發(fā)酵飲料分類和生產(chǎn)工藝

1、發(fā)酵飲料分類和生產(chǎn)工藝1酸奶的分類：凝固型、攪拌型和飲料型?；罹?、殺菌型、果汁型酸奶、雙歧乳桿菌奶。第一節(jié)牛乳發(fā)酵飲料2果汁（果粒）乳飲料以鮮牛乳、脫脂乳或乳粉的復(fù)原乳為原料，加入糖、原果汁、穩(wěn)定劑、酸味劑、食用香精、著色劑等配料制得。3發(fā)展歷史牛乳發(fā)酵生產(chǎn)酸乳制品歷史悠久，1000年前人類就開始利用自然發(fā)酵的方法生產(chǎn)酸牛乳。自進(jìn)入20世紀(jì)以后，俄國科學(xué)家梅奇尼可夫和格爾基葉研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵酸奶具有醫(yī)療保健作用，乳酸菌發(fā)酵酸乳的研究及生產(chǎn)風(fēng)行世界各國，酸奶已成為世界公認(rèn)的保健飲料。益生菌已成為一個新的產(chǎn)業(yè)其應(yīng)用涉及到食品、醫(yī)藥、生物及飼料行業(yè)。益生菌的保健益生作用促進(jìn)消化吸收治療急性腹瀉降低消化

2、道癌癥病變的幾率調(diào)控免疫系統(tǒng)控制膽固醇4乳酸發(fā)酵所產(chǎn)生的有效物質(zhì)：乳酸可減輕胃酸分泌，抑制腸道物質(zhì)腐??；乳酸與Ga2+形成的乳酸鈣可促進(jìn)鈣質(zhì)吸收；乳酸發(fā)酵中產(chǎn)生的胨、肽可促進(jìn)肝功能和腸液分泌；牛乳經(jīng)發(fā)酵后，必需氨基酸與B族維生素（尤其是維生素B1、B2 ）都有增加。5發(fā)酵乳酸飲料的營養(yǎng)價值由于經(jīng)過了乳酸發(fā)酵，乳飲料中的酪蛋白變成微細(xì)而柔軟的凝塊且水解顯著，因此容易被人體吸收；乳飲料中的乳糖部分被微生物利用，可減輕乳糖不耐癥患者因飲料中含有乳糖所帶來的不良影響；乳酸菌飲料中乳酸菌及其代謝產(chǎn)物對人體還可以起到保健作用。6人消化系統(tǒng)乳酸菌的變化7 伊利公司與芬蘭的維利奧公司合作推出的，由芬蘭的維利奧

3、公司提供菌種。 LGG菌是鼠李糖乳桿菌，1983年由美國北卡羅來納州立大學(xué)兩名美國教授自健康人體分離出來，并獲得專利。 LGG菌種具有活性強、耐胃酸的特點，能夠在腸道中定殖長達(dá)兩周。8 LABS益生菌群所包含的四種菌L保加利亞乳桿菌、A嗜酸乳桿菌、B雙歧桿菌、S嗜熱鏈球菌。 它的優(yōu)點在于所含的嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌，可以在人體內(nèi)定殖、成活，更有益于人體健康。 蒙牛公司與丹麥科漢森公司合作推出的，由丹麥科漢森公司提供菌種。9光明乳業(yè)公司與丹麥丹尼斯克集團(tuán)合作的產(chǎn)品。e菌，含有四種乳酸菌：保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌。10達(dá)能益生菌酸牛奶使用的BE80菌由法國達(dá)能集團(tuán)公司提供，是

4、一種動物雙歧桿菌。11 B-longum(龍根B菌)：共采用了嗜酸乳桿菌、長雙歧桿菌 (即龍根B菌)、保加利亞乳桿菌及嗜熱鏈球菌四種。12發(fā)酵劑：是制作發(fā)酵型乳制品的特定微生物的培養(yǎng)物，內(nèi)含高濃度的乳酸菌。一、發(fā)酵劑嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌存在共生關(guān)系13常見的乳酸菌鏈球菌屬（streptococcus）明串珠菌屬（Leuconostoc）乳桿菌屬（Lactobacillus）14鏈球菌屬（Streptococcus）嗜熱鏈球菌（streptocccus thermophilus ）該屬發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生乳酸，屬同型乳酸發(fā)酵。卵圓形，直徑微米，呈鏈狀排列。15德氏乳桿菌保加利亞亞種 (簡稱保

