第十一章乳制品加工技术

第十一章乳制品加工技术乳的概念及乳的分类乳的化学成分乳的处理保鲜乳的加工酸乳制品奶粉的生产干酪的加工冰淇淋的生产1.乳的概念乳是哺乳动物分娩后从乳腺分泌的一种白色或稍带黄色均匀的不透明的液体。含有幼儿生长发育所需的各种营养成分，消化吸收率很高。一、乳的概念及乳的分类根据乳的加工特性将乳可分为常乳和异常乳两大类。（一）常乳常乳是指母牛产犊后7天以后至未乳前所产的能用来加工乳制品的原料乳。常乳成分基本稳定，原料乳必须符合下列要求：①采用由健康牛挤出的新鲜乳②初乳和未乳不得使用③不得含有内眼可见的机械杂质④具有新鲜牛乳的滋气味⑤鲜乳必须均匀稳定⑥色泽应呈白色或稍带黄色⑦酸度应小于20°T⑧不得加入防腐剂2.乳的分类生理异常乳：初乳，未乳酒精阳性乳高酸度乳异常乳成分异常乳低成分乳混入杂质和风味异常乳细菌污染乳病理异常乳：乳房炎乳及其它病牛乳（二）异常乳异常乳：成分和性质不同于正常乳的原料乳。异常乳可分为生理异常乳、成分异常乳和病理异常乳三类。乳是一种复杂的分散体系，其分散剂是水，蛋白质、脂肪、乳糖、盐类等为分散质。乳浊液由于牛乳中脂肪球直径在3um左右,它在乳中就形成乳浊液。悬浮液分散质为固体。牛奶中的酪蛋白及牛奶冷却时液体状态的脂肪球凝固成固体,这些够成乳中悬乳液状态。呈溶液状态乳糖、无机盐、柠檬酸盐及一部分磷酸盐等。二、乳的化学成分1.乳中各成分的分散状状态2.牛乳的化学成分水分、蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素、酶类（一）水分牛乳中水分约占87％～89％，可分为自由水、结合水和结晶水。自由水（游离子）结合水结晶水97%2-3%少量牛乳●水分88（87.5-88.5)%●蛋白质3.2(2.8-4.0)%●脂肪3.4(2.8-4.0)%●乳糖4.6(4.6-4.7)%●矿物质0.7(0.6-0.8)%●维生素少量（二）乳脂肪1.牛乳脂肪是以乳脂肪球形式存在于乳中。●含量：3-5%●大小：0.1-10μm，平均3μm●数量：20亿-40亿/mL·milk2.乳脂肪与其它动植物油脂的比较●构成乳脂肪的脂肪酸种类多●乳脂肪中含低级挥发性脂肪酸含量较高●乳中不饱和脂肪酸含量较高(三)乳糖1.乳糖种类●α-乳糖水合物（α-lactosemonohydrate）●α-乳糖（α-lactose）溶解度为8g/100ml·H2O●β-乳糖（β-lactose）溶解度55g/100ml·H2O2.乳糖性质●乳糖是乳中特有的化合物●双糖,具有还原性●甜度为蔗糖的1/63.乳糖的消化吸收●乳糖酶(lactase)●乳糖不耐受症(lactoseintolerance)(四)乳白质乳中蛋白质主要分为两大类：●酪蛋白（casein）78.5%●乳清蛋白(wheyprotein)16.5%此外，还有部分非蛋白氮（NPN）5%乳清蛋白（wheyprotein）当加酸到酪蛋白等电点时出现沉淀，上清液中存在的蛋白质叫乳清蛋白。α-乳白蛋白白蛋白β-乳球蛋白乳清蛋白血清白蛋白真性球蛋白球蛋白假性球蛋白(五)维生素乳中含有人体所需的多种维生素,但含量较低。除VD、VA、VB2等在巴氏杀菌下不损失外，其它维生素均有不同程度的损失。此外，由于微生物能合成维生素，在酸奶、牛乳酒、嗜酸菌乳、干酪等发酵乳制品中维生素都有不同程度的增加。在一般乳制品中都需强化维生素,使其营养更加全面合理。六、矿物质乳中矿物质是乳中含量最稳定的一种成分,含量在0.7%左右。乳中矿物质的意义①Ca、P等成分在营养上有重要意义。②盐类构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响,乳的稳定性取决于乳中盐类平衡。③乳中一些金属CuFe对贮藏中乳制品有促进异味的作用。(七)乳中的酶牛乳中存在着各种酶，这些酶对牛奶的加工处理保存及评定乳的品质方面都有重大的影响，牛乳中酶一部分来自乳腺细胞分泌，一部分由乳中生长的微生物产生。●脂酶将脂肪分解为甘油及脂肪酸的酶称为脂酶。