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07 第二篇蛋白饮料.ppt

页数:222页文件大小:17.34 MB来源: 软饮料工艺学ppt课件

本课件讲解蛋白饮料,涵盖植物蛋白饮料的分散体系与乳化原理、豆乳生产工艺与配方设计、稳定性的浓度粒度pH电解质温度五因素,以及含乳饮料、发酵乳饮料与酸奶的工艺要点和HACCP质量控制。

第三章章节封面,标示植物蛋白饮料与含乳饮料的生产原理及关键技术主题
参考书目页,列出软饮料工艺学、蛋白饮料加工工艺与配方等三种参考书
基本概念页,给出蛋白饮料由蛋白质、脂肪、糖类等组成的定义
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第1页:第三章 蛋白饮料

第三章蛋白饮料学习目的和要求:通过本章的学习,应掌握植物蛋白饮料和含乳饮料的基本概念与特点、生产原理及关键技术问题、生产工艺,具备开发新产品的能力。

第2页:参考书目

  • 参考书目
  • 1.邵长富.软饮料工艺学.中国轻工业出版社.1997年
  • 2.黄来发.蛋白饮料加工工艺与配方.中国轻工业出版社.1996年
  • 3.石彦国.大豆制品工艺学.中国轻工业出版社.1993年

第3页:第一节 蛋白饮料基本概念

第一节蛋白饮料基本概念一、概念蛋白饮料:是由蛋白质(植物蛋白或动物蛋白)、脂肪(植物油脂或动物油脂)、糖类、食用纤维(水溶性或水不溶性)、淀粉类、维生素类(水溶性或油溶性)、矿物质类等物质组成的营养性饮料。

第4页:蛋白饮料的特点与质量问题

  • 特点:客观不稳定的分散体系。蛋白质及果肉、纤维素等微粒形成的悬浮液“脂肪+水+乳化剂”的乳状液以糖类、盐类形成的真溶液质量问题:油层上浮(环斑现象)──油水分离絮凝──蛋白质部分聚集,可逆凝结──蛋白质沉淀,油滴聚集,不可逆解决方法:适量乳化剂、增稠剂、品质改良剂等,保持稳定。

第5页:二、蛋白饮料分类

  • 二、蛋白饮料分类植物蛋白饮料(植物性)蛋白饮料乳饮料(动物性)果汁乳饮料咖啡乳饮料巧克力乳饮料蛋奶饮料(中性)调制乳饮料乳酸发酵乳:酸奶(凝固型、搅拌型)双歧杆菌酸奶酒精发酵乳:酸奶酒乳酸菌饮料:活菌型、杀菌型发酵乳饮料(酸性)原汁饮料:纯豆浆调制饮料:果味豆奶、椰汁、杏仁露发酵型饮料:酸豆奶

第6页:植物蛋白饮料的定义

植物蛋白饮料是以大豆、花生、核桃、山杏仁、绿豆、椰子、芝麻等植物性原料,经磨浆、浸提、过滤、均质等工序,调配制成的蛋白饮品。第二节植物蛋白饮料

第7页:一、植物蛋白饮料的基本原理

  • 一、基本原理特点:客观不稳定的分散体系。蛋白质及果肉微粒形成的悬浮液“脂肪+水+乳化剂”的乳状液以糖类、盐类形成的真溶液

第8页:乳化与界面能

油+水→混合油分散→界面能↑→自动降低→最小值→集合。降低表面张力→稳定均匀的乳状液↑存在于油水界面的乳化剂表面自由能取决于表面积和表面张力。

第9页:

第10页:

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第14页:HLB值

HLB值:亲水亲油平衡值

第15页:不同HLB值乳化剂的分散性与用途

不同HLB值乳化剂的分散性与用途:下表列出相关数据。

不同HLB值的乳化剂在水中的分散性及主要用途
HLB值在水中的分散性HLB值主要用途
1~3不溶于水1~3消泡剂
3~6分散性很差3~8W/O型
6~8极力振荡可形成乳液7~9润湿剂
8~10稳定性乳液8~16O/W型
10~13半透明至透明溶液13~15洗涤剂
13溶解,透明溶液>15增溶剂

第16页:常用乳化剂的HLB值

常用乳化剂的HLB值:下表列出相关数据。

常用乳化剂的HLB值
乳化剂名称HLB值
甘油单油酸酯3.4
单硬脂酸甘油酯3.8
甘油单月桂酸酯5.2
乙酰化甘油单硬脂酸酯3.8
二乙酰化酒石酸甘油酯8.0
聚乙烯(20)甘油单硬脂酸酯13.1
山梨醇酐单油酸酯(Span80)4.3
山梨醇酐单硬脂酸酯(Span60)4.7
山梨醇酐单月桂酸酯(Span20)8.9

注:源文件在「聚乙烯(20)山梨…」处截断,吐温系列数值未完整提取,未作补充,建议对照原课件补录。

第17页:混合乳化剂HLB值的计算

式中wi—乳化剂i在混合乳化剂中的质量分数HLBi—乳化剂i的HLB值混合乳化剂的HLB值为:例:乳化剂1:0.2g,HLB=3.8乳化剂2:0.5g,HLB=11乳化剂2:0.3g,HLB=15HLB混=(0.2×3.8+0.5×11+0.3×15)/(0.2+0.5+0.3)=10.76

第18页:

第19页:pH值与蛋白质等电点

pH值蛋白质等电点碱性(或中性)提高蛋白质溶解度和提取率pH=8.0~9.0解决方法:电渗析、离子交换、反渗透等。阳离子H+:Ca2+、Mg2+等二价和其他多价阳离子:

第20页:二、普通豆乳生产工艺流程

二、工艺流程大豆→清洗→脱皮→浸泡→磨浆→浆渣分离→真空脱臭→调制→均质→杀菌→灌装→包装→成品普通豆乳生产工艺流程

第21页:丹麦豆乳生产工艺流程

大豆→预清理→脱皮→后清理→浸泡→磨碎→分离→脱臭→调制→均质→冷却贮藏→超高温杀菌→包装→成品丹麦奶制品承包公司豆乳生产工艺流程图

第22页:日本精研舍豆乳生产工艺流程

大豆→脱皮→酶钝化→磨碎→分离→调制→杀菌脱臭→均质→冷却→包装→成品日本精研舍株式会社豆乳生产工艺流程图

第23页:瑞典阿伐-拉伐豆乳生产工艺流程

大豆→浸泡→磨碎→酶钝化→分离→调制→澄清→超高温杀菌→包装→成品瑞典阿伐-拉伐有限公司豆乳生产工艺流程

第24页:美国伊利诺斯州豆乳生产工艺流程

大豆→加热→脱皮→蒸煮→磨碎→均质→调制→超高温杀菌→包装→成品美国伊利诺斯州豆乳生产工艺流程图

第25页:

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第27页:

第28页:★磨浆与粉碎细度

  • 浸泡大豆(蛋白体膜松脆)↓蛋白质溶出机械破碎↓细度粗──蛋白质不易溶出细──蛋白质易溶出→纤维进入豆浆产品粗糙,色泽灰暗。堵塞筛孔,影响滤浆效果,产率降低。实际生产:溶出与分离综合效果,粉碎细度在100~120目,颗粒直径为10~12μm
  • ★磨浆
  • 三、工艺要点干豆:泡好豆≈1:
  • 2.4

第29页:磨浆的加水方式

  • 加水方式:研磨时与进料速度配合定量进水。流水带动大豆在磨内起润滑作用
  • 磨运转时会发热,加水可以起冷却作用,防止大豆蛋白质热变性
  • 可使被磨碎的大豆中的蛋白质溶离出来,形成良好的溶胶体。一般磨的转速越高,水的流量越大。石磨用水量要比砂轮磨少。磨豆时的加水量,一般为每千克泡好的豆加2~5千克水。

第30页:磨浆设备

  • 磨浆设备石磨:大豆组织破碎效果好,蛋白质溶出率高。但生产效率比较低,磨片大而笨重,占地面积大,易磨损,修复困难且费用高。钢磨:大豆组织破坏不彻底,蛋白质溶出率低。结构简单,占地面积小,效率高,维修方便,高速研磨使豆糊升温快,易影响产品质量。

第31页:超声波萃取法

提高蛋白质提取率的新技术──超声波萃取法用超声波处理经过热处理的大豆,是高效率萃取蛋白质的方法。用超声波处理8min,可提取残留的蛋白质。

第32页:去除杂色的主要途径

  1. ★去除杂色的主要途径⑴选用接近纯白的大豆原料品种。⑵用碱类、二氧化硫等微量试剂进行漂白。⑶添加防腐剂、稳定剂防止变质或解决引起白色的变化。⑷减少生产过程中的污染。

第33页:豆腥味与苦涩味的来源

  • ★豆乳的豆腥味及苦涩味去除来源:大豆生长中形成的豆腥味和苦味成分脂肪酶降解不饱和脂肪酸产生豆腥味磷脂类氧化产生苦味

第34页:豆腥味的解决方法

  • 解决方法:干热处理──大豆脱皮入水前,热空气高温瞬时加热大豆,一般干热处理温度为120~200℃,处理时间为10~30秒。蒸汽法──大豆脱皮入水前,高温蒸汽高温瞬时加热处理,一般用120~200℃的高温蒸气加热7~8秒钟。热水浸泡法与热磨法──适用于不脱皮生产工艺。清洗过的大豆用≥80℃的水浸泡30~60

