凝固型发酵乳的加工工艺研究.doc

动物科技学院毕业论文论文题目凝固型发酵乳的加工工艺及关键控制点的研究专业绿色食品生产和检验作者学号班级指导教师评阅人年月日农业工程职业学院目录摘要引言一发酵乳简介一发酵乳的概念二发酵乳的分类三发酵乳对人体的健康作用二关键控制点的概述一关键控制点的定义二关键控制点的确定原则三关键限值和操作限制四关键控制点的监控三发酵乳工艺流程和工厂总平面布置图一生产工艺简介二酸奶生产工艺简图三工厂总平面图设计四凝固性酸乳的工艺流程一工艺流程二酸乳的国家标准感官指标理化指标微生物指标五搅拌型酸奶的生产工艺一工艺流程二搅拌型酸乳的质量控制六结束语致谢参考文献凝固型发酵乳的加工工艺及关键控制点的研究摘要酸奶是一种传统发酵乳制品具有丰富的营养价值和良好的保健功能随着我国人民消费水平的提高和健康理念的流行酸奶产量以年平均的速度增长已经成为我国第一大发酵乳制品在酸奶发酵过程中存在很多影响因素直接对酸奶的发酵质量浓度口感等产生作用利用原理和方法对乳乳制品的生产过程进行细致全面的调查和分析进行危害分析确定关键控制点本身的严密性逻辑性和系统性只要认真地执行就能把乳品生产中出现危害的可能性降至最低达到商业安全的标准同时可以及时地在生产过程中纠正可能出现的危害减少采用传统的质量检测方法带来的资源损失和浪费关键词发酵乳关键控制点危害分析引言一酸奶概述酸奶又名酸乳或酸凝乳是用牛奶经过特定的微生物代谢作用使它不仅比普通市售的消毒奶更加具有营养价俗而且还赋予爽口的酸味和良好的风味要生产质量良好的酸奶酸奶是以新鲜的牛奶为原料经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌发酵剂经发酵后再冷却灌装的一种牛奶制品目前市场上酸奶制品多以凝固型搅拌型和添加各种果汁果酱等辅料的果味型为多酸奶不但保留了牛奶的所有优点而且某些方面经加工过程还扬长避短成为更加适合于人类的营养保健品特别是对乳糖消化不良的人群吃酸奶也不会发生腹胀气多或腹泻现象鲜奶中钙含量丰富经发酵后钙等矿物质都不发生变化但发酵后产生的乳酸可有效地提高钙磷在人体中的利用率所以酸奶中的钙磷更容易被人体吸收我国乳品工业起步较晚产品结构单一要改变以奶粉为主的产品格局产品上要大力发展液体奶的生产如酸奶巴氏消毒奶超高温灭菌奶和乳酸菌饮料等特别是以新鲜为主要特点的杀菌奶超长保质期奶奶酸奶果蔬汁乳营养强化乳等产品奶粉要适当增加全脂奶粉生产大部分作为食品工业的优质原料但要增加功能性奶粉配方奶粉生产应用新技术新设备不断开发新产品我国应借鉴国外先进技术开发新产品如膜分离技术超高压杀菌技术有利于保持乳品的风味品质和营养价值目前国外膜技术在乳品工业中的应用主要有乳品灭菌及浓缩乳品的标准化乳蛋白浓缩乳清的回收与加工利用等再如冷冻干燥技术能有效地防止热敏感物质的氧化变质防止产品表面硬化增强复水性最大限度地保持食品的原有品质免疫乳及其制品应采用此种加工技术我国乳品机械也要适应乳品生产结构的调整进行调整和更新增加设备品种开发多效蒸发器降低能耗开发高温短时杀菌和超高温瞬时杀菌设备提高分离机械技术水平提高消毒乳低脂奶风味奶酸奶奶油干酪的成套设备水平二的起源与在我国的发展食品安全管理体系是在国际标准化组织于年发布并实施食品安全管理体系食品链中各类组织的要求中正式提出的在此之前人们一直把食品安全管理体系