果蔬糖渍工艺中的微生物课件

第十七章第十七章 糖制加工食糖制加工食品贮藏品贮藏第十七章 糖制加工食品贮藏1教学要求w要求掌握糖的特性、糖渍加工原理；了解蜜饯和果酱、巧克力起霜、甜炼乳的加糖、结晶和返砂。w重重点点内内容容：糖渍加工中的防腐与成品保存。w难难点点内内容容：巧克力起霜、甜炼乳的加糖、结晶和返砂。教学要求要求掌握糖的特性、糖渍加工原理；了解蜜饯和果酱、巧克2第一节第一节 糖的一般特性糖的一般特性w一、甜度：一、甜度：w蔗糖为基准比较：蔗糖为100。蔗糖果糖葡萄糖乳糖麦芽糖100173.374.31632甜蜜素山梨糖醇阿斯巴甜阿力甜异麦芽酮糖醇50倍50150-200倍200-290倍45-65第一节 糖的一般特性一、甜度：蔗糖果糖葡萄糖乳糖麦芽糖1003w二、溶解度与结晶性：二、溶解度与结晶性：w糖浓度达到饱和状态时，易从溶液中再结晶，糖在制品中重新再结晶的现象，称为“返砂”。蔗糖最容易返砂，麦芽糖、蜂蜜、淀粉糖浆因含有糊精及转化糖成分，不能结晶，常用来防止蔗糖返砂。w返砂现象对于干态糖霜制品有利于维持糖霜状态，而对于需要呈润泽状态的蜜酱制品，则使制品失去光泽的外观。w 二、溶解度与结晶性：4w对砂糖的感官要求为:w（1）色泽洁白光亮，不得灰暗无光或发黄。（2）甜味纯正，不得有其他不属于砂糖的味道。（3）晶粒呈干燥松散状态，不得有受潮结块现象。（4）冲调好的糖液（方法：将180ml经过滤后的饮用水加热至95，再加入20g砂糖搅拌溶解即成）应清晰透明，不得有浑浊、沉淀现象。对砂糖的感官要求为:5w砂糖的理化指标：砂糖含量9935，水分含量0.06，灰分含量 0.05，还原糖含量 0.5，酸度2.20T，铅含量0.5mg/kg，砷含量1.0mg/kg，铜含量4.0mg/kg，杂质含量4.0mg/kg。砂糖的理化指标：砂糖含量9935，水分含量6表1 蔗糖的溶解度与温度关系表1 蔗糖的溶解度与温度关系7三、沸点与浓度：三、沸点与浓度：蔗糖溶液的沸点与浓度有一定关系。表2 蔗糖溶液的浓度与沸点关系三、沸点与浓度：蔗糖溶液的沸点与浓度有一定关系。表2 8w四、吸湿性与转化性四、吸湿性与转化性 w吸湿性：糖吸收水蒸汽的性质。蔗糖的吸湿性最小，果糖的吸湿性最大，葡萄糖和麦芽糖介中。w在蔗糖溶液中，混合一些转化糖，可使糖的浓度提高，可以提高制品的保存性，同时防止制品“返砂”。w转化性：蔗糖在酸性溶液中，极易水解，形成葡萄糖与果糖的混合物。这种水解变化称之，所形成的混合物称为“转化糖”。w蔗糖在酸性溶液中转化速度更快，因此在需要转化时可适当添加柠檬酸或酒石酸，若不需转化则采取措施减少果肉的含酸量。四、吸湿性与转化性 9w五、稳定性五、稳定性w蔗糖是非还原糖，没有还原性。而葡萄糖、果糖、淀粉糖浆、转化糖、麦芽糖、乳糖、蜂蜜等都是还原糖，具有还原性。w蔗糖在中性或碱性溶液中化学稳定性较强，在酸性溶液中会转化生成转化糖。w在高温下，糖容易产生有色物质焦糖，这现象一般称为焦糖化。在制取纯白的糖霜制品时，必须注意避免焦糖化。五、稳定性10w六、粘稠性六、粘稠性w糖的粘稠性随浓度与温度而发生变化。浓度越高，粘稠性越大。在相同浓度下，温度越高，粘稠性越小。在相同的浓度与温度时，蔗糖的粘稠性比葡萄糖高，比麦芽糖及淀粉糖浆为低。w糖的粘稠厚味可以表现出糖的可口性，可加入还原糖或使蔗糖与酸作用产生转化糖来保持其粘稠性。w但粘稠性使制品吸湿性增强，易粘污接触物，降低了制品的保存性。