5. 可可粉的预处理
由于可可粉中含有大量的芽孢,同时含有很多颗粒,因此为保证灭菌效果和改善产品的口感,可可粉必须先溶于热水中,制成可可浆,并经85~95℃/20~30min热处理后,冷却,然后加入到牛乳中。因为当可可浆受热后,其中的芽孢菌因生长条件不利而变成芽孢;其冷却后,这些芽孢又因生长条件有利而变成营养细胞,这样在以后的灭菌工序中就很容易杀灭。
6. 加稳定剂、香精与色素
对风味乳饮料来说,若采用高质量的原料乳为原料,可不加稳定剂。但大多数情况下及在采用乳粉还原乳时,则必须使用稳定剂。稳定剂的溶解方法一般为:①在高速搅拌(2500~3000r/min)下,将稳定剂缓慢地加入冷水中溶解或将稳定剂溶于80℃左右的热水中;②将稳定剂与其质量5~10倍的原料糖干混均匀,然后在正常的搅拌速度下加入到80~90℃的热水中溶解;③将稳定剂在正常的搅拌速度下加入到饱和糖溶液中(因为在正常的搅拌情况下它可均匀地分散于溶液中)。
卡拉胶是悬浮可可粉颗粒的最佳稳定剂,这是因为一方面它能与牛乳蛋白相结合形成网状结构,另一方面它能形成水凝胶。
由于不同的香精对热的敏感程度不同,因此若采用二次灭菌,所使用的香精和色素应耐121℃温度;若采用超高温灭菌,所使用的香精和色素应耐137~140℃的高温。
然后将所有的原辅料加入到配料缸中,低速搅拌15~25min,以保证所有的物料混合均匀,尤其是稳定剂能均匀地分散于乳中。 7. 灭菌
灭菌温度与超高温纯牛乳一样,通常采用137℃/4s。对塑料瓶或其它包装的二次灭菌产品而言,常采用121℃,15~20min的灭菌条件。但超高温灭菌的可可(或巧克力)风味含乳饮料的灭菌强度较一般风味含乳饮料要强,常采用139~142℃/4s。
通常超高温灭菌系统中都有脱气和均质处理装置。脱气一般放在均质前,均质可放在灭菌前(顺流均质),也可放在灭菌后(逆流均质)。一般来说,逆流均质产品的口感及稳定性较顺流均质要好,但操作比较麻烦,且操作不当易引起二次污染。脱气后含乳饮料的温度一般为70~75℃,此时再进行均质,通常采用两段均质工艺,压力分别为20MPa和5MPa。 8. 冷却
为保证加入的稳定剂如卡拉胶起到应有的作用,在灭菌后应迅速将产品冷却至25℃以下。 (三)影响风味乳饮料质量的因素 1. 原料乳质量
高品质的风味乳饮料,必须使用高质量的原料乳,否则会出现许多质量问题,如: 原料乳质量液(1)原料乳的蛋白稳定性差将直接影响到灭菌设备的运转情况和产品的保质期,使灭菌设备容易结垢,清洗次数增多,态乳乳及乳饮料质量有何影停机频繁,从而导致设备连续运转时间缩短、耗能增加及设备利用率降低。
响? (2)若原料中细菌总数高,其中的致病菌产生的毒素经灭菌后可能仍会有残留,从而影响到消费者的健康 (3)若原料中的嗜冷菌数量过高,那么在贮藏过程中,这些细菌会产生非常耐热的酶类,灭菌后它仍有少量残余,从而导致产品在贮藏过程中组织状态方面发生变化。见表5-13
表 风味乳饮料所需原料乳的质量标准
项 目 脂肪(%) 蛋白质(%) 相对密度(24℃/4℃) 酸度(以乳酸计)(%) 杂质(mg/L) 汞(mg/L) 蛋白质稳定性 酸度(oT) 冰点(℃) 体细胞数(个/ml) 指 标 ≥3.10 ≥2.95 ≥1.028 ≤0.144 ≤4 ≤0.01 通过75%酒精试验 ≤16 -0.54~ -0.59 ≤500000 2. 香精、色素质量
根据产品热处理情况的不同,分别选用不同的焦糖色素。尤其对于超高温灭菌产品来说,若选用不耐高温的香精、色素,生产出来的产品风味很差,而且可能影响产品应有的颜色。 二、酸性含乳饮料
按其加工工艺的不同,又可分为调配型乳酸饮料和发酵型乳酸菌饮料,其中发酵型含乳饮料我们在酸乳一章中介绍,这里主要介绍调配型乳酸饮料。 (一)调配型乳酸饮料标准
感官指标 色泽呈均匀一致的乳白色,稍带微黄色或相应的果类色泽。口感细腻、甜度适中、酸而不涩,具有该饮料应有的滋味和气味,无异味。
