乳品基础知识及工艺培训(ppt 41页).ppt

,乳品基础知识,产品知识培训专题系列（一）,目录,乳的组成乳是哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体，含有幼小机体所需的全部营养成分，是最易消化吸收的完全食物，主要包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类以及维生素、酶类、气体等。,正常牛乳中各种成分的组成大体上是稳定的，但也受牛乳的品种、个体、地区、泌乳期、畜龄、挤乳方法、饲料、季节、环境、温度及健康状态等因素影响而有差异。其中变化最大的是乳脂肪，其次是蛋白质，乳糖及灰分则比较稳定。乳是多种物质的混合物，各种物质相互组成分散体系，其中水是分散剂，其他各种成分如脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等呈分散质分散在乳中，形成一种复杂的分散体系。包含着真溶液、高分子溶液、胶体溶液、乳浊液及其过渡状态的复杂的分散体系。,乳的分散体系,乳的性质物理性质色泽：不透明的白色并稍呈淡黄色，称之为乳白色，这是乳的基本色调。乳的色泽是由于乳中酪蛋白及脂肪球对光的不规则反射的结果。脂溶性的胡萝卜素和叶黄素使乳略带淡黄色，水溶性的核黄色使乳清呈萤光黄绿色。冰点：0.5650.525，平均为0.542。沸点：常压下约为100.55，随着大气压的降低，沸点也随着降低。,滋气味：乳中含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质，所以牛乳带有特殊的香味，这种香味随温度的高低而异，加热后香味强烈，冷却后减弱。牛乳除了原有的香味之外，很容易吸收外界的各种气味，所以挤出的牛乳如在牛舍中放置时间太久即带有牛粪味或饲料味。美国的试验表明，异味中88.4%来源于饲料味、12.7%为涩味、11%为牛体味。总之，乳的气味易受外界因素的影响。新鲜牛乳中由于含有乳糖稍带甜味，因含有氯离子稍带咸味，但常乳中受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易察觉。,乳的密度：乳的相对密度指在15时的质量与同体积水在15时的质量之比。正常乳的相对密度平均为1.032。而乳的密度指乳在20时的质量与同体积水在4时的质量之比。正常乳的密度平均为1.030，目前，我国乳品厂都采用这一标准。在同等温度下相对密度和密度的绝对值相关甚微，密度较相对密度小0.0019。乳的酸度：正常乳的自然酸度为1618oT。PH值为6.66.8之间。滴定酸度可以及时反映出乳酸产生的程度，生产中产泛地采用测滴定酸度来间接掌握乳的新鲜程度，乳酸度越高，表明越不新鲜，对热的稳定性就越低。,乳中各成分的性质水分：水分是乳中的主要组成部分，占86%89%。乳中水分又可分为自由水、结合水、膨胀水和结晶水。气体：牛乳中含有一定量气体，其中主要为二氧化碳、氧气及氮气等。乳脂肪：在显微镜下可以看到，乳脂是由漂浮在乳中的大小不同的粒子构成的众多小球。这些小球是脂肪球。脂肪球是乳中最大的颗粒，其直径为0.120um，平均直径是34um，1ml全乳中有2040亿个脂肪球。脂肪球平均直径与乳中脂肪含量有关，脂肪含量越高，脂肪球直径越大。脂肪球是乳中最大的，同时也是最轻的颗粒。,在电子显微镜下观察到的乳脂肪球为圆球形或椭圆球形，表面被一层510nm厚的膜所覆盖，称为脂肪球膜。通常认为乳中脂肪成分复杂，甘油三酯是其主要成分，约占乳脂肪的97%98%，它和极少量的甘油二酯和甘油单酯及游离脂肪酸共存于乳中。