称作体系是英文的字母缩写意思是危害分析与关键控制点它是一种科学高效简便合理而又专业性很强的食品安全管理体系在世纪年代美国的公司的美军实验室以及国家航空和宇宙航行局在开发美国航天食品时要求设计食品生产工艺必须保证食品中没有病原体和毒素就产生了概念在世纪年代传入中国年代初原国家进出口商品检验局科技委的食品专业委针对出口食品出现的问题开展了出品食品安全工程研究在出口冻鸡肉猪肉冻对虾冻烤鳗竹笋罐头蜂蜜柑橘和花生等八种商品中采用原理进行控制其安全的研究并制定了这是在中国的首次运用年培训署与中国农业部联合在青岛举办了培训班各地商检局有多人接受了培训年国家商检局派人到美国接受了培训随后又对商检系统水产品检验人员进行分批分期培训后又对出口水产品加工厂人员培训再此基础上指导水产品加工厂建立体系管理直到目前为止有以上出口水产品加工厂和一些出口罐头肉禽产品冻菜果蔬菜汁等生产企业建立体系三简述在乳制品中的应用乳及其制品从原料到成品整个生产过程可能发生污染的环节多一旦被污染产品变质快且不易发现污染环节这一直是食品卫生监督监测的重点和难点对于目前普遍采用的管道化密闭生产工艺其工艺流程是否合理管道是否有死菌污染牛乳等均有待进一步探讨利用原理和方法对乳乳制品的生产过程进行细致全面的调查和分析进行危害分析确定关键控制点实施控制措施后各生产环节的危害可消除或降至可接受水平实施系统管理其产品卫生质量均能符合国家标准卫生监督部门只需定期检查运行情况不需对终产品进行抽检即能有效地保证产品的卫生质量一发酵乳的简介一概念发酵乳指以牛乳或含有同等无脂乳固体的其他乳羊乳马乳等为原料经乳酸菌乳酵母发酵而形成的具有特殊风味的糊状或液状产品世界乳品协会明确规定乳固体含量以上乳酸菌或乳酵母活菌数在万个以上大肠菌群属阴性二发酵乳的分类按产品的形状风味及制法不同分为类天然酸奶淡酸奶调味酸奶果浆酸奶圣诞酸奶和搅拌型酸奶根据产品的化学成分即根据脂肪和非脂乳固体含量和标明可以根据脂肪含量分为种全脂酸奶以上半脱脂酸奶脱脂酸奶以下根据发酵后再加工冷冻酸奶疗效酸奶浓缩或干燥酸奶浓缩酸奶总固形物约在乐口托福干燥酸奶含水量约为左右酸乳粉三发酵乳对人体的健康作用酸奶的营养价值糖类蛋白质脂肪对疾病的效果对癌症的效果对胃病的效果对慢性便秘的治疗作用对糖尿病的作用对肝病的效果二关键控制点的概述一关键控制点的定义关键控制点是能进行有效控制危害的加工点步骤或程序通过有效地控制防止发生消除危害使之减低到可接受水平二关键控制点的确定原则当危害能被预防时这些点可以被认为是关键控制点能将危害消除的点可以被确定为关键控制点能将危害降低到可接受水平的点可以确定为关键控制点完全消除和预防显著危害是不可能的因此在加工过程中只可能将危害减少而不能将危害完全消除尽管在某些情况下将危害减少到可接受的程度但是最重要的是明确所有的显著危害同时也要了解空这些危害的局限性三关键控制点的关键限值和操作限值关键限值定义为区分可接受与不可接受水平的指标确定关键限值的信息来源为了确定关键限值的临界指标应全面的收集法规技术标准的资料从其中找出与产品性状及安全有关的限量还应有产品加工的工艺技术操作规范等方面的资料从中确定操作过程中应控制的因素限值指标如果得不到用来确定关键限值的信息应当选择一个保守的值操作限值定义比关键限值更严格的限值是操作人员用以降低偏离关键限值风险的标准四关键控制点的监