一、实验教学目的
1.学习和掌握凝固型发酵酸奶的制作原理、工艺流程、仪器设备、操作要点和品质鉴定方法;了解影响酸奶加工、品质和安全的主要技术因素和关键问题;
2.提高实验设计、数据处理分析以及实验报告撰写能力;
3.加深理解实验研究中个人与团队的关系,培养团队协作意识和能力。
二、课程思政教学内容与设计
思政点①:奶制品中三聚氰胺事件的影响和反思。任课教师向学生介绍三鹿奶粉中添加了三聚氰胺的事件及后果,然后和同学们一起讨论该该案件出现原因、社会影响和解决方案。
思政育人预期成效:使学生加深对食品添加剂正确使用的理解,体会食品生产以人为本、诚实守信、安全健康的技术伦理原则。
思政点②:酸奶发酵6小时后,通过测定酸奶pH判断发酵终点。学生中午将牛奶放入培养箱发酵,晚上还要再来实验室测定酸奶的pH,并将发酵好的酸奶放入冰箱进行冷藏后熟处理。
思政育人预期成效:在实验中体验工作责任感对食品生产的重要作用。
三、实验原理
牛乳中蛋白含量约为3.5%,脂肪含量约为3.0%,乳糖含量约为4.0%。酸奶是以牛乳为原料,接种乳酸菌(通常使用保加利亚乳杆菌或嗜热链球菌)发酵制成的一种发酵型乳制品。其原理为通过乳酸菌发酵产生乳糖水解酶,使牛奶中的乳糖缓慢水解成乳酸,从而使牛奶pH下降至酪蛋白等电点(pI 4.6)附近,蛋白之间因静电排斥力下降而发生交联聚集,从而使整个奶液成凝乳状态。酸奶不仅营养丰富、容易消化和吸收,而且克服了乳糖不耐症,是补钙的理想食品。酸奶中还含有大量乳酸菌,在肠道中能抑制有害微生物生长,起到调节肠道菌群,增强人体免疫机能的作用。
四、实验材料及设备
1.原料:奶粉,白砂糖,发酵剂。
2.主要仪器设备与用具:大烧瓶(每组2个),封口膜,量筒,不锈钢勺,温度计,酸度计、玻棒,恒温水浴锅,电磁炉、培养箱,冰箱,净化工作台,天平等。
五、工艺流程及操作要点
1.工艺流程
复原乳→配料→均质→灭菌→冷却→接种→发酵→冷藏后熟→成品
2.操作要点
(1)发酵瓶及用具的灭菌处理:将发酵瓶及相关用具放入不锈钢锅中,加入沸水煮沸10分钟,以确保实验用具清洁卫生无菌。
(2)复原乳的配置:按照1:7的比例,用80℃左右的热水将奶粉冲泡成800 mL左右的复原牛奶(或直接使用纯牛奶)。注意:原料乳不得使用病畜乳和残留抗菌素、杀菌剂、防腐剂的牛乳。
(3)奶粉的添加:在复原乳中加入1%-3%的奶粉,并充分搅拌,以配制成调制乳。
(4)蔗糖的加入:向调制乳中添加10%的白砂糖,并搅拌均匀,直至砂糖完全溶解。
(5)均质:均质处理可使原料充分混匀,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。高压均质所采用的压力以20-25 MPa为好,均质次数为2-3次
(6)灭菌:将装有牛奶的发酵容器放入90 ℃左右的热水中加热,并保温5分钟。灭菌完成后,迅速将原料乳冷却至46-48 ℃,可以采用冷水浴进行快速降温处理。
(7)接种:接种量可根据菌种活力、发酵方法等的不同而定。本实验采用市售发酵剂接种,按1包发酵剂+1000mL牛乳的比例,将发酵剂加入已灭过菌且冷却至46-48℃的热牛奶中,充分搅拌混匀,不可有沉淀产生。
(8)发酵:将接种号的牛乳放入恒温培养箱,控制温度在在41-42℃,这是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌最适生长温度的折中值。发酵时间一般在6 h左右。达到凝固状态时,即可终止发酵。发酵终点一般可依据如下条件来判断:①滴定酸度达到60‒70T以上;②pH值低于4.6;③表面有少量水痕;④倾斜酸奶瓶或杯,奶变粘稠。
(9)冷藏后熟:发酸奶在完成发酵并形成凝块后,需要进一步在4-7℃的环境下进行冷却后熟,持续时间不少于24小时。这一步骤对于确保酸奶能够获得其独特风味和更佳口感至关重要。在此期间香味物质的产生会达到高峰期,酸乳硬度也会进一步提高。
六、产品质量标准和感官评定
1.酸奶感官指标:①色泽:色泽均匀一致,呈乳白色或稍带微黄色。②滋味和气味:具有酸甜适中、可口的滋味和酸奶特有风味,无酒精发酵味、霉味和其它不良气味。③组织状态:凝块均匀细腻,无气泡,允许有少量乳清析出。
2.酸奶理化指标:①非脂乳固体含量≥8.5%;②脂肪含量≥3.2%;③蛋白质含量≥3.2%;④总糖(以蔗糖计)含量≥8.0%;⑤酸度(以pH计):发酵后4.5‒5.0,冷藏后3.5‒4.0。
3.感官评定:品尝前,首先应仔细观察酸奶的色泽是否均匀且正确,同时嗅闻其气味以确保无杂菌污染。只有在确认色泽和气味都符合要求的情况下,才可以放心食用。从色泽、形态、气味、滋味、质感等方法对成品进行感官评定。