酸奶生产工艺控制要点跟常见问题解析

2014年11月10日酸奶生产工艺控制要点及常见问分析封面-模板*目录酸奶生产工艺控制要点常见酸奶质量缺陷的原因和解决方法一二*人是按照习惯生活和工作的1原料奶2分离净乳3配料4冷却、定容5脱气、均质、杀菌6接种7A灌装8A发酵7B发酵、翻罐、冷却8B灌装凝固型搅拌型9冷却、后熟、出厂一、酸奶生产工艺**无抗 β-内酰胺类快速检测 酸奶小试 一看滋气味 二看组织状态 三看酸度和发酵时间≤200万个/ml4±2℃，≤24小时菌落总数存储温度、时间抗生素1、原料奶 风味不良 发酵状态不佳 若需存储过夜，以美兰实验为来判断是否需要进行预巴杀处理。*1、原料奶（温度影响） 贮存时间 冷却（4℃） 未冷却 刚挤出的乳 11500 11500 3h以后 11500 18500 6h以后 6000 102000 12h以后 7800 114000 24h以后 62000 1300000内页-模板1、抗生素影响：环丙沙星（氟喹诺酮类）（1）、发酵乳感官评定结果注：肩标字母不同示显著差异（p﹤0.01）当环丙沙星质量浓度为0.4µg/ml，发酵乳有少量乳清析出，稠厚度不强，其组织状态和感官总分显著低于其他组。 感官标准 环丙沙星质量浓度（µg/ml） 0.0 0.4 0.2 0.1 口感 26.5±0.9a 25.2±0.7a 26.1±1.0a 26.5±0.9a 滋味和气味 35.9±1.9a 34.9±1.1a 35.9±1.2a 36.3±1.1a 组织状态 27.6±0.6b 24.1±0.8a 27.4±0.5b 27.4±0.6b 总分 90.1±1.6b 84.1±1.5a 89.4±1.7b 90.2±1.2b（2）、不同质量浓度环丙沙星对发酵性能的影响当环丙沙星浓度超过0.2µg/ml，发酵乳的黏度显著降低，脱水收缩性显著增大，降低了产品的稳定性。 环丙沙星 pH 滴定酸度 黏度 脱水收缩性 硬度 活菌数（lg） 0.0 4.75±0.01a 78.0±2.0a 5549.3±20.1b 22.46±1.43a 0.225±0.016a 7.38±0.38a 0.4 4.76±0.01a 76.5±0.5a 5073.6±35.1a 37.08±0.72b 0.226±0.009a 7.08±0.32a 0.2 4.75±0.01a 78.8±0.8a 5146.5±44.4a 34.51±0.83b 0.224±0.047a 7.29±0.32a 0.1 4.75±0.02a 79.5±1.5a 5485.3±42.3b 24.15±1.12a 0.225±0.005a 7.32±0.26a（3）、不同质量浓度环丙沙星对发酵乳挥发性风味物质的影响环丙沙星的残留会影响发酵乳的风味，使发酵乳的香气不足。 风味物质 环丙沙星质量浓度（µg/ml） 0.0 0.4 0.2 0.1 酮类（6种） 2,3-丁二酮 26.78 22.54 20.14 18.07 3-羟基-2-丁酮 24.61 21.38 23.38 24.92 合计 68.92 62.57 60.31 60.38 醛类（3种） 苯甲醛 0.36 0.35 0.34 0.36 合计 0.61 0.61 0.61 0.57 醇类（4种） 戊醇 5.04 6.33 5.43 4.25 合计 8.17 9.67 8.02 7.45 酸类（7种） 己酸 10.08 6.26 8.41 9.76 合计 11.65 8.48 12.38 11.73 主要挥发性风味物质总计 89.35b 81.33a 81.32a 80.13a*2、分离净乳乳在分离钵内受到强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。