第35页:热烫法与酸碱处理法

  • 热烫法──脱皮大豆迅速投入≥80℃的水中,保持10~30分钟,然后磨碎制浆。一般80℃以上脱皮豆保温18~20分钟,90℃以上脱皮豆保温13~15分钟,沸水保温10~12分钟。酸、碱处理法──调整溶液的pH值抑制脂肪氧化酶活性。
  • ▲柠檬酸调节pH值
  • 3.0~
  • 4.5,适合于热浸泡法。
  • ▲Na2CO
  • 3、NaHCO
  • 3、Na0H、

第36页:★滤浆

★滤浆工厂化机械滤浆方法主要有卧式离心筛滤浆、平筛滤浆、圆筛滤浆以及挤渣滤浆等。卧式离心筛滤浆是目前比较先进、比较理想和工业生产应用最广泛的滤浆方法。它速度快、噪音低、动力小、分离效果好。1皮带罩2轴承盒3主轴4进料管5分离伞6离心转子7出渣口8出浆口9外套10电机11机座12传动轮

第37页:★煮浆设备

  • 单罐煮浆设备
  • 1.排气阀
  • 2.排气管
  • 3.排浆供汽管
  • 4.三通
  • 5.煮浆供汽管
  • 6.煮浆罐
  • 7.进浆管
  • 8.电磁阀门
  • 9.注浆器
  • 1
  • 0.温度计
  • 1
  • 1.排浆阀门
  • ★煮浆溢流煮浆罐

第38页:★脱气与消泡

  • ★脱气:消除泡沫──对后续操作极为不利煮浆时易出现假沸现象脱臭消泡剂
  • (1)油脚
  • (2)油角膏
  • (3)硅有机树脂
  • (4)脂肪酸甘油脂分为蒸馏品(纯度90%以上)和未蒸馏品(纯度为40~50%)。蒸馏品的使用量为
  • 1.0%,使用时均匀地加在豆糊中,一起加热即可。脱气装置1扩散泵2脱气罐3电控箱4出浆泵5真空泵

第39页:★调制

  • ★调制风味──甜、酸、香营养──补充维生素无机盐油脂──改善口感和色泽

第40页:★加热杀菌

  • ★加热杀菌常压杀菌~820C1210C下保温15min高温短时间连续杀菌(UHT)超高温瞬时杀菌(HTST)

第41页:★均质

★均质均质──改善口感,提高稳定性。影响因素▲均质压力:压力越高效果

第42页:★包装

  • ★包装保温桶──40C瓶塑料袋复合蒸煮袋无菌包装系统

第43页:四、豆奶饮料生产的HACCP

四、豆奶饮料生产的HACCP

第44页:影响豆奶质量的物理化学因素

  1. 影响豆奶质量的物理化学因素
  2. (1)大豆中残存的霉变粒,杂质等未能清除而对豆奶色泽、稳定性、口感造成影响。
  3. (2)浸泡时某些因素如水温浸泡时间、pH值控制不当对蛋白质提取率、产品、稳定性、豆奶腥味的影响。
  4. (3)酶钝化时温度,pH值控制不准对豆奶质量产生不良影响。
  5. (4)脱臭工序中,真空度、温度、时间掌握不准致使豆腥味残存或香味损失。(5

第45页:影响豆奶质量的生物因素

  1. 影响豆奶质量的生物因素
  2. (1)原料中残存霉变粒导致产品污染。
  3. (2)黄豆因浸泡时间过长致使微生物大量繁殖污染成品。
  4. (3)半成品豆浆调配时间过长,不能及时杀菌导致产酸菌生长,饮料pH值下降,蛋白质凝固变性。
  5. (4)杀菌温度偏低或时间偏短导致耐热芽孢菌在饮料中残存,存放期间菌又大量繁殖而污染产品。(5

第46页:

第47页:五、配方设计依据

  1. 五、配方设计
  2. 1.设计依据:原料的蛋白质、脂肪、碳水化合物含量,脂肪酸组成。⑴查阅相关数据⑵自行测定

第48页:2.基础配方确定

  • 2.基础配方确定:⑴蛋白质、脂肪含量:根据国家有关标准或行业、地方、企业标准进行确定。如普通豆奶的主要指标蛋白质≥
  • 2.0%脂肪≥
  • 1.0%如学生豆奶的主要指标蛋白质≥
  • 2.5%脂肪≥
  • 2.0%

第49页:原料用量计算

式中:G─配方中原料的用量(%)a─成品中蛋白质含量(%)b─原料中蛋白质含量(%)N─原料蛋白质提取率(%)原料用量计算:

第50页:配方计算示例

示例:已知大豆原料蛋白质含量为40.5%,现有技术大豆蛋白质提取率为70%~80%,考虑生产过程可能有损失,故取70%。设定成品中蛋白质含量为2.0%,脂肪含量为1.0%。以蛋白质含量计算,设配料误差为10%,故实际蛋白质含量应为2.2%。将上述数据代入公式,经计算可得:G=7.76%考虑实际配料方便,大豆用量取8.0%。此时脂肪含量为1.6%,高于设定值。

第51页:甜度与强化剂

  1. ⑵甜度:一般植物蛋白饮料的甜度可设为6~10%⑶强化剂:植物蛋白饮料虽然含有较丰富的蛋白质和脂肪,但仍需强化维生素和微量元素。可参照国家有关营养标准进行添加,但要考虑损失量。

第52页:3.乳化剂确定

3.乳化剂确定:

第53页:最佳HLB值的实验方法

  1. 80ml水+2g相应纯油脂,分别乳化,定容至100ml。组成比例10:08:26:44:62:80:10HLB值HLB1HLB2HLB3HLB4HLB5HLB6吸光度A1A2A3A4A5A6最低HLB值乳化剂+最高HLB值乳化剂→组合(亲油型)(亲水型)取乳化后的溶液
  2. 0.5ml,定容至100ml。取定容后的溶液分别测定吸光度值。
  3. ◆Griffin提出“乳化某种油所需要的HLB值”
  4. ◆

第54页:HLB值与吸光度

HLB值A值最佳HLB值

第55页:试验方法

  • 亲油型乳化剂:Qy
  • 1、Qy2……Qym亲水型乳化剂:Qs
  • 1、Qs2……Qsn×最佳HLB值正交试验设计法均匀设计法混料试验设计法回归正交试验设计法响应曲面法试验方法

第56页:最佳乳化剂组合的确定

  1. 最佳乳化剂组合确定:a.选择不同HLB值的乳化剂,分别按最佳HLB值配制复合乳化剂。b.定量水中加入2%相应的纯油脂,分别加入不同组合的复合乳化剂进行乳化。c.取乳化后的溶液
  2. 0.5ml,用蒸馏水定容至100mld.取定容后的溶液分别测定吸光度A值。e.以HLB值系列为横坐标,以吸光度A值为纵坐标,作图。f.由图中查找吸光度A值最大时对应的乳化剂组

第57页:乳化剂组合比较

组合1←最佳乳化剂组合A值HLB值最佳HLB值组合2组合3组合4组合5

第58页:⑶最佳用量确定

⑶最佳用量确定:最佳用量确定的实验方法同前。一般用量为原料重量的0.5~2.0%。实际用量为0.1%左右。

第59页:4.增稠剂确定

  • 4.增稠剂确定:增稠剂以黄原胶、羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠等使用最多,用量
  • 0.05~
  • 0.1%为宜。生产用量需进行实际探索。可采用复合增稠剂

第60页:5.其它成分确定

  • 5.其它成分确定:香精:果味等分散剂:磷酸盐等

第61页:六、植物蛋白饮料的稳定性问题

六、植物蛋白饮料的稳定性问题植物蛋白饮料生产中经常出现分离沉淀问题,大多数厂家都采用添加食品乳化稳定剂的方法,因此纯天然的原料生产出的却不是纯天然的产品。

第62页:分散体系的胶体化学分析

按照胶体化学理论分析,植物蛋白饮料是一个复杂的分散系。主体由三种互不相溶的液相组成:其分散质为蛋白质和脂肪,分散剂为水,外观呈乳状液态,属热力学不稳定体系。

第63页:影响稳定性的因素

  • 影响蛋白饮料稳定的因素主要有浓度、粒度、pH值、电解质、温度等。这几因素不是孤立存在的,互相之间有着紧密的联系。受上述因素的影响,饮料中蛋白质会出现集聚、絮凝和凝结几种现象,形成沉淀。脂肪也会聚集上浮,饮料的稳定性由此被破坏。下面分述各因素对饮料稳定性的影响及相应的措施。

第64页:1、蛋白质浓度的影响

1、蛋白质浓度对蛋白饮料稳定性影响在植物蛋白饮料乳状液体系中,存在蛋白质、脂肪两种微粒。在一定条件下,蛋白质-蛋白质相互作用,发生絮凝而产生沉淀;而蛋白质-脂类相互作用,有利于乳状液的稳定。这两种相互作用都与蛋白质浓度有一定关系。

第65页:蛋白质浓度对引力与斥力的影响

蛋白质浓度对范德华引力和静电斥力的影响在胶体溶液中,被分散的胶体粒子受到两种方向相反的力,范德华引力与粒子表面存在双电层而引起的静电斥力。蛋白质-蛋白质相互作用一般发生在蛋白质多肽链间静电斥力受到抑制而范德华引力增大的情况下。