为克服这些不利方面，常将糖渍制品加工成半干态类型。六、粘稠性11w七、渗透性七、渗透性 w糖液的渗透压力随糖液的浓度增高而增加。微生物的细胞膜是半透膜性质。因此，微生物在高浓度糖液中，会因为渗透压而使其活力受到抑制。但有些微生物在高浓度糖液中仍能存活，因此糖渍制品的保存，不能全靠糖的高渗透压来保持，还要配合其它的措施。w八、抗氧化性八、抗氧化性w糖液减少溶解的氧。随糖液浓度增高，糖的抗氧化性加强。七、渗透性 12糖液浓度与糖液渗透压关系（范托夫公式）wP=某溶液的渗透压（大气压），m=溶液的质量（g），u=溶质的分子量。V=溶液的体积（升），R=气体常数=0.082、T=绝对温度=t+273、C=溶液的浓度。糖液浓度与糖液渗透压关系（范托夫公式）P=某溶液的渗透压13第二节第二节 糖渍加工中的防腐与成糖渍加工中的防腐与成品保存品保存w一、果蔬糖渍制品中的水分含量与水分活度w果蔬糖渍加工，是去除组织水分的过程，以达到成品所需含水量为止。w果蔬糖渍制品的含水量易受到外界空气的相对湿度变化的影响，有时会吸湿回潮，使含水量增加，有时会干燥返砂，使含水量有所减少。故仅以含水量多少，并不能说明制品的水分与外界相关的状态与性质。而要以“水分活度”来表示。w水分活度与微生物、酶、化学反应关系密切。第二节 糖渍加工中的防腐与成品保存一、果蔬糖渍制品中的水分14糖渍加工中的防腐与成品保存糖渍加工中的防腐与成品保存w二、果蔬糖渍工艺中的微生物二、果蔬糖渍工艺中的微生物w糖渍环境一般是pH4.5稍低的酸性环境，所以除乳酸菌及醋酸菌以外，其他细菌不易生长繁殖。w酵母菌较多。一般酵母菌繁殖必需的Aw为0.950.85，w耐渗透压酵母繁殖的最低Aw为0.700.65。w霉菌危害为主，青霉属（Penicillium expansum），交链孢霉属（Alternaria），芽枝霉属（Cladosporium），葡萄孢属（Botrytis），卵孢霉属（Oospora）。w霉菌最低的Aw范围在0.750.65之间。w高浓度糖液常因表面吸湿，在表面形成一薄层较低浓度的糖液层，酵母和霉菌能在此繁殖。可通过降低温度进行控制。糖渍加工中的防腐与成品保存二、果蔬糖渍工艺中的微生物15糖渍加工中的防腐与成品保存糖渍加工中的防腐与成品保存w三、加工过程中糖液的防腐三、加工过程中糖液的防腐w防腐措施：w1、低温存放。w2、加热杀菌。溶液的pH值低于4.5的，可加热901030分钟。w3、亚硫酸处理。亚硫酸对乳酸菌、醋酸菌及霉菌的抑制力比对酵母为强。成品二氧化硫残留量应不超过0.05g/kg。防腐使用量为0.10.2%。糖渍加工中的防腐与成品保存三、加工过程中糖液的防腐16糖渍加工中的防腐与成品保存糖渍加工中的防腐与成品保存w四、成品保存四、成品保存w1、坚持标准水分w2、适当进行防腐：目前用于糖渍加工的食品防腐剂主要是苯甲酸钠、山梨酸、对羟基苯甲酸酯类。w3、包装：干态、半干态、湿态。糖渍加工中的防腐与成品保存四、成品保存17第三节第三节 蜜饯与果酱蜜饯与果酱w一、蜜饯类一、蜜饯类w蜜饯工艺：w原料处理预煮糖制烘晒上糖衣整理与包装。蜜饯类主要利用水分活度保存。w二、果酱类二、果酱类w果酱类工艺：w原料处理、预煮、打浆或筛滤（果泥）、取汁（果冻）、煮制（浓缩）、装瓶、杀菌等。果酱类主要利用热杀菌和水分活度保存。第三节 蜜饯与果酱一、蜜饯类18蜜饯与果酱蜜饯与果酱蜜饯与果酱19第四节第四节 巧克力起霜巧克力起霜 w一、巧克力和巧克力糖衣的原料一、巧克力和巧克力糖衣的原料w（一）可可豆（二）其他原料：糖和乳制品。