原料乳经过数次过滤后，虽然除去了大部分的杂质，但由于乳中污染了很多极为微小的机械杂质和细菌细胞，难以用一般的过滤方法除去。内页-模板* ①原料乳的温度乳温在脂肪溶点左右为好，即30℃～32℃。如果在低温情况下(4℃～10℃)净化，则会因乳脂肪的黏度增大而影响流动性和尘埃的分离。 ②进料量根据离心净乳机的工作原理，乳进入机内的量越少，在分离钵内的乳层则越薄，净化效果则越好。大流量时，分离钵内的乳层加厚，净化不彻底。但也少考虑到生产效率问题，所以一般进料量比额定数减少10～15%。 ③事先过滤原料乳在进入分离机之前要先进行较好的过滤，去除大的杂质。一些大的杂质进入分离机内可使分离钵之间的缝隙加大，从而使乳层加厚，使乳净化不完全，影响净化效果。2、分离净乳内页-模板*3、配料——3.1奶粉水合低温长时高温短时 溶解温度：50-55℃； 水合时间：30分钟； 适用于标准化奶粉、WPC粉、MPC粉溶解工艺。 溶解温度：50-55℃； 储存温度：4-6℃； 水合时间：12小时以上； 适用于复原乳配制生产工艺。标准化的量要严格控制！奶粉水合原理—酪蛋白胶束的自凝聚和解聚过程水合效果验证—粒度分析仪 注意事项：高温短时水合时，必需在奶粉水合完成后再加入其它辅 料，以免影响水合效果。 高温短时水合辅料加入方式效果对比*3、配料——3.1奶粉水合 酸奶感官 奶粉和辅料同时加入 奶粉水合后再加辅料 酸奶风味 喝后有粉味 喝后粉味较轻 酸奶口感 口感粗糙，有肉眼可见颗粒 口感较为细腻*不同的奶粉水合工艺生产出的酸奶比较图执行低温长时水合工艺生产的酸奶3、配料——3.1奶粉水合未执行低温水合工艺生产出的酸奶*奶粉水合实验结果 3、配料——3.1奶粉水合内页-模板*3、配料——3.2稳定剂的溶解果胶、明胶、琼脂、CMC-Na：与白糖按1∶5左右干混后溶解，溶解温度：70-75℃，溶解时间：20分钟。变性淀粉：分散温度≤55℃。注意：淀粉在产品杀菌前加入，加入淀粉后在均质前避免继续升温，以免淀粉颗粒糊化，均质过程中部分淀粉颗粒破裂，影响产品粘度，同时物料罐搅拌器必需开启，以防淀粉沉淀。工艺改进说明：由于酸奶制作后期还有均质与杀菌工艺，所以果胶、明胶、琼脂、CMC-Na在配料过程中可采用50-55℃的溶解温度，与淀粉同时加入。以上稳定剂后期可通过均质与杀菌工艺充分溶解，可简化生产操作，可减少能耗。变性淀粉颗粒变化过程 原淀粉充分糊化后淀粉颗粒破碎后 *3、配料——3.2稳定剂的溶解产品中变性淀粉糊化程度的检测检测过程平板制作图：第一步：在载玻片上滴上一滴稀释过的产品，在稀释后的产品中加入碘液，充分搅拌；第二步：然后盖上盖玻片，不要用力按压盖玻片，多余的溶液使用吸水纸吸掉。 *3、配料——3.2稳定剂的溶解产品中变性淀粉糊化程度的检测第三步：显微镜观察，目镜：10倍物镜：10倍八连杯酸奶 *3、配料——3.2稳定剂的溶解*3、配料——3.3甜味剂阿斯巴甜其它甜味剂 阿斯巴甜：不耐高温。在物料接种前，用无菌水溶解后加入（或在杀菌前加入，但需提高5%添加量）。 