第六章 花卉乳产品加工工艺(一)
2018-04-15 作者: 樊建;赵天瑞
第六章 花卉乳产品加工工艺(一)
牛乳是人类的重要食物资源。Www.Pinwenba.Com 吧近年来,将食用花卉与牛乳结合起来开发了一些新型乳制品,如花卉酸乳、花卉冰淇淋、鲜花奶酪等产品。这些产品的出现,科学地将食用花卉的风味和营养价值与牛乳结合起来,赋予了乳制品更好的风味、食用价值和商业价值。
第一节 酸乳
一、酸乳的概念和分类酸乳是指以牛乳、羊乳等天然乳源为原料,添加适量的砂糖,经巴氏杀菌后冷却,再加入纯乳酸菌发酵剂经保温发酵而制得的产品。从形态上看,酸乳有凝固型酸乳和搅拌型酸乳,每一类又可添加水果、香料、色素等做成各种风味的酸乳。搅拌型酸乳可进一步加工制成冷冻酸乳,浓缩或干燥酸乳等。花卉酸乳是在传统酸乳的基础上加入天然可食花卉的组织或从中提取的花卉香精等加工成的新型酸乳产品,在传统酸乳调理肠胃的功能上更增加了美容养颜,增强抵抗力等功效,是一种前途广阔的产品。
根据发酵所使用的微生物种类及发酵作用的特点,可将发酵乳分为两大类:乳酸发酵作用为主的酸性发酵乳和酒精发酵作用为主的醇性发酵乳。酸性发酵乳简称酸乳,主要是利用乳酸菌进行乳酸发酵,分解乳糖产生乳酸,并赋予酸乳独特风味;醇性发酵乳一般利用乳酸菌和酵母菌进行共发酵,其代谢产物既有乳酸又有乙醇,具有显著的乙醇风味,故统称为醇性发酵乳或酒精发酵乳,亦称乳酒。除发酵乳外,还有一些用食用级柠檬酸等配制而成的酸化乳。
二、发酵剂
发酵剂是指为制作酸乳而调制的特定的微生物的培养物。在制作酸乳之前,必须首先调制发酵剂,而且发酵剂的优劣与产品质量的好坏有着极为密切的关系。因此,调制发酵剂的技术是制作酸乳的关键技术之一。
与发酵剂有关的一些名词有:菌种、母发酵剂、中间发酵剂、工作发酵剂、单一发酵剂、混合发酵剂等。菌种也就是种子,一般指试管培养物,数量为数毫升至数十毫升。母发酵剂是种子的扩大培养物,多在0.5~1L的三角瓶中培养。中间发酵剂又是母发酵剂的扩大培养物,一般在20L或更大的容器中培养。工作发酵剂是中间发酵剂的扩大培养物,多在小型发酵罐中制作,是用来直接制作产品的。母发酵剂、中间发酵剂和工作发酵剂又分别称为级1级发酵剂、2级发酵剂和3级发酵剂。由单一菌种调制的发酵剂称作单一发酵剂,由2种或2种以上菌种调制的发酵剂称作混合发酵剂
菌种的构成1.传统构成菌现代酸乳发酵剂是由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌构成的。约古特乳杆菌产酸力太强,一般不用。酸乳是一种可追溯到公元前的古老食品,当时人们缺乏微生物知识,不了解酸乳形成的原因,直到20世纪初才确认了酸乳中乳酸菌的存在。之后人们一直采用这两种菌制作酸乳,所以称其为传统构成菌。但当今采用的乳酸菌是在长期生产实践中经过多次选育产生的,与初期分离的菌株相比要优越得多。
2.其他构成菌
根据不同的目的可往酸乳微生物相中追加其他乳酸菌,例如追加嗜酸乳杆菌、双歧杆菌或将这两种菌同时追加。这样可以增加这两种菌在肠道中的定植量,提高酸乳的保健作用。追加其他乳酸菌之后生产的产品是一些新型的酸乳。一般追加的有效菌都是恰当的肠道菌株。用于追加用的乳酸菌,也可不与嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌组合而单独作为发酵剂。为了增加产品的营养生理学价值,可添加能够合成维生素的特殊菌,特别是合成维生素B族的菌;为了改善产品风味,可添加双乙酰乳链球菌;为了改善产品硬度,可添加能产生黏性物质的菌如链球菌的变种等。
发酵剂的调制
1.液体发酵剂只要保存期限不过长或在运输过程中的温度不高,在液体发酵剂中就存在有一定活力的酸乳菌,即使初次传代也能迅速生长。