第66页:选择较稀蛋白质浓度的理由

范德华引力的大小与两个因素有关:粒子大小和粒子浓度。其中粒子浓度是主要因素,粒子浓度越大,范德华引力就越大。静电斥力不仅受粒子浓度的影响,也受其他因素的影响。如:离子浓度、绝对温度、双电层厚度、表面张力等。可以认为,蛋白质浓度对范德华引力的影响是重要的。因此,选择较稀的蛋白质浓度,有利于防止蛋白质相互吸引产生絮凝作用。因而,也有利于植物蛋白饮料的稳定。

第67页:蛋白质浓度对乳状液的稳定作用

蛋白质浓度对油/水(O/W)型乳状液的稳定作用当把植物蛋白饮料看作是O/W型乳状液时,脂肪是被分散的粒子,蛋白质是大分子乳化剂。可溶性蛋白质能够扩散并吸附在油水界面上,是决定蛋白质乳化性质的最重要的特征。当固体有足够大的界面的时候,大多数蛋白分子广泛地展开和散布成一单分子层,形成界面。

第68页:界面膜与蛋白质膜

这种界面膜一旦破裂,将造成脂肪球粒相联结和界面减少,发展到极端情况时,均匀的脂相与均匀的水相之间出现一个流变性质和厚度的变化。由于蛋白质从水溶液中主体相扩散到界面的速度是低的,又由于蛋白质在主体相中的浓度因吸附在油滴上而被降低,因此,必须有一定的蛋白质浓度才能够形成足够厚度和良好流变性质的蛋白质膜。

第69页:

第70页:界面蛋白质浓度的要求

通常在蛋白质乳化的O/W型体系中,要求界面蛋白质浓度为0.5~20mg/cm3,体系蛋白质浓度在0.5%~5%之间。在理论上适宜的蛋白质浓度可由公式求出,而在实际生产中,计算的结果偏差过大,需经多次选择实验,即可确定蛋白质浓度。

第71页:2、粒度与高压均质的作用

2、粒度对植物蛋白饮料稳定性的影响及高压均质的作用植物蛋白饮料在生产中应尽量经过过滤。但其中含有微量的植物细胞碎片。脂肪球粒和蛋白粒子也较大。在不考虑电荷的影响时,其沉降速度符合斯托克斯定律。v=2gr2(ρ1-ρ2)/9η2式中v-上浮或沉淀的速度g-重力加速度r-油滴半径ρ1-油相密度ρ2-水相密度η2-水相黏度

第72页:斯托克斯定律与均质参数

要使饮料稳定,必须选择沉降速度的最小值。保持植物蛋白饮料纯天然特性时,除加一定比例的白砂糖外,不加任何添加剂,因此介质粘度、介质密度都为定值,无疑只有选择颗粒直径的最小值。采用高压均质是使颗粒直径减小,粒子达到微粒化的一个重要措施。均质的压力和温度是保证均质效果的两个重要工艺参数。选择依据是即要避免蛋白质变性,又要使粒子微粒化。

第73页:高压均质的作用

这两者之间存在对立,也存在统一。据报道:高压均质增加了相界面,提高了蛋白质―脂类相互作用的程度,而蛋白质和脂类的结合又能防止蛋白质的热变性,主要原因是存在着高热容量的基团和水的相对缺乏。因此,高压均质对蛋白饮料的稳定性起到了重要作用。

第74页:颗粒大小与乳状液外观

  • >
  • 0.1μm,悬浮液(商业乳状液
  • 0.5~
  • 2.5μm)>1μm,乳白色乳状液
  • 0.1~1μm,蓝白色乳状液
  • 0.001~
  • 0.10μm,胶体物质<
  • 0.001μm,分子或离子状态无布朗运动有布朗运动直径10μm的分散油滴上浮速度为2cm/h直径1μm的分散油滴上浮速度为
  • 0.01cm/h⑴颗粒大小──平均粒径⑵粒径均匀化避免大颗粒!!!
  • ※
  • ※
  • ※纳米食品乳状液

第75页:密度调整剂

  • 根据斯托克斯方程,液滴上浮或下降的速度正比于两相的密度差。若密度差为零,则乳状液不发生上浮或下降。密度调整剂:油相乙酸异丁酸蔗糖酯(简称糖酯)松香酸甘油酯(酯胶)

第76页:3、pH对稳定性的影响

3、pH对稳定性的影响在蛋白质乳状液中,pH值对其稳定性的影响是极其重要的。从结构上讲,蛋白质分子是由若干氨基酸分子以多肽链形式联接而成的,而每一个氨基酸都有一个独特的侧链,可以分为非极性或疏水性链、极性链、带正电链和带负电侧链,此外,还含有一个羧基、一个氨基,这些可解离基团都能参与酸、碱平衡,即在不同pH值时,呈现酸性或碱性。

第77页:蛋白质的等电点

尽管两种形式都带有众多的电荷,但是存在一个使发生净电荷为零的pH值即等电点。在水溶液中,大多数离子化基团位于蛋白质的表面。由于某一基团的离子化受附近的离子化基团、疏水基或氢链的影响,因此,蛋白质多肽链中的可解离基团的解离程度会有较大变化。

第78页:pH远离等电点的作用

就是说,溶液的pH值与蛋白质等电点pH值相差越大,蛋白质分子的解离越多,与溶液中的脂类、水分子作用的机会就越大,即在远离蛋白质等电点的pH下,蛋白质和分散剂之间产生最高的相互作用,尤其是水化作用。

第79页:等电点附近的絮凝沉淀

当pH值没有远离等电点时,蛋白质同水的作用是很弱的,它们的净电荷可以小到使多肽链能相互靠拢,有的形成聚位体导致蛋白质沉淀。对于种子蛋白质,在碱性(或中性)pH条件下,通过增加蛋白质的净电荷,能提高其溶解度和提取率。实际上受温度、浓度、粒度和纯度等因素的影响,在pH3~5范围内都可产生絮凝沉淀,而且在pH5~6之间,蛋白质溶解度产生突变,

第80页:蛋白饮料的pH控制

因此,蛋白饮料的最终pH最好控制在7~8之间,浸提液选择碱性缓冲溶液pH控制在9.5左右。pH值的测定方法应选用准确、快捷、方便的方法,可用pH计测定。

第81页:4、电解质对稳定性的影响

4、电解质对稳定性的影响按胶体化学理论分析,该体系中的分散质带有净电荷是保持胶体稳定的主要因素。在pH值对该体系的影响中,实际上是酸碱电解质对蛋白质所带电荷的影响。

第82页:电解质浓度与胶体稳定

在胶体溶液中加入电解质溶液,这样就增加了胶体中离子的总浓度,而给带电荷的胶体粒子创造了吸引带相反电荷离子的有利条件。于是,胶体粒子所带的电荷部分地或全部地被中和,从而失去了保持稳定性的主要因素。电解质的种类和浓度对胶体稳定性有较大影响。

第83页:钙镁离子的影响

在碱性pH时,种子蛋白带有许多负电荷,此时,溶液中若含有大量阳离子,如Ca2+、Mg2+等二价离子或多价阳离子时,体系的稳定性将降低。尤其是Ca2+的影响更大,因为钙离子通过蛋白质电离的羧基能形成交联蛋白质,而这种蛋白钙通常是难溶的,当加热时还会形成凝胶。

第84页:盐溶与盐析效应

电解质浓度的影响则反映在中性盐的“盐溶效应”和“盐析效应”上。在0.5~1mol/l浓度时,具有“盐析效应”。这是因为大多数水分子能同盐强烈结合,而降低了蛋白质的水化作用,使蛋白质-蛋白质相互作用比蛋白质-水相互作用更为强烈,这将导致蛋白质分子的聚集和沉淀。

第85页:去除阳离子的方法

因此,在植物蛋白饮品的生产中,应该避免高浓度的中性盐和含有Ca2+、Mg2+等二价金属离子和其他多价离子的存在。因此,采用电渗析、离子交换、反渗透或超滤等方法将阳离子除去,能提高蛋白质的溶解度。

第86页:5、温度对稳定性的影响

5、温度对稳定性的影响温度对植物蛋白饮料稳定性的影响主要表现在对蛋白质变性作用的影响。低温和高温都可导致这种变性。低温对原料作用较大。冬季贮存原料温度低于0℃以下,将使蛋白变性,这可能和蛋白质的疏水相互作用有关,导致某些基团的解离和重排。

第87页:温度影响与生产对策

制做产品时蛋白质溶解度降低,将产生凝结沉淀。高温使分子间产生剧烈运动,易于打断稳定蛋白质二三级结构的键,蛋白质的疏水基团暴露,使蛋白质与水分子间的作用减弱,导致溶解度下降。因此,生产中在满足生产工艺要求情况下,应尽量缩短加热时间,增强蛋白质与脂类的相互作用,杀菌后迅速冷却,这些都有利于减小变性程度,从而提高产品的稳定性。

第88页:七、植物蛋白饮料稳定性实验

七、植物蛋白饮料稳定性实验有许多不同方法用于试验乳状液稳定性,下面介绍测定乳状液稳定性常用的方法:

第89页:1、冷冻后融化试验

1、冷冻后融化试验这是普遍使用的方法,即使乳状液在冰点(约-10℃)和融点(大约在37℃或40℃)循环几次,记录下其迹象。当采用此方法时,制备出的乳状液在24h内进行冷冻和融化试验,试验前让乳状液在室温下保持温度恒定。5~6次冷冻和融化试验可指出乳状液固有稳定性,但并不等于有足够的贮存期。

第90页:2、老化检查

2、老化检查乳状液稳定性时进行恒定温度贮存试验是必要的。贮存试验一般在低温(~5℃)、高温(40℃)和常温下进行,在高、低温下,界面膜减弱或破坏更容易。室温(0~25℃)试验一般连续2~3年,根据温度每升高10℃后为第一次反应双倍的原理。可在高温下试验,以确定常温贮存稳定性,加果乳状溶在40℃,6个月内是稳定的,则在20℃它可以贮存2年。

第91页:3、离心力分离因数

3、离心力分离因数:物料所受的离心力与重力之比值。Kc=Rω2/g=V2/R/g=π2Rn2/900g式中Kc-分离因数;R-转鼓半径(m)ω-转鼓回转角速度(rad/s);g-重力加速度(9.8m/s2)V-转鼓回转线速度(m/s)[V=2πRn/60(m/s)]n-转鼓的转速(rpm/min)可利用离心力检查乳状液的稳定性。如果乳状液在超高速离心作用下,以30000-

第92页:离心与自然沉降的换算

粒子自然沉降的斯托克斯定律:vzr=2gr2(ρ1-ρ2)/9η2式中v-上浮或沉淀的速度;g-重力加速度r-油滴半径;ρ1-油相密度ρ2-水相密度;η2-水相黏度离心时:vlx=2Kcgr2(ρ1-ρ2)/9η2则有vlx/vzr=Kc设粒子沉降的距离为S,则在自然情况下和离心时离子的运动时间分别为:S=vzrtzrS=vlxtlx∴v

第93页:离心机参数对照

离心机参数对照:下表列出相关数据。

离心机转速与分离因数、沉降时间对照
n(rpm/min)Kctlx(min)tzr(min/d)
500055951055950/38.9
100002238010223800/155.4
150005035510503550/349.7
200008952010895200/621.7

注:源文件末行「895200/6」后数字缺失,此处按表内同一换算关系(895200min÷1440)补齐为621.7天。

第94页:4、观察法

4、观察可以用显微镜或眼睛观察乳状液,使用染色法,可以是油溶的或水溶的来帮助测定分散相粒子大小,一般,粒子分布越小,乳状液越稳定。当可以测定粒子大小时,可以通过斯托克斯方程计算出沉降速度,由此可以推算出植物蛋白饮料的保质期。

第95页:5、低剪切力速度鉴定

5、低剪切力速度鉴定在实验室中,使用搅拌器或振动器加速乳状液相的分离,3天后,发现有相分离情况,说明乳状液固有不稳定性。在检查乳状液稳定性时,还应注意检查其特性,如光对乳状液的反射,乳状液成分中化学不容性,乳状液的氧化作用,以及抗微生物稳定性等。

第96页:6、物性测定法

6、物性测定法

第97页:生产设备与工艺

生产设备与工艺

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第110页:其他植物蛋白饮料生产工艺

其他植物蛋白饮料生产工艺自学。

第111页:第三节 含乳饮料种类

第三节 含乳饮料种类:下表列出相关数据。

含乳饮料的种类、定义与成分规格
种类定义成分规格
含乳饮料以牛乳为主要原料制造的咖啡乳饮料、水果乳饮料、巧克力乳饮料、蛋乳饮料等杂菌数<3000个/ml;大肠菌群阳性
发酵乳乳或乳制品以乳酸菌或酵母发酵制得的糊状或液状制品无脂乳固形物8%以上;乳酸菌数>1000万/ml;大肠菌群阴性
乳酸菌饮料将乳或乳制品经乳酸菌发酵后配制成的液状饮料(源文件此行文字被截断)—

注:源文件第三行「乳酸菌饮料」的定义与规格文字在转为文本时被截断,建议对照原课件补全。

第112页:咖啡乳饮料与水果乳饮料

  1. 1.咖啡乳饮料:以乳(全乳、脱脂乳、全脂或脱脂乳粉等还原乳),糖类,咖啡为主,另加香料等制成。咖啡不使用带强酸者,多选用苦味类型,按对制品
  2. 0.6%~
  3. 2.5%的量比配合。
  4. 2.水果乳饮料:以乳(主要是脱脂乳粉),糖,果汁(加入量≥5%),酸味剂,稳定剂,香精,色素等制成。
  5. 3.酸乳:可分为软质酸乳(搅拌型酸乳)、硬质酸乳(凝固型酸乳)

第113页:一、原料乳及乳制品

一、原料乳及乳制品乳是哺乳动物产仔后母腺分泌的,不透明微黄具有香甜味的,包括真溶液,胶体浮液和乳浊液的胶体物质。它的主要成分包括脂肪,蛋白质(主要是酪蛋白),乳糖和灰分,见表3—2。

第114页:表3—2 乳的化学成分

表3—2 乳的化学成分:下表列出相关数据。

表3—2 乳的化学成分
乳别总固体含量/%脂肪含量/%蛋白质含量/%酪蛋白含量/%乳糖含量/%灰分含量/%
牛乳12.603.803.352.784.750.70
山羊13.184.243.702.804.510.78
绵羊17.005.306.304.604.600.80

第115页:乳的性质与相对密度

  1. 乳的性质包括物理性质和化学性质,物理性质主要包括下列几点:
  2. 1.乳的相对密度乳的相对密度以15℃为标准,平均d=
  3. 1.032。乳的相对与乳中乳固体的含量有关,可以通过巴布科克公式来计算:T=
  4. 1.2F+
  5. 0.25L+C式中:T-乳固体%F-脂肪%L-牛乳密度计的读数C-校正数,通常取
  6. 0.14

第116页:2.酸度

2.酸度正常的新鲜乳是偏酸性的。我国&lt;&lt;乳,乳制品及其检测方法&gt;&gt;规定酸度试验以滴定酸度为标准,通常以“°T”或乳酸百分率来表示。测定滴定酸度(°T),以酚酞为指示剂,中和100ml乳消耗0.1mol/l氢氧化钠溶液1ml,即为1°T。正常新鲜牛乳的酸度应为16~18°T,若用乳酸百分率表示时,则滴定后可按下列公式计算:

第117页:乳酸百分率

乳酸(%)=正常新鲜乳的乳酸含量为0.15~0.16%。

第118页:二、水果乳饮料:工艺流程

二、水果乳饮料㈠工艺流程

第119页:㈡水果乳饮料工艺原理

  • ㈡工艺原理乳蛋白的等电点为pH
  • 4.6~
  • 5.2果汁+酸味剂→降低乳的pH到
  • 4.5~
  • 4.8→乳蛋白凝集沉淀解决问题:乳蛋白凝集沉淀解决方法:☆均质:沉淀颗粒减小到<1μm☆稳定:加入稳定剂

第120页:㈢水果乳饮料的制造方法

㈢制造方法首先将稳定剂加热溶解制成2%~3%浓度的的溶液,将砂糖溶于牛乳或脱脂乳中后将稳定剂溶液加入,再添加果汁和有机酸。添加时要使其浓度尽可能低,且边加边进行强力搅拌,添加果汁和有机酸以后再添加香精和色素,按市乳生产进行均质、杀菌、冷却和装瓶。均质操作可以使稳定剂效果充分发挥。

第121页:㈣水果乳饮料配方例

  • ㈣水果乳饮料配方例:果汁10kg牛乳20kg脱脂乳40kg砂糖11kg柠檬酸
  • 0.2kg耐酸性CMC
  • 0.3kg着色剂
  • 0.001kg香精
  • 0.1kg加水至100kg

第122页:三、咖啡乳饮料概述

三、咖啡乳饮料㈠概述咖啡饮料是以咖啡豆的提取物制成的饮料。咖啡豆的提取物中含有咖啡因,饮后兴奋神经,刺激胃液分泌,消除疲劳,舒展血管,并有利尿作用。但饮量过多,则会刺激神经,使其过度兴奋而久久不能抑制,并促使胃液分泌过多,影响人体正常消化功能,特别是日久饮用,会形成嗜好。

第123页:㈡原料与配方:咖啡与糖

  1. ㈡原料与配方咖啡乳饮料的原料有咖啡、糖、乳、豆乳、稳定剂、香料等。
  2. 1.咖啡咖啡豆需经焙烤炒制,粉碎提取,如有可能,可以浓缩干燥,使用干粉。
  3. 2.糖咖啡中常使用的糖有砂糖,葡萄糖等。但与砂糖相比,葡萄糖,果葡糖浆用于咖啡乳饮料生产时,往往因在杀菌、储存时pH值下降而不如砂糖。

第124页:3.乳原料

3.乳乳有鲜乳,全脂乳粉,脱脂乳粉,炼乳,加糖炼乳,奶油等,可单独使用,也可混合使用。选用原料时,应尽可能选用菌数少的原料,同时要注意是否存在D值大的菌。

第125页:4.香料、菊苣和焦糖

4.香料、菊苣和焦糖常规饮用的咖啡,大约使用8%左右的焙炒咖啡豆,而牛奶咖啡饮料,在不同品种的规定含量分别为:(1)清凉饮料含咖啡豆1%~2.5%(生豆汁,下同);(2)咖啡饮料含2.5%~5%;(3)咖啡含5%以上。这样,咖啡豆的使用量远比常规饮用的量少,这就使风味不足。为使制品具有足够的风味,就需要用香料,菊苣,焦糖来补充。使用菊苣和焦糖要注意使用量,防止过量而造