乳中的脂肪酸分为三类：第一类为水溶性挥发性脂肪酸，例如丁酸、乙酸等；第二类是非水溶性挥发性脂肪酸，例如十二碳酸等；第三类是非水溶性不挥发性脂肪酸，例如十四碳酸、二十碳酸、十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。,乳脂肪组成：,乳蛋白质：乳蛋白（MilkProtein）是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质,5%为非蛋白态含氮化合物。牛乳中的蛋白质可分为酪蛋白和乳清蛋白两大类，另外还有少量脂肪球膜蛋白质。1、酪蛋白：在温度20时调节脱脂乳的pH至4.6时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋白(Casein)，占乳蛋白总量的80%82%，约占全乳重的2.6%，纯净的酪蛋白为白色，不溶于水，显酸性。酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由s-、-、-、和-酪蛋白组成。s-酪蛋白含磷多，故又称磷蛋白。,2、乳清蛋白（Wheyprotein)：原料乳沉淀酪蛋白之外，留下的蛋白质统称为乳清蛋白，占乳蛋白质的1820%。乳清蛋白可分为对热稳定和对热不稳定两大部分。热不稳定性乳清蛋白：pH4.64.7时,煮沸20min，发生沉淀的一类蛋白质，约占乳清蛋白质的81。对热不稳定乳清蛋白质包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。对热稳定的乳清蛋白：pH4.64.7时,煮沸20min，仍溶解于乳中的乳清蛋白质。它们主要是小分子蛋白和蛋白胨类，约占乳清蛋白的19%。,3、脂肪球膜蛋白：牛乳中除酪蛋白和乳清蛋白外，还有一些蛋白质称为脂肪球膜蛋白，它们是吸附于脂肪球表面的蛋白质，与磷脂质构成脂肪球膜。脂肪球膜蛋白对热较为敏感，且含有大量的硫，牛乳在7075瞬间加热，则巯基就会游离出来，产生蒸煮味。4、其他蛋白质：除了上述几种蛋白质外，乳中还含有数量很少的其他蛋白质和酶蛋白。5、牛乳的含氮物中，除蛋白质外，还有非蛋白态的氮化物，约占总氮的5%。其中包括氨基酸、尿素、尿酸、肌酸(Creatinine)及叶绿素等。这些含氮物是活体蛋白质代谢的产物，从乳腺细胞进入乳中。,乳糖：乳糖（Lactose）是哺乳动物从乳腺分泌的一种特有糖类，属双糖类。牛乳中约含有乳糖4.5%，全部呈溶解状态。乳糖的甜度约为蔗糖的1/6，在水中为溶解度比蔗糖差。乳糖为D-葡萄糖与D-半乳糖以-1，4键结合的二糖，又称为1,4-半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基，属还原糖。乳糖有-乳糖和-乳糖两种异构体。-乳糖很易与一分子结晶水结合，变为-乳糖水合物，所以乳糖实际上共有三种构型。-乳糖及-乳糖在水中的溶解度也随温度而异。-乳糖溶解于水中时逐渐变成-型。因为-型乳糖较-型乳糖易溶于水，所以乳糖最初溶解度并不稳定，而是逐渐增加，直至-型与-型平衡为止。乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解后才以被吸收。乳糖水解后产生的半乳糖是形成脑神经中重要成分（糖脂质）的主要来源，所以对于初生婴儿有很重要的作用，是很适宜的糖类，有利于婴儿的脑及神经组织发育。,一部分人随着年龄增长，消化道内缺乏乳糖酶不能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后会出现呕吐、腹胀、腹泻等不适应症，称其为乳糖不耐症。在乳品加工中利用乳糖酶，将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；或利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸，可预防“乳糖不耐症”。