接种是造成酸乳受微生物污染的主要环节之一,为防止霉菌、酵母、细菌噬菌体和其他有害微生物的污染,必须施行无菌操作。特别是在不采用发酵剂自动接种设备的情况下,更是如此。应先将不锈钢乳桶中的工作发酵剂,在发酵剂室内进行充分搅拌,然后加盖移到接种乳罐,打开接种乳罐上口,将工作发酵剂通过大孔灭菌纱布倾入接种乳罐中,必要时,要用乳罐中的原料基液多次冲洗灭菌纱布中的工作发酵剂,使其全部流入乳罐中。这种敞口式的操作,容易造成霉菌污染。发酵剂加入后,要充分搅拌,使菌体能与杀菌冷却乳完全均匀混合。还要保持乳温,特别是对非连续灌装工艺或采用效率较低的灌装手段时,灌装时间较长,保温就更加重要。对全部连续化生产工艺,在接种时,要两个罐轮流交替使用,以保持接种和灌装的连续化作业。
7.灌装
酸乳容器有瓷瓶、玻璃瓶、塑料杯和纸质杯。灌装和加盖可用手动、半自动和全自动灌装机进行,要尽量降低顶隙。充填环境应接近无菌状态。充填工序的时间要尽量缩短,防止温度下降,使培养时间延长。
8.发酵
发酵温度一般采用41~42℃,在温度控制不易掌握时,也可控制在40~43℃。全部发酵时间一般是3h左右,长者可达5~6h。发酵终点的时间范围比较窄,它是指从接近发酵终点起到开始超过发酵终点止的这段时间。如果发酵终点确定得过早,则酸乳组织软嫩,风味差;过晚则酸度高,乳清析出过多,风味也差。因此,如何判定发酵过程的终点,是制作凝固型酸乳的关键性技术。在生产过程中除由经验丰富的专人负责外,可由以下方法判定发酵终点:抽样测定酸乳的酸度,一般酸度达到65~70°T,即可终止培养;控制好酸乳进入发酵室的时间,在同等生产条件下,以前面几班发酵时间为准;抽样及时观察,打开瓶盖,缓慢倾斜瓶身,观察酸乳的流动性和组织状态,如流动性变差且有细小颗粒出现,可终止发酵,如尚不够可延长培养时间;详细记录每批的发酵时间、发酵温度等,以供下批判定发酵终点的参考;在生产过程中为监视发酵过程,可每隔半小时抽查一次pH、滴定酸度,并进行肌酸试验和乙醛试验。
9.冷却
冷却的目的是迅速而有效地抑制酸乳中乳酸菌的生长,降低酶的活性,防止产酸过度;使酸乳逐渐凝固成白玉般的组织状态;降低和稳定酸乳脂肪上浮和乳清析出的速度;延长酸乳的保存期限;使酸乳产生一种食后清凉可口的味感。
冷却的方法有直接冷却和预冷却两种。直接冷却法是发酵终点一到,立即进行冷却,可转移到冷却室,也可将保温室转为冷却室。当酸乳冷却到10℃左右转入冷库,在2~7℃下进行冷藏后熟。如果在终止培养时,乳酸酸度已经偏高应从培养室直接转入冷库,以缩短冷却时间。预冷却也叫二段培养法,是为了保持良好的组织状态而采用的一种措施。一直处在高温培养下的凝乳,其收缩力增强,因而变硬。为此,采取在高温下培养到pH降低到5.2~5.3,然后降温至35~38℃继续培养,一直到pH降低到4.7。这样虽然整个培养时间稍有延长,但对产品的组织状态、风味都是有益的,并且降低了冷却的起始温度。
10.后熟
在2~7℃下冷藏,可促进香味物质的产生,改善酸乳的硬度。产香物质的高峰期一般是在制作完成之后的4h。特别是酸乳的良好风味是多种风味物质相互平衡的结果,一般12~24h完成。影响后熟的主要因素有开始冷却时的pH、进行冷却时的技术手段和发酵剂的活性等。
搅拌型酸乳
搅拌型酸乳,是指在加工工艺上具有以下特点的产品,即:经过处理的原料乳接种了发酵剂之后,先在发酵罐中发酵至凝乳,再降温搅拌破乳、冷却,分装到销售用小容器中,即为成品。因为这类产品是在灌装前进行发酵,所以属于前发酵型,又因为这类产品经过搅拌成了粥糊状,黏度较大,呈半流动状态,所以又称为软酸乳或液体酸乳。搅拌型酸乳的生产工艺流程如图所示。由于制作搅拌型酸乳和制作凝固型酸乳的工艺在许多环节上是相同的,所以这里仅就破乳进行介绍。
1.破乳的理论
破乳是一个物理过程,但同时也发生了一定程度的化学变化。在搅拌型酸乳中,凝乳粒子的直径是0.01~0.4mm,而经过均质的酸乳的凝乳粒子直径都在0.01mm以下。