控监控的内目的确定了关键控制点及其临界指标随之而来的就是对其实施有效的监控措施这是关键控制点成败的关键其目的是收集数据作出有关临界限度的决定监测要在最接近控制目标的地方进行跟踪加工过程查明和注意可能偏离关键限值的趋势并及时采取措施进行加工调整是加工过程在关键限值发生偏离前恢复状态当一个发生偏离时查明何时失控以便及时采取纠偏行动提供监控记录用于验证用于追溯加工过程监控的要素监控什么监控对象谁来监控监控人员何时监控监控频率怎样监控监控方法监控的内容监控是对有计划的测定以确定是否符合限值的要求监控的内容可以使生产线上的如时间与温度的度量也可以是非生产线上的如盐总固形物化学成分微生物总数的测定监控应尽可能在生产线上的操作过程中解决这样有利于及时采取改正措施预防食品安全受影响监控的内容还包括现场观察检查卫生环境条件原料产地原料包装容器上的标志政府法规是否允许等监控人员选择及其任务监控人员应充分理解监控的重要性知道如何对没有达到关键限值范围的关键控制点采取改正措施监控人员可以是流水线上的工人设备操作工工序监督人员品管人员等要求监控人员要及时报告异常事件或偏离情况如何进行监控监控可以是连续性的如温度压力和非连续性的如固形物重金属非连续监控是点控制对样品及测定点要有代表性监测的方法有目测品评物性测量化学分析微生物快速监测等监控必须做到认真细致快速及时方便而且要求精确监控过程所获数据应由专门训练人员进行评估三工艺流程和工厂总平面布置图一生产工艺简介料鲜奶的质量要求固形物含量鲜奶总干物质含量不得低于其中非脂干物质不得少于否则会影响蛋白质的凝乳作用鲜奶中残留抗生素的检测抗生素污染会使乳酸菌生长受到限制因此决不能使用抗生素污染的鲜奶为原料白细胞检测白细胞含量常常会影响鲜奶的质量杂菌检测霉菌酵母菌芽孢杆菌大肠杆菌等等杂菌会影响鲜奶原料的质量原料乳的处理牛乳的净化利用的别设计的离心机出去牛乳中的白细胞和其他肉眼可见的异物脂肪含量标准化用分离机对牛乳进行脱脂在加入少量稀奶油是调制如脂肪含量标准化配料奶粉的添加加入的奶粉调节非脂干物质蔗糖的添加加入的蔗糖调节酸奶的口感均质将调制奶加热到与均质机中压力下均质灭菌采用高温巴氏杀菌法保持杀菌接种向的灭菌原料奶中加入工作发酵剂一般量为工作发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌比例为或分装酸奶发酵后不能受到机械振动因此必须先分装再发酵发酵将分装好的牛乳至于发酵架中发酵温度保持在一般发酵小时冷却发酵完成后用冷风迅速冷却到左右防止发酵过度使酸度过高影响口感冷藏和后熟经冷却的酸奶放在冷藏室中保存二酸奶生产工艺流程简图酸奶生产工艺流程图三工厂总平面图设计四凝固型酸奶的工艺流程一工艺流程原料配合过滤与净化预热均质杀菌冷却添加香料接种装瓶发酵冷却贮藏原料乳的要求经验配方全乳鲜奶蔗糖乳粉菌种香料适量选用符合质量要求的新鲜乳脱脂乳或再制乳为原料干物质含量不得少于不得少于否则将会影响发酵时蛋白质的凝胶作用患乳房炎的原料乳以及残留有效氯等杀菌剂的乳不能用于酸乳生产因为乳酸菌对抗生素和残留杀菌剂洗涤剂极为敏感乳中微量的抗生素和杀菌剂就会使乳酸菌不能生长繁殖例如的青霉素或残余氯发酵剂中的保加利亚杆菌就被抑制青霉素或残余氯可以抑制发酵剂中的乳链球菌青霉素或残余氯可以抑制嗜热链球菌的生长另外乳房炎乳影响乳的