5、加利亞乳桿菌) 乳桿菌屬（Lactobacillus）細(xì)胞桿狀，單個或呈短鏈狀排列，發(fā)酵產(chǎn)生D(-)乳酸。是制作酸乳及發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸最常用的菌種之一。16嗜酸乳桿菌Lactobacillus acidophilus 細(xì)胞形態(tài)比保加利亞乳桿菌小，細(xì)胞桿狀，兩端圓形，單個、成對或短鏈。發(fā)酵產(chǎn)生DL乳酸。17干酪乳桿菌Lactobacillus casein細(xì)胞桿狀，兩端平直，發(fā)酵產(chǎn)生D(-)乳及L（+）乳酸。可用于制作干酪和乳酸。18雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）Bifidobacterium是1899年由法國學(xué)者Tissier從母乳營養(yǎng)兒的糞便中分離出的一種厭氧的革蘭氏陽性桿菌，末

6、端常常分叉，故名雙歧桿菌。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，雙歧桿菌有32個亞型 。19發(fā)酵劑的作用：分解乳糖產(chǎn)生乳酸產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)雙乙酰、乙醛等，使產(chǎn)品具有典型的風(fēng)味對脂肪、蛋白質(zhì)的降解具有一定作用，提高產(chǎn)品的消化吸收率20發(fā)酵劑的調(diào)制 1、商品發(fā)酵劑 購得的原始菌種（安瓿管） 2. 母發(fā)酵劑 商品發(fā)酵劑的初級活化產(chǎn)物 3.中間發(fā)酵劑 生產(chǎn)發(fā)酵劑的中間環(huán)節(jié)4.工作發(fā)酵劑（生產(chǎn)發(fā)酵劑） 用于實際生產(chǎn)傳統(tǒng)：繼代式酸奶發(fā)酵劑21 乳酸( Lactic acid)，-羥基丙酸，其分子結(jié)構(gòu)中含有一個手性碳原子，因此具有旋光性。按其構(gòu)型及旋光性可分為L（+）乳酸、D （-）乳酸和DL （）外消旋乳酸三類。DL二、乳酸發(fā)

7、酵的類型22乳酸發(fā)酵的類型與反應(yīng)在發(fā)酵乳制品生產(chǎn)中起主要作用的乳酸菌發(fā)酵，按其對糖發(fā)酵特性的不同可區(qū)分為同型發(fā)酵和異型發(fā)酵。同型發(fā)酵凡乳酸菌在發(fā)酵過程中能使8098%的糖轉(zhuǎn)化成乳酸，僅有極少量其他化學(xué)生成物的發(fā)酵稱為同型發(fā)酵。異型發(fā)酵某些乳酸菌在發(fā)酵過程中，能使大部分糖轉(zhuǎn)化為醇、二氧化碳和醋酸及有限的乳酸的發(fā)酵稱為異型發(fā)酵。23同型乳酸發(fā)酵：經(jīng)EMP途徑，生成乳酸。異型乳酸發(fā)酵：經(jīng)HMP途徑，生成乳酸和乙醇。24EMP途徑乳酸脫氫酶25葡萄糖葡萄糖-6-磷酸葡萄糖酸-6-磷酸5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖3-磷酸甘油醛乙酰磷酸乙酰CoA乙醛乙醇ADPATPNADNADH+H+NADNADH+H+

8、NADNADH+H+ADPATPNADNADH+H+乳酸NADNADH+H+NADNADH+H+己糖激酶6-磷酸葡萄糖脫氫酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶5-磷酸核酮糖-3-差向異構(gòu)酶磷酸解酮酶磷酸轉(zhuǎn)乙酰酶乙醛脫氫酶乙醇脫氫酶丙酮酸乳酸脫氫酶磷酸己糖途徑（HMP）26三、發(fā)酵過程中物質(zhì)變化乳糖乳酸 蛋白質(zhì) 多肽氨基酸脂肪脂肪酸、甘油27凝固型酸奶生產(chǎn)工藝流程原料乳預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化脫氣、預(yù)熱、濃縮均質(zhì)殺菌冷卻接種發(fā)酵冷卻后熟、貯藏灌裝四、酸奶的生產(chǎn)281 生產(chǎn)發(fā)酵劑罐，2 緩沖罐，3 香料罐，4 混合罐器，5 包裝，6 培養(yǎng)291.原料乳的要求及標(biāo)準(zhǔn)化1.1 原料乳：可使用鮮乳或乳粉（乳粉：水=1：9）復(fù)

