食品工艺学3PPT课件

1、一、概念第一节 消毒鲜乳的概念 消毒鲜乳又称杀菌鲜乳，指以新鲜牛乳为原料，经净化、杀菌、均质、装瓶（或袋）后，直接供应消费者饮用的商品乳。第1页/共89页二、分类（一）按制品分（一）按制品分1.全脂消毒乳全脂消毒乳2.强化牛乳强化牛乳3.花色消毒乳花色消毒乳4.再制乳或复原乳再制乳或复原乳第2页/共89页（二）按加工方法分（二）按加工方法分1.低温杀菌牛乳（低温杀菌牛乳（LTLT） 62-65/30 min2.高温短时间杀菌乳（高温短时间杀菌乳（HTST） 80-85 /5-10 min； 80-85 /15-20 sec3.超高温杀菌乳（超高温杀菌乳（UHT） 120-150 /3-4 se

2、c;130-150 /0.5-4 sec4.普通灭菌牛乳：普通灭菌牛乳：115-120/15-20 min一类：装瓶后灭菌；另一类：无菌包装一类：装瓶后灭菌；另一类：无菌包装第3页/共89页第二节 原料乳验收与预处理第4页/共89页一、原料乳的验收原料乳的质量检验原料乳的质量检验1.对鲜乳先进行嗅觉、味觉、外观、尘对鲜乳先进行嗅觉、味觉、外观、尘埃等感官鉴定埃等感官鉴定2.逐桶采样作比重测定、酒精试验、酸逐桶采样作比重测定、酒精试验、酸度测定和含脂率的测定度测定和含脂率的测定3.进行卫生指标检验进行卫生指标检验4.过秤过秤第5页/共89页二、原料乳的过滤及净化过滤及净化的目的：过滤及净化的目的

3、：去除乳中的机械杂质并减少微生物的去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量数量过滤的方法：常压、减压和加压；过滤的方法：常压、减压和加压； 牧场最常用的方法：纱布过滤牧场最常用的方法：纱布过滤乳的净化乳的净化离心净乳机离心净乳机作用和净化原理：作用和净化原理：大型工厂：自动排渣净乳机和三用分大型工厂：自动排渣净乳机和三用分离机离机第6页/共89页三、乳的冷却当天加工，冷却到当天加工，冷却到5-10；第二天加；第二天加工工4 以下以下目的：抑制细菌的繁殖目的：抑制细菌的繁殖牛乳微生物变化过程可分为四个阶段：牛乳微生物变化过程可分为四个阶段：1.抗菌期：乳烃素，抗菌期长短与温度抗菌期：乳烃素，抗菌期长

4、短与温度有关有关2.混合微生物期：混合微生物期：pH下降下降3.乳酸菌繁殖期：乳酸菌繁殖期：pH2.5-3.54.酵母和霉菌期酵母和霉菌期:耐渗透压微生物生长耐渗透压微生物生长第7页/共89页抗菌期长短与温度有关设备：过去：表面冷却器近年：板式热交换器第8页/共89页第9页/共89页四、原料乳的贮存一般工厂的贮奶量不小于一天的一般工厂的贮奶量不小于一天的处理量处理量贮奶缸：贮奶缸：1.容量：容量：5吨，吨，10吨，国际露天仓吨，国际露天仓50吨吨2.要有冷却保温装置要有冷却保温装置3.要有搅拌装置要有搅拌装置4.清洗问题清洗问题 CIP清洗清洗5.不锈钢材料制造不锈钢材料制造第10页/共89页