其它甜味剂：都可在配料过程加入。*4、冷却* 目的： 1）去除不良气味，乳中空气的去除。 2）提高牛奶标准化精度。 3）消除可溶性气泡。 4）减少杀菌机结垢，增加杀菌效果。 5）保护均质头。5、脱气*5、脱气*脱气罐工作原理—负压沸腾1－安装在缸里的冷凝器2－切线方向的牛乳进口3－带水平控制系统的牛乳将牛乳预热至68℃后，泵入真空脱气罐，则牛乳温度立刻降到60℃，这时牛乳中空气和部分牛乳蒸发到罐顶部，遇到罐冷凝器后，蒸发的牛乳冷凝回到罐底部，而空气及一些非冷凝气体（异味）由真空泵抽吸除去。5、脱气* 要求：65-75℃，18-20MPa 目的：1）细化脂肪球，使其均匀分散在乳中，避免脂肪上浮；2）可改善产品色泽；3）使稳定剂进一步溶解，织结构、减少酸奶乳清析出。 6、均质内页-模板均质前后“脂肪球”变化均质前均质后数量总表面积间距增加2000多倍增加10倍多增加20多倍6、均质均质对酸奶品质的影响*6、均质均质效果检测* 250ml均质乳样，在4℃或6℃下保持48h后，测上层1/10和下层9/10处的的含脂率。 均质指数公式上层Ｆ－下层Ｆ／上层Ｆ×100%一般在1～10之间。 基料40℃,1000r离心30min。 H=b/c*100% C-总基料高度； a-上层脂肪高度； b=c-a巴氏杀菌鲜奶尼左值60%时不合格尼左值70%合格尼左值80%良好6、均质未均质*18-20MPa10-12MPa6、均质-效果图*7、杀菌较强的加热，使乳清蛋白变性沉淀，增加了蛋白质的持水能力改善组织结构、减少乳清析出。目的：杀灭大部分微生物要求：95℃300s使酸奶更粘稠变性度在90-99%最佳内页-模板*7、杀菌酸奶质构形成原理牛奶中的蛋白主要由酪蛋白（约占总蛋白含量80%以上）、乳白蛋白、乳球蛋白（少量）和脂肪球膜蛋白构成,其等电点为PH4.6-4.7。牛奶在发酵时，其中部分乳糖转化为乳酸，使牛奶PH值下降，达到酪蛋白的等电点时，酪蛋白开始凝聚沉淀，释放出钙、磷。随着PH值继续下降，凝聚的酪蛋白与乳中的脂肪和大部分的乳清蛋白构成半固体状态的凝胶即酸奶。*热处理对酸奶品质的影响乳清蛋白乳清蛋白和酪蛋白网状结构热处理90-950C/3-5分钟850C/30分钟酪蛋白7、杀菌 热处理-乳清蛋白变质DenaturedB-lactoglobulininteractwithkappa-caseintoformdisulphidelinkage->improvewaterbindingcapacity->reducewheysyneresis.*采用管式杀菌器115-135℃，3-5s过度加热会产生颗粒感（过热处理的奶粉，不新鲜的牛奶原料二次消毒也会使酸奶产生颗粒感）该杀菌温度会引起变性淀粉颗粒破裂，使其不能发挥良好的作用乳清蛋白往往仅有60-70%变性，对增加酸奶的粘稠度不利7、杀菌内页-模板*错误—杀菌温度过高7、杀菌内页-模板凝固状态差 *措施原因分析案例**公司因酸奶杀菌机故障，为了满足销售，使用没有保温管的杀菌机，参数为95℃/15s。发酵完成发现产品成型较松散，成型差，导致消费者投诉。杀菌参数为95℃/15s，乳清蛋白未充分变性，影响产品成型状态。1、严格执行工艺参数，任何人不得随意更改；2、做好设备日常维护，避免出现无设备生产的情况； 当出现设备故障无法生产时，不能为了数量而放弃质量。 