9、原乳。1.2 原料乳的衛(wèi)生要求：用于酸奶生產(chǎn)的牛乳必須具有最高衛(wèi)生質(zhì)量，細(xì)菌含量低，無阻礙酸奶發(fā)酵的物質(zhì)，牛乳不得含有抗生素，噬菌體，CIP 清洗劑殘留物或殺菌劑。1.3 原料乳的理化指標(biāo)要求： 干物質(zhì)含量（DM）：總?cè)楣腆w不低于11.5%, 其中非脂乳固體不低于 8.5%; 干物質(zhì)的增加，尤其是蛋白質(zhì)和乳清蛋白比例的增加，將使酸奶凝固得更加結(jié)實，乳清也不容易析出。30標(biāo)準(zhǔn)化的目的：原料乳DM可能存在著較大的差異常用的對DM的標(biāo)準(zhǔn)化最常用的方法是： 蒸發(fā)（經(jīng)常蒸發(fā)掉占牛奶體積的1020水分） 添加脫脂奶粉，通常為3以上 添加煉乳 添加脫脂奶的超濾剩余物：乳清類物質(zhì)312.砂糖、葡萄糖和甜味劑

10、國內(nèi)生產(chǎn)的酸乳一般都要加糖,加量一般為 4%8% 。 2.2 糖的添加方法： 先將用于溶糖的原料乳加熱到60左右,再加入砂糖, 待完全溶解后,經(jīng)過濾除去雜質(zhì),再加入到標(biāo)準(zhǔn)化乳罐中。 先溶糖，殺菌，過濾后按比例加入殺菌后的牛乳中。2.3 在接種/培養(yǎng)期以前添加過多的糖（超過10）會對發(fā)酵產(chǎn)生不利的影響，過多的糖會改變牛乳的滲透壓。常用的添加物是糖漿狀、加工過的或是成醬狀的水果或漿果。果料的添加量大約為1518，其中含糖量為50%。323.穩(wěn)定劑： 穩(wěn)定劑主要成分為親水性膠體，能結(jié)合乳，它們能增加酸奶的稠度，防止乳清析出。正常情況下，天然酸奶不需要添加穩(wěn)定劑，因為它會自然形成具有高粘度的、結(jié)實的、

11、穩(wěn)定的膠體，在果料酸奶里可加穩(wěn)定劑，而發(fā)酵凝乳后需要巴氏殺菌的酸奶產(chǎn)品則必須添加穩(wěn)定劑。常用的穩(wěn)定劑有： 明膠 果膠 瓊脂 變性淀粉334.脫氣、預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌、冷卻脫氣： 添加奶粉的標(biāo)準(zhǔn)化方法必須在隨后進(jìn)行脫氣處理，以減少牛奶中的空氣。脫氣的目的： 改善均質(zhì)機的工作條件 減少熱處理過程中產(chǎn)生沉淀物 提高酸奶的粘稠性和穩(wěn)定性 去除揮發(fā)性的異味 34均質(zhì)：防止奶油上浮，并保持乳脂肪均勻分布，改善酸奶的穩(wěn)定性和稠度，獲得良好的質(zhì)感。35均質(zhì)的目的：控制脂肪上浮36均質(zhì)原理3738均質(zhì)機原理圖394.3 殺菌：熱處理殺菌的目的和功能： 殺滅微生物，為發(fā)酵提供無菌的環(huán)境 改善作為培養(yǎng)基的牛奶的性能

12、保證成品酸奶的凝塊結(jié)實 增加酸奶凝乳的黏度，防止成品乳清析出通常工藝條件： 90，5min；85，30min;13523s;401 平衡罐2 片式熱交換器3 真空濃縮罐4 均質(zhì)機5 保溫管圖.發(fā)酵乳制品的一般預(yù)處理41各段的工藝參數(shù)預(yù)熱：第一段6070，第二段90真空濃縮：對DM進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，3.0%，而牛乳溫度下降至70左右。均質(zhì)：810 MPa 物料溫度：60殺菌： 90，5min；85，30min;13523s;冷卻：4345。425、接種接種量23%。嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的比例為1:1 或2:1。接種量對牛奶酸味感覺的影響：L(十)一乳酸給人的酸味感覺不強烈，該酸量多，酸奶的酸味及

