第十一章 乳制品加工技术.ppt

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：采用由健康牛挤出的新鲜乳初乳和未乳不得使用不得含有内眼可见的机械杂质具有新鲜牛乳的滋气味鲜乳必须均匀稳定色泽应呈白色或稍带黄色酸度应小于20T不得加入防腐剂,2.乳的分类,（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8789，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：0.1-10m，平均3m数量：20亿-40亿/mLmilk2.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-乳糖水合物（-lactosemonohydrate）-乳糖（-lactose）溶解度为8g/100mlH2O-乳糖（-lactose）溶解度55g/100mlH2O2.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。-乳白蛋白白蛋白-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Ca、P等成分在营养上有重要意义。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。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7175，1530S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34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、根据货架期长短分消毒乳：保质期短，一般为3d，通常用巴氏杀菌法生产。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。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。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。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：低温杀菌乳（LTLT）：也叫保温杀菌乳，牛奶经6265/30min杀菌。高温短时杀菌乳（HTHT）：采用7275/15S或7585/1520S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110120/1020min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110120/1020min加压灭菌。3.超高温（UHT）灭菌乳采用120150/0.54S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。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。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15%。甜味剂：通常为蔗糖，还可用饴糖及一些其它甜味剂。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：活菌制品：如酸奶、发酵酪乳、活性乳酸菌等死菌制品：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：SNF8.5%，CUF107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、P增多，利于吸收。3.乳糖不耐受者饮用。4.蛋白质生物价提高。5.维生素含量增加。保健作用1.对胃肠道菌群的调节作用2.降低胆因醇作用3.控制内毒素，延缓机体衷老4.提高矿物质的吸收5.对腹泻的疗效,3.酸奶制品对人体的健康作用,原料乳加糖均质杀菌冷却添加发酵剂乳酸菌纯培养物母发酵剂生产发酵剂灌装发酵后发酵成品,4.酸奶生产工艺流程,用冷冻或加热的方法，除去乳中几手全部的水分干燥后的粉未叫奶粉。