制腐败细菌的生长繁殖；同时可预防便秘和腹泻。1.营养作用：2.缓解乳糖不耐症：3.降低胆固醇：4.整肠作用：5.抑菌和抗癌：嗜酸乳杆菌和双歧杆菌能产生抗菌物质，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有抑制作用；抑制3种引起癌变的酶的活性，激活巨噬细胞的吞噬力，抑制肿瘤细胞增殖。4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可以将酸乳分成不同类别。1．按成品的组织状态分类凝固型酸奶（Setyoghurt）发酵过程在包装容器中进行，成品保留凝乳状态。搅拌型酸奶（Stirredyoghurt）发酵后的凝乳在灌装前搅拌成粘稠状组织状态。饮料型酸奶：液体（三）酸奶的种类52．按成品的口味分类天然纯酸奶（Naturalyoghurt）产品只由原料乳和菌种发酵而成，不含任何辅料和添加剂。加糖酸乳（Sweetenyoghurt）产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。糖的添加量一般为6%～7%，在我国市场上常见。调味酸乳（Flavoredyoghurt）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（Sandaeyoghurt）（层状型），均匀混合的为瑞士型（混合型）。6果料酸乳（YoghurtwithFruit）成品是由天然酸乳与糖、果料混合而成。复合型或营养健康型酸乳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。这种酸奶在西方国家非常流行，人们常在早餐中食用。疗效酸乳（CurativeEffectYoghurt）包括低乳糖酸奶、低热量酸奶、维生素酸奶或蛋白质强化酸奶。韩国最近推出鸡蛋酸奶（美容、保健、杀菌）。73．按发酵工艺分类浓缩酸乳（ConcentratedorCondensedYoghurt）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（FrozenYoghurt）在酸乳中加入果料、增稠剂或乳化剂，再冷冻处理得到的产品。充气酸乳（CarbonatedYoghurt）发酵后在酸乳中加入稳定剂和起泡剂（通常是碳酸盐），经过均质处理制得的产品。充CO2气的酸乳饮料。酸乳粉（Driedyoghurt）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。制造时，在酸乳中加入淀粉或其他水解胶体再干燥处理而成。84．按菌种组成和特点分类嗜热菌发酵乳单菌发酵乳如嗜酸乳杆菌发酵乳、保加利亚乳杆菌发酵乳。复合菌发酵乳如酸乳及由酸乳的两种特征菌和双歧杆菌混合发酵而成发酵乳。嗜温菌发酵乳经乳酸发酵而成的产品。常用的菌有：乳酸链球菌属及其亚属、肠膜状明串珠菌和干酪乳杆菌。经乳酸发酵和酒精发酵而成的产品。如酸牛乳酒、酸马奶酒。91.传统用菌嗜热链球菌（Streptococcusthermothilus）保加利亚乳杆菌(Lactobacillusbulgaricus)嗜酸乳杆菌（Lactobacillusacidophilus）双歧杆菌(Bifidobacteriumbifidum)明串珠菌(Leuconostoc)双乙酰乳链球菌(Streptococcusdiacetilactis)德氏乳杆菌（Lactobacillusdilbrueckii）二、传统用菌及特性10a.嗜酸乳杆菌（Lactobacillusacidophillus）。细胞宽度约为0.75μm。b.短乳杆菌（Lactobacillusbrevis）透射电子显微照相。细胞大小为0.8×2μm。c.德氏乳杆菌（Lactobacillusdelbrueckii）扫描电子显微照相。细胞直径为0.7μm。1112（二）菌种的特性1.嗜热链球菌微需氧；G＋；40－45℃；同型乳酸发酵菌，L(＋)－乳酸；双乙酰（香味）；发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。对抗生素敏感；85℃，耐20-30min。2.保加利亚乳杆菌微厌氧；G＋；40－43℃；同型乳酸发酵菌，D(－)－乳酸；乙醛（香味）；发酵葡萄糖、果糖和乳糖，不能利用蔗糖；蛋白分解力较强；耐热差。两菌混合培养比单独培养的生长效果好133.嗜酸乳杆菌微厌氧；G＋；35－38℃；同型乳酸发酵菌，D，L(－)－乳酸；发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖；耐热差；蛋白质分解弱；对抗生素很敏感；耐胃酸和胆汁，可在肠道内存活。4.双岐杆菌专性厌氧；G＋；37℃；异型乳酸发酵菌，L(＋)－乳酸、乙酸、乙醇和二氧化碳；发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖和半乳糖；耐热差；对抗生素敏感；抗酸弱；蛋白质分解力微弱。1415（三）菌种选择标准⑴产酸程度适宜产酸力太强，会影响酸奶风味。⑵产香性好乙醛，挥发酸等是香味主要来源。⑶保健效果好产vit；抗有害菌；在肠道内定植性好等。⑷后熟性好（在酸奶保存期内酸度增加较少）16三、乳酸发酵的类型（一）同型乳酸发酵乳酸占85-98%（二）异型乳酸发酵乳酸占全部生成物的50%左右。17四、发酵剂制备（一）发酵剂的概念及种类1.发酵剂的概念（StarterCulture）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。2.发酵剂的种类（1）按制备过程分乳酸菌纯培养物（种子发酵剂）即原始菌种。通常是小试管或安瓿管，可以固态或液态，接种在脱脂乳中多次活化，使其恢复活力后使用。母发酵剂种子发酵剂的扩大培养物，多在三角瓶中培养。中间发酵剂：母发酵剂进一步扩大培养所得的种子培养物。