第126页:5.其他原料

  1. 5.其他原料以下所列的几种原料对应其所列目的加以使用:
  2. (1).碳酸氢钠、磷酸氢二钠:调整pH值。
  3. (2)焦糖:着色剂。
  4. (3)食盐、植物油:改善风味。
  5. (4)蔗糖酯:防止生成豆腐状凝集物;防止硫化腐败菌引起的败坏;乳化。
  6. (5)食品用硅酮树脂制剂:消泡。
  7. (6)羧甲基纤维素、藻酸钠:稳定剂。

第127页:㈢确定牛奶咖啡配方

  • ㈢确定牛奶咖啡配方:确定生产种类(加咖啡的清凉饮料、咖啡饮料、咖啡乳饮料)确定甜度咖啡添加量乳原料的种类及添加量使用的容器

第128页:㈣咖啡乳饮料工艺流程

㈣咖啡乳饮料工艺流程:

第129页:㈤1.咖啡汁的提取

㈤工艺要点1.咖啡汁的提取将咖啡豆或代用品经焙炒粉碎后用水作提取剂进行提取。提取通常在90~100℃的热水中进行,根据应用的目的来控制抽提温度、时间及加水量等,获得所需要的提取液。由于抽提液在较高温度下,时间延长会造成走味现象,所以,对抽提后的抽提液应马上冷却至常温,并进行过滤以除去不溶解的原料,然后进行脱酸处理。

第130页:2.糖的溶解与乳品调制

2.糖的溶解可采用碳酸饮料的糖液制备方法,但为了保证成品咖啡饮料的稳定性,必须对糖液中可能引起产酸的嗜热细菌进行灭菌处理,一般采用紫外线杀菌机进行杀菌。3.乳品的调制

第131页:4.调配

4.调配将咖啡提取液、糖液、乳液、香料、稳定剂、pH值调整剂等原料混合在调配缸内,加水调制成所需要的浓度。为了避免咖啡提取液同乳蛋白发生凝结现象,应考虑先在调配缸中加入定量的溶解水,待水温升至60℃时,先加入碳酸氢钠或碳酸氢钠与磷酸二钠的混合液,经搅拌均匀后再进行均质。使用脱酸咖啡汁,无需加碱中和酸度。如果使用的未脱酸

第132页:5.装填和杀菌

5.装填和杀菌原料调配后经粗滤及均质处理,用板式热交换器加热至85~95℃,迅速密封。因本制品易起泡,故不应装填过满。制品应保持39.9~53.3kPa(300~400mmHg柱)的真空度。为防止耐热性芽孢菌造成的牛奶咖啡饮料败坏,通常要进行中心温度达120℃、20min的杀菌处理。杀菌中的温度管理是十分重要的。要防止温度控制失当导致杀菌不足或杀菌过度

第133页:杀菌后冷却与缓和条件

杀菌后一般要冷却至70℃以下再打开杀菌器。成品可以直接供应市场,或再冷至40℃以下供应市场。为了提高制品品质,缓和加热杀菌条件,高桥化研究了一些天然物对耐热芽孢菌的作用。研究发现使用甘氨酸、月桂酸单甘油酯和癸酸单甘酯,可以将杀菌条件缓和为120℃,10min(当10ml饮料中菌数为104~105时),且对风味不会带来大的影响。

第134页:㈥咖啡汁的脱酸方法

㈥咖啡汁的脱酸方法咖啡汁中含有绿原酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸等有机酸,能与乳蛋白形成沉淀。因此应对咖啡汁先进行脱酸处理,才可保证咖啡饮料的稳定性。然而在咖啡汁中加入食用碱,虽可中和咖啡中的酸度,但往往影响咖啡饮料的风味。

第135页:脱酸的关键

咖啡饮料中易引起凝结沉淀的部分是乳液中的蛋白质。在pH值较低的情况下,蛋白质在等电点结絮沉淀。引起咖啡饮料pH值下降的原因除咖啡本身含酸外,糖液中微生物的作用也使含酸量增加。因此,除去咖啡汁中的有机酸,则是保证咖啡饮料稳定性的关键。

第136页:壳聚糖脱酸

实践证明,采用壳聚糖吸附咖啡汁的有机酸,方法简单易行,壳聚糖可以再生循环使用。壳聚糖是以甲壳类动物或节枝类动物的外壳为原料,经过酸碱处理后制得甲壳素,再脱去分子中的乙酰基,转变成壳聚糖。壳聚糖不溶于水易溶于酸性液体,故称可溶性甲壳素,其为无毒白色粉末,是天然高分子聚合物,系直链状的氨基多糖。而咖啡因和其它非酸性物质则不被吸附。

第137页:壳聚糖处理的优点

壳聚糖用于果蔬汁脱酸的效果已被公认。因为壳聚糖具较强的吸附作用,采用壳聚糖(或甲壳素)处理咖啡汁饮料,则可防止由于单独处理原糖液因粘度大而造成的工艺上的麻烦。如此既可避免乳蛋白因酸度增大而沉淀,又可避免因加碳酸氢钠对饮料带来的异味。经过焙炒的咖啡使用壳聚糖胶酸,是先将壳聚糖经过55%异丙醇水溶液预处理,烘干即可使用。

第138页:壳聚糖脱酸的条件

用壳聚糖处理咖啡时,将咖啡汁的固形物控制在12%~15%时效果更好。壳聚糖对咖啡汁中酸的吸附处理应考虑接触时间,接触温度以及咖啡汁和壳聚糖的比例。接触时间一般约30min,接触温度60℃,咖啡汁与壳聚糖的接触比例要以咖啡汁的浓度而定,一般采用1:30~50为宜,即1g壳聚糖可对30~50g10%~13%的咖啡汁进行脱酸,脱酸效果可达

第139页:电渗析与壳聚糖联合脱酸

如果咖啡汁的浓度增大,则壳聚糖的脱酸能力有所降低。有资料报道,咖啡汁先经过电渗析处理,再采用壳聚糖脱酸,无论焙炒的咖啡汁或生咖啡汁均可较大幅度地提高pH值,制得中性咖啡汁。经过电渗析或壳聚糖处理的咖啡汁,咖啡中的有效成份咖啡因含量不变,因此,咖啡汁的色、香、味不受影响。

第140页:壳聚糖脱酸的操作方式

  • 壳聚糖对咖啡汁脱酸的方法,是将壳聚糖混在咖啡汁中,经充分搅拌,壳聚糖均匀地悬浮于其中,约30min后离心过滤可得脱酸咖啡汁。也可将壳聚糖装入吸附柱中,咖啡汁经由装填壳聚糖的吸附柱中通过,吸附咖啡汁中的酸,在吸附柱下端收集脱酸咖啡汁。

第141页:壳聚糖的再生

壳聚糖同样可用于糖液、果蔬汁及其他液体饮料的脱酸处理。用于脱酸后的壳聚糖,可用异丙醇和1mol/l氢氧化钠的混合溶液再生。再生的方法是将1kg脱酸使用后的壳聚糖悬浮在10kg异丙醇和1mol/l氢氧化钠混合液中(异丙醇:1mol/l氢氧化钠为1:1),于室温下搅拌15min,离心脱水,真空干燥。

第142页:四、乳饮料用稳定剂

四、乳饮料用稳定剂乳中酪蛋白在等电点pH值4.6~5.2时,即会失去同性电荷的斥力而凝集成大分子沉淀。稳定剂保证制品不发生分离沉淀。

第143页:(一)藻酸丙二醇酯(PGA)

(一)藻酸丙二醇酯(PGA)藻酸丙二醇酯能在酸性情况下稳定存在,适合于酸性食品,在水果乳饮料中是最适宜的稳定剂。在酸性情况下,PGA添加量超过电荷中性点时,在PGA-蛋白质结合物上进一步吸附PGA,将蛋白质的负电荷包围起来,使之成为极稳定的胶体分散体系。这样稳定化的乳蛋白即使添加果汁,也不会产生沉淀。使乳蛋白均匀分散所需的PGA量,因溶液

第144页:(二)羧甲基纤维素钠(CMC)

(二)羧甲基纤维素钠(CMC)在酸性条件下,CMC与牛乳蛋白质作用形成稳定的复合体,该复合体形成的pH值因蛋白质的种类而不同。随着CMC的聚合度、酯化度的增加,其分散程度也增大。但当酸量增加时,乳蛋白本身正电荷数量增大,而CMC的溶解度在酸性情况下有所下降。因此要得到稳定的胶体粒子,就必须有高离解度(即高酯度)的CMC。一般来说,使用酯化度高、粘度高的CMC较好。

第145页:(三)低甲氧基果胶(LM)

(三)低甲氧基果胶(LM)低甲氧基果胶当存在钙、镁等二价金属离子时由于它们在果胶的羧基之间形面交联,故可不受pH值影响。

第146页:第三节 发酵乳饮料概述

第三节发酵乳饮料一、概述世界各地生产发酵乳的历史悠久,种类繁多,名称各异。随着现代化科学的进步,人们对发酵乳的认识越来越深,人们已发现它在保健和营养上起着重要的作用,是一种极为有益的食品和饮料。目前世界各国都在运用现代化科学技术,生产繁多的发酵乳。