在硬件不足的特殊情况下，可用保温罐90℃，保温10min杀菌。7、杀菌*热接种41-44℃冷接种10-12℃注意事项1）接种时做好器皿、空间、操作人员手部的消毒2）直投菌种：溶解后投入3）继代菌种：发酵好的菌种存放时间不得超过72小时，以防止污染4）接种后搅拌时间：10min以保证菌种均匀溶解；5）直投菌种溶解后加入酸奶半成品，溶解过程参照《直投菌种使用操作规程》执行。过低，粘度高；过高，粘度不够，乳清析出。过低，能耗大；过高，发酵快，不利灌装。8、接种 储存温度：－18℃保质期：18个月 使用前确认菌种袋中的产品仍以粉末状存在，如发生结块应丢弃。 菌种的运输应该在冷链下完成。 8、接种—菌种储存要求（1）无菌水制作：把所需纯净水倒入三角瓶中，用棉塞或橡皮塞塞住瓶口，再用牛皮纸包住瓶口，进行灭菌。灭菌温度：121℃灭菌时间：30min（2）菌种的分装：在无菌室的无菌操作台上分装好每次添加所需菌种量，用无菌袋密封好后放入冰箱冻冷备用，（3）菌种与无菌水的添加比例菌种∶无菌水=1∶4～1∶8（4）操作规程4.1使用前把分装好的菌种取出放入冰箱冷藏，放置时间在1小时以上，以免菌种袋外产生冷凝水。8、接种—直投菌种活化操作流程4.2菌种溶化：在使用前把冰箱冷藏的菌种倒入无菌水（无菌水预热到35℃左右）中溶解至无肉眼可见颗粒，溶解后放置于冰箱冷藏以备使用。（5）注意事项5.1菌种称量分装要求在无菌室操作，菌种溶解过程有条件的也最好在无菌室操作，并在操作过程中注意用75%酒精消毒三角瓶瓶口以及菌种袋，操作所用工具也应做好消毒。5.2已活化溶解菌种冷藏时间不得超过6小时，以防止菌种活力下降。5.3菌种在生产添加前再次摇匀，确保菌种的充分溶解。8、接种—直投菌种活化操作流程*注意事项1）冷接种，在线升温若感应不灵敏，会造成短时物料温度升高或降低；特殊时段的产品应分开放置发酵，以监控产品是否异常。2）热接种后，酸奶就已开始发酵。如出现灌装机停机时间较长，注意监测酸奶半成品罐内酸度，并以煮沸实验等进行监测，合格后再进行灌装。3）产品灌装后要及时进入烘房，一方面避免酸奶半成品降温，另一方面防止部分半成品已开始发酵。在搬运过程减少震动，以降低对产品最终状态的影响。4）中途设备故障时，品控监控基料酸度，基料存放超过1小时（接菌种开始计算）设备无法恢复，或酸度升到20ºT，立即巴杀灭活乳酸菌并降温8℃以下；5）有在线升温设备的情况下，尽量采用冷接种在线升温工艺。6）设备维护严格执行保养，减少故障率。9、灌装——凝固型*10、发酵——凝固型 烘房温度：41-44℃（产品内容物的温度控制在42℃） 注意事项：产品进入烘房后，上下左右要有一定的间距，以利于热风循环。在出库前尽量不要移动产品，以免引起乳清析出，出热室后要尽量平稳移动。热风机安装在墙面式发酵间地热式发酵间周围安放散热片式发酵间*错误—烘房温度太高10、发酵——凝固型内页-模板*地热式发酵间优点：温度相对比较均匀缺点：地面不平稳，散热缝隙会掉入垃圾钻进虫子。由于无法清理，个别发酵库散发着强烈的不良气味。注意事项：摆放产品时，最下面一排要留出一定空间，以利于热气向上排出。10、发酵——凝固型内页-模板*热风机安装在墙面式发酵间优点：地面平稳，易于打扫卫生缺点：温度不均匀，离地面近的产品温度较低，产品发酵不均匀。注意事项：下层温度较低，使用时产品要与地面保持一定距离。同时可在房顶和四周多加几个吊扇，以利于温度均匀。 