13、硬度不夠。奶中D(一)一乳酸的量多，能帶來刺激性的酸味感覺，而且后熟力太強。436.灌裝、調(diào)味 接種后經(jīng)充分?jǐn)嚢璧呐Ｈ閼?yīng)立即連續(xù)地灌裝到零售容器中。速度要快，防止乳溫的降低。否則會延長發(fā)酵時間，并影響產(chǎn)品風(fēng)味。 441 培養(yǎng)罐2 片式熱交換器3 加香4 管道混合器5 包裝457.發(fā)酵 生產(chǎn)型發(fā)酵劑的用量：2.5%3% 發(fā)酵溫度一般在4043,這是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌最適生長溫度的折中值。發(fā)酵時間一般在 。在最后的期間，產(chǎn)品不能遭受機械擾動，因為這時最容易出現(xiàn)乳清分離。 46混合培養(yǎng)室和冷卻隧道47發(fā)酵終點的判斷發(fā)酵一定時間后,抽樣觀察,打開瓶蓋,觀察酸乳的凝乳情況。若已基本凝乳,馬上測定

14、酸度,酸度達(dá)到 6070T以上, 則可終止發(fā)酵。最終酸度的高低還取決于當(dāng)?shù)叵M者的喜好。發(fā)酵時間的確定還應(yīng)考慮冷卻和后熟的過程,在此過程中,酸乳的酸度還會繼續(xù)上升。488.冷卻 當(dāng)達(dá)到理想的pH值時（）,酸奶必須迅速降溫至1522 。在30 分鐘內(nèi)溫度應(yīng)降至35左右，在接著的3040分鐘內(nèi)把溫度降至18-20，最后在冷庫把溫度降至5，產(chǎn)品貯存至發(fā)送。 冷卻的目的是為了終止發(fā)酵過程,迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生長,使酸乳的特征( 質(zhì)地、口昧、酸度等)達(dá)到所設(shè)定的要求。為確保成品具有理想的粘稠度，冷卻的條件需要柔和。 冷卻方式有冷卻室靜止冷卻和冷卻隧道連續(xù)冷卻兩種方式。499.冷藏后熟 冷藏溫

15、度一般在27,最佳為5，冷藏的作用除達(dá)到冷卻一項中所列舉的目的外,還有促進(jìn)香味物質(zhì)產(chǎn)生,改善酸乳硬度的作用。 一般將酸乳終止發(fā)酵后第1224h小時稱為后熟期。在此期間香味物質(zhì)的產(chǎn)生會達(dá)到高峰期。50攪拌型酸奶攪拌型酸奶，是指先在發(fā)酵罐中通過乳酸菌的作用，將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的牛乳發(fā)酵至乳凝，然后再用攪拌器破乳，使凝乳粒子保持在大小的一種物質(zhì)。51攪拌型酸奶工藝流程攪拌發(fā)酵貯藏灌裝冷卻原料乳預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化脫氣、預(yù)熱、濃縮均質(zhì)殺菌冷卻接種52發(fā)酵破乳分裝凝固狀乳攪拌器破乳寬葉輪攪拌器，轉(zhuǎn)速12r/min，時間為48min。有時在均質(zhì)處理前添加穩(wěn)定劑。 53飲料型酸奶飲料型酸奶是將凝固型酸奶均質(zhì)處理后，

16、使凝乳充分分散，凝乳粒子直徑在以下的酸奶，呈液體狀。穩(wěn)定劑溶液 凝固型酸奶均質(zhì)分裝冷卻 冷藏54人工合成穩(wěn)定劑：海藻酸丙二醇酯（PGA）天然穩(wěn)定劑：明膠、瓊脂、海藻酸鈉和果膠等較多使用的是低甲氧基果膠（LM果膠） 5556 大豆亦稱黃豆，是重要的油料及植物蛋白資源。 我國是大豆的原產(chǎn)地，有近五千年的栽培史。豆奶起源于我國，有兩千年的歷史。第二節(jié)大豆發(fā)酵飲料 57近半個世紀(jì)，世界上大豆產(chǎn)量增長迅速：1950年世界產(chǎn)量1813萬噸；1960年世界產(chǎn)量2599萬噸；1970年世界產(chǎn)量4667萬噸；1980年世界產(chǎn)量8093萬噸。原因：西方發(fā)達(dá)國家，過多進(jìn)食動物性食品，造成“文明病”問題，需要增加植物

17、性食品的消費量，特別是大豆植物蛋白；廣大發(fā)展中國家，蛋白質(zhì)消費量不足，需要發(fā)展植物蛋白，特別是大豆植物蛋白。58美國大豆飲料銷售額持續(xù)上升Source: Beverage Marketing Corporation, IRI, AC Nielsen, Cultured Dairy Report 59豆乳 牛奶和母乳的成分（日本食品標(biāo)準(zhǔn)） 熱量kcal水分g蛋白質(zhì)g油脂g糖類g豆乳4290.83.62.02.9牛奶5988.62.93.34.5母乳6188.21.43.17.1豆乳的營養(yǎng)60豆乳、牛奶與理想蛋白質(zhì)組成比較61大豆食品中蛋白質(zhì)的消化率品種炒豆煮豆黃豆粉納豆豆醬豆腐豆奶消化率（）60

