酸奶的发酵

1. 酸奶的发酵 讨论组员：叶赞初 李波德 陈兆辉 曹思宇 陈剑锋 郑荣峰 戚翠婷 钟丽燕 李婉苑

2. 讨论内容 • 酸奶的好处 • 酸奶的发酵（实验室与工业生产） • 酸奶的发展前景

3. 酸奶 • 一般指酸牛奶,它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。

4. 酸奶的好处 • 一、能将牛奶中的乳糖和蛋白质分解，使人体更易消化和吸收； • 二、酸奶有促进胃液分泌、提高食欲、加强消化的功效； • 三、乳酸菌能减少某些致癌物质的产生，因而有防癌作用； • 四、能抑制肠道内腐败菌的繁殖，并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素； • 五、有降低胆固醇的作用，特别适宜高血脂的人饮用。

5. 酸奶除了营养丰富外，还含有乳酸菌，所以具有保健作用。这些作用是：酸奶除了营养丰富外，还含有乳酸菌，所以具有保健作用。这些作用是： • 1.维护肠道菌群生态平衡，形成生物屏障，抑制有害菌对肠道的入侵。 • 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。

6. 酸奶的发酵 • 制作酸奶的原料 生产酸奶需要的主料主要包括原料奶、辅料和发酵剂。生产酸奶必需无抗生素的新鲜牛奶。理化指标：脂肪≥3.2%，蛋白质≥2.8%，干物质≥10.8%，酸度16~18 度，72%酒精试验阴性，活性状态良好，煮沸无异常。而辅料主要有甜味剂和稳定剂。最常用的甜味剂为白砂糖，添加量不应超过12%。为防止产品出现分层或沉淀，保持产品的外观性能而添加到食品中的添加物称为稳定剂。常用的稳定剂有果胶和羧甲基纤维素钠。

7. 菌种的选择 生产酸奶一般采用冻干菌种，主要为保加利亚乳杆菌和嗜热乳链球菌混合发酵剂，嗜热链球菌产酸，保加利亚乳杆菌产酸、产香。酸奶的发酵是利用乳糖在乳酸菌的作用下转化成乳酸，随着乳酸的形成，溶液的pH 值逐渐达到酪蛋白的等电点（pH 值为4.6~4.7），使酪蛋白聚集沉降，从而形成半固体状态的凝胶体物质。 现在，工业生产最常用的乳酸菌是保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等。

8. 保加利亚乳杆菌 • 乳酸菌的第一个本事是能发酵乳糖。经过复杂的化学反应过程，先把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，最后把它变成乳酸。经乳酸菌发酵后产生的半乳糖、葡萄糖，不但容易吸收，还是人脑和神经发育所需，尤对婴儿脑发育有益。 • 乳酸菌的第二个本事是分解乳蛋白。乳酸菌把牛奶中的乳蛋白吸收、分解成肽和氨基酸，使其变得易于消化、吸收，提高了蛋白质的利用率。

9. 嗜热链球菌 • 原核微生物链球菌细菌的一种链球菌，兼性厌氧或微好氧的革兰氏阳性菌，过氧化氢酶反应阴性，圆形或椭圆形，成对或成链状，不产芽孢，多不运动。也有少数种厌氧。 • 保健作用： 嗜热链球菌为健康人肠道正常菌群，可在人体肠道中生长、繁殖。可直接补充人体正常生理细菌，调整肠道菌群平衡，抑制并清除肠道中对人具有潜在危害的细菌。 嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌活菌真正对人体起作用的是其乳发酵产物和底物。这些物质进入人体内，可以促进体内有益菌的增殖，抑制有害菌的繁殖，起到整肠及抗菌作用。