生产发酵剂中间发酵剂的扩大培养，是用于实际生产的发酵剂。18（2）按使用目的分混合发酵剂含有两种或两种以上的菌，如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1:1或１:2比例混合的酸乳发酵剂。单一发酵剂只含有一种菌。19（二）发酵剂的主要作用及菌种的选择1.发酵剂的主要作用：①分解乳糖产生乳酸；②产生挥发性的物质，如丁二酮、乙醛等，使酸乳具有典型的风味；③降解脂肪、蛋白质，使酸乳更利于消化吸收；④抑制了致病菌的生长，酸化。2.菌种的选择根据生产目的不同选择适当的菌种。以产品的主要技术特性，如产香性、产酸力、产粘性及蛋白水解力作为选择依据。20（三）发酵剂的调制1．菌种的复活及保存从菌种保存单位购来的乳酸菌纯培养物，在无菌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周移接一次。此外，还应进行不定期的纯化处理，以除去污染菌和提高活力。2．母发酵剂的调制盛有灭菌脱脂乳的三角瓶，接种1%～2%菌种，混匀，放入恒温箱中培养，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。213．生产发酵剂（工作发酵剂）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℃、30～60min后，冷却到42℃（依菌种有别）接种母发酵剂，在酸度0.8%后冷却到4℃。此时活菌数达1×108～1×109cfumL-1。该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。接种量为1%～2%，为了缩短生产周期可加大到3%～4%，最高不超过5%。22乳酸菌发酵剂的质量，应符合下列各项指标要求：1．外观：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。2．具有优良的酸味与风味，不得有腐败味、苦味、饲料味和酵母味等异味。3．若将凝块完全粉碎后，质地均匀，细腻滑润，略带粘性，不含块状物。4．活力：按规定方法接种后，在规定时间内产生凝固，无延长凝固的现象。测定活力（酸度）时符合规定指标要求。为了不影响生产，发酵剂要提前制备，可在低温条件下短时间贮藏。（四）发酵剂的质量要求23五、酸乳生产（一）酸乳工艺流程：乳酸菌纯培养物→母发酵剂→生产发酵剂↓原料乳预处理→标准化→配料→均质→杀菌→冷却→加发酵剂灌装在零售容器内→在发酵室发酵→冷却→后熟→凝固型酸奶→在发酵罐中发酵→冷却→添加果料→搅拌→灌装→后熟→搅拌型酸奶2425（二）原辅料要求及预处理方法1．原料乳的质量要求原料乳必须是高质量的，酸度＜18ºT，杂菌数＜50万CFUmL-１，总干物质含量＞11.5％，非脂干物质＞8.5％。不得使用病畜乳如乳房炎乳和残留抗菌素、杀菌剂、防腐剂的牛乳。2．辅料（1）脱脂乳粉可提高非脂干物质含量，改善产品组织状态，促进产酸，添加量为1%～3％。（2）稳定剂一般有明胶、果胶、琼脂、变性淀粉、ＣＭＣ及复合型稳定剂，添加量0.1%～0.5%左右。26（3）糖及果料一般用蔗糖或葡萄糖，其添加量以6.5%～8%为宜。果料的种类很多，如果酱，含糖量50％左右；果肉，粒度２～８ｍｍ。273．配料的预处理（1）净化：标准离心机，除去异物和白血球等。（2）脂肪含量标准化：鲜乳中脂肪含量比较高，为了避免酸奶中有脂肪析出，需要调整至3.5％左右。–全脂乳中加脱脂剂，或加脱脂乳。–通过离心机分离出稀奶油，再在得到的脱脂乳中掺入一定量的稀奶油。（3）均质：原料配合后进行均质处理。使原料充分混匀，有利于提高酸乳的稳定性和粘稠度，且质地细腻，口感良好。（乳脂肪分散均匀，酸奶中不会出现脂肪上浮现象，防止出现稀奶油线，而成为均匀分散状态）28均质常与乳的加热同时进行，否则会引起脂肪分解，一般温度55-70℃，均质压力为15-20MPa。（4）热处理目的：杀菌；钝化原料乳中酶的活性；乳清蛋白变性，以改善组织状态，提高粘稠度和防止成品乳清析出。90～95℃，5min效果最好。29304．接种降温到最适生长温度（43-45℃）。接种量要根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比的不同而定。一般生产发酵剂，产酸活力0.7%～1.0%，接种量应为2%～4%。活力低于0.6%时，不应用于生产。常用的发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合菌种，降低杆菌的比例则酸奶在保质期限内产酸平缓，防止酸化过度，如短保质期普通酸奶，球菌和杆菌的比例应为1:l或2:l。保质期14～21d的普通酸奶，为5:1；果料酸奶为10:1，此时保加利亚乳杆菌的产香性能并不重要，香味主要来自水果。31（三）凝固型酸乳的加工及质量控制1．工艺要求（1）灌装–先对玻璃瓶蒸汽灭菌。一次性塑料杯可直接使用。–注意事项：在无菌室进行；小容器上面的空隙尽可能小；分装时间尽量短。（2）发酵用保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的混合发酵剂时，温度保持在41～42℃（有的40-43℃），2.5～4.0h，，2%～4%的接种量。发酵终点判断依据：①滴定酸度65-70ºT以上；②pH值低于4.6；③表面有少量水痕；④倾斜瓶或杯，奶变粘稠。32（3）冷却作用：抑制乳酸菌生长，降低酶活性，防止产酸过度，使酸奶逐渐凝固。迅速冷却到10℃以下。注意：避免震动，否则会影响组织状态；发酵温度应恒定，避免忽高忽低；室内温度上下均匀；掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度以及乳清析出。330～4℃的冷库。在冷藏期间，酸度仍会有所上升，同时风味成分双乙酰含量会增加、硬度改善，稳定性提高，因此这段时间又称后熟期。试验表明冷藏24h，双乙酰含量达到最高，超过24h又