组织状态 呈乳浊状,均匀一致不分层,允许有少量沉淀,无气泡、无异味。 理化指标 应符合表5-14的规定。 卫生指标 应符合表5-15的规定。
表 酸性含乳饮料理化指标
项 目 蛋白质(%) 总固体(%) 总糖(以蔗糖计)(%) 酸度(oT) 砷(以As计)(mg/kg) 铅(以Pb计)(mg/kg) 铜(以Cu计)(mg/kg) 脲酶试验 食品添加剂 指 标 ≥0.7 ≥11 ≥10 40~90 ≤0.5 ≤1.0 ≤5.0 阴性 按GB2760规定 表 酸性含乳饮料微生物指标
项目 菌落总数(cfu/ml) 大肠菌群(MPN/100ml) 霉菌总数( cfu/ml) 酵母数(cfu/ml) 致病菌(肠道致病菌及致病性球菌) 指 标 ≤100 ≤3 ≤30 ≤50 不得检出 (二)调配型乳酸饮料的概念 调配型酸性含乳饮料是指以原料乳或乳粉、糖、稳定剂、香精、色素等为原料,用乳酸、柠檬酸或果汁将牛乳的pH调整到酪蛋白的等电点(pH4.6)以下(一般为pH3.7~4.2)而制成的一种含乳饮料。
特点:根据国家标准,这种饮料的蛋白质含量应大于1%,因此它属于含乳饮料的一种。
调配型酸性含乳饮料产品几年前就已出现在国内市场上,而且这些年来此类饮料的发展非常迅速,每年的增长速度几乎都在20%以上。从目前来看,大多数调配型酸性含乳饮料均采用小塑料瓶包装,容量在90~150ml不等。由于这类包装产品通常都含有防腐剂,故产品的保质期一般可达六个月。根据人们对健康的要求,生产厂家大都在产品内强化了维生素A、维生素D和钙,并将此类产品称之为AD钙奶。
从1998年开始,包装于无菌包的调配型含乳饮料出现于国内市场,这类产品采用高温瞬时巴氏杀菌,并采用无菌罐装形式。由于这类产品饮用方便、口感好且不含防腐剂,因此一上市即受到消费者的普遍欢迎。
调配型酸性含乳饮料在国外并不多见,只在一些亚洲国家如日本能发现类似的产品。在欧美国家,同类产品通常是牛乳与纯果汁的混合物,产品的档次及质量远远高于国内产品。 (三)调配型含乳饮料的工艺
1、典型的调配型含乳饮料的基本工艺流程图。 原料乳或乳粉(全脂或脱脂乳粉) 验收或还原 巴氏杀菌 辅料的混合 冷却至20℃以下 灌装 常温下销售 超高温杀菌及均质 无菌灌装 酸化 配料 常温下销售 杀菌 热灌装 常温下销售 图 调配型含乳饮料工艺流程
2. 加工过程中的操作要点:
(1)乳粉的还原 乳粉在高温下的溶解还原不易控制,很难达到理想的酸化过程。因此,在还原过程中应用大约一半的水量来溶解乳粉,在保证乳粉能良好还原的前提下水温应尽可能的低。 (2)稳定剂的溶解 见本节中性含乳饮料加工过程中的操作要点。
(3)混合 将稳定剂溶液、糖浆等加入巴氏杀菌乳中,混合均匀后,冷却至20℃以下。
(4)酸化 酸化是调配型酸性含乳饮料生产中最关键的步骤,成品的品质优劣往往由调酸过程的质量来决定。 ①为得到最佳的酸化效果,酸化前应将物料的温度降至20℃以下; ②混料罐应配置高速搅拌器(2500~3000r/min),同时酸液应缓慢加入到配料罐内湍流区域,以保证酸液能迅速、均匀地分散于物料中,加酸过快会使酸化过程形成的酪蛋白颗粒粗大,产品易产生沉淀;
③有条件将酸液薄薄地喷洒到牛乳的表面,同时剧烈搅拌,以保证牛乳的界面能不断更新,从而得到较缓和的酸化效果; ④为易于控制酸化过程,在使用前应先将酸液稀释成10%~20%的溶液,还可在酸液中加入一些缓冲剂(如柠檬酸钠),以避免局部过酸;
⑤在升温及均质前,应先将牛乳的pH调至4.0以下,以保证酪蛋白颗粒的稳定性。
(5)配料 酸化过程结束后,将香精、色素等配料加入到酸化的牛乳中,同时对产品进行标准化。
(6)杀菌 由于调配型酸性含乳饮料的pH一般在3.7~4.2,因此它属于高酸食品,其杀灭的对象菌主要为霉菌和酵母。故采用高温短时的巴氏杀菌就可实现商业无菌。理论上来说,采用95℃/30s的杀菌条件即可,但考虑到各个工厂的卫生状况及操作条件的不同,大部分工厂对无菌包装的产品采用105~115℃/15~30min的杀菌公式。对包装于塑料瓶中的产品来说,通常在灌装后再采用95~98℃/20~30min杀菌。杀菌设备中一般都有脱气和均质处理装置,常用的均质压力为20MPa和5MPa。