风味和蛋白质的凝乳能力配料首先将鲜奶加热到左右时加入奶粉搅拌溶解至温度达左右时加蔗糖溶化待时开始用循环泵过滤与净化并得以预热接下来进行均质均质原料配合后通过片式热交换器串联均质机进行均质处理均质前预热至可提高均质效果均质处理可使原料充分混匀粒子变小有利于提高酸乳的稳定性和稠度并使酸乳质地细腻口感良好杀菌及冷却均质后的物料升温至保持然后冷却至目的杀死原料乳中所有致病菌和绝大多数杂菌以保证食用安全为乳酸菌创造一个杂菌少有利于生长繁殖的外部条件使乳中酶的活力钝化和抑菌物质失活使乳清蛋白变性改善牛乳作为乳酸菌生长培养基的性能提高乳中蛋白质与水的亲和力从而改善酸奶的稠度接种为使乳酸菌体从凝乳块中分散出来应在接种前将发酵剂进行充分搅拌达到完全破坏凝乳的程度接种量可按培养时的温度和时间以及发酵剂的产酸能力灵活处理一般接种量为制作酸乳常用的发酵剂为保加利亚杆菌和嗜热链球菌的混合菌种其比例通常为也可用保加利亚乳杆菌与乳酸链球菌搭配由于菌种生产单位不同其杆菌与球菌的活力也不同在使用时其搭配比应灵活掌握混合发酵剂发酵过程中能产生共生作用促进发酵接种是造成酸奶受微生物污染的主要环节之一为防止霉菌酵母噬菌体和其它有害微生物的污染必须实行无菌操作方式装瓶经过接种并充分搅拌的牛乳要立即连续地灌装到销售用的容器中可根据市场需要选择容器的种类大小和形状在灌装前需对容器进行蒸汽灭菌并要保持灌装室接近无菌状态发酵发酵时间受接种量发酵剂活性和培养温度的影响用保加利亚杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂时温度保持在培养时间的接种量如用乳酸链球菌作发酵剂培养温度为时间为左右达到凝固状态即可终止发酵一般发酵终点可依据如下条件来判断滴定酸度达到以上乳酸度为值低于表面有少量水痕注意事项发酵时应注意避免震动否则会影响其组织状态发酵温度应恒定避免忽高忽低掌握发酵时间防止酸度不够或过度以及乳清析出冷却与后熟达到发酵终点的酸乳需进行迅速冷却以便有效地抑制乳酸菌的生长降低酶活力防止产酸过度减低和稳定脂肪上浮和乳清析出的速度冷藏温度一般是冷藏期内酸度仍会有所上升一般从冷却到左右需要期间酸度上升到降至同时研究表明冷却风味成分双乙酰含量达到最高值超过又会减少所以酸奶一般冷藏再出售所以这段时间又称做后熟期另外冷藏可改善酸乳的硬度并延长保质期二酸乳的国家标准感官指标色泽色泽均匀一致呈乳白色或带微黄色滋味和气味具有纯乳酸发酵剂制成的酸牛乳特有的滋味和气味无酒精发酵味霉味和其它外来的不良气味组织状态凝块均匀细腻无气泡允许有少量乳清析出理化指标脂肪全脂酸奶脱脂酸奶全乳固体酸度砂糖汞微生物指标活菌数在万个以上大肠菌群个致病菌不得检出五搅拌型酸奶的生产工艺搅拌型酸乳是指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发酵剂以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另外根据在加工过程中是否添加了果蔬料或果酱搅拌型酸乳可分为天然搅拌型酸乳和加料搅拌型酸乳搅拌型酸乳还可进一步加工制成冷冻酸乳浓缩干燥酸乳等一工艺流程蔗糖洗瓶原料乳净化标准化配料过滤预热均质杀菌冷却加发酵剂灌装发酵冷却后熟冷藏乳酸菌纯培养物母发酵剂生产发酵剂原料配合除了全乳鲜奶蔗糖奶粉菌