5、五、原料乳的标准化原料乳标准化的原因原料乳标准化的原因什么是标准化？什么是标准化？ 就是就是调整调整原料乳中的原料乳中的脂肪含量（脂肪含量（F），使乳，使乳制品中的制品中的脂肪含量和非脂乳固体含量（脂肪含量和非脂乳固体含量（SNF）保持一定的比例关系保持一定的比例关系如何标准化？如何标准化？标准化计算标准化计算1.计算成品中计算成品中 F/SNF=R12.计算原料乳中计算原料乳中 F/SNF=R23.比较比较R2 和和 R1：R2 R1, 添加添加 SNF R2 = R1第11页/共89页例：某厂用例：某厂用3800kg，含脂率为，含脂率为3.0%和和非脂乳固体含量为非脂乳固体含量为8.3%的

6、原料乳，制的原料乳，制造脂肪含量为造脂肪含量为8.8%和非脂乳固体含量和非脂乳固体含量为为22.7%的甜炼乳时，原料乳中应添的甜炼乳时，原料乳中应添加脂肪含量为加脂肪含量为40%，非脂乳固体含量，非脂乳固体含量为为5.2%的稀奶油多少斤？的稀奶油多少斤？举例第12页/共89页解：解：R1=8.8%/22.7%=0.3877 R2=3.0%/8.3%=0.3614R1所以需要添加稀奶油所以需要添加稀奶油设需添加设需添加x公斤稀奶油公斤稀奶油令令R1=R2，则则3877. 0%2 . 5%3 . 83800%40%0 . 338002xxRx =21.79 kg第13页/共89页第三节 全脂消毒牛

7、乳的生产第14页/共89页一、工艺流程第15页/共89页（一）原料乳验收、过滤或净化二、工艺讨论第16页/共89页均质的目的均质之前要预热：50-60均质的原理：剪切和冲击、 爆炸作用和空化作用，使脂肪球破碎均质的压力：一级：170 kgf/cm2; 二级:30-60 kgf/cm2（二）均质第17页/共89页杀菌的意义加热杀菌对微生物的致死效果（三）杀菌第18页/共89页第19页/共89页总体上，致病菌的热致死点较低，60-70/1-30 min工艺上，把结核杆菌作为对象菌，但把大肠杆菌作为病原菌的指示菌，确定杀菌温度和时间。杀菌乳中乳酸菌、酵母、霉菌及一部分耐热性芽孢菌并未被全部杀死，因此

8、杀菌乳并不都是无菌的1.杀菌对象第20页/共89页 高温短时杀菌法 优点：能连续处理大量牛乳 2.杀菌设备第21页/共89页超高温灭菌法超高温灭菌法 分为直接加热法和间接加热法分为直接加热法和间接加热法第22页/共89页第23页/共89页第24页/共89页3.杀菌温度对乳理化性质的影响第25页/共89页（四）乳的冷却、灌装和冷藏乳的冷却乳的冷却 冷却至冷却至2-4灌装灌装灌装的目的：灌装的目的：灌装的容器：灌装的容器：1.玻璃瓶玻璃瓶2.塑料瓶塑料瓶3.涂塑复合纸袋涂塑复合纸袋4.无菌砖形纸盒无菌砖形纸盒第26页/共89页概述全脂加糖奶粉全脂速溶奶粉第四章 乳粉生产工艺第27页/共89页 用加

9、热或冷冻等方法除去乳与乳制品中绝大部分的水分，干制成粉末状的制品，统称为乳粉。第一节 概述一、定义第28页/共89页 缩小体积，减轻重量，保存营养素，耐保藏，使用方便等二、乳粉加工的目的第29页/共89页 全脂乳粉、脱脂乳粉、加糖乳粉、调制 乳粉、酪乳粉、乳清粉、速溶奶粉、冰淇淋粉等 此外还有婴儿乳粉、高蛋白低脂肪乳粉、低苯丙氨酸奶粉、蛋白分解奶粉、乳糖分解奶粉等三、乳粉的种类第30页/共89页冷冻法与加热法两类1.冷冻法：离心冷冻法和冷冻升华法2.加热法：平锅法、滚筒法和喷雾法三种四、生产方法第31页/共89页l机械化l连续化l自动化l大型化发展五、发展方向第32页/共89页第二节 全脂加糖