10. 双歧杆菌 • 双歧杆菌的营养作用： 双歧杆菌在人体肠内发酵后可产生乳酸和醋酸，能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收。双歧杆菌发酵乳糖产生半乳糖，是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。双歧杆菌可以产生维生素B1、B2、B6、B12及丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸和苏氨酸等人体必需的营养物质，对于人体具有不容忽视的重要营养作用。抗衰老作用 • 双歧杆菌具有以下治疗效果： 1、维护肠道正常细菌菌群平衡，抑制病原菌的生长，防止便秘，下痢和胃肠障碍等；2、抗肿瘤；3、在肠道内合成维生素、氨基酸和提高机体对钙离子的吸收；4、降低血液中胆固醇水平，防治高血压；5、改善乳制品的耐乳糖性，提高消化率；6、增强人体免疫机能，预防抗生素的副作用，抗衰老，延年益寿。

11. 其他益生菌 • LGG菌： LGG正式名称为鼠李糖乳杆菌，1983年由美国北卡罗来纳州立大学两名美国教授自健康人体分离出来，并获得专利。LGG菌种具有活性强、耐胃酸的特点，能够在肠道中定殖长达两周。 • LABS菌： LABS益生菌群所包含的四种益生菌——L－保加利亚乳杆菌、A－嗜酸乳杆菌、B－双歧杆菌、S－嗜热链球菌是充分考虑到中国人体质的需要和肠道特征，并按照中国人的口味习惯而研发的。它的优点在于所含的嗜酸乳杆菌和双歧杆菌，可以在人体内定殖、成活，更有益于人体健康。 • e＋菌：含有四种乳酸菌：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。每克活性e＋菌酸奶含有活性益生菌100万个。 • B-longum(龙根B菌)：共采用了嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌 (即龙根B菌)、保加利亚乳杆菌及嗜热链球菌四种LABS有益菌。味全优酪乳不仅菌种多、而且菌种的品种极好。其中B-longum菌(龙根B菌)是来自于婴儿体内的珍贵乳酸菌种。

12. 实验室发酵酸奶的制作 • 制作原理：牛乳经过灭菌后添加乳酸菌发酵，使乳糖转化为乳酸，同时pH值下降，当下降到一定程度时引起蛋白质沉淀，呈凝乳状，即得到酸奶。

13. 实验室发酵酸奶的制作 • 实验过程： • 1、将酸奶制备过程中将要使用的杯、杯盖、50ml量筒1个、纱布等放入沸水中煮15min，备用。 • 2、牛乳及添加料的溶解及处理：将奶粉400g、白砂糖200g加水2000ml溶解，在炉灶上煮开15min，趁热用双层纱布过滤。

14. 实验室发酵酸奶的制作 • 3、接种及主发酵：把过滤后的牛奶凉冷至40℃，加入6瓶达能活性乳酸菌酸牛奶，用玻璃棒搅拌均匀，分装入15个口杯（每杯中约加入200ml）中，用保鲜膜封住杯口，并用橡皮筋扎紧。放入发酵箱中，在41℃、湿度75%下发酵6h。 • 4、后发酵：将主发酵好的酸奶放入冰箱中，在1～5℃下发酵24h。

15. 工业中酸奶的制作

16. 仪器设备 • 电热恒温培养箱 • 电炉 • 水浴锅 • 均质机 • 板式灭菌器 • 发酵罐 • 灌装机等

17. 酸奶制作的工艺流程

18. 工艺操作及各步要点 • 鲜乳处理 将全脂鲜乳，脱脂乳，砂糖溶解进行过滤，如需要加入添加剂，必要时预先加热溶解后加入混合料中，然后预热，均质。均质前，应先将混合料预热至50～60℃,均质压力为9.81～24.5MPa. 混合料的杀菌：采用90 ℃ ，5分钟或118~135℃,3～5秒的超高温处理，此处理方法可以获得硬度，稳定性良好的制品。 • 还原乳预处理 ⑴水粉混合：水温保持在40℃，该温度下脱脂乳粉的溶解度最 佳。将乳粉按100g/500ml水的比例混合，保持温度30分钟。 ⑵添加无水黄油：将无水黄油在热水浴中保温，使其熔化，并加入到贮罐中，然后用泵经计量器加入混合器中，搅拌使乳脂在脱脂如中分散开。 ⑶混合物预处理：将糖，稳定剂等按比例溶入上述混合液中，预热到60℃后，于15～20Mpa压力下均质。 ⑷混合物杀菌：90～95℃3～5分钟