10、发酵——凝固型内页-模板*周围安放散热片式发酵间优点：地面平稳，易于打扫，温度均匀性好于热风机安装在墙面。缺点：离地面近的产品温度较低。注意事项：由于地面温度较低，使用时产品要与地面保持一定距离。同时在烘房内产品较多时，可在房顶加几个吊扇，以利于温度均匀。10、发酵——凝固型内页-模板*错误—发酵室产品堆放无空隙10、发酵——凝固型内页-模板*不得搅动，并保持温度均恒稳定11、发酵、冷却、翻罐——搅拌型18-20℃60min粘度、酸度不标准的搅拌器*相对标准的搅拌器搅拌时间确认：以翻罐所用的转子泵能够抽动物料为标准！*翻罐温度的选择—18-20℃ 11、发酵、冷却、翻罐——搅拌型 温度≦20℃乳酸菌生长缓慢阶段 温度≦10℃时，乳酸菌生长抑制阶段 温度在5℃左右，乳酸菌发酵减慢阶段 酸奶在20℃左右黏度相对较小，在输送的过程中结构破坏小翻罐时间的选择 翻罐速度快，产品的粘度损失大、后期很难恢复； 翻罐速度慢，产品的粘度损失小、但后酸不易控制。 翻罐速度可根据菌种的产酸速度以及产量综合考虑，保证粘度损失最小。建议翻罐时间最好控制在60min内为佳。内页-模板*转子泵会对酸奶的粘度造成破坏，输送速度越快，酸奶的粘度损失越大。因此，要求转子泵的泵速调整到与灌装机的灌装量相匹配。11、灌装——搅拌型内页-模板*搅拌型酸奶灌装过程粘度变化（爱克林原味）11、灌装——搅拌型 公司 测定批次 翻罐前罐内粘度测定值 冷却翻罐后罐内粘度测定值 成品粘度a测定值 成品粘度b（12h）测定值 华西 1 1653 1253 1209 2375 2 1473 1425 972 1454 3 2136 1519 1301 1850 4 1867 1675 926 1816 双峰 1 2840 2040 1820 2400 2 2150 2020 1930 2350 3 1900 1830 1730 2100 4 2230 2090 2000 2430*12、冷却、后熟、出厂 酸奶风味物质（双乙酰）一般需12～24h才能形成，后熟能促进香味物质的产生，改善酸奶粘度和硬度。 时间：不低于12小时 测定——固相微萃取测挥发性成分 检验合格方可出厂，出厂时产品温度要求≤8℃内页-模板*错误—冷却过程中产品堆码太紧密9、冷却、后熟、出厂内页-模板*冷库中正确的酸奶堆码9、冷却、后熟、出厂内页-模板*过度产酸案例分析 措施原因分析案例**公司冷库在每年夏季酸奶生产时，发酵完成的酸奶进入冷库降温，由于摆放紧密，酸奶需要20h左右方能降温至10℃以下，导致酸奶后发酵时间长，后酸化严重，成品酸度高达90°T以上（标准要求70-75°T），消费者投诉较多，对公司的影响较大。酸奶发酵完成进入冷库后，冷库由于空间小，产品摆放紧密，冷热交换不畅，加之制冷量不足，酸奶降温慢，本因10h小时以内完成的降温，长达20h酸奶才到温度要求，导致酸奶过度发酵，酸度偏高，乳清析出较多。1、分季节制定烘房酸奶发酵终点酸度。夏季时，降低出烘房的终点酸度，降低转入冷库酸度。2、出烘房时，用冷水冲淋产品，让其快速降温。3、硬件改造：扩大冷库和制冷设备；在冷库摆放时，要保持一定间隙，以利于冷热交换，达到快速降温的目的。9、冷却、后熟、出厂*二、常见酸奶质量缺陷的原因和解决方法***措施原因分析案例某公司酸奶发酵时间不稳定，部分达7小时以上，发酵时间长的酸奶粘度较大。