3. 影响调配型酸性含乳饮料质量的因素
(1)原料乳及乳粉的质量 要生产高质量的调配型酸性含乳饮料,必须使用高品质的乳粉或原料乳。乳粉还原后应有好的蛋白稳定性,乳粉的细菌总数应控制在10000cfu/g。
(2)稳定剂的种类和质量 调配型酸性含乳饮料最适宜的稳定剂是果胶或与其它稳定剂的混合物,考虑到成本问题生产中用其它一些胶类为稳定剂,如耐酸的羧甲基纤维素(CMC)、黄原胶和海藻酸丙二醇酯(PGA)等。在实际生产中,二种或三种稳定剂混合使用比单一使用效果好,使用量根据酸度、蛋白质含量增加而增加。
(3)水的质量 若配料使用的水碱度过高,会影响饮料的口感,也易造成蛋白质沉淀、分层。
(4)酸的种类 调配型酸性含乳饮料可以使用柠檬酸、苹果酸和乳酸作为酸味料,且以用乳酸生产出的产品质量最佳。 4. 调配型酸性含乳饮料生产中常见的质量问题及解决办法 (1)沉淀及分层
沉淀是调配型酸性含乳饮料生产中最为常见的质量问题,究其原因如下:
①选用的稳定剂不合适 既所选稳定剂在产品保质期内达不到应有的效果。为解决此问题,可采用果胶或与其它稳定剂复配使用。一般用纯果胶时,用量为0.35%~0.6%,但具体的用量和配比必须通过实验来确定。
②酸液浓度过高 调酸时,若酸液浓度过高,就很难保证在局部牛乳与酸液能很好地混合,从而使局部酸度偏差太大,导致局部蛋白质沉淀。解决的措施是,将酸稀释为10%或20%的溶液,同时也可在酸化前,将一些缓冲盐类如柠檬酸钠等加入到酸液中。
③调配罐内的搅拌器的搅拌速度过低 搅拌速度过低,就很难保证整个酸化过程中酸液与牛乳能均匀地混合,从而导致局部pH过低,产生蛋白质沉淀。因此,为生产出高品质的调配型酸性含乳饮料,车间内必须配备一台带高速搅拌器的配料罐。
④调酸过程加酸过快 加酸速度过快,可导致局部牛乳与酸液混合不均匀,从而使形成的酪蛋白颗粒过大,且大小分布不均匀。采用正常的稳定剂使用量,就很难保持酪蛋白颗粒的悬浮,因此整个调酸过程加酸速度不宜过快。 (2)产品口感过于稀薄
有的厂家生产出来的酸性含乳饮料喝起来感觉像淡水一样,给消费者的感觉是厂家偷工减料,欺骗消费者。造成此类问题原因有:乳粉的热处理不当;最终产品的总固形物含量过低或对配料终结点的把握不准而造成。因此,生产前应检验乳粉的品质,选用合格的乳粉原料;在杀菌前检测产品的固形物含量是否符合标准或工作人员严格执行工艺关键点控制。
第九章 发酵乳加工技术 一、教学目的与要求 1、掌握发酵剂概念,种类,主要作用。熟练掌握发酵剂的选择,发酵剂的制备,发酵剂的质量要求。 2、掌握酸乳的概念及分类,酸乳的生产工艺,凝固型酸乳的加工工艺要点,搅拌酸乳加工工艺要点,酸奶常见的质量缺陷。
3、了解我国酸乳成分标准,原辅料要求及预处理方法,配合料质量要求。
4、了解乳酸菌饮料的种类及加工方法,配方及混合调配,质量问题——沉淀,脂肪上浮。 二 、教学重点与难点
1、发酵剂的选择,发酵剂的制备。
2、酸乳的生产工艺及操作要点,酸奶常见的质量缺陷。 3、酸乳菌饮料质量问题——沉淀,脂肪上浮
发酵乳制品是指乳在发酵剂(特定菌)的作用下发酵而成的乳制品。它包括诸如:酸奶,开菲尔,酸奶油,乳酒(以马奶为主)发酵酪乳,干酪等。发酵乳制品的生理功能特性:
① 抑制肠道内腐败菌的生长繁殖,对便秘和细菌性腹泻具有预防治疗作用; ② 乳酸中产生的有机酸可促进胃肠蠕动和胃液的分泌; ③ 饮用酸乳可克服乳糖不耐症;
④ 乳酸可降低胆固醇,预防心血管疾病;
⑤ 发酵过程中乳酸菌产生抗诱变化合物活性物质,具有抑制肿瘤发生的可能,提高人体的免疫力; ⑥ 对预防和治疗糖尿病、肝病有效果。
第一节 发酵剂
一、发酵剂 1、概念
发酵剂(Starter Culture)是一种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
按发酵剂制备过程分类 (1)乳酸菌纯培养物