19. 接种，罐装： 将杀菌后的混合料冷却到42～45℃后，添加2％～5％的传代 式发酵剂或10％左右直投式发酵剂。接种后搅拌5分钟，使发 酵剂均匀分布于混合液中，即可开始罐装。罐装时间必须有严 格要求，即从接种开始到罐装完毕送入发酵室的时间不得超过 1.5小时。否则罐装过程中就有可能牛乳凝固，最终导致产品乳 清析出。 • 发酵、冷却： ⑴发酵：罐装，封盖后迅速放入发酵室中，于43℃下发酵 2.5～4小时至达到凝固状态即可停止发酵。 • 发酵终点可依据如下条件来判断： ①pH低于4.6； ②表面出现少量水痕。 ⑵冷却：达到发酵终点时应立即将酸奶放入2～5℃冷库中， 以迅速抑制乳酸菌的生长，降低酶的活性，防止酸 度过大。酸奶必须在2～5℃条件下存放12h以上 （即所谓后发酵）以促进芳香物质产生，同时增加酸 奶制品的黏稠度。

20. 搅拌、均质： 搅拌过程在搅拌型和饮用型酸奶生产中采用，且在破坏热凝聚的凝胶结构和乳清蛋白的结构中是必不可少的。缓慢搅拌（2～4r/min）5～10min，通常会获得均匀的混合物。搅拌也存在抑制发酵剂活性和降低产酸速率的作用。 在搅拌的过程中可添加所需的果料以及其他不易超高温灭菌的添加剂，此过程可通过计量泵完成。 均质是将大的脂肪球破碎成小的脂肪球，使脂肪球表面积增大，这样可以包裹住各种蛋白质，形成脂肪蛋白复合物，防止脂肪上浮，使脂肪微粒化，获得柔和适口的口感。

21. 成品包装与贮存 ⑴包装 无菌密封包装最优越。在选择贮藏期长的 酸奶包装材料是，需注意一下几点： • 选用不透光的包装材料； • 防止包装材料中的可溶性物质溶入酸奶里； • 用碳酸气置换器排净容器中的空气，进行密封包装； • 罐装前，包装容器要灭菌。 ⑵贮存 酸奶的贮存要注意一下几点： • 酸奶在2～10℃下贮存； • 冷藏库内要尽量保持清洁； • 不要中断冷气的流通。

22. 根据产品的组织状态可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶。根据产品的组织状态可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶。 • 凝固型酸奶的发酵过程是在包装容器中进行 的，从而使成品因发酵而保留了凝乳状态。 我国传统的玻璃瓶和瓷瓶装的酸奶即属于此 类型。 • 搅拌型酸奶是将发酵后的凝乳在灌装前或灌 装过程中搅碎，添加(或不添加)果料、果酱 等制成具有一定黏度的半流体状制品。

25. 酸奶的发展趋势 • 酸奶市场潜力巨大 当前国内乳品市场主要以纯奶和奶粉为主，酸奶仅占整个乳品市场分额的15%左右。而在国外成熟的乳品市场，酸奶的比例一般会达到40%左右。单从数据比较看来，国内酸奶市场潜力巨大，还有将近两倍左右的上升空间。

26. 产品针对市场细分调整配方，更加注重保健功能产品针对市场细分调整配方，更加注重保健功能 随着人们对健康的重视，乳制品企业开始通过开发具有美容、养身保健功能的乳制品来提高产品的市场竞争力。针对儿童、孕妇、老年人、年轻人等不同消费群体的不同特点、对酸奶的要求不同，酸奶市场出现不同的产品，见表1 。 • 风味多样化 随着乳业市场竞争加剧，原有乳品中添加的如水果、花生等已不能满足消费者的需求。仙人掌奶、玫瑰鲜花乳、芦荟奶、玉米乳等多种天然植物、谷物为主要成分的乳制品层出不穷，另外茶汁酸奶（添加茶汁）、富锗酸奶（添加了微量锗）等多种风味的酸奶开始出现。