乳中除了乳糖外还含有少量其他的碳水化合物。例如在常乳中含有极少量的葡萄糖、半乳糖。另外，还含有微量的果糖、低聚糖、巳糖胺。,乳中酶类：牛乳中存在着各种酶，主要分为三大类：水解酶：包括脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶等。氧化还原酶：其中包括过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶及醛缩酶等。还原酶：其中包括还原酶、氧化酶等。乳中的酶有两种来源，一是来自于乳腺，二是来源于微生物的代谢产物。乳中酶种类很多，但与制品生产有密切关系的主要水解酶及氧化还原酶两大类。,乳中维生素：牛乳中含有几乎已知的维生素，特别是维生素B2含量很丰富，但维生素D的含量不多，若作为婴儿食品时应予以强化。乳中维生素有脂溶性维生素（如维生素A、D、E、K）和水溶性维生素（如维生素B1、B2、B6、叶酸、烟酸、B12、泛酸、维生素C）等两大类。牛乳中的维生素，部分来自饲料中的维生素，如维生素E；有的要靠乳牛自身合成，如B族维生素。然而，乳中维生素含量因贮存和加工中损失而大大改变。,乳中无机物和盐类：牛乳中的无机物(InorganicSalts)亦称为矿物质，含量为0.35%1.21%，平均为0.8%左右，主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等，此外还有一些微量元素。常乳中钙盐和钾盐含量极高，然而，盐的含量不总是恒定的，牛乳中无机物的含量随泌乳期及个体健康状态等因素而异。在濒临泌乳期末或乳房疾病的情况下，氯化钠含量明显升高，因而乳有咸味，而同时其它盐的含量降低。,100ml牛乳中的主要无机成分的含量(mg),奶粉加工工艺,包装,半成品检验,成品检验,关键工序,出粉、筛粉、凉粉,喷雾干燥,杀菌、浓缩,冷却、贮存,均质,配料,冷却、贮存,过滤、净乳,原料奶验收,一般工序,入库,奶粉工艺分解鲜牛奶验收：原料奶的质量是保证终产品质量的前提条件。原料乳进入工厂后应立即进行验收，主要检验以下指标：1、感官指标：色泽、滋气味、组织状态；正常乳为乳白色或微带黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有红、绿等异色，不能有苦、涩、咸的滋味和饲料、青贮、霉等异味。2、理化指标：酒精实验、乳的酸度、密度、冰点、脂肪含量、蛋白质含量、干物质、非脂乳固体等；3、微生物指标：主要测定细菌总数；4、其他指标：酒精试验、煮沸试验、掺假检验、抗生素检测（兽药残留）等；,奶粉工艺分解过滤与净化：在奶粉生产过程中杂质度的控制贯穿工艺的始终，其方法主要是过滤除杂和净乳机除杂两种。通过盐浓度除去乳中较大的异物、杂质；通过净乳机除去乳中细小杂质、部分芽孢、体细胞。冷却与贮存：鲜奶收购回厂不能马上进行加工的，净乳后必须及时降温，以控制微生物的繁殖，保证鲜奶质量。鲜奶经冷却后奶温要求降至412，各厂可根据鲜奶贮存时间及生产需要确定降温值。牛乳的贮存时间与冷却温度对应关系如下：,配料：一般性辅料溶化可用奶或水化料（如乳清粉、糊精、乳清蛋白粉、脱脂奶粉等），用水化料时粉：水1：6，水温4050，搅拌至完全溶解，然后与原料奶混合均匀进入下一工序。均质：高压均质的目的：A、使大脂肪球破碎，并充分乳化，防止脂肪上浮。B、使牛乳易于消化吸收，提高乳的营养价值，改善口感。C、降低牛奶表面张力，增加粘度，成为质地均匀一致的胶粘状混合物。但均质会使蛋白质胶粒变小，从而使其热稳定性有所降低。