生产奶粉的目的，提高保存性，减轻重量及体积，便于运输。奶粉的保藏期612个月，比鲜奶保存期长，主要是因为奶粉中水分含量较低(5%)，对微生物来讲是处于生理干燥状态，造成微生物脱水以致死亡。但奶粉中还存在着一些抵抗能力较强的芽胞菌，当奶粉回潮后又能生长繁殖，使奶粉变坏。,六、奶粉的生产,1.奶粉的概念,全脂奶粉脱脂奶粉乳油粉加糖奶粉配制奶粉酪乳粉乳清粉速溶奶粉,2.奶粉的种类,原料乳标准化杀菌加糖浓缩喷雾干燥出粉冷却包装,3.奶粉生产工艺流程,配制奶粉主要是针对婴幼儿的营养需要，在乳中添加必要的营养成分，经加工干燥而制成的一种乳粉，目前主要是母乳化奶粉和婴儿奶粉。,4.配制奶粉的生产,（一）蛋白质的调整依据：人乳与牛乳中蛋白质的生物学价值几乎无差别，但牛乳中酪蛋白含量是人奶的5倍。在人胃中形成凝块较硬，且导致婴儿消化不良，故必须加以调整。牛乳中酪蛋白:乳清蛋白为5:1，人乳为1:1。调整方法：加脱盐乳清粉，增加乳清蛋白，调整二者比例。用蛋白酶对乳中酪蛋白进行水解。,（二）脂肪的调整依据：牛乳中饱和脂肪酸多,不饱和脂肪酸少(占总FA的2.2%)。母乳中饱和脂肪酸少,不饱和脂肪酸多(占总FA的2.8%)。所经母乳吸收率比牛乳高20%以上。调整方法：强化亚油酸，强化量达脂肪酸总量的13%。改善乳脂肪的结构。改善脂肪的分子排列。以上通过添加植物油解决，如玉米油，大豆油等。,（三）糖类调整依据：牛乳中乳糖含量低（4.6%），且主要是型。型促进大肠杆菌生长。母乳中乳糖含量高（7.1%），且主要是型，型促进双歧杆菌生长。调整方法：添加多糖类如多糖，麦芽糖，糊精。添加乳糖。调整乳糖与蛋白质比例，平衡和型比例，使其接近于母乳:=4:6。,（四）无机盐调整依据：牛乳：含量为0.7%母乳：含量低为0.2%由于婴儿肾脏不健全，牛乳会增加肾脏负担，易患高电解质病。调整方法：脱去乳中部分盐类，添加牛乳中缺少的成分，如Fe等。（五）维生素调整添加叶酸、Vc、VA、B1、B6、B12、VD等。,另外还要加入一些促进生长发育的生理活性物质。如牛黄酸、卵磷脂等,干酪也称为奶酪，英文称cheese,也称“其司”。干酪营养价值很高，除含有丰富的蛋白质，脂肪外，还含有多种Vitamin。干酪味道独特，易消化吸收，是目前乳制品中产量最高的一种乳制品。,七、干酪的加工,1.干酪的概念,FAO/WHO对干酪的定义：干酪是以乳、稀奶油或部分脱脂乳、酪乳或这些原料的混合物为原料，经凝乳酶或其它凝乳剂凝乳，并排除部分乳清而制成的新鲜或经发酵的产品。若经过一段时间发酵叫成熟干酪。不经发酵的叫鲜干酪或生干酪。传说干酪最早起源于阿拉伯商人，有一天他横渡大沙漠，把奶装进羊胃袋，经过炎热的大沙漠，晚上休息时发现奶变成凝块，这就是最初的干酪。,据统计，目前世界上有干酪2000余种。由于产地、制造方法、成分、外观等不同可分为不同品种，目前国际上还没有一个完全合理的分类方法。,2.干酪的种类,1、按加工过程天然干酪加工干酪2、按原料成分牛奶干酪羊奶干酪3、按脂肪含量稀奶油干酪全脂干酪半脱脂干酪脱脂干酪4、按发酵分成熟干酪生干酪（鲜干酪）5按质地分硬质干酪水分25-36%半硬质干酪)水分36-40%软质干酪水分40%,干酪是乳的浓缩物，相当于将奶浓缩10倍，富含蛋白质和脂肪。由于经发酵剂和凝乳酶的作用，蛋白质逐渐被降解成肽、胨、以及氨基酸，易于消化吸收，其消化吸收率高达96-98%。由于发酵作用，酪具有特殊的香味，久吃不腻，后味无穷。,3.干酪的营养价值,4.干酪的生产工艺流程,冰淇淋是以稀奶油为主要原料，添加各种辅料经冰结而制成的一种冷饮制品，营养价值很高。冰淇淋种类很多，化学成分也不一致，国际乳业协会（IDF）按含脂率对冰淇淋进行分类：普通冰淇淋脂肪8%TS32%果汁冰淇淋脂肪6%TS30%蛋黄冰淇淋脂肪8%TS32%,八、冰淇淋的生产,1.概念与种类,2.生产工艺流程,（一）原料脂肪：来自乳及制品，蛋及蛋制品、乳化油等。SNF：乳与乳制品作用：赋予良好风味；改善组织结构（蛋白质）；提高膨胀率；减少冰晶。糖：蔗糖，麦芽糖，糖浆，葡萄糖，甜味剂等。作用：赋予甜味；增加固形物含量；降低冰点。稳定剂：明胶，果胶，CMC，海藻酸钠等。作用：由于吸水作用，提高粘度，减少冰晶形成；提高稳定性和抗融性。乳化剂：单甘酯，蔗糖酯，卵磷酯等。作用：乳化作用；改善起泡性及光滑性。其它：糊精，淀粉等。,（三）原料混合混合方法：先将水、牛奶、奶粉、稀奶油、糖倒入锅中并不断搅拌均匀，若配料中有明胶，可用10倍水浸泡2