液体发酵剂的保存性受蓄积在培养基中的酸的影响,保存温度越高,受到的影响越大。液体发酵剂通常保存在2~8℃的冰箱中,里边活菌的数量大约是109个/ml。液体发酵剂的调制方法可按照以下步骤进行:
将脱脂乳加到专用的发酵灭菌三角瓶中,塞上棉塞,包扎灭菌防潮纸,置于0.07MPa压力下加热7min或90~95℃加热35min。
冷却到44℃。
用灭菌吸管吸取新鲜发酵剂,按1.5%~2.0%的比例接种到三角瓶中,塞好塞子,用灭菌防潮纸包扎好。整个接种过程要注意严格无菌操作。
摇匀。
置于42℃恒温培养箱中培养2~2.5h。
假设达到规定酸度,立即置于2~8℃冰箱中冷藏。
培养135min后的新鲜酸乳,其滴定酸度约为87.5°T。这时嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的比例大约是2∶1,保存8天后二者的比例是1∶1,或后一种菌转变为优势菌。
根据情况可在2~7天内移植一次。
两种菌也可单独调制成一种发酵剂。
2.冷冻发酵剂
冷冻发酵剂是将液体发酵剂加以冷冻而成。这类发酵剂的优点是在冷藏的条件下保存性非常好,每克的活菌数为109个/ml。使用这种发酵方法的步骤是:
将500ml脱脂乳或还原乳加到带塞的专用三角瓶中,置于0.07MPa压力下加热7min或90~95℃加热30~45min。
冷却到47℃。
将冷冻发酵剂添加到灭菌乳中。
将三角瓶充分摇动,以使固体发酵剂充分、均匀地溶解在灭菌乳中。
培养约3h,经行凝乳,凝乳后还可以继续进行培养约1h。
完全冷却后处理方式与液态发酵剂相同。
3.浓缩发酵剂
这是将液态发酵剂加以离心浓缩制成的发酵剂,活菌数一般是109~1010个/ml,活性较强。
调制浓缩冷冻发酵剂需要3个步骤:
将液体发酵剂中的乳酸连续进行中和,继续培养,使菌体浓度达到109~1010个/ml。
用离心机分离法将菌体浓度再进一步提高,达到1011个/ml。
在-70℃下冷冻保藏,保藏时间可达6个月保持活性不变。
5.浓缩冷冻干燥发酵剂
浓缩冷冻干燥发酵剂是将液体发酵剂离心分离冷冻干燥制成,其活性特别强,不必调制中间发酵剂,可直接用作生产发酵剂,是现阶段最先进的一类发酵剂。
不同组合发酵剂的优缺点1.混合发酵剂这种发酵剂是将嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按1∶1的比例同时进行培养调制的一种发酵剂。为了制作质量均一的产品,必须尽可能维持两种菌种比例不变。
2.单一发酵剂
这种发酵剂是将这两种菌分别进行培养而调制的发酵剂。这类单一发酵剂混合的方式有两种,一是在往工作发酵剂培养基接种之前进行混合,二是在往酸乳中接种之前进行混合。单一发酵剂有以下优点:发酵剂的传代容易进行,容易保持两种菌的比例;容易进行菌株交替,容易进行特殊菌株的导入;根据所制作酸乳的种类可比较容易的调制两种菌种的比例,如在水果酸乳中乳酸球菌的接种量是0.5%~1.0%,乳酸杆菌的接种量是0.01%;可将两种菌种分别接种到酸乳中,如先接种乳酸球菌,培养1.5h后在接种乳酸杆菌,这是制作水果酸乳时很好的一种接种方法。
三、酸乳的生产工艺凝固型酸乳凝固型酸乳按照是否含有脂肪或糖可分为高脂酸乳、全脂酸乳、中脂酸乳和脱脂酸乳以及无糖酸乳、加糖酸乳。
1.原料鲜乳
原料鲜乳的质量,在入厂验收时,除按规定进行密度测定和酒精试验外,还应有以下几点要求。
鲜乳总固形物含量不低于11.5%,其中非脂乳固体量不低于8.5%,否则会影响发酵时蛋白质的凝胶作用。
不得使用含有抗生素或残留有效氯等杀菌剂的鲜乳。
不得使用患有**炎的乳牛分泌的乳。
不得使用不卫生牧场或受到严重污染的乳。