种外在搅拌型酸奶生产中往往要使用稳定剂一般为果胶琼脂等使用量为在一年的一定季节由于牛乳中阳离子的缺乏牛乳的凝结能力降低一般要加入盐类稳定剂目前都用钙离子补充一般用其加入量为发酵搅拌型酸乳的发酵是在发酵罐或缸中进行而发酵罐是利用罐周围夹层的热媒体来维持恒定温度热媒体的温度可随发酵参数而变化若在大缸中发酵则应控制好发酵间的温度避免忽高忽低发酵间上部和下部温差不要超过同时发酵缸应远离发酵间的墙壁以免过度受热冷却搅拌型酸乳冷却的目的是快速抑制细菌的生长和酶的活性以防止发酵过程产酸过度及搅拌时脱水酸乳完全凝固值时开始冷却冷却过程应稳定进行冷却过快将造成凝块收缩迅速导致乳清分离冷却过慢则会造成产品过酸和添加果料的脱色搅拌型酸乳的冷却可采用片式冷却器管式冷却器表面刮板式热交换器冷却缸等冷却冷却可分为个阶段温度从降至为了有效而迅速地使细菌增殖递减可适当加强冷却强度细菌因处于对数增殖期所以对环境的变化特别敏感可用片式或管式冷却器进行冷却使胶体温度迅速从降到添加冷却的或深度冷却的果蔬等原料有助于加速槽内的冷却效果温度从降至该阶段冷却的目的是阻止乳酸菌生长一般乳酸杆菌比链球菌对冷却敏感但在酸度达时链球菌也会受抑制乳酸发酵速度减慢温度从降至贮藏温度下的冷却即温度从降低至该阶段可有效地抑制酸度的上升和酶的活性搅拌破乳通过机械力破坏凝胶体使凝胶体的粒子直径达到并使酸乳的硬度和粘度及组织状态发生变化通常所用的搅拌方法用以下几种凝胶体层滑法不是采用搅拌方式破坏胶体而是借助薄板薄的圆板或薄竹板或用粗细适当的金属丝制的筛子使凝乳体滑动凝胶体搅拌法凝胶体搅拌法有机械搅拌法和手动搅拌法两种机械搅拌法使用宽叶片搅拌器螺旋浆搅拌器涡轮搅拌器等叶片搅拌器具有较大的构件和表面积转速慢适合于凝胶体的搅拌螺旋桨搅拌器每分钟转速较高适合搅拌较大量的液体涡轮搅拌器是在运转中形成放射形液流的高速搅拌器也是制造液体酸乳常用的搅拌器手动搅拌是在凝胶结构上采用损伤最小的手动搅拌可得到较高的粘度手动搅拌一般用于小规模生产搅拌过程中应注意搅拌既不可过于激烈又不可过长时间搅拌应注意凝胶体的温度值及固体含量等通常用两种速度进行搅拌开始用低速以后用较快的速度搅拌时注意事项温度搅拌的最适温度此时适合亲水性凝胶体的破坏可得到搅拌均匀的凝固物即可缩短搅拌时间还可减少搅拌次数若在左右进行搅拌凝胶体易形成薄片状或砂质结构等缺陷值酸乳的搅拌应在凝胶体的达以下时进行若在以上时搅拌则因酸乳凝固不完全粘性不足而影响质量干物质合格的乳干物质含量对搅拌型酸乳防止乳清分离能起到较好的作用混合罐装果蔬果酱和各种类型的调香物质等可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中加入这种方法可通过一台变速的计量泵连续加入到酸乳中果蔬混合装置固定在生产线上计量泵与酸乳给料泵同步运转保证酸乳与果蔬混合均匀一般发酵罐内用螺旋浆搅拌器搅拌即可混合均匀酸乳可根据需要确定包装量和包装形式及灌装机冷却后熟将灌装好的酸乳于冷库中冷藏进行后熟进一步促进芳香物质的产生和改善粘稠度二搅拌型酸乳的质量控制搅拌型酸乳常见的缺陷有四个方面外观变化质量优良的搅拌型酸乳外观应呈现均匀一致无乳清析出生产中会出现乳清分离上部为乳清下部是凝胶体或外观不均匀的现象原因是酸凝乳搅拌速度过快搅拌温度不适或干物质含量不足等避免的方法主要是选择合适的