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乳酸菌饮料生产线工艺及关键控制点
2018-09-17

  乳酸菌饮料生产线是以酸奶为原料,加入一定量的水,糖,果汁,香料,稳定剂等辅料,调配均匀后制成,含有一定数量活性乳酸菌,但乳成分相对较少,蛋白质含量≥0.7%,属于饮料范畴。(注:酸奶是以鲜牛乳或乳粉为原料,经保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵,再加入其他辅料调配,均质而制得的具有丰富营养价值和独特风味的发酵型含乳饮料,成品中蛋白质含量不低于27g/l。乳酸饮料是属于非发酵型的酸饮料,以鲜奶或奶粉为原料,添加糖,水,稳定剂,有机酸,果汁等辅料调制而成,其蛋白含量≥1%。)


 

  该产品由于乳酸菌的发酵作用使牛乳中的乳糖被分解成半乳糖和乳酸,部分蛋白质分解成小的肽链和氨基酸,从而使牛乳的营养成分更易消化和吸收,适合乳糖不耐症患者的饮用,还能提高钙,磷等在人体中利用率。同时乳酸菌还具有改善肠道菌系,调节肠胃功能,预防老化,美容养颜,增强机体免疫力等功能。

  乳酸菌饮料按照发酵后灭菌与否,可分为:

  (1)活性乳酸菌饮料:是指经乳酸菌发酵后不再杀菌制成的产品。特点:除含有维生素和酶类等有益健康的代谢产物外还含有一定数量的活性乳酸菌,有利于调节人体肠道微生态的平衡,产品需要在2℃-4℃低温下冷藏保存,保质期一般较短,活性菌的数量会随着时间增加而逐渐减少。

  (2)非活性乳酸菌饮料:是指经乳酸菌发酵后再经杀菌制成的产品。特点:在乳酸菌发酵过程产生维生素类和酶类等有益健康的代谢产物,但乳酸菌已不具有活性,产品可在常温下保存较长的时间。

  乳酸菌生产工艺流程包括:

  A.发酵乳生产

  鲜牛乳→验收→净化→标准化→杀菌→高压均质→冷却→接种发酵→纯酸奶

  B.乳酵菌乳饮料生产

  糖和稳定剂干粉混合→搅拌溶解→杀菌→加入山梨酸钾和甜味剂→加入酸奶→加入酸味剂→加入香精→高压均质→灌装→(杀菌)→成品

  乳酸菌饮料生产过程关键控制点

  关键点①:发酵乳的制作

  A.原料奶收购。刚收购鲜奶一般要求在5℃下低温保存,抑制微生物的繁殖,牛奶酸度控制在16-180,细菌总数≤200000个 mL-1,芽孢总数≤100个 mL-1,耐热芽孢总数≤50个 mL-1,嗜冷菌≤10 个mL-1,体细胞数≤500000个mL-1,密度(20℃/4℃)1.028~1.032 ,脂肪≥3.0g/100g;蛋白质≥3.0g/100g;乳糖≈4.5g~5.0g/100g,抗生素残留≤0.007IU/ml(0.004μg/ml)。

  B.原料奶热处理。对原料乳的热处理(90℃保持10分钟或95℃保持5分钟)主要有两个目的:杀死原料乳的致病菌和有害微生物;使原料乳中的蛋白质适度变性,增加蛋白质的持水能力,增加发酵乳的网状结构,同时还有利于发酵菌的利用。

  C.菌种选择.对乳酸菌饮料的发酵剂一般选择嗜热链球菌和保加利亚杆菌,通常它的比例为1:1或2:1,杆菌不能占优势,否则酸度太强.

  D.发酵控制.目前常用菌种最适当生长温度为42-43℃,因此在接种前后奶的温度应控制在42±1℃(在活性乳加入发酵乳的温度应低于20℃)接种温度过低会使菌种的活化时间延长,发酵缓慢而且污染杂菌的机会增加,对发酵不利,接种温度过高不但会抑制菌种的活力而且可能杀死发酵菌影响甚至终止发酵。菌种的接种量应该严格控制,接种量太大则发酵过快,不利发酵乳的风味完全形成和良好组织结构的构建,接种量太小,则发酵周期太长,污染杂菌的几率增加。一般直投式的接种量为10-20U/T,继代式菌种的接种量为2-3%。发酵过程温度和时间控制也是重要因素,在整个发酵过程中,发酵罐(发酵室)的温度都应恒定(42-43℃),温度波动太大会严重影响发酵的进程,使发酵乳的品质变差;发酵的时间也应该严格控制,时间太短,发酵风味不好,结构差;时间太长则酸度太高,口感不好。一般要求直投式菌种发酵时间在3.5-6小时,继代式菌种的发酵时间稍短,一般在2.5-4小时,严格控制确保每次发酵乳品质一致性。

  关键点②:稳定剂选择及溶解

  A.稳定剂的选择。稳定剂是影响乳制品品质的重要因素,由于在酸性环境下,乳制品本身处于不稳定的状态,乳酸菌饮料易出现水析及沉淀,甚至水乳分层现象,因此对稳定剂的稳定效果有更大的依赖性,要求稳定剂有很好的稳定作用。单体胶(果胶、PGA、CMC)单独使用时对乳酸菌饮料稳定作用不是很理想,一般复配使用。我公司的复合产品TKM11B、TKM12A等的稳定性很好,是厂家的一个理想选择。