w二、巧克力和巧克力糖衣的起霜二、巧克力和巧克力糖衣的起霜w（一）起霜的原因：w1、因脂起霜：调温不当，可可脂产生同质异象现象；储藏温度不当，脂肪与其它物料分层或高温下脂肪溶出，再降温造成与其它成分分离。第四节 巧克力起霜 一、巧克力和巧克力糖衣的原料20w2、因糖分起霜：巧克力制品在相对湿度50%时，极易吸潮，引起砂糖溶解，然后再结晶就形成糖霜；冷却巧克力制品在常温下存放过久，由于湿差而吸湿起霜，一般情况品温与环境温度相差78就可能生成糖霜。2、因糖分起霜：巧克力制品在相对湿度50%时，极易吸潮，引起21巧克力巧克力巧克力22（二）起霜（脂霜形成）的防止方法w1、改进调温：原料47左右必须在均匀搅拌下放置一定时间，才用来调温，有利形成稳定的结晶。w调温分为3个阶段：w1）物料冷却阶段：温度从40左右降至为32，开始形成微细的结晶，并向其他晶型转移；w2）再冷却阶段：从32降至28促使结晶转变为稳定的晶型；w3）加温阶段：温度由28回升到31，可将熔点在30以下的结晶重新溶解，减少不稳定的晶型，保留稳定的晶型。（二）起霜（脂霜形成）的防止方法1、改进调温：原料47左右23w2、添加乳化剂或乳脂：w添加乳脂可防止-型结晶粗大化，使细晶保持微细的状态，在较高温度（34）下对防止起霜也是有效的。一般用量为36%，尤其乳脂硬化油，防止起霜效果更佳。w添加乳化剂使脂肪形成连续的脂肪层，将其它成分“包裹”起来形成均一的整体，从而能防止起霜。2、添加乳化剂或乳脂：24第五节第五节 甜炼乳的加糖、结晶与返砂甜炼乳的加糖、结晶与返砂w甜炼乳是在牛乳中加16%左右的砂糖并浓缩至原体积的40%左右而成。成品中砂糖含量为4045%。可分为全脂甜炼乳及脱脂甜炼乳。w一一、加加糖糖：加糖是为了抑制炼乳中细菌的繁殖和增加制品的保存性。w加糖量的计算是以蔗糖比为依据的。w蔗糖比又称蔗糖浓缩度,是甜炼乳中蔗糖含量与其水溶液的比。w通常规定蔗糖比为62.5%64.5%。蔗糖比高于64.5%会有蔗糖析出，致使产品组织状态变差；低于62.5%抑菌效果差。第五节 甜炼乳的加糖、结晶与返砂甜炼乳是在牛乳中加16%左25w二、冷却及乳糖结晶：二、冷却及乳糖结晶：w甜炼乳生产中冷却结晶是最重要。w1冷却结晶的目的w（1）及时冷却以防止炼乳在贮藏期间变稠的倾向。w（2）控制乳糖结晶，使乳糖组织状态细腻。二、冷却及乳糖结晶：26w2 2乳糖结晶与组织状态的关系乳糖结晶与组织状态的关系w乳糖的溶解度较低,室温下约为18%,在含蔗糖62%的甜炼乳中只有15%。而甜炼乳中乳糖含量约为12%，水分约为26.5%，这相当于100g水中约含有45.3g乳糖，其中有2/3的乳糖是多余的。w在冷却过程中，随着温度降低，多余的乳糖就会结晶析出。若结晶晶粒微细,则可悬浮于炼乳中，从而使炼乳组织柔润细腻。若结晶晶粒较大，则组织状态不良，甚至形成乳糖沉淀。2乳糖结晶与组织状态的关系27w3 3乳糖结晶温度的选择乳糖结晶温度的选择w若以乳糖溶液的浓度为横坐标，乳糖温度为纵坐标，可以绘出乳糖的溶解度曲线，或称乳糖结晶曲线(图17-3)。3乳糖结晶温度的选择28图17-3 乳糖结晶曲线图17-3 乳糖结晶曲线29w图中四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区：最终溶解度曲线左侧为溶解区，过饱和溶解度曲线右侧为不稳定区，它们之间是亚稳定区。