28. 部分酸奶的配方 • 食用菌酸奶 全脂鲜乳83.8%或全脂乳粉10.84 ％黄原胶 0.15%； 灵芝，冬虫夏草 5％ ； 白沙糖 8％ 传代式发酵剂2％～5％或直投式发酵剂10％左右 • 美容酸奶（化妆用酸奶） 全脂鲜乳 44.75%或全脂乳粉 5.93% 脱脂乳 44.75% 柠檬汁 2.5% 蜂蜜 2.25% 脱脂乳粉 1.5% 传代式发酵剂2％～5％或直投式发酵剂10％左右

29. 维生素强化酸奶 全脂鲜牛乳87％或全脂乳粉10.9％ 白沙糖 8％ 浓缩维生素强化剂 2％ 传代式发酵剂2％～5％或直投式发酵剂10％左右 • 果茶酸奶 全脂鲜乳85.88%或全脂乳粉10.74% 山楂香精 0.01％ 果茶（含番茄和山楂） 5％ 胭脂红色素 适量 白沙糖 5%； 乙基麦芽粉 0.1% 传代式发酵剂2％～5％或直投式发酵剂10％左右

30. 问题讨论 • 问：均质的目的是什么？ • 答：防止脂肪上浮,使脂肪微粒化，改善口感。 • 问：一般采用什么设备？ • 答：高压均质机。 • 问：均质工艺条件是什么？ • 答：均质前，应先将混合料预热至50～60℃,均质压力为9.81～24.5MPa. • 问：杀菌目的是什么？ • 答：①除去原料乳中的氧，降低氧化还原反应，明显促进乳酸菌 的生长。 • ②由于蛋白质的变性，改善了牛乳的硬度与组织。 • ③对防止乳清分离有效。 • 问：杀菌及冷却的条件是什么？ • 答：杀菌条件：90℃、15min。 • 经杀菌后的混合料冷却到40～45℃备用。

31. 问题讨论 • 问：还可以采用什么杀菌方式？ • 答：高温瞬时杀菌。 • 问：如何操作？ • 答：135-140℃加热２秒左右。这样有利于营养成分的保存，减少煮沸气味。 • 问：酸奶常用的乳酸菌发酵剂工艺要求？ • 答：①常用菌种：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌种（2:1-1:1）。 • ②发酵剂的制备：母发酵剂－中间发酵剂－工作发酵剂 • ③工艺条件：接种量2.0％～3.0％，菌种比为2:1～1:1。对数期接种，主发酵温度为42～ 45℃,时间为2.5-3.5h。

32. 问题讨论 • 问：想一想菌种的产酸能力对接种量有何影响？ • 答：低产酸力接种量要多，高产酸力接种量要少。 • 补充：一般低接种量按0.5％～1.0％，高接种量按5.0％以上，最适为2.0％～3.0％。 • 问：为什么主发酵温度采用42～45℃？ • 答：这是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合后的最适生长温度。 我们要注意生产中要控制好三个因素：接种量、发酵剂活性、培养温度。 • 问：发酵的条件是什么？ • 答：灌装后迅速入发酵室，42-43℃,发酵2.5～4h,达凝固状态。此时，酸度0.7～0.8％，ph低于4.6。至2～6℃的冷库中存放12h（防止过酸，促进芳香物质产生，增加制品的粘稠度）。 • 问：发酵终点的判断条件是什么？ • 答：组织状态为凝固状态，没有过多乳清分离现象。 • 问：后熟发酵有什么用途？ • 答：促进芳香物质产生，增加制品的粘稠度。 • 后熟发酵也要注意组织状态及时间的控制，防止过酸。

33. 谢谢观赏