脂酶是使乳制品中脂肪分解产生酸败的主要原因,奶油被霉菌污染后,由于脂酶作用使奶油酸败并产生苦味。●磷酸酶磷酸酶能水解复杂的有机磷酸酯。牛奶中主要有碱性磷酸酶和酸性磷酸酶两种。碱性磷酸酶是牛乳中原有酶,并非来源于细菌,最适pH为9，63℃,30min或71～75℃，15～30S失活，但失活的酶在贮藏中能复活，根据此性质来检验牛奶是否杀菌，杀菌程度或杀菌后是否混有生乳及杀菌后贮藏时间。此法检验非常灵敏，即使乳中有0.5%的生乳都能检出。●过氧化物酶过氧化物酶是一种在H2O2或有机过氧化物作用下，氧化某些化合物的酶。这种酶来自白细胞，属于乳中原有的酶，其数量与细菌无关，牛乳中过氧化物酶具有抑制乳酸菌发育的作用，在乳中称乳过氧化物酶，利用此性质人们开发研制乳保鲜剂，并应用于实践。●还原酶主要是脱氢酶，与乳中微生物污染程度有关，可使美兰还原褪色，利用此性质检验乳被微生物污染程度。（八）其它农畜乳的化学组成及特性除牛乳外，人们还利用山羊乳、水牛乳、马乳、绵羊乳及牦牛乳为乳制品加工的原料。●山羊乳山羊平均产奶量为100-160kg，有的可达700-800kg，最高达1700kg，其特点：1、干物质含量较高：牛奶12%羊乳13-14%。2、乳脂肪球较小：牛乳为3um，羊乳为2um，易消化吸收。3、蛋白质凝块较软：硬度牛乳50-60g羊乳20-40g，因此易消化吸收，牛乳完全消化需60h而羊乳仅24h。4、乳脂肪颜色：牛乳为浅黄色，而羊乳为白色，因其不含胡罗卜素。5、气味：羊乳具有膻味，目前主要认为是由于羊乳中挥发性脂肪酸含量较高，尤其是C6-C12脂肪酸，最主要的是癸酸，比牛乳高4-5倍。这四种酸羊奶为18.5%，牛奶为7.5%,要脱膻可采用闪蒸或生物发酵法除去。●马奶马年产乳700kg，是制造发酵乳制品的好原料,与人奶成分接近。1.干物质含量较低:干物质为10.5%,外观稀薄,呈青白色。2.乳脂肪球小：不易制做奶油。3.pH高：呈碱性,pH6.8-7.4(平均7.22)。4.乳糖含量：乳糖含量6-8%,适宜制作发酵乳制品。●水牛乳水牛年产奶1200-1500kg。1.干物质含量：18.59%。2.乳脂肪含量：8.7%。3.脂肪球较大：3.5-7.5um,易加工奶油。4.乳脂肪呈白色：缺乏色素。●牦牛乳牦牛年产量250kg。1.干物质含量：18.40%。2.乳脂率高：6%。3.蛋白质含量：5.6%。4.脂肪球大：3-4um，易制作奶油。1.鲜乳的验收鲜乳送到乳品加工厂，必须根据其质量指标进行验收。首先：进行感观鉴定（嗅觉、味觉、外观、尘埃等）发现异常可进行理化鉴定。其次：进行理化鉴定，主要是测比重，酒精试验，酸度测定，蛋白质测定及含脂率测定。最后:合格奶进行称量。三、乳的处理二、乳的过滤及净化（一）乳的过滤通常用3—4层纱布、滤布或人造纤维进行过滤，过滤后下次利用时，应将纱布等清洗干净，防止二次污染。（二）乳的净化原料乳虽经过滤，但只能除去一些大的杂质，为了达到高度的纯度乳，一般采用离心净乳机净化。三、乳的冷却、贮存及运输（一）乳的冷却刚挤出的奶温度为36℃左右，是微生物生长繁殖最适宜的温度，若不及时冷却，则微生物会大量繁殖。乳的冷却方法：1.水池冷却；2.冷排冷却；3.浸没式冷却；4.板式热交换器冷却（二）乳的贮存乳冷却后必须尽可能地低温保存，以防止温度升高，因为高温时微生物就会生长繁殖。但要注意，不能冻结，否则影响酪蛋白的稳定性，研究表明乳在4℃保存时效果最好。（三）乳的运输1.防止运输途中温度升高，特别在夏季应在夜间或早晨，并使用隔热材料遮盖奶桶。2.保持清洁：运输容器必须清洁卫生，严格杀菌，防止污染。3.防止震荡：通常奶桶要装满，以防震荡。4.防止中途行留。5.长距离运输时要用奶槽车。（一）保鲜乳的概念保鲜乳：指新鲜牛乳经净化、杀菌（或灭菌）、均质、灌装后，直接供应消费者饮用的商品乳。四、保鲜乳的加工1.保鲜乳的概念及分类（二）分类1、根据货架期长短分①消毒乳：保质期短，一般为3d，通常用巴氏杀菌法生产。