实验室酸奶工艺
实验室酸奶制作工艺
一、 实验目的
（1） 掌握酸奶制作原理
（2） 学习酸奶的基本加工工艺
（3）掌握酸奶机及高压均质机的基本操作
二、制作原理
酸奶是以牛乳为原料（或加入蔗糖），杀菌后经乳酸菌发酵而制成，且具有细腻的凝块和特别芳香风味的乳制品，也叫酸凝乳或酸牛奶，是发酵乳制品[1]。 酸奶可以是牛乳在自然状态下进行发酵，也可以经巴氏杀菌或超高温瞬时灭菌后，加入乳酸菌发酵而成。现在生产中采用将原料乳灭菌后加入乳酸菌的方法生产酸奶。因为在自然状态下进行发酵会有杂菌污染，造成酸奶出现异味或发酵失败。
酸奶发酵过程中，原料乳中的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 逐渐达到酪蛋白的等电点（酪蛋白是乳中的一种常见蛋白质，等电点时pH 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
[2]质。
三、工艺流程
原料乳（鲜牛奶）→配料→加热（55～65℃）→均质→杀菌→冷却→引菌→发酵（41～42℃）→冷却→熟化（1～2℃）。
1. 技术要点
（1）原料乳
酸奶生产的原料乳一般是鲜牛奶或奶粉加水复原调制而成。原料乳不得含有抗菌素和防腐剂。也不能用注射过青霉素、链霉素等抗菌药物的牛所产的奶作原料，食品中加入抗菌素和防腐剂是为了抑菌[3]，而酸奶本身的酸性环境就可以抑菌，抗菌素和防腐剂反而会影响酸奶的发酵过程。奶中如果含有抗菌药物，会出现酸奶不凝的现象。
（2）配料
蔗糖添加量决定了酸奶酸甜的合适度，一般酸甜适中的蔗糖添加量为8%～10％，可以依个人口味不同改变添加量。在搅拌状态下溶解于热奶（55～65℃），以提高其分散性。
（3）加热
加热的目的在于提高均质的效率，温度范围为55～65℃。
（4）均质
均质是指对乳脂肪球进行机械处理，使他们呈较小的脂肪球均匀一致地分散在乳中。在均质阶段物料受到剪切、碰撞和空穴三种效应的力。变性淀粉淀粉由于经过交联变性耐机械剪切能力较强，可以保持完整的颗粒结构，有利于维持酸奶的粘度和体态。均质前检查管道进料、出料阀门是否处在打开状态，严禁管道
上阀门未打开前启动电机。泵的压力应逐步提高，首先旋转二级压力调节手柄将二级压力调到10Mpa, 然后将一级压力调节至生产所需压力16～18Mpa ，压力不得超过28Mpa 。
（5）杀菌
杀菌处理可杀死乳液中的致病菌和有害微生物，以保证食品安全，使乳料中的乳清蛋白变性, 易与酪蛋白形成复合物，利于容纳更多的水分，从而改善酸奶的组织状态。实验室制作时采用巴氏杀菌法（温度：80～90℃，时间：15min ）。加热过程中要不断搅拌，防止出现乳垢，造成焦糊味。
（6）引菌
将物料冷却至41℃加入菌种（具体添加量视情况而定），用市售桶状酸奶（一定要含有活性菌）亦可，但做出的酸奶营养价值和有益菌的活菌种类及数量都不如使用菌粉发酵做的酸奶含量高（添加量为10%）。
（7）发酵
发酵需要控制的是发酵环境的温度，目前制作酸奶时添加的一般是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，发酵温度在41～42℃时这两种菌交替生长[4]。最初嗜热链球菌生长，牛奶逐渐凝固并产生芳香成分丁二酮；随着时间的推移，保加利亚乳杆菌开始生长并产酸，酸的产生促进了嗜热链球菌分解牛乳中的蛋白质产生氨基酸和风味物质乙醛[5]。
（8）冷却和熟化
停止发酵后将温度降至1～2℃保证至少10h 熟化阶段。最初由于酸奶本身的缓慢降温，乳酸菌还在缓慢的生产繁殖，酸度也在增高，直到温度下降至10℃后，酸度不再增加。冷藏熟化工序是非常重要的，酸奶产生芳香物质的高峰期，是在制作完成之后的4h 或更长，这段时间称做后熟期。冷藏可促进芳香物质的形成，使双乙酰和丙二酮的含量达到最高，赋予酸奶良好的风味，增加酸奶的黏度，改善酸奶的硬度，提高酸奶质量的稳定性，形成酸奶良好的滋气味和组织状态，使酸奶口感细腻[6]。
2. 操作步骤
（1）准备工作
制作之前需将仪器设备（制浆机、高压均质机、发酵缸及管道）清洗，用清水冲洗制浆机5min ，打开高压均质机的进料、出料阀，保证管道通畅。打开电源，制冷压机。启动高压均质机用清水清洗30min 。最后冲洗发酵罐5min 。
（2）配料、加热
将原料乳倒入制浆机，加入适量砂糖搅拌并升高温度至55℃
（3）均质
让制浆机切换到保温状态，开启高压均质机（打开均质开关，旋开急停，点击启动），首先旋转二级压力调节手柄将二级压力调到10Mpa, 然后将一级压力调节至生产所需压力16～18Mpa ，压力不得超过28Mpa 。当没有料液时应立即停
止均质机工作，避免均质机空转对机器造成损害。使用过后立即清洗均质机。
（4）参数设置
参考技术要点中的数据。
（5）灭菌、引菌、发酵、熟化
在操作屏上点击“1#缸”，点击“酸奶”机器自动运转。发酵缸报警之后打开发酵缸上视镜，投入适量菌种。操作屏上弹出窗口点击“确定”，发酵缸会继续搅拌10min ，然后自动运转。
（6）设备清洗
同准备工作，同时需要将管道拆下在水池中冲洗。
四、感官及理化指标
表2 理化指标
五、参考文献
[1] 蒋明利，酸奶和发酵乳饮料生产工艺和配方：中国轻工业出版社，2002,151
[2] 郭本恒，酸奶：化学工业出版社，203
[3] 张春芝，陈博，草莓汁发酵乳饮料的研制[J].食品发酵，2005,31（4）
[4] 方祥，王琳，游丽娜. 荔枝汁共发酵酸乳生产工艺的优化[J].肉类工业，2009
（5）：26-29.
[5] 张和平，现代乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，2008,55-57
[6] 郭本恒，当代食品生产技术丛书乳制品[M].北京：化学工业出版社，1999,497