在不稳定区内，乳糖将自然析出。w在亚稳定区内，乳糖在水溶液中处于过饱和状态将要结晶而未结晶。在此状态下，只要创造必要的条件如加入晶种、降低温度，就能促使它迅速形成大小均匀的微细结晶，这一过程称为乳糖的强制结晶。试验表明，强制结晶的最适温度可以通过促进结晶曲线来找出。图中四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区：最终溶解度曲线左侧为30w4 4晶种的制备晶种的制备w晶种粒径应在5m 以下。w晶种取精致乳糖粉（多为-乳糖），在100105下烘干23h,然后经超微粉碎机粉碎,再烘干1h,并重新进行粉碎，通过120目筛就可以达到要求，然后装瓶、密封、贮存。晶种添加量为炼乳质量的0.02%0.03%。w晶种也可以用成品炼乳代替,添加量为炼乳量的1%。4晶种的制备31w5 5冷却结晶方法冷却结晶方法w分为间歇式及连续式两大类。w间歇式冷却结晶通常采用蛇管冷却结晶器。w分为三个阶段：w第一阶段为冷却初期，即浓乳出料后乳温在50左右,应迅速冷却至35左右；w第二阶段为强制结晶期，继续冷却至接近28，可投入晶种,搅拌。保温0.5h左右,以充分形成晶核；w第三阶段冷却后期 把炼乳冷却至20搅拌1h，即完成冷却结晶操作。5冷却结晶方法32w连续式冷却结晶采用连续瞬间冷却结晶机。w炼乳在强烈的搅拌作用下,在几十秒到几分钟内,即可被冷却至20以下。连续式冷却结晶采用连续瞬间冷却结晶机。33w三、装罐与贮藏：三、装罐与贮藏：w冷却结晶后的甜炼乳灌装时，采用真空封罐机或其他脱气设备,或静止12h左右，待气泡逸出后再进行灌装。w装罐应装满,尽可能排除顶隙空气。w封罐后经清洗、擦罐、贴标、装箱,然后入库贮藏。w贮藏库内温度必须恒定，不得高于15，空气湿度不应高于85%。贮藏期间还须每月翻罐1-2次，防止乳糖晶粒沉淀。三、装罐与贮藏：34四、甜炼乳在贮藏过程中的质量变化四、甜炼乳在贮藏过程中的质量变化和防止和防止 w（一）、发酵产生气体（膨罐）：w1、酵母使高浓度的蔗糖溶液发酵。w2、高温下嫌气性酪酸菌繁殖产气。w3、乳酸菌产生乳酸，与锡作用后生成锡氢化合物。w防止措施在于制造过程中杀菌必须彻底，防止混入不清洁的蔗糖及空气，使用符合标准的空罐，并注意控制乳的酸度。四、甜炼乳在贮藏过程中的质量变化和防止（一）、发酵产生气体35w（二）、变稠（浓厚化）：w 加糖炼乳贮存时，粘度逐渐增加，以致失去流动性，甚至全部凝固，这一过程叫作变稠。w1、细菌学的变稠：芽胞菌、连锁状球菌及乳酸杆菌等的作用而产生有机酸以及凝乳酶等，致使炼乳变稠凝固，同时产生异味,并且酸度升高。w防止措施：严格卫生管理和进行有效的预热杀菌；尽可能的提高蔗糖比（但不得超过64.5%）；制品贮藏在10以下。（二）、变稠（浓厚化）：36w2、胶体化学方面的变稠：蛋白质胶体状态的变化即乳蛋白质(主要是酪蛋白)从溶胶状态转变成凝胶状态所致。w与下列因素有关：1）贮藏温度：产品在10以下贮存4个月,不致产生变稠倾向,但在20时变稠倾向有所增加,30以上时则显著增加。2、胶体化学方面的变稠：蛋白质胶体状态的变化即乳蛋白质(主要37w2）预热温度：w预热温度与时间对变稠影响最大，63,3Omin预热，可使变稠倾向减小，但易使脂肪上浮、糖沉淀或脂肪分解产生臭味；80的预热比较适合；85100的预热能使产品很快变稠；110120预热,则可减少变稠；当温度再升高时,成品有变稀的倾向，但温度过高有损制品的颜色。