  B.稳定剂的溶解。由于乳酸菌饮料的稳定剂是以胶体为主,而且一般添加量较大,因此若直接加到水中容易吸水形成胶团,难以溶解。所以一般与适量的白砂糖先干拌均匀,提高其与水的接触面及其分散性,再加热到80-85℃搅拌溶解15~30分钟,使之成为均匀的胶液,如用胶体磨或高速剪切设备溶解效果更佳。活性乳酸菌饮料稳定剂饮料溶解充分后需冷却40℃以下,以免对活菌产生影响。

  关键点③:调酸

  调酸过程控制的好坏会直接影响到产品的稳定性,尤其是对于杀菌型的乳酸菌饮料。一般来说,调酸需注意以下几点。

  A.酸的浓度。一般需将酸溶解(或稀释)成10%左右的冷溶液,以便于加酸的控制。

  B.加酸的温度。由于温度越高,分子运动的速度就越快,因此,加酸温度越高,酸对蛋白质粒子的作用就越强,也就越容易产生蛋白质沉淀的现象。因此加酸的温度不宜高,一般都应控制在30℃以下,实践表明,控制在20℃以下,产品的稳定性更好。

  C.加酸的速度。加酸的速度太快,易产生奶液局部过酸的现象而导致沉淀量增加,因此,加酸速度不宜快,一般采用喷头加酸可以较好地控制加酸的速度。

  关键点④:杀菌及保藏

  由于活性乳酸菌饮料没有后杀菌的过程,因此,对于生产工艺过程卫生有十分严格的要求:原料奶的质量必须合格并保证杀菌条件;所有设备、管路必须保证杀菌合格;生产环境的空气细菌数应≤300 个m-3,酵母菌、霉菌≤50个 m-3;注意个人卫生并定期检查、检验;各种原辅料在与混合前应尽可能做到商业无菌状态,所经过的管路杀菌必须合格;包装材料在进厂之前要按要求严格检验,确保包材质量合格。同时,活性乳酸菌饮料必须在冷链下销售、储存。而杀菌型乳酸菌饮料为了达到常温销售并达到一定保质期的目的必须在均质后进行超高温杀菌(110~130℃,3~10秒)然后无菌灌装,或灌装后进行二次杀菌(85℃,维持15~30分钟)。

  影响乳酸菌饮料稳定性的因素及其控制措施

  (1)水质的影响。水的硬度过高,会使沉淀现象非常严重。硬度高的水,含有大量的Ca2+、Mg2+,而牛乳中的酪蛋白可以结合相当数量的Ca2+,导致聚集生成酪蛋白磷酸钙沉淀。水质的影响不可忽略。水首先必须符合国家饮用水标准,同时硬度要低于6度,否别,沉淀现象不可避免。目前一般厂家采用砂捧过滤后的净化水,水的硬度有时不能满足要求,可采用离子交换法、电渗析法或反渗透法去除离子。

  (2)发酵乳的影响。不良的发酵乳不可能生产出好的乳酸菌饮料。这就要求发酵乳从原料乳的验收、杀菌、菌种的选择、发酵过程控制等方面都要严格把关,使每一批发酵乳都有一致的高品质。发酵后的酸乳应迅速冷却,且在冷却前不得搅拌,因在高温下搅拌可加速乳蛋白的收缩,产生较硬的蛋白颗粒.这种蛋白颗粒极易发生沉淀,即使再加入稳定剂也不能使之悬浮。

  (3)蔗糖的影响。蔗糖含有氢氧基和羧基与蛋白粒子的亲和性很高,有良好的分散作用,加糖后能使酪蛋白表面形成一层糖膜,提高了酪蛋白与分散介质的亲合性,同时加糖提高了乳饮料的粘度,使酪蛋白均匀稳定地分散在乳饮料中,形成悬浊液而不发生沉淀。研究表明,含糖量为10%时效果最为明显。但一般厂家出于保健性及口感考虑,一般不可能加到这个量,只是说明适量添加蔗糖对产品的稳定性有帮助。

  (4)稳定剂的影响。稳定剂在饮料中的作用主要是提高饮料的粘度,形成保护胶体,从而防止颗粒的沉降或上浮。乳酸菌饮料需经过一个低压均质的过程,因而要求粘度比较低,产品流动性好,口感滑爽。它也要求所使用的稳定剂的粘度较低,因此,对稳定剂的稳定作用有更大的依赖性,要求稳定剂有很好的稳定作用。某些稳定剂对酪蛋白还有溶胶作用。常用的乳酸菌饮料稳定剂有果胶、海藻酸丙二醇酯、羧甲基纤维素、明胶、黄原胶等。实践表明,单一的胶体很难起到完全的稳定作用,一般都要将几种胶进行复合使用。

  (5)均质压力对饮料稳定性的影响及其控制措施。乳酸菌饮料中有许多蛋白质微粒和脂肪球,它们的颗粒大小直接影响饮料的稳定性。工艺上采用均质的方法将蛋白质微粒和脂肪球细化,使稳定剂吸附在颗粒表面上,形成均匀的悬浮体。但实践证明,微粒的直径与饮料的稳定性并非简单地成正比关系,而是在某一粒径范围内稳定性好,而且不同菌种发酵的乳酸菌饮料其对均质也会有不同的要求。可以利用镜检,凝集稳定性试验和粒度分散检查等试验来检查均质效果,并根据试验结果确定出均质条件,另外要经常检查均质机部件。

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