酸奶的发酵工艺

《微生物与食品发酵》课程论文酸奶的发酵工艺班级：12级食品质量与安全姓名：杨波学号：2012112077联系电话：[phone]酸奶的发酵工艺【摘要】本文是对酸奶的发酵工艺进行综述。酸奶是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌（发酵剂），经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。目前市场上酸奶制品多以凝固型、搅拌型和添加各种果汁果酱等辅料的果味型为多。酸奶不但保留了牛奶的所有优点，而且某些方面经加工过程还扬长避短，成为更加适合于人类的营养保健品。【关键词】酸奶保加利亚乳杆菌发酵乳制品【正文】1.历史证据显示，酸奶作为食品至少有4500多年的历史了，最早期的酸奶可能是游牧民族装在羊皮袋里的奶受到依附在袋的细菌自然发酵，而成为奶酪。其中一种说法，早在公元前3000多年以前，居住在安纳托利亚高原（现也称土耳其高原）的古代游牧民族就已经制作和饮用酸奶了。最初的酸奶可能起源于偶然的机会，那时羊奶存放时经常会变质，这是由于细菌污染了羊奶所致，但是有一次空气中的酵母菌偶尔进入羊奶，使羊奶发生了变化，变得更为酸甜适口了，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。尽管酸奶的历史可以追溯到几千年前，但真正为人们所熟知却是20世纪初期。当时俄国科学家梅契尼科夫在研究人类长寿来到了保加利亚，他发现当地每千名死者中有四名是百岁以上去世的，且这些人生前都常喝酸奶。梅契尼科夫还对色雷斯人喝的酸奶进行研究，发现并命名了保加利亚乳酸杆菌。这一消息被一西班牙商人伊萨克·卡拉索得知后，他立即开了一家制作乳酸奶的工厂。开始时伊萨克·卡拉索只不过将酸奶当作药品在药房出售给消化有问题的婴儿，生意并不理想。第二次世界大战后，伊萨克·卡拉索又到美国建立了一家酸奶工厂，结果当地人很喜欢喝这种饮品。古代人制作酸奶是靠天然发酵，在20世纪60年代实行超市销售之前，还停留于家庭作坊，随着科技的进步，酸奶的发酵开始采用纯种微生物，从而有效提升了酸奶的质量。近五六十年随着酸奶制作技术日渐纯熟，酸奶品种不断丰富，其健康作用也得到普遍认可，酸奶开始风靡全世界。现在世界各地仍然保存着各种传统的发酵奶的制作方法，并且品味这些独具风格的发酵奶已成为欧洲及中东地区旅游观光的重要内容之一。20世纪初，发酵奶(或称酸奶)开始在欧洲工业化生产。特别是50年代瑞士科研人员把果汁引入酸奶以后，酸奶的工业化生产更是得到了飞跃性发展。如今酸奶已是西方工业先进国家最大量工业化生产的日常食品之一。据统计，奶制品消费大国一一荷兰年人均酸奶消费量为19kg，德国为14．6kg，法国为14．5kg，而中国人均年奶制品总消费量不到7kg。现在西方国家出现了牛奶饮用量下降的现象，特别是年轻一代中出现了疏远牛奶，更多消费碳酸及茶等软饮料的趋势。但全世界各地的酸奶消费量仍然在持续上升，有关酸奶的基础研究及产品开发仍然是奶制品行业关注及投资热点。2.原料及菌种：酸奶生产主要配料为鲜奶、奶粉、糖及乳酸菌发酵剂，乳清粉、脱脂奶粉、稀奶油及酪乳粉的组合加入将使酸奶制品高档化，不远的将来还会出现以大豆蛋白粉、谷物粉、花生浆、杏仁浆等取代部分奶及奶制品的花色酸奶；为了增加产品的粘稠度，稳定剂、乳化剂及其组合使用也将应用到酸奶生产中去，例如果胶、明胶、琼脂、角叉胶，胍尔豆胶、羧甲基纤维素、黄原胶、海藻酸钠、单甘酯、蔗糖酯等，香味剂，天然色素的使用将使酸奶品种增多，色、香、味更趋于自然。在甜味剂的选择上，添加蜂蜜、高果糖浆以提高风味的同时，选用蛋白糖、甜蜜素减少了碳水化合物含量则有利于保健。在原料乳中添加蛋白质，氨基酸，维生素或矿物质将弥补食物中营养元素的不足，使酸奶营养价值更进一步增加I随着功能食品与酸奶结合推向市场，如加入食物纤维索，低聚糖、p胡萝卜素、茶多酚、SOD(超氧化歧化酶)、MT(金属硫蛋白)等将提高酸奶制品的功能特性，另外，选用可合成维生素VB。、VB，。、烟酸、抗坏血酸的发酵剂菌种，可增加产品的营养价值，这些菌种包括双歧杆菌，嗜酸乳杆菌及明串珠菌等。而主演发酵菌种是嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等菌种。3.生产工艺：酸奶的制作工艺可概括为配料、预热、均质、杀菌、冷却、接种、（灌装：用于凝固型酸奶）、发酵、冷却、（搅拌：用于搅拌型酸奶）、包装和后熟几道工序，变性淀粉在配料阶段添加，其应用效果的好坏与工艺的控制有密切关系：1．