如果对凝乳施加的机械应力过于激烈,不仅会降低酸乳的黏度,而且会出现分层现象。分层是由于混入了空气而引起的,混入空气又是由于搅拌过度或输送不当造成的。当出现分层时,上层是凝乳微粒、脂肪和空气,下层是分离出的乳清和气泡。如果对凝乳搅拌得当,不仅不会出现乳清分离和分层现象,而且凝乳会变得很稳定,其保水性大大增强。凝乳的保水能力是由凝乳微粒的表面积与凝乳微粒的重力之比决定的,这个比值越高,黏度越大。
水在凝固型酸乳和搅拌型酸乳中存在的状态是不一样的。变性乳清蛋白在凝固型酸乳和搅拌型酸乳中的作用也是不一样的。在凝固型酸乳中,原来存在于牛乳中的酪蛋白,当凝乳形成时都变成了凝胶状。原来在牛乳中于酪蛋白成水合状态的水分从酪蛋白粒子中游离出来,存在于由酪蛋白凝聚形成的网状结构中。当产酸过度、凝乳受到震动或凝乳收缩力增强时,水就从网状结构中析出,造成所谓乳清析出现象。受热变性的乳清蛋白具有膨润化作用,可使蛋白质网状结构中的水保持稳定。但是在搅拌型酸乳中情况就不同。凝乳受到搅拌作用之后,网状结构被破坏,其中包含的水分就跑出来,造成乳清分离现象。也是由于搅拌的作用,使酸乳发生了相转换现象,也就是说,原来是凝胶中分散着水,搅拌之后,变成了水中分散着凝胶。由于相转换现象的发生和微细凝胶分子的存在,使酸乳的黏度大大增加,并且非常稳定,在这种情况下,乳清蛋白对酸乳的稳定性已不起什么重要作用了。
2.破乳方法
搅拌法是破乳最常用的方法,其中包括机械搅拌和手工搅拌。手工搅拌只用于小批量生产。机械搅拌采用宽叶轮搅拌机,也可使用锚式搅拌机或涡轮搅拌机。宽叶轮搅拌机有大的表面积,每分钟缓慢转动1~2次,搅动4~8min。可以采用低速短时间做缓慢的搅拌和有一定时间间隔的搅拌方法以获得均匀的搅拌凝乳。搅拌后凝乳的均一性可用肉眼直接观察,而大部分凝乳颗粒只能在显微镜下才可看到,用肉眼直接看到的仅仅是少部分。搅拌程度适宜的象征是存在大量肉眼不可见的凝胶粒子,同时又存在少量肉眼可见的凝乳片。
3.影响搅拌型酸乳增稠的因素
机械处理后,随着黏度的增加凝乳变得比较稠,这种现象称作搅拌型酸乳的增稠。适当的黏稠度是反映搅拌型酸乳成品质量的重要物理指标和感官指标。通过合理的工艺管理提高成品的黏稠度,会赋予成品良好的稠厚圆滑的外观和细腻纯正的风味,从而增加消费者购物的需求感。因此,控制好影响搅拌型酸乳增稠的因素是该产品加工管理的重要内容。影响搅拌型酸乳增稠的因素有:
乳固体和非乳固体含量
乳固体的含量,特别是非乳固体的含量对成品的黏稠度有很明显的影响。因为蛋白质和乳糖的增加有利于酸乳的水合作用,可增进酸乳的黏稠度。黏稠度良好的酸乳其非乳固体的含量都不得低于8.5%。但当乳固体含量继续增加,达到11.5%以上时,酸乳的黏稠度并无显著增加。因此,从降低成本来看,增加乳固体含量并不是提高酸乳黏稠度的良好措施。
原料乳均质
全脂或部分脱脂原料乳经过均质处理,除起到通常细化乳脂肪球、防止脂肪上浮、避免分层现象的作用外,还有增加蛋白质水合能力的作用,因此对酸乳的稳定性和增稠有显著的促进作用。
原料乳加热处理
原料乳的热处理条件是影响酸乳黏稠度的重要因素。最佳条件是90~95℃,5min,经过这样处理的原料乳酪蛋白在酸乳中可完全凝固,乳清蛋白会充分受热而发生变性,分子链打开,有利于蛋白质分子间基团的结合,从而提高制品的黏稠度。
搅拌
搅拌型酸乳凝乳颗粒的大小与增稠的关系很密切。较大的凝乳颗粒对增稠有显著促进作用,较小的凝乳颗粒和将酸乳结构完全破坏的颗粒对增稠无作用。通常搅拌的速度要慢,强度要中等或弱,时间要短,pH要低,温度要低。
菌种特性
某些嗜热链球菌或保加利亚乳杆菌菌株可产生黏质物,这些黏质物是由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成的黏质多糖。单从黏度这一角度看,能产生大量黏质物的乳酸菌应该是优良菌株,但若片面追求产品的高黏稠度,容易破坏正常酸乳应有的组织状态与滑爽圆润的口感,特别是当用羹匙挑起来出现黏丝时,食用者会产生不愉快的感觉。出现这种现象后,可对菌种进行多次传代培养,菌株的黏质物产生能力可因此而下降,待达到符合要求时再行应用即可。相反,当所用菌株黏质物产生能力过低时,可采用低温培养方法传代,这样可提高其产生黏质物的能力。