均质压力保持在1020MP之间，压力太小，均质效果不好，压力太大，使蛋白质的热稳定性降低，一般取1617MP效果较好。,冷却、贮存：配料之后，物料并不能全部马上用于生产，所以必须进行冷却，防止细菌大量繁殖而使物料酸度升高。配方奶粉要求物料冷却温度为716。暂存时间不应超过6小时，贮存罐要加有搅拌，贮存期间温度升高要进行循环降温。杀菌：(1)彻底杀死牛乳的病原菌，如大肠菌，葡萄球菌、结核菌等，最大限度地杀死所有细菌，从而保证食品的卫生和安全性。(2)破坏牛乳中酶的活力，如解脂酶、蛋白酶、过氧化物酶等，以利于乳粉的保藏性。(3)提高牛乳蛋白的热稳定性。(4)满足浓缩工序对牛乳温度的要求。,浓缩：(1)除去多余的水分。牛乳中含有约87%89%的水分，在全脂乳粉生产中，牛乳经过浓缩可除去70%80%的水分，缩小了体积，提高喷雾干燥设备效率，减少动力及热能消耗。(2)提高产品质量。浓缩可使牛乳的干物质含量提高，使乳粉的颗粒直径增大，色泽改善，冲调复原性能提高。(3)提高产品得率。乳粉颗粒较大，利于粉尘回收设备分离，提高了回收设备的分离效率，使产品的得率提高。(4)便于包装。提高了乳粉的密度，减少了包装过程中粉尘飞扬现象和粘壁现象，便于包装。,喷雾干燥：浓度为4050%，温度为50oC左右的浓缩乳借助于机械力量（压力或离心力），通过雾化器（喷嘴或离心盘），在干燥室内分散成雾状的液滴，大大增加了表面积。同时与风机送进来的热风通过高速磨擦，热风的热量迅速传递给雾滴，雾滴中的水分马上汽化显热变成水蒸汽，被热风带走，从干燥室的排风口抽出，这样不断的热量交换，奶粉就被干燥了。,半成品检测包装成品检测入库出厂,豆（奶）粉加工工艺,包装,半成品检验,关键工序,一般工序,成品检验,原料豆验收,大豆精选,泡豆灭酶,烘干、脱皮,出粉、筛粉,喷雾干燥,杀菌、浓缩,灭酶脱臭,配料,磨浆,豆（奶）粉工艺分解大豆的验收：原料豆的好坏对终产品的质量有直接的影响，每批原料豆进入工厂后应立即进行验收，主要检验以下指标：蛋白质、水分、杂质、完整粒率等。大豆精选：利用大豆籽粒滚动能力的差异，通过精选设备，可以将大豆与其他杂质分离开，以免对后续的加工设备及产品品质产生影响。烘豆、脱皮：通过热胀冷缩原理，使豆与豆皮分离开。主要根据脱皮率、豆中含皮率、皮中含豆率三个指标来衡量脱皮效果的好坏，而脱皮率与大豆的含水量有较大关系，一般以水分含量在9.510%为宜。泡豆、灭酶：脂肪氧化酶是引起大豆蛋白异味增强的主要原因，脂肪氧化酶可以与大豆中的不饱和脂肪酸发生氧化降解，是产生豆腥味的主要来源，所以，泡豆工序的主要目的就是通过热变性使脂肪氧化酶失去活性。,豆（奶）粉工艺分解磨浆：制浆工序主要分成两部分，一部分为牙签磨粗磨，另一部分为胶体磨细磨。磨碎程度是有限的，磨的过细，大豆中的纤维会随着蛋白质一起滤到豆浆里，导致产品粗糙，冲调性差，溶解度低，色泽灰暗，死板发硬，而且会因为纤维对筛孔的堵塞，影响滤浆效果。如果磨的过粗，会导致产品蛋白利用率下降。所以粉碎细度在100-120目为宜。配料：各种辅料提前按照配方称量完毕，用适量水溶解，过滤后打入配料罐，与豆浆混合，搅拌均匀。配料过程中注意称量准确，微量成分的称量应采用具有足够精度的称量器具。化料过程中防止杂质污染。灭酶、脱臭：灭酶脱臭机组,通过将蒸汽与浆料直接混合，使浆料温度迅速达到125140，保持4S6S，使脲酶失去活性。然后进入真空脱臭罐，由于脱臭罐内为负压状态，造成浆料瞬间熔点降低，挥发性气体蒸发，达到去除豆浆中的不良气味的目的。,豆（奶）粉工艺分解杀菌、浓缩：本工序与奶粉加工工艺相同，但是由于物料的特性所致,配料后豆奶浓缩的浓度在38%40%为宜。喷雾干燥：原理同奶粉生产。为了提高豆奶粉的冲调性，豆奶粉的喷雾干燥塔采用压力式多喷枪式雾化方式，通常都配有流化床进行二次附聚。