检查了生产工艺、原料，未发现异常，检查了其菌种溶解过程，发现其菌种是先分装到无菌三角烧瓶，冷冻在冰箱内，在使用前用无菌牛奶溶解，流程没有问题，再检查无菌三角烧瓶，瓶口未用纸包裹，个别瓶内有少量水。把菌种加入有少量水的无菌三角烧瓶内，部分菌种会吸水活化，如不立即使用，经冷冻后菌种会被冻死，添加到产品的菌种就会不足，引起发酵时间延长，同时瓶口未用纸包裹还会引起微生物污染。三角烧瓶烘干后使用，瓶口用纸包裹后杀菌。*解释：酸奶中球菌和杆菌对抗生素、抗菌物质以及噬菌体耐受力不同，杆菌的耐受力高于球菌，如出现抗生素和抗菌物质污染，球菌受抑制，受到噬菌体攻击，也是球菌易受攻击。由于酸奶中球菌主要产粘，因此，出现以上情况时，酸奶的粘度不好，易乳清析出，发酵时间延长。酸奶产品最终菌种比例与接种量有关，接种量过多利于杆菌繁殖，过少利于球菌繁殖，接种量未按要求执行，则会引起最终产品的菌种比例失调，酸奶状态受影响。**措施原因分析案例某公司凝固型酸奶口感稀薄。该产品属于重点产品，使用较好奶源，半成品检测指标正常，工艺使用冷接种，在线升温，检查酸奶半成品瓶内温度，烘房温度都正常。在检查其再线升温设备时发现，在线升温设备温度不稳定，有时可达到48-49℃，在此温度下，可引起部分球菌死亡，酸奶的粘度主要靠球菌产生，球菌的减少则引起粘度下降，口感稀薄。更换在线升温设备，暂时使用高温接种。**措施原因分析案例某公司凝固型酸奶发酵状态不均匀，有些已乳清析出，有些还未凝固好。检查烘房内上、中、下层酸奶的温度，以及同一件内不同点的温度，发现下层为38℃，中层为42℃，上层为45℃，同一件内温度基本均匀，判定该产品的发酵状态不均匀是由于烘房温度不均匀造成。下层和上层暂不放置产品。注：每个产品所用菌种的特性不一样，含有产粘菌种较多的对温度均匀性要求相对不高，而口感清爽的产品对温度范围要求较高，必须符合工艺要求。*措施原因分析案例某公司酸奶发酵时间延长，状态不佳。检查原料奶和其生产过程都正常，初步判定为噬菌体污染，把样品寄给菌种公司检测，检测结果证实为噬菌体污染。加强管道、发酵罐、灌装设备清洗以及地面消毒，使用替换菌种。注：当酸奶产品出现发酵时间延长、或状态不佳、或两种情况同时出现，立刻使用替换菌种，同时再查找其它原因，使问题尽快解决。***措施原因分析案例某公司爱克林产品口感稀薄。该产品配料过程正常，翻罐酸度730T，翻罐后产品温度正常18℃，翻罐时间1.5小时。其工艺错误点有：1翻罐酸度太低，未达到发酵终点要求85±20T；2翻罐时间太长，后期酸度上涨太多。原因：产量大，翻罐时间长，后酸较大，降低了发酵终点酸度。降低发酵终点酸度会引起产品粘度下降，口感稀薄。按发酵终点要求翻罐，适当提高翻罐速度或减少批次产量。**图1：产品中间有气泡图2：产品底部有气泡*图3：外观胀杯图4：开盖后有明显气泡***结尾版—固定封面-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板 热处理-乳清蛋白变质DenaturedB-lactoglobulininteractwithkappa-caseintoformdisulphidelinkage->improvewaterbindingcapacity->reducewheysyneresis.内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板内页-模板结尾版—固定