第147页:乳酸菌的价值

发酵乳中存在的活性乳酸菌在人体健康和预防疾病上具在特殊价值。乳酸菌对人体存在的有害微生物具有抵抗作用。乳酸菌生成的乳酸对许多微生物具有抑菌或杀菌作用,乳酸在肠道内被中和之后仍然存在有许多抗菌性因子,这一点不能忽视。

第148页:乳酸发酵饮料中乳酸的作用

  • 乳酸发酵饮料中乳酸的作用:可增进制品的保藏性使制品具有温和的酸味和爽快的风味可抑制有害微生物可使乳蛋白形成微细而软的絮凝物,提高消化性可加快食物从胃传送入肠道的速度可提高对钙、磷、铁的利用性可促进胃液的分泌。

第149页:酸奶的蛋白质消化性

酸奶中的蛋白质经乳酸发酵后酪蛋白形成微细而软的凝块,蛋白质被显著水解,形成准消化状态,游离氨基酸及肽类含量较普通消毒奶高(因蛋白质大部分已被降解),易于受消化酶的作用。总的游离氨基酸含量:普通牛乳为6%酸奶可达24%酸奶对蛋白质摄入缺欠者、肝硬化患者及恢复期患者有效。

第150页:二、发酵乳的种类与概念

二、种类与概念发酵乳种类繁多,名称各异,概念也可能不太清楚。为了统一认识,这里先作一般介绍。凡以牛乳为原料,用乳酸菌或酵母或两者共用,对乳进行恒温培养发酵所生产的乳统称为发酵乳。发酵乳主要可分为乳酸发酵乳和酒精发酵乳两大类。

第151页:㈠乳酸发酵乳

㈠乳酸发酵乳(Lacticacidfeimentedmilk)主要使用乳酸菌发酵剂,不用酵母而生产的发酵乳,称为乳酸发酵乳。产品中含乳酸及其他有机酸和微量的芳香成分如丁二酮(联乙酰)等而不含酒精。常见品种有:酸乳(或称酸奶)、发酵酪乳、嗜酸菌乳、双歧杆菌乳等。

第152页:㈡酒精发酵乳

㈡酒精发酵乳使用酵母和乳酸菌混合发酵剂制成的发酵乳称为酒精发酵乳。成品中不仅含有乳酸和其他有机酸,还含有酒精和二氧化碳气体。常见品种产品品种有:酸牛乳酒、酸马奶酒等。

第153页:㈢乳酸菌饮料

㈢乳酸菌饮料以发酵乳为原料,配以柠檬酸、苹果酸等食用有机酸、蔗糖、葡萄糖、果葡糖浆等、少量稳定剂、食用香精及果汁配制而成的液状饮料即是乳酸菌饮料。乳酸菌饮料有浓缩型及稀释型,前者饮用时用水冲调,后者可直接饮用。按照成品中是否添加果汁也可分为酸乳型和果汁型两种。

第154页:三、发酵乳用发酵剂

三、发酵乳用发酵剂各种乳酸菌及酵母菌等纯培养菌种,经过活化并逐级扩大培养之后,添加于乳中而引起乳发酵,这种菌统称为发酵乳用发酵剂。

第155页:常用的乳酸菌与酵母

  • 常用的乳酸菌有下列几种:⑴链球菌属(streptococcus)。⑵明串珠菌属(Leuconostoc)。⑶乳杆菌属(Lactobacillus)。常用的酵母有:⑴酵母属(Saccharornyees)高加索乳酒酵母(Sacchkefis)。⑵圆酵母属(Torula)的乳脂圆酵母(Torulacremoris)。⑶假性酵母属(Candida)的热带假性酵母(Candpseudoropicalis)等。

第156页:四、乳酸发酵的类型

四、乳酸发酵的类型与反应在发酵乳制品生产中起主要作用的乳酸菌发酵,按其对糖发酵特性的不同可区分为同型发酵和异型发酵。㈠同型发酵凡乳酸菌在发酵过程中能使80%~98%的糖转化成乳酸,仅有极少量其化生成物的发酵称为同型发酵。属于这一类型的常用菌有:

第157页:1、链球菌属及其亚属

  • 1、链球菌属及其亚属(streptococcusRoserkach)⑴乳链球菌[Strlaaactis(Lister)Lochuis]⑵乳脂链球菌(StrcumorisDrla-Jensen)⑶嗜热链球菌(Strthermophi-lusOrla-Jerosen)⑷丁二酮乳链球菌(Strdiacet-ilactis)
  • 2、乳杆菌属(LctobacillusBeijerirck)⑴干酪乳杆菌[L.easei,(OrlaaJrnscn)Bergey]⑵保加利亚乳杆菌[L.bulgaricus,(orla-

第158页:㈡异型发酵

㈡异型发酵某些乳酸菌在发酵过程中,能使大部分糖转化为醇、二氧化碳和醋酸及有限的乳酸的发酵称为异型发酵。属于这一类型的常用菌种有:

第159页:异型发酵常用菌种

  1. 1、乳杆菌属(Lactobaacilcus,Beijerinck)异型乳酸杆[Betaabacterium,(Orla-Jensen)]
  2. 2、明串珠菌属[Leucomostoc,(VamTeighem)]⑴噬柠檬酸明串珠属(Len.Citrovorum)。⑵葡聚糖明串珠菌(Leu.dextranicum)。
  3. 3、双歧杆菌属[Bifidobacterium,(Oria-Jensen)]⑴两歧双歧杆菌[Bif.bifidum,(Tissier)]⑵两歧乳杆菌[l.bifidus,(Tissier)]
  4. 4、片球菌属(Pediococcus,Balcke)⑴乳酸片球菌

第160页:五、乳酸发酵的反应:乳糖变化

五、乳酸发酵的反应㈠乳糖的变化基本反应是按下式进行乳糖酶C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6乳糖葡萄糖半乳糖解糖酶2C6H12O64CH3COCOOH乳酸脱氢酶4CH3COCOOH4CH3COOHCOOH+Q(Q贮存于ATP中)

第161页:乳酸形成的两条路径

  1. 乳酸的形成是按下列两条路径:⑴非氧化的路径:同型发酵的乳酸菌是按这一路径,生成物85%~98%是乳酸,只有极少量的副生成物。⑵氧化的路径:异型发酵的乳酸菌是按这一路径,生成物中乳酸与副生成物二者等量,副生成物中有CO
  2. 2、乙醇、乙酸等,还有少量甘油。但受培养基的pH值、温度、大气等的影响,而且在主要路径中分为若干分枝路径,这可从其副生成物来判断。

第162页:㈡蛋白质分解

㈡蛋白质分解一般按下式进行反应:酶蛋白质+H2O多肽(蛋白酶)肽酶多肽+H2O氨基酸(缩氨酸酶)

第163页:蛋白分解能力与菌株

乳酸菌中蛋白分解活性最高者为长杆状乳酸菌(L.bulgaricus,L.acieophillsu等都属于长杆状乳酸菌),其次为干酪乳杆菌、乳链球菌和乳脂链球菌等。蛋白质分解能力与乳酸生成能力之间有某种相关,乳酸球菌与乳酸杆菌之高酸生成者其蛋白质分解能力也强,故在选择发酵剂菌上是重要的。

第164页:㈢脂肪分解

㈢脂肪一般是按下式反应进行:脂酶乳脂肪+H2O脂肪酸+甘油有时脂肪酸与甘油更进一步分解生成其他化合物。

第165页:㈣维生素变化

  • ㈣维生素VB
  • 1、VB2平均减少20%~30%在成品保藏中稳定,无减少减少原因:一般被菌消耗掉增加原因:嗜酸菌可使VB2增加2%~
  • 2.5%泛酸也因菌消耗而有若干减少尼克酸在发酵后期有稍许增加,保藏中无变化VB6在热处理时有减少,发酵中又有减少生物素在嗜酸菌乳中无变化,在酸奶中有减少

第166页:(五)微量成分

  • (五)微量成分柠檬酸、乳酸、琥珀酸、α-氧化戊二酮酸、丙酮酸、甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、已酸、辛酸、癸酸、月桂酸

第167页:㈥风味及芳香物质的生成

㈥乳酸发酵中风味及芳香物质的生成羰基化合物乙醛、丁二酮、3-羟基酮-[2]、丙酮及丁酮等是酸奶等乳酸发酵乳制品中基本的风味成分,其中尤以丁二酮为主体芳香物质。由柠檬酸及乳酸经丙酮酸的中间产物再为乙醛,乙醛经3-羟基丁酮,氧化变为丁二酮;还原则变为2,3-丁二醇。2,3-丁二醇不是风味和芳香物质,故为了尽可能转变为丁二酮,制出强力风味和芳香物质,除与

第168页:六、酸奶生产要点

  • 六、酸奶生产
  • 1、制造良好的酸奶首先需要注意下列几条:选择质量良好的牛乳,不含有抗菌素及其他有害菌类。对牛乳进行正确的热处理(90℃、15~60min)。严格控制管理纯培养发酵剂或混合发酵剂。彻底清洗消毒机器设备。正确地接种(发酵剂添加通常为2%)与成熟(掌握温度、时间及酸度)。严格注意在达到所要求的酸度时迅速灌装(指