②长久保鲜乳：采用超高温杀菌（UHT）或灭菌，保鲜期长达6mon.2、根据原料①普通保鲜乳：指用新鲜牛乳为原料，不添加其它成分而生产的保鲜乳。②强化牛乳：根据牛奶中缺乏的成分，强化人体新需要的成分，通常强化维生素和矿物质。③花色乳：在牛乳中添加可可粉、果汁或香精等风味剂生产的液体乳或乳饮料。④复原乳：也称再制乳，指以全脂奶粉，浓缩乳，脱脂奶粉和无水奶油等为原料，经混合溶合后，制成与牛奶成分相同的饮用乳。（一）消毒乳的种类根据杀菌条件，消毒乳可分为两类：①低温杀菌乳（LTLT）：也叫保温杀菌乳，牛奶经62－65℃/30min杀菌。②高温短时杀菌乳（HTHT）：采用72－75℃/15S或75－85℃/15—20S杀菌，一般采用热换器杀菌，可连续式生产。2.消毒乳(一)灭菌奶的概念和种类●概念：灭菌奶（长久保鲜奶）指以鲜乳为原料，经净化、均质、灭菌和无菌包装或包装后再进行灭菌，从而具有长保质期的可以直接饮用的商品乳。●种类：根据杀菌条件可分为1.一次灭菌乳将乳装瓶后，用110—120℃/10—20min加压灭菌。2.二次灭菌乳将乳预先经巴氏杀菌，装入容器后，再用110—120℃/10—20min加压灭菌。3.超高温（UHT）灭菌乳采用120—150℃/0.5—4S杀菌，然后无菌灌装。由于杀菌时间短，乳的风味、营养成分损失少，保存期长。3.灭菌奶●概念把几种奶成分，主要是脱脂奶粉和无水奶油经加工制成的液体奶。●特点1、成分与鲜奶相似。2、可强化各种奶成分或制造其它乳制品，如酸奶等。3、保证淡乳制品供应。4、原料（脱脂乳，奶油）保存期长。4.再制奶风味奶常见的有咖啡奶和巧克力奶。①咖啡：通常选用1-3种咖啡混合，选择咖啡应为弱酸味的，否则易引起蛋白质沉淀。②可可和巧克力:通常用可可豆制成的粉，稍加脱脂称可可粉，不脱脂者称巧克力粉，由于巧克力含脂率高，在奶中不易分散，常使用可可粉，用量1～5%。③甜味剂：通常为蔗糖，还可用饴糖及一些其它甜味剂。④稳定剂：海藻酸钠，CMC，PGA等。5.风味奶加工发酵乳：以牛乳或羊乳等原料，经乳酸菌或酵母菌发酵而制成的产品。包括：①活菌制品：如酸奶、发酵酪乳、活性乳酸菌等②死菌制品：乳酸菌素、乳酸饮料等五、酸乳制品1.概念口味上包括种类：1、天然（原味）酸奶2、调味酸奶3、果酱酸奶成分：SNF≥8.5%，CUF≥107个/ml,大肠杆菌为阴性。所添加微生物菌种1.乳酸菌2.益生菌有：1）两岐双岐杆菌（Bifidobacteriumbifidum）2）婴儿双岐杆菌（Bifidobacteriuminfantis）3）长双岐杆菌（Bifidobacteriumlongum）4）短双岐杆菌（Bifidobacteriumbreve）5）青春双岐杆菌（Bifidobacteriumadolescentis）6）德氏乳杆菌保加利亚种（Lactobacillusdelbrueckiisubsp,bulgaricus）7）嗜酸乳杆菌（Lactobacillusacidophilus）8）干酪乳杆菌干酪亚种（Lactobacilluscaseisubsp,Casei）9）嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）10)罗伊氏乳杆菌（Lactobacillusreuteri）此外还包括鼠李糖乳杆菌（Lactobacillusrhamnosus）,动物双岐杆菌（Bifidobacteriumanimalis）（一）国外：有资料记载，酸奶起源于亚洲，8世纪的土耳其语中出现Yoghurt。也有人认为，酸奶起源于巴尔干地区，当地人擅长制做酸奶，当地妇女把其当作化妆品使用,他们把一部分凝固乳留作下次酸奶菌种生产酸奶。到20世纪，人们才从酸奶中分离出乳酸菌制做酸奶。梅切尼可夫在他的“长寿乳”中谈到酸奶对人体有益，进一步推动了酸奶在欧洲的普及。二次世界大战后，酸奶进一步在世界普遍推广。国内：我国发酵乳制品最早在草原地区生产，《齐民要术》、《本草纲目》中都有记载。2.酸乳制品的历史营养作用1.促进肠体蠕动。2.游离Ca、