二、花卉酸乳生产实例玫瑰酸奶的制作孙波等人发明了一种玫瑰酸奶的制作工艺,其生产过程如下:
1.工艺流程
2.操作要点
选料:所选牛奶需是无抗生素和防腐剂的鲜牛奶,要求脂肪含量小于3%,干物质大于8.5%,酸度小于0.16;玫瑰花瓣需是含苞待放的花瓣,去除花托及其他异物,清水洗净晾干,用微波处理5s灭菌。
打粉:烘干后的花瓣在10℃以下碾成粉末状。
加糖:在鲜奶中加入白砂糖,比例为5%~10%。
煮沸:鲜奶的煮沸时间为3分钟,煮沸后过滤,过滤后迅速降温至38~42℃。
接种:在无菌室内接入混合的乳酸链球菌和乳酸杆菌,两种菌的混合比例为1∶1。使菌种均匀分布。接种后的牛奶分装在已消毒、灭菌的乳瓶内,及时封口。
发酵:在37℃下恒温发酵4~6h。发酵后检查酸度和凝固度,当酸度达到0.58时即可终止发酵,封口置于4℃下保藏进行后熟。
产品各原料的最佳比例为:玫瑰花瓣添加量0.4%,白砂糖8.0%,接种量3.0%,其余为鲜牛奶。
槐花酸奶的制作
徐雯等人发明了一种槐花酸奶的制作工艺,其生产过程如下:
1.工艺流程
2.操作要点
原料制备:所用槐花为槐花新鲜花瓣,在常温下清洗、晾干,于紫外灯下照射1h杀菌。将蔗糖和鲜牛奶按3∶100的比例混合,于100℃煮沸灭菌,密封备用。各原料比例为槐花∶蔗糖∶鲜牛奶=2~6∶3∶100
菌种制备:所用菌种为混合菌种,按嗜热链球菌∶嗜酸乳杆菌∶保加利亚乳杆菌∶双歧杆菌=1∶1∶1∶1,按常规酸乳发酵菌种培养方法进行培养。
接种:在无菌间内进行接种,菌种与原料的比例为3∶100。
发酵:将接种后的混合物于37℃下发酵6h。
后熟:将发酵后的混合物冷却至4~5℃冷藏后熟12h。
木槿花酸奶的制作
徐雯等人发明了一种木槿花酸奶的制作工艺,其生产过程如下:
1.工艺流程
2.操作要点
原料筛选、清洗晾干:选取新鲜、无虫蛀、无霉变、无杂质的新鲜木槿花,清水洗净晾干,于紫外灯下照射1h灭菌后打碎。
接种发酵:将打碎的木槿花瓣与经灭菌的鲜牛奶混合,向其中接种发酵菌种,置于培养箱中在37℃发酵4~4.5h。所用菌种为混合菌种,混合比例为:嗜热链球菌:嗜酸乳杆菌:保加利亚乳杆菌:双歧杆菌=1∶1∶1∶1。
冷藏后熟:将发酵液冷却至4~5℃,保温12h,进行后熟。
产品原料的最佳比例为:木槿花瓣3%,糖4%,发酵菌种3%,其余为鲜牛奶。
在使用4种相同菌种培养的条件下,虽然42℃的发酵时间比37℃短,外观、口感、乳清蛋白析出率等指标相差不大,但因在木槿花瓣中含有丰富的活性物质,而这些物质的最适温度一般都在37℃,因此,采用37℃的发酵温度有助于活性物质的保护。此外,37℃下发酵的酸乳酸度比42℃低,一定程度上防止了产品在保藏期间的过酸化现象,易于推广。
不同的发酵时间对酸乳的口感影响很大,经5~6h发酵的酸乳口感较差,发酵时间过久导致菌种由繁殖期进入稳定期,从而使菌种活性降低,4~4.5h的发酵时间能够很好地保持菌种的活力,并且产品的口感细腻,凝乳结实,酸度适中。
菊花酸奶的制作
陈刚等人发明了一种菊花酸奶的制作工艺,其生产过程如下:
1.工艺流程
2.操作要点
浸提菊花液:采用二次提取法。第一次提取菊花与水的比例为10∶1,温度为90~95℃,时间40min,过滤;滤渣进行第二次提取,菊花与水的比为6∶1,温度为90~95℃,时间30min,过滤。合并两次滤液,用硅藻土过滤备用。
配料:各主要原料的配比为:菊花提取液20%、白砂糖8%、复配乳化剂和稳定剂0.4%、鲜牛奶40%,其余为水。
均质:将配合的混合料进行均质,均质压力为20~25MPa。
灭菌:经均质的混合料进行UHT灭菌,125℃,10~15s,灭菌后迅速冷却到42℃。
接种:接入3%的混合菌种,保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌1∶1混合。
发酵:接好种的混合料在42℃下发酵4h。
冷却、罐装、后熟:发酵好的混合料冷却到4℃进行罐装后熟。
产品原料最佳配比为:菊花提取汁20%、蔗糖8%、鲜牛奶40%;制备该乳饮料的最佳发酵工艺条件为接种量3%,发酵时间4h,温度42℃。