10、乳粉的生产工艺工艺流程u原料乳的验收u乳的预处理和标准化u乳的杀菌u浓缩u喷雾干燥u冷却与贮存u包装u成品第33页/共89页 酸度，比重，脂肪，酒精试验，细菌检验1. 原料乳的验收第34页/共89页 净化：离心净乳机 冷却：当天10以内；隔天5 以内 （贮存：5t，10t，20t） 标准化：R2=R1，成品 F=25-30%，一般 F=26% 均质和冷却：脂肪球变小，形成均一的乳浊液；形成均匀分散的体系2. 乳的预处理和标准化第35页/共89页3. 杀菌3.1 主要目的1）病原菌全部杀灭，腐败菌大部分被杀死2) 破坏蛋白酶、解脂酶、过氧化物酶等3) 在热工学方面，还起到把乳温提高到蒸发器内沸点

11、以上的作用（自蒸发）第36页/共89页3.2 杀菌依据1) 以钝化解脂酶为确定工艺的依据2) 考虑杀菌工艺对成品溶解度的影响3.3 杀菌时间 列管式杀菌器：80-85，5-15min 双效和多效降膜蒸发器：逐层预热，90-95 ，保温10-15sec第37页/共89页4. 真空浓缩问：原料乳能否直接喷雾干燥？答：能. 1）成品质量不好 2）经济效益差第38页/共89页1）经济效益好，成本低 真空浓缩锅中，蒸发1kg 水分需要消耗约1.1kg 加热蒸汽；双效降膜蒸发器需0.39kg加热蒸汽；喷雾干燥室内每蒸发1 kg 水分，需要2.5-3.0kg加热蒸汽2) 真空浓缩对乳粉的物理性状有显著影响

12、浓缩后乳粉粒子粗大，有良好的分散性和冲调性3) 真空浓缩可改善乳粉的保藏性4) 浓缩后，乳粉颗粒致密，密度大对包装有利真空浓缩的优点第39页/共89页5. 加糖1. 加糖方法预热杀菌前加糖包装前添加蔗糖细粉将灭菌糖浆加入浓缩奶中(真空浓缩后)预热时加一部分，包装前再加一部分第40页/共89页2.加糖方法取决于产品配方和设备条件： 产品中含蔗糖20%以下(最好15%)可采用和法，产品中含蔗糖20%以上时，采用和法为宜3.原因：蔗糖具有热熔性，在喷雾干燥塔中流动性较差，容易粘壁和形成团块所加蔗糖均应符合国家特级品的要求。 溶解加糖法制造的加糖乳粉，冲调性优于加干糖法的乳粉第41页/共89页6. 喷

13、雾干燥6.1 特点及原理喷雾干燥是喷雾和干燥的密切结合，用单独一次工序将浓缩乳干燥成乳粉。采用机械力量，通过雾化器将浓缩乳在干燥室内喷成极细小的雾状乳滴，使比表面积大大增加，同时与热空气接触，水分瞬间大量蒸发。可将物料中含有50-70%水分迅速干燥成为水分为2.0% 左右的粉状成品第42页/共89页6.2 喷雾干燥的优、缺点优点 干燥速度快，物料受热时间短 干燥过程温度低，乳粉品质好 调节工艺参数，可以控制成品的质量指标 在密闭空间内干燥，产品不易受污染，产品杂质度很低 操作控制方便，适合于连续化、自动化、大型化生产缺点 热效率低 干燥室体积较庞大，粉尘回收装置比较复杂 设备清扫工作量大第43

14、页/共89页150-180 出风口出风口80浓奶浓奶40-45喷雾器喷雾器干燥室干燥室空气加热器空气加热器鼓风机鼓风机集粉装置集粉装置空气过滤空气过滤56-60 奶粉奶粉旋风分离机旋风分离机或袋滤器或袋滤器排风机排风机废气废气热风热风新鲜空气新鲜空