细粉通过旋风分离器收集后连续分散回干燥塔进行附聚，形成“中空”型大颗粒豆粉。半成品检测包装成品检测入库出厂,米粉工艺分解,关键工序,一般工序,半成品检验,成品检验,出厂,入库,包装,接粉,辊筒干燥,水解,混料,配料,磨粉,原料验收,米粉工艺分解大米的验收：原料大米的好坏对终产品的质量有直接的影响，通常化验室主要检验以下指标：水分、加工精度、杂质、色泽、气味等。磨粉：磨粉即大米粉碎的过程，可视为混料的前期准备工序，通过磨粉机完成。磨粉量应该与日耗大米粉量相符，不得造成大米粉积压，防止大米粉吸潮结块，影响使用。配料：配料工序为混料的前期准备工序，要求称量准确，称量后的辅料堆放整齐、清楚，便于拿取。其中微量成分的称取应采用具有足够精度称量器具进行，一般可选择在化验室进行。混料：混料即将事先准备好的大米粉及各种辅料混合、加水调成均匀一致的浆料的过程。一般较为难溶的辅料可选择在剪切罐内溶解，如大豆分离蛋白等。混料搅拌时间一般为10分钟15分钟。混料结束，物料应搅拌均匀，不得有干粉和团块，物料干物控制在47%49%。,米粉工艺分解水解：水解即利用淀粉酶将米粉原料中的淀粉适度水解成糊精和低聚糖，降低淀粉糊化时的粘度，改善浆料的流动特性，利于浆料的输送和辊筒干燥，从而达到提高产量和改善产品的冲调性能，更利于宝宝进食和消化吸收。辊筒干燥：辊筒干燥以可以转动的圆筒作为热交换器，主要由一个主辊和四个副辊组成，主辊内通入具有一定压力的加热蒸汽，通过筒壁的传热作用，使筒表面呈一定厚度而且均匀分布的湿物料中的水分蒸发。辊筒旋转一周后物料即已干燥，由置于辊筒一定位置处的刮刀将其刮下，落入粉槽内，经初破碎，螺旋输送装置送出。半成品检测包装成品检测入库出厂,婴儿配方奶粉设计的基本原则设计依据国家强制性标准GB10767婴幼儿配方粉及婴幼儿补充谷粉通用技术条件：规定了婴幼儿配方必须要的达到的基本要求，包括感官、常规理化指标、维生素和矿物质含量、卫生要求等。国家强制性标准GB14880食品营养强化剂使用卫生标准和GB2760食品添加剂使用卫生标准：规定了婴幼儿配方食品中允许使用的营养强化剂（如维生素和矿物质）和食品添加剂（如着色剂、香精）的品种和使用量。中国营养学会制订的中国居民膳食营养素参考摄入量：详细介绍了不同年龄段人群的生理特点和营养需求特点、营养素的生理作用以及人体缺乏的表现及后果，是设计婴幼儿配方粉的重要参考依据。,母乳：尽可能的接近母乳是设计婴幼儿配方粉的黄金准则，也是各大婴幼儿配方食品生产企业的研究和发展方向。纵观婴儿配方粉的发展历程，不难看出，婴儿配方粉的发展过程就是一个不断接近母乳化的过程。从简单的三大营养素的调整到维生素和矿物质的强化，以及功能性物质的添加都与母乳的研究密不可分的。母乳色泽稍黄，味稍甜，由于蛋白质和盐类含量低。故酸度低于牛乳。母乳和牛乳的一般成分比较见下表：,婴儿配方粉中主要成分的调整原理蛋白质的调整：母乳中蛋白质含量在1.01.5%，其中酪蛋白占40%，乳清蛋白占60%，而牛乳中酪蛋白占80%，乳清蛋白为20%，可见牛乳蛋白与母乳蛋白在乳清蛋白与酪蛋白的比例上有明显差别。牛乳中酪蛋白含量高，在婴幼儿胃内形成较大的坚硬凝块，不易消化吸收，容易损伤婴儿胃肠。从蛋白质的消化性来看，供给婴儿饮食的蛋白质必须是易于消化吸收的，乳清蛋白和大豆蛋白具有易消化吸收的特点，能够满足婴儿机体对蛋白质的需要。一般用乳清蛋白和植物蛋白取代牛乳中的部分酪蛋白，按照母乳中酪蛋白与乳清蛋白的比例为40：60进行调整。另外，母乳含有IgA、IgM、IgD、IgE和IgG等5种免疫球蛋白及其他免疫活性物质如乳铁蛋白、溶菌酶等，对婴儿的身体健康具有重要意义。可以通过向婴儿配方粉中单独添加免疫球蛋白和乳铁蛋白等来加以补充。,脂肪的调整：牛乳中脂肪含量大