第169页:2、扩大培养的步骤

  1. 2、扩大培养的步骤纯培养乳酸菌发酵剂逐渐扩大培养,再用于酸奶的生产。⑴纯种菌种⑵母发酵剂:由菌种制成母发酵剂,须每日制备。⑶中间发酵剂或称二次发酵剂:由母发酵剂扩大培养制成中间发酵剂。⑷工作发酵剂:用中间发酵剂再扩大培养制成生产酸奶的发酵剂。注意:以上每一步骤均需无菌操作,严格避免杂菌的污染。每次按种量约为2%。

第170页:扩大培养示例

示例:种子发酵剂纯培养↓200ml母发酵剂纯培养↓100L中间发酵剂↓500L工作发酵剂↓2500L酸奶

第171页:3、制备发酵剂的工艺过程

3、制备发酵剂的工艺过程牛乳(鲜奶或还原奶)→热处理→冷却→接种→恒温培养→冷却→存贮↑种子发酵剂纯培养

第172页:⑴牛乳的热处理

  • ⑴牛乳的热处理:原则上要把所有的细菌及孢子杀死(有时其中可能有耐热性菌的孢子残存),但在酸奶培养中,对牛乳的热处理多采用:90℃、30min或94℃、12min或115℃、1min(高温短时杀菌法)或135℃、3~5s(超高温瞬间杀菌法)过度的热处理会使维生素及有益于乳酸菌的成长因子受到破坏,而且会产生不快的气味,影响发酵剂的风

第173页:⑵冷却

⑵冷却:经热处理之后的乳须及时冷却到适合于菌种的温度,一般以42~43℃为最佳温度。球菌与杆菌之比最佳温度2:142℃1:143℃

第174页:⑶接种

⑶接种:每一阶段的接种操作都必须严密防止污染。接种量根据发酵剂菌种活力的不同,约在0.5%~2.5%之间,一般在活力正常情况下接种量可为2%。有时亦可采用2.5%~3%的接种量以缩短恒温培养时间。

第175页:⑷恒温培养

⑷恒温培养接种后,乳酸菌即开始繁殖。一般在42~43℃恒温状态下培养,酸度达到100°T(0.990%乳酸)至125°T(1.125%乳酸)时即可。培养时间根据菌的活力约在3~20h间有所差异。一般16h乳酸菌的活菌数达最高点,测酸度达到要求后立即冷却。

第176页:⑸冷却

⑸冷却培养达到要求的酸度后应立即冷却到10~12℃。如果不马上使用该发酵剂时,必须冷却到5℃,以免活力降低。

第177页:⑹存贮

⑹存贮如欲存贮一部分发酵剂,须在-23℃温度下冷藏,或用液氮在-160℃温度下保藏。

第178页:4、凝固型及搅拌型酸奶

4、凝固型及搅拌型酸奶的生产凝固型酸奶与搅拌型酸奶的区别:凝固型酸奶系接种发酵后,不经搅拌或均质处理,饮料呈凝固体直接供消费者食用;搅拌型酸奶在接种发酵后须经过充分搅拌或均质处理成为液态酸奶,再经灭菌装瓶供消费者食用。

第179页:⑴酸奶工艺流程

⑴工艺流程均质→热处理杀菌中间发酵剂↑↓↓标准化冷却母发酵剂↑↓↓原料乳接种←工作发酵剂灌装发酵↓↓发酵冷却↓↓冷却添加果料↓(凝固型)灌装(搅拌型)冷藏

第180页:⑵①鲜奶验收

  • ⑵工艺要点①鲜奶验收生产用原料乳要比一般的要求高,总干物质含量不得低于
  • 1
  • 1.5%,其中非脂干物质,应不低于
  • 8.5%不得使用含有抗菌素或杀菌剂,残余有有效氯的牛奶不得使用患乳房疾患牛的牛乳不得使用牧场卫生状况不好或偶然遇到的有严重污染的牛奶

第181页:②标准化

②标准化所谓标准化即是根据产品的质量要求,添加奶粉以提高乳固体含量;添加形成合适的甜酸比和一定的稳定剂以防止乳清过度析出,提高制品的和稠度,使保持较好的形态。此外若生料及其他品种的酸奶可添加果汁、果酱等。

第182页:③杀菌条件

  1. ③杀菌条件:90~950C、5~10min杀菌目的:a消灭乳中杂菌,确保乳酸菌正常生长。b钝化对发酵菌有抑制的天然抗菌素。c使乳清充分变性,排出氧,更有利于乳酸菌的生长。

第183页:④接种

④接种此工序与成品的质量密切相关,接种的温度在38~42℃,因此,杀菌后的乳必须用片式热交换器等设备冷却到此温度。发酵剂的加入量要根据菌种的活力而定。在工作发酵剂加入前必须严格灭菌,加入时要充分搅拌均匀。

第184页:⑤发酵

⑤发酵将装箱后的产品入发酵室内发酵,温度控制在38~42℃,时间在2.5~3.5h。凝固终点判断:酸度为65~70°T,pH值在4.2~4.5过早酸奶组织柔嫩、风味差晚酸败度过高,乳清析出严重,风味差。

第185页:⑥酸奶冷藏

  1. ⑥酸奶冷藏条件:2~6℃冷藏目的:a.迅速而有效地抑制乳酸菌的继续生长。b.降低与稳定酸奶的脂肪上浮与乳清析出速度。c.形成良好的风味物质,使酸奶具有清凉感。d.适当地提高酸奶的酸度,通常约提高3~5°T。

第186页:七、嗜酸乳杆菌乳

  • 七、嗜酸乳杆菌乳和双歧杆菌乳的生产
  • 1、嗜酸乳杆菌乳⑴嗜酸乳杆菌乳保健作用:整肠作用对慢性便秘或下痢等肠道疾病有治疗效果。

第187页:⑵嗜酸乳杆菌乳工艺要点

  1. ⑵工艺要点①原料乳选择:可用新鲜优质、热稳定性高的全脂乳或半脱脂乳。②杀菌:经100℃、30min三次间歇灭菌后立即冷却到37℃。③发酵剂制备:接种量1%,为促进生长可添加5%番茄汁或胡萝卜汁。④发酵、冷却、贮存:添加1%~2%的发酵剂,在37℃下进行恒温发酵。凝固酸度为
  2. 0.7%~
  3. 0.8%(以乳酸计,大约为80~90°T),需经18h

第188页:2、双歧杆菌乳

  • 2、双歧杆菌乳生产双歧杆菌乳最好使用婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌及两歧双歧杆菌。制备母发酵液时12%的还原脱脂乳,接种量5%~10%,在37℃恒温厌氧条件下培养,该菌需要氨基酸、维生素、核酸物质和营养盐,其中含硫氨基酸和天冬氨酸至为重要。因单独使用双歧杆菌风味欠佳,故配合其他乳酸菌混合发酵。一般的配比是:嗜热链球菌

第189页:

第190页:八、冷冻酸奶

八、冷冻酸奶冷冻酸奶是美国于70年代开发的一种保健型酸奶,是将酸奶经杀菌后添加增香剂及果酱等制成的一种类似冰淇淋的酸奶。日本制订酸奶标准中有的类型允许含有活的乳酸菌,于是冷冻型酸奶就迅速发展起来。

第191页:1、冷冻型酸奶的种类

  • 1、冷冻型酸奶的种类从菌的状态分:①活菌型冷冻酸奶:属于发酵乳类型,其标准可含非脂乳固体8%以上。②杀菌型冷冻酸奶:属于冰淇淋类型,是将活菌型的冷冻酸奶经过杀菌的工艺过程,然后冷冻,这种产品更易保藏和远距离运送。从外型分:①软质型冷冻酸奶:经轻度冷冻后盛于蛋卷中供食用。②硬质型冷冻酸奶:

第192页:2、冷冻酸奶的生产工艺

  1. 2、冷冻酸奶的生产工艺冷冻酸奶的制造工艺是将发酵乳与糖液分别制备,经混合配成冷冻酸奶混合料,然后进行加工。
  2. (1)发酵乳生产线原料混合及加热→均质→杀菌→冷却→添加发酵剂→发酵→冷却
  3. (2)糖液制备生产线砂糖溶解混匀→杀菌、冷却→混合→均质→冷冻→灌装→软质冷冻酸奶→硬化→

第193页:3、冷冻酸奶质量标准

  • 3、冷冻酸奶质量标准冷冻酸奶属于发酵酸奶而不是冰淇淋类型。非脂乳固体含量≥8%,乳酸菌数≥1000万。目前国际上销售的冷冻酸奶以含乳脂肪3%、非脂乳固体
  • 1
  • 1.5%的占多数。-250C贮存一年,硬质型乳酸菌可存活80%,软质型者可存活50%。保质期半年~一年。制品包装容器的标签上应注明制造日期。

第194页:九、乳酸菌饮料生产

  • 九、乳酸菌饮料生产乳酸菌饮料一般分为:以发酵乳为主要成分的液状酸奶型乳酸菌饮料
  • 以果汁为主要成分的果汁型乳酸菌饮料。

第195页:㈠液状酸奶型乳酸菌饮料

㈠液状酸奶型乳酸菌饮料将杀菌并降温后的脱脂乳或半脱脂乳添加2%~3%的发酵剂,于35~37℃下恒温培养24h左右,然后冷却,再与预先配合好的糖液、酸味剂、稳定剂和香精在强力搅拌下混合,然后均质,必要时加水稀释,装瓶冷藏。