18、68838585959562豆乳與牛奶脂肪組成比較豆乳、牛奶和母乳中的礦物質(zhì)含量礦物質(zhì) g鈣 mg磷 mg 鐵 mg豆奶0.515491.2牛奶0.7100900.1母乳0.235250.263豆乳中維生素含量64大豆低聚糖(soyben oligosaccharides)是大豆籽粒中可溶性寡糖的總稱，主要成分是水蘇糖(s1achvose)、棉子糖(raflinose)和蔗糖(sucrose)等。大豆低聚糖是膳食纖維的一種良好來源。大豆低聚糖的甜度為蔗糖的70，大豆低聚糖甜味特性接近于蔗糖，可以代替蔗糖作為低能量甜味劑。65豆奶中含有的大豆異黃酮具有抗癌作用、抗腫瘤活性、抗溶血、抗氧化、抑制真

19、菌活性等作用。另外，具有苦味和收斂性，如含量過高，會產(chǎn)生使人不愉快的味感。66大豆中的酶類和抗?fàn)I養(yǎng)因子大豆中存在的酶類與抗?fàn)I養(yǎng)因子影響豆奶的質(zhì)量、營養(yǎng)、加工工藝。大豆中以發(fā)現(xiàn)的酶類有近30種，其中脂肪氧化酶、脲酶對產(chǎn)品質(zhì)量影響最大。大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子6種，其中胰蛋白酶抑制素、血球凝集素對產(chǎn)品質(zhì)量影響最大。67脂肪氧化酶脂肪氧化酶氧化不飽和脂肪酸的產(chǎn)物造成豆腥味（己醛）。脂肪氧化酶的耐熱性較低，80是其存活界限。豆奶生產(chǎn)中采用干熱滅活或80以上熱磨等方法，是解決產(chǎn)品豆腥味的有效手段。68胰蛋白酶抑制素胰蛋白酶抑制因子可抑制胰臟分泌的胰蛋白酶的活性，影響消化吸收，降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。耐熱性強，不易被

20、破壞。大豆胰蛋白酶抑制物的熱穩(wěn)定性是豆奶加工中最為重要的問題之一。胰蛋白酶抑制物溫度高于100，30min，酶活性可下降90。6970海城豆奶事件 2003年3月19日遼寧省海城市鐵西區(qū)的8所小學(xué)近3000名小學(xué)生中毒、1人死亡的“遼寧海城豆奶事件”。本次事件是飲用中美合資鞍山寶潤乳業(yè)有限公司生產(chǎn)的“高乳營養(yǎng)學(xué)生豆奶”造成的豆奶食物中毒。造成中毒的原因是活性豆粉中的胰蛋白酶抑制素等抗?fàn)I養(yǎng)因子未徹底滅活。由于部分人群對此類物質(zhì)較為敏感，飲用含有這類物質(zhì)的豆奶后會引起以上消化道為主的刺激癥狀。71脹氣因子脹氣因子是指大豆中存在的棉子糖和水蘇糖，其含量分別占全豆的和；由于棉子糖和水蘇糖在人體小腸中不能消化，經(jīng)過大腸時，被細(xì)菌發(fā)酵而產(chǎn)氣，引起脹氣、腹瀉等。72血球凝集素是一種糖蛋白，有凝固動物體內(nèi)紅血球作用。耐熱性低于胰蛋白酶抑制劑，蛋白水解酶和加熱均可使其失活。73選豆除雜脫皮清洗浸泡磨漿過濾調(diào)配高溫瞬時殺菌脫臭均質(zhì)發(fā)酵豆乳的生產(chǎn)工藝74豆乳的生產(chǎn)工藝要點原料的選擇制作豆乳的原料有：全大豆、去皮大豆、全脂大豆粉、脫脂大豆粉、大豆蛋白等。脫皮脫皮可減輕豆腥味，提高產(chǎn)品白度，從而提高豆乳品質(zhì)。脫皮方法有干法脫皮和濕法脫皮。脫皮大豆脂肪易發(fā)生酶促氧化，產(chǎn)生豆腥味，所以脫皮大豆