配料：根据物料平衡表选取所需原料，如鲜奶、砂糖和稳定剂等。变性淀粉可以在配料时单独添加也可与其他食品胶类干混后再添加。考虑到淀粉和食品胶类大都为亲水性极强的高分子物质，混合添加时最好与适量砂糖拌匀，在高速搅拌状态下溶解于热奶（55℃—65℃，具体温度的选择视变性淀粉的使用说明而定），以提高其分散性。2．预热：预热的目的在于提高下道工序——均质的效率，预热温度的选择以不高于淀粉的糊化温度为宜（避免淀粉糊化后在均质过程中颗粒结构被破坏）。3．均质：均质是指对乳脂肪球进行机械处理，使他们呈较小的脂肪球均匀一致地分散在乳中。在均质阶段物料受到剪切、碰撞和空穴三种效应的力。变性淀粉由于经过交联变性耐机械剪切能力较强，可以保持完整的颗粒结构，有利于维持酸奶的粘度和体态。4．杀菌：一般采用巴氏杀菌，乳品厂普遍采用95℃、300S的杀菌工艺，变性淀粉在此阶段充分膨胀并糊化，形成黏度。5．冷却、接种和发酵：变性淀粉是一类高分子物质，与原淀粉相比仍然保留一部分原淀粉的性质，即多糖的性质。在酸奶的pH值环境下，淀粉不会被菌种利用降解，所以能够维持体系的稳定。当发酵体系的pH值降至酪蛋白的等电点时，酪蛋白变性凝固，生成酪蛋白微胶粒与水相连的三维网状体系骨架成凝乳状，此时糊化了的淀粉可以充填骨架之中，束缚游离水分，维护体系稳定性。6．冷却、搅拌和后熟：搅拌型酸奶冷却的目的是快速抑制微生物的生长和酶的活性，主要是防止发酵过程产酸过度及搅拌时脱水。变性淀粉由于原料来源较多，变性程度不同，不同的变性淀粉应用于酸奶制作中的效果也不相同。因此可以根据对酸奶品质的不同需求提供相应的变性淀粉。具体制作方法如下：制作酸奶所用的仪器、材料为灭菌设备、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。制作步骤如下：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。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。大多数酸奶含有嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等菌种。酸奶的营养价值如下：1、维护肠道菌群生态平衡，形成生物屏障抑制有害菌群对人体的破坏。2、通过产生大量的短链脂肪酸促进肠道蠕动及菌体大量生长改变渗透压而防止便秘。3、酸奶含有多种酶，促进消化吸收。4、通过抑制腐生菌在肠道的生长，抑制了腐败所产生的毒素，使肝脏和大脑免受这些毒素的危害,防止衰老。5通过抑制腐生菌和某些菌在肠道的生长。从而也抑制了这些菌所产生的致癌因子，达到防癌的目的。6、提高人体免疫功能，乳酸菌可以产生一些增强免疫功能的物质，可以提高人体免疫，防止疾病。4.市场状况：在近几年中国乳品市场恶性竞争较为严重，整个行业所有的企业都采用：捆绑、买增、特价、买断等形式的策略来抢占市场空间和吸引消费者的眼球，这样使整个行业的利润下降，部分企业不堪重负而关门大吉，虽说在前段时间有部分企业加入了奶业协会承诺不再以各种形式降价销售，但是在众多竞品没有停下和市场各方面的压力下还是在进行降价销售，这样给市场没有任何缓解，然而在市场酸奶的销售量在一直提升，这样各企业纷纷瞄准了这块处女之地。以蒙牛、伊利、三元、光明为首的乳业巨头不约而同大举进军酸奶市场。三元猛攻酸奶市场，伊利与维利奥公司签约得到5年在中国独家使用全球最著名益生菌LGG的权限，蒙牛结盟丹麦科汉森有限公司，大力度推广LABS益生菌酸奶，与湖北武汉友芝友保健乳品有限公司合资建厂，与达能合资建立酸奶公司，法国达能参股光明，地方强势品牌也没闲着，重庆天友向西南酸奶市场进军，新希望花巨资打造酸奶工程，银桥突击南下。形形色色的酸奶在市场以不同的形式占领着自己的空间。5.发展趋势：酸奶是一种发酵奶制品，因其风味独特，对人体有营养及保健作用而发展很快。据1993年统计，北京日产酸奶已达100吨，上海达到30吨，重庆产20吨，广州、南京等城市也达到日产10吨的规模。由此可见酸奶已成为我国大中城市消费者不可缺少的食品。然而，随着人民生活水平的提高，传统的凝固型及少量搅拌型酸奶已不能满足多层次消费者的需求。随着市场的变化和技术的革新，酸奶制品出现了新的发展趋势。【参考文献】《中国食品学报》1009~78482013第6期87页《健康好搭档，酸奶与益生菌》2008中国商业出版社任发政、吴建涛编《酸奶制品制作技术及最新配方》1994中国农业出版社马钢著《新型酸奶发酵剂的研制》200407期中国酿造