第196页:酸类与稳定剂

  • 酸类:以柠檬酸为最常用,也可采用混合酸。稳定剂:主要使用耐酸型的羧甲基纤维素(CMC)和褐藻酸丙二醇(PGA)等,使用量为
  • 0.35%以下。注意制品的粘度。色素、香精、果汁依最终产品的风格而定,使色香味互相吻合。

第197页:液状酸奶型制造工艺

制造工艺:辅料↓发酵乳→配料混合→均质→杀菌→包装→冷却→成品↑冷却←杀菌←糖浆

第198页:液状酸奶型配料比

液状酸奶型配料比:下表列出相关数据。

液状酸奶型乳酸菌饮料配料比
原材料配合比/%
发酵脱脂乳40.00
蔗糖14.00
稳定剂0.35
香料0.05
色素适量
水45.60

第199页:㈡果汁型乳酸菌饮料

㈡果汁型乳酸菌饮料工艺流程同前。只是在辅料中增加果汁即可。

第200页:果汁型乳酸菌饮料配料比

果汁型乳酸菌饮料配料比:下表列出相关数据。

果汁型乳酸菌饮料配料比
原料配比/%
发酵脱脂乳5.00
蔗糖11.00
果汁10.00
稳定剂0.20(必要时)
柠檬酸0.15
维生素C0.05
香精适量
色素适量
水73.50

第201页:㈢乳酸菌饮料生产注意要点

  1. ㈢乳酸菌饮料生产应注意的要点
  2. 1、乳酸菌活菌的保持酸奶型:采用保加利亚乳杆菌果汁型:采用嗜酸乳杆菌或干酪乳杆菌尽量应用处于对数期和稳定期活力强的发酵剂尽量保持足够的发酵剂添加量添加脱脂乳粉使非脂乳固体含量在12%~13%发酵温度不高于菌的最适温度成品贮藏和流通过程要冷藏柠檬酸不可过量;使用苹果酸较好,

第202页:2、防止沉淀

  1. 2、防止沉淀一面急速冷却,一面迅速高速搅拌以打碎凝块添加稳定剂要选择在酸性溶液中既稳定又不增高粘者为佳。耐酸性的CMC和PGA较为合适。发酵乳与糖浆混合,进行均质处理。均质后的原液也要继续缓慢搅拌以防粒子的再结合,同时促进其水合作用。

第203页:3、防止微生物污染

  1. 3、防止微生物污染充分注意杀菌和灭菌。通常600C、5~15min的加热处理可以达到杀死酵母和霉菌目的。注意车间空气、器具和容器的杀菌消毒,加强车间的卫生管理。

第204页:㈣乳酸菌饮料质量标准

  • ㈣乳酸菌饮料质量标准非脂乳固体
  • 3.0%~
  • 8.0%乳酸菌数&gt;1000万/ml大肠菌群阴性致病菌不得检出

第205页:酸奶生产中HACCP的建立

※酸奶生产中HACCP的建立和应用HACCP是一个确认、分析、控制生产过程各环节中可能发生的生物、化学、物理危害的系统方法,是一种新的质量保证系统,HACCP主要包括HA,即危害分析(HazardAnalysis)以及CCP,即关键控制点(CriticalControlpoint)。通常要从以下几方面分析危害的种类、程度及改进条件、安全措施,如:原材料,加工过程和加工后食品的物理特性与组成变化,

第206页:一、酸奶生产的CCP

  1. 一、酸奶生产的CCP:酸奶是一种经过发酵的乳制品,它的生产工艺比较复杂,工序比较多,最终产品的理化及卫生指标均要满足国家标准的要求。按照危害分析,确定潜在的危害及发生点,和它的危害程度。确定酸奶生产中的CCP如下:
  2. 1.生奶的收购及检验
  3. 2.配料

第207页:二、确定CCP的关键限值

  1. 二、确定CCP的关键限值:1.生奶的收购及检验必须选用符合质量要求的新鲜乳、脱脂乳或再制乳为原料。抗菌物质检查应为阴性,因为乳酸菌对抗生素极为敏感,乳中微量的抗生素都会使乳酸菌不能生长繁殖,酸奶生产用的原料要求抗菌素含量少于
  2. 0.05I.U./g,常用的检出方法采用专用的抗生素检出剂或凝固性实验。

第208页:2.配料

  1. 2.配料GB2760-1999中规定了蛋白质含量
  2. 2.3%,脂肪含量
  3. 2.5%(全脂),配料必须考虑到蛋白质和脂肪双方面指标的满足。通过调整全脂粉、脱脂粉的比例或加入乳清蛋白粉来满足。配料中比较关键的步骤是稳定剂的选择和添加,稳定剂的选择非常重要,可以根据产品的需要选用复合稳定剂。有些稳定剂成分比较难以溶解,一般采用将稳定剂用5

第209页:3.灭菌

  1. 3.灭菌原料的灭菌至关重要,要杀灭病原微生物,减少其它微生物,热处理还可以有效改善酸奶的硬度、稠度,防止乳清分离。一般控制在85℃或95℃。

第210页:4.发酵剂的培养及添加

  1. 4.发酵剂的培养及添加常用发酵剂有两种状态,直没式菌种或传代扩培菌种,直没式菌种是直接购买成品,添加时要注意混合均匀,不能粘在泡沫上或器壁上。而传代扩培菌种在传代培养过程中,要严格控制培养液的灭菌和培养温度,否则,有可能因为菌种染茵而导致整个产品的损失
  2. 或培养温度不适当,将使工作发酵剂的杆、球菌比例失调,导致产品质量及风味不稳定。

第211页:5.发酵控制

  1. 5.发酵控制发酵控制的关键是温度控制及发酵终点的控制。温度要严格控制在42-44℃之间,以43℃最适宜。发酵终止酸度控制以700T为宜。发酵终止后入冷库(2℃),需放置8-12h后才能出厂。此阶段为后发酵,可以促进香味物质产生,并改进酸奶硬度。

第212页:6.冷链销售

  1. 6.冷链销售对于乳制品企业来说,冷链销售是相当重要的一环,尤其酸奶作为一种活菌产品,若常温放置销售,必将导致产品因持续发酵而酸度增高,风味变差,状态变稀,在某些情况下甚至会鼓包而无法食用。

第213页:三、建立监控及纠偏措施

  1. 三、建立监控及纠偏措施
  2. 1.生奶收购及检验:每批次原材料均需经过检验,检验合格后才能投入生产使用。如出现酸奶不发酵的情况,需彻查原因,是否因原材料不合格引起,加大原材料的抽检力度,确保原材料的可靠性。

第214页:2.配料监控

  1. 2.配料:配料完毕立即对中间样品进行检测,如可溶性固形物、脂肪等指标,如与标准值有差异,立即采取补救措施,通过添加奶粉、回流等措施,确保半成品的合格。

第215页:3.灭菌监控

  1. 3.灭菌:监控灭菌的温度及时间,取灭菌后的物料进行微生物检测,出现不合格情况就要分析原因,找出解决问题的方法,如将物料重新灭菌,或彻底对灭菌板片进行清洗消毒。

第216页:4.发酵剂监控

  1. 4.发酵剂的培养及添加:发酵剂的培养要监控培养温度,每一批菌种在投入使用前都要经过活力检测和杂菌检测,不合格的坚决不能投入生产。加入菌种时要将物料搅拌均匀,避免出现发酵不均匀的现象。

第217页:5.发酵监控

  1. 5.发酵控制:发酵时的温度必须控制在43℃士1℃,而且温度计要定期校验,避免温度显示不准确。还需定期检查发酵间的通风体系,保证发酵间的空气流通,避免因温度不均匀出现的发酵异常。

第218页:6.冷链监控

  1. 6.冷链销售:冷链销售首先要对各营销人员及销售商培训,灌输质量意识,使产品始终处于冷藏状态下。在销售过程中保持产品的新鲜度,让消费者喝到优质放心的酸奶。

第219页:四、讨论

四、讨论采取HACCP体系后,有利于将危害控制在最小,在执行该体系的过程中,要建立健全控制计划表,制定纠正措施计划及验证、文件记录。要保证任何点上的执行情况,都能够反映在计划审核时的文件记录上并可随时被检出,出现问题时有案可查,可以确定问题出现在哪一步,并及时采取有效的纠偏措施,使产品能够无质量缺陷,让企业能够拥有良好的信誉和市场。

第220页:ISO14000认证

※ISO14000认证当前,不少国外生产商在一些场合或产品宣传中总是不厌其烦地向经销商和消费者强调:他们的产品使用的是高质量、无污染的原料,在生产过程中严格遵守清洁、卫生的环境要求,完全达到了国际环境管理标准组织的要求,获得了国际通用的ISO14000认证。与此形成鲜明对照的是,我国的生产企业中只有极个别厂家通过ISO14000国际环境管理体系认证,获

第221页:ISO14000认证展望

可以预言,今后我国饮料行业将陆续有更多的企业开展ISO14000环境管理标准认证工作,并在此基础上不断提高自身的创新能力和综合管理素质,增强市场竞争力,为企业实现可持续发展奠定坚实的基础。

第222页:单元测试

单元测试

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