搅拌设备及方法减低搅拌温度充分搅拌但需注意避免过度搅拌同时可选用适当的稳定剂以提高酸乳的黏度防止乳清分离常使用的稳定剂有等用量为风味缺陷搅拌型酸乳应具有典型香味及乳酸发酵酸味常见缺陷有缺乏发酵乳的芳香味防止方法是调整菌种和球菌与杆菌的比例增加产香菌种增加总乳固体含量添加柠檬酸盐等酸度不当防止方法是控制发酵程度及搅拌温度抑制后发酵产酸酸度过低则需要加强发酵过程产酸消除乳中存在的抑菌物质防止噬菌体污染发酵剂不自然的风味主要是香精选择不当的原因另外搅拌型酸乳在添加果蔬成分时若处理不当会造成果蔬料的变质变味而引起不良风味粘稠度缺陷优质的搅拌型酸乳产品应具有一定的粘稠度组织状态均匀常见缺陷为发粘造成原因是受产黏液菌污染应避免在过低温度下发酵稀薄可通过增加牛乳蛋白质含量避免提前进行搅拌适当增加稳定剂用量的方法来预防分层产品发生分层有时上部是凝乳体下部是乳清有时中间断层防止方法是避免混入空气避免强烈搅拌增加总干物质含量砂体酸乳从组织外观上有许多砂状颗粒存在不细腻在制作搅拌型酸乳时应选择适宜的发酵温度采用适当均质条件避免原料乳受热过度采用优质乳粉避免干物质过多和较高温度下的搅拌色泽异常搅拌型酸乳因添加不同的果蔬料而产生不同的颜色在生产中因加入的果蔬处理不当会引起变色褪色等现象不同的温度和对果蔬色泽有较大影响应根据果蔬的性质及加工特性与酸乳进行合理的搭配和制作必要时还可添加一些抗氧化剂如维生素儿茶酚等六结束语致谢行文至此我的这篇论文已接近尾声岁月如梭我三年的大学时光也即将敲响结束的钟声离别在即站在人生的又一个转折点上心中难免思绪万千一种感恩之情油然而生感谢我的专业老师他们严谨细致一丝不苟的作风一直是我工作学习中的榜样他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪感谢我的邵辉老师这片论文的每个实验细节和每个数据都离不开你的细心指导而你开朗的个性和宽容的态度更是带给我无尽的帮助感谢我的室友们从遥远的家来到这个陌生的城市里是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情维系着寝室那份家的融洽三年了仿佛就在昨天三年里我们没有红过脸没有吵过嘴没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情只是今后大家就难得再聚在一起了没关系各奔前程大家珍重但愿远诸位前途光明我们在一起的每一天我都会深深地铭记在心里的感谢我的爸爸妈妈焉得谖草言树之背养育之恩无以回报你们永远健康快乐是我最大的心愿在论文即将完成之际我的心情无法平静从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助在这里请接受我诚挚的谢意谢谢大家年月日于哈尔滨参考文献食品化学第三版著王璋等译中国轻工业出版社食品化学江波杨瑞金卢蓉蓉化学工业出版社食品化学韩雅珊中国农业大学出版社食品生物化学宁正祥赵谋明华南理工大学出版社张和平等现代乳品工业手册北京中国轻工业出版社乳品工业手册编写组乳品工业手册北京中国轻工业出版社曾庆孝等食品加工与保藏原理普通高等教育十一五国家级规划教材化学工业出版社年骆承庠等乳与乳制品工艺学中国农业出版社金世林乳品工业手册北京中国轻工业出版社谢继志液态乳制品科学与技术北京中国轻工业出版社