2）预热温度：38w3）牛乳的酸度过高w当原料乳酸度高时，其热稳定性低因而易于变稠。w生产工业用甜炼乳时，如果酸度稍高，用碱中和可以减弱变稠倾向，但如果酸度过高，已生成大量乳酸，则用碱中和也不能防止变稠。3）牛乳的酸度过高39w4）盐类平衡w一般认为,钙、镁离子过多破坏了阴阳离子之间的比例平衡，易引起蛋白质的不稳定，会引起变稠。对此可以通过添加磷酸盐、柠檬酸盐来平衡过多的钙、镁离子，或通过离子交换树脂减少钙、镁离子含量，抑制变稠。4）盐类平衡40w5）浓缩条件w浓缩时温度高,特别是在60以上容易变稠。w浓缩程度高乳固体含量高,变稠倾向严重。5）浓缩条件41w6）蔗糖含量w蔗糖含量对甜炼乳变稠有显著影响。提高蔗糖含量对抑制变稠是有效的，特别是在乳质不稳定的季节。6）蔗糖含量42w（三）、钮扣状物的形成：w甜炼乳中，有时会发现白色或黄色大小不一的软性块状物质，其中最常见的是由霉菌污染形成的钮扣状凝块。w钮扣状凝块呈干酪状，带有金属臭及陈腐的干酪气味。w在有氧的条件下，炼乳表面在510d内生成霉菌菌落，23周内氧气耗尽则菌体趋于死亡，在其代谢酶的作用下，12个月后逐步形成钮扣状凝块。（三）、钮扣状物的形成：43w控制凝块的措施:w1、加强卫生管理,避免霉菌的二次污染；w2、装罐要满,尽量减少顶隙；采用真空冷却结晶和真空封罐等技术措施,排除炼乳中的气泡,营造不利于霉菌生长繁殖的环境。w3、贮藏温度应保持在15以下并倒置贮藏。控制凝块的措施:44w（四）、砂状炼乳：w砂状炼乳系指乳糖结晶过大,以致舌感粗糙甚至有明显的砂状感觉。w一般来说，乳糖结晶应在1Om以下,而且大小均一。如果在1520m之间,则有粉状感觉,在30m以上则呈明显的砂状。（四）、砂状炼乳：45w防止此类缺陷措施w1.晶体大小应在35m，晶种添加量应为成品量的0.025%左右;w2.晶种加入时温度不宜过高，并应在强烈搅拌的过程中用120目筛在10分钟内均匀地筛入;w3.贮藏温度不宜过高，温度变化不宜过大、冷却速度、蔗糖比（不超过64.5%）等因素进行控制。防止此类缺陷措施46w（五）、褐变：w甜炼乳在贮藏中逐渐变成褐色，并失去光泽，种现象称为褐变。w通常是美拉德反应造成的。用含转化糖的不纯蔗糖，或并用葡萄糖时，褐变就会显著。w为防止褐变反应的发生，生产甜炼乳时，使用优质蔗糖和优质原料乳,并避免在加工中长时间高温加热,而且贮藏温度应在10以下。（五）、褐变：47w（六）盐类沉淀：w甜炼乳在冲调后,有时在杯底发现有白色细小沉淀,俗称“小白点”其主要成分是柠檬酸钙。柠檬酸钙在炼乳中处于过饱和状态，所以部分结晶析出。w甜炼乳中柠檬酸钙的含量约为0.5%，相当于炼乳内每1000mL水中含有柠檬酸钙19g。而在30时，100OmL水仅能溶解柠檬酸钙2.51g。w控制柠檬酸钙的结晶,同控制乳糖结晶一样，可采用添加柠檬酸钙作为晶种。柠檬酸钙胶体的添加量一般为成品量的0.02%0.03%。（六）盐类沉淀：48w（七）脂肪上浮（七）脂肪上浮w脂肪上浮是炼乳的粘度较低造成的。w要解决脂肪上浮问题可在浓缩后进行均质处理，使脂肪球变小，并控制炼乳粘度，防止粘度偏低。（七）脂肪上浮49思考题和习题w思考题：w1、贮藏中蜜饯反砂和巧克力起霜原因是否一样？w习题：w1、糖有哪些特性？w2、糖渍保藏原理是什么？w3、简述甜炼乳在贮藏过程中的质量变化和防止。思考题和习题思考题：50