即一级菌种的培养,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苗。 (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。 按使用发酵剂的目的分类 (1)混合发酵剂
这一类型的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,且两种菌比例的改变越小越好。 (2)单一发酵剂
这一类型发酵剂只含有一种菌 3、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,从而使酸乳具有典型的风味; ③具有一定的降解脂肪、蛋白质的作用,从而使酸乳更利于消化吸收; ④酸化过程抑制了致病菌的生长。 4、发酵剂的选择
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。选择发酵剂应从以下几方面考虑: (1)产酸能力和后酸化作用 (2)滋气味和芳香味的产生 (3)粘性物质的产生 (4)蛋白质的水解性 5、发酵剂的制备
(1)菌种的复活及保存(2)母发酵剂的调制(3)生产发酵剂的制备 6、发酵剂的质量要求
(1)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)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。 第二节 酸乳加工 一、酸乳的概念及分类 1、概念 酸乳是指在添加(或不添加)乳粉(或脱脂乳粉)的乳中,由于保加利亚杆菌和嗜热链球菌的作用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。 2、酸乳的分类 按成品的组织状态分类 ①凝固型酸奶 ②搅拌型酸奶 ③饮料型酸乳 ④冷冻型酸乳 按成品的口味分类 ①天然纯酸奶②加糖酸乳③调味酸乳④果料酸乳⑤复合型或营养健康型酸乳 ⑥疗效酸奶: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。 按发酵的加工工艺分类 ①浓缩酸乳②冷冻酸奶③充气酸乳④酸乳粉 按菌种组成和特点分类 (1)嗜热菌发酵乳 ①单菌发酵乳 ②复合菌发酵乳 (2)嗜温菌发酵乳 ①经乳酸发酵而成的产品 ②经乳酸发酵和酒精发酵而成的产品:如酸牛乳酒、酸马奶酒。 发酵剂(法国罗地亚公司EZAL DVI) 应用 范围 搅拌型 凝固型 菌种类型 MYE96-98 MYE96-98 MYE800 MYE900 菌种 类型 YC-380 搅拌型 YC-370 YC-350 YC-460 凝固型 二、我国酸乳成分标准 项 目 全脂≥ 脂肪含量 蛋白质含量 非脂乳固体 三、酸乳的生产工艺 四、原辅料要求及预处理方法 1、原料乳的质量要求 部分脱脂 脱脂≤ ≥ ≤ 纯酸乳 3.1 1.0-2.0 0.5 2.9 8.1 调味酸乳 2.5 0.8-1.6 0.4 2.3 6.5 果料酸乳 2.5 0.8-1.6 0.4 2.3 6.5 YC-470 YC-471 乳酸菌 菌株 ST+LB ST+LB ST+LB+LL ST+LB 接种量 /% 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 发酵温度 发酵时间 发酵终点 用量/U.100L-1 43 43 43 43 4.5~5 3.5~4 5 4.5 4.5 4.7 4.5 4.8 4 4 5 4 发酵剂(丹麦Hansen’s公司DVS菌种) 应用 范围 发酵温度8℃ 发酵时间/h 发酵终点/pH 7d/pH /℃ 43 43 43 43 43 43 4.5~5 4.5~5 4.5~5 4.5~5 4.5~5 4.5~5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1 4.2