2.标准化
标准化就是调整原料乳中脂肪和无脂乳固体含量的比例,使其符合产品标准要求的过程。
原料乳中的脂肪与非脂乳固体含量因奶牛品种、地区、季节和饲养管理等因素不同而有较大的差异。因此,为使产品符合标准要求,必须对原料乳进行标准化处理。当原料乳中脂肪含量不足时,可添加一部分稀奶油或分离除去一部分脱脂乳;而当原料乳中脂肪含量过高时,则可添加一部分脱脂乳或分离除去一部分稀奶油。标准化工作可在贮乳罐的原料乳中进行或在标准化机中连续进行。
标准化时,应首先了解即将标准化的原料乳的脂肪和非脂乳固体含量,以及用于标准化的稀奶油或脱脂乳的脂肪和非脂乳固体含量,这些是标准化的计算依据。
标准化技术通常采用Pearson法进行。假设原料乳脂肪含量为p%,脱脂乳或稀奶油的脂肪含量为q%,按比例混合后混合乳的脂肪含量为r%,准备进行标准化的原料乳质量为X,需添加的稀奶油或脱脂乳的质量为Y,对脂肪进行物理衡算,得到:pX+qY=r(X+Y),即,XY=r-qp-r式中,若q<r,p>r则表示需要添加脱脂乳,反之则表示需要添加稀奶油。
3.配料
将原料乳加热到50℃左右,加入砂糖,继续升温至65℃,用泵循环通过过滤器进行过滤。
若不采用鲜乳做原料乳而使用脱脂乳生产脱脂酸乳时可将脱脂乳直接加入标准化罐中,按上述进行加糖处理。
4.浓缩
浓缩就是进行固形物强化。将配料后的乳经平衡罐转入减压浓缩罐中,进行减压浓缩。一般多采用添加乳粉的方法来进行固形物强化,乳粉的添加量一般是2%。如果使用脱脂乳粉作为主要原料代替原料鲜乳和脱脂乳制作脱脂酸乳,可将脱脂乳粉与水在标准化乳罐中进行混合,制成还原脱脂乳后加糖配料。如用脱脂乳粉调制半脱脂酸乳,可将全脂乳粉或稀奶油通过计量加入标准化乳罐中。
5.预热、均质、杀菌和冷却
预热:原料基液由过滤器进入杀菌器后,先经55~65℃预热,再进入均质机。
均质:原料基液在均质机中于8.0~10.0MPa压力下进行均质,在返回杀菌器进行杀菌。
杀菌、冷却:均质之后的原料基液在杀菌部和保持部加热到90℃,保持5min,然后冷却到43~45℃。此外,有的工艺是加热到85℃,保持30min。还有更采用UHT灭菌的,135℃,2~3s,立即冷却。
6.接种
制作酸乳所采用的接种量有最低、最高和最适三种。
最低接种量是按0.5%~1.0%的比例接种。其缺点是:产酸容易受到抑制;易形成对菌种不利的生长环境;乳酸杆菌得不到足够的生长;产酸不稳定。
最高接种量是按5%以上的比例进行接种。其缺点是:因为添加了大量的发酵剂,会给最终产品的组织状态带来缺陷;产酸过快,酸度上升过高,因而给酸乳的香味带来缺陷;必须调制大量的发酵剂。
最适接种量是按2%的比例进行接种。是采用产酸能力强、中、弱三种发酵剂时,滴定酸度达到100°T时所需要的培养时间与接种量之间的关系。从图中可以看出,接种量超过3%后酸度曲线就变成横平的曲线。也就是说即使继续增大接种量使滴定酸度达到100°T所需的时间也不会有明显缩短。
确定接种量的依据有:发酵时的培养时间和温度,发酵剂的产酸能力,产品的冷却速度,乳的质量。乳品工厂通常采用的接种量是在1%~4%的范围内。
接种之前,要将发酵剂进行充分搅拌,为的是使菌体从凝乳块中游离分散出来,所以要搅拌到凝乳完全破坏的程度;还可将发酵剂用灭菌纱布过滤,目的也是为了将凝乳充分打散,并用原料乳加以稀释或用少量灭菌水进行稀释,然后进行接种。现代制造发酵乳是采用特殊装置在密闭系统中以机械方式自动进行发酵剂的添加。当没有这类装置时,可将搅拌稀释好的发酵剂用手工方式倾入乳罐中。近年,有条件的工厂,采用直接入槽式冷冻干燥颗粒状发酵剂,只需按规定的比例将这种发酵剂撒入乳罐中,或撒入工作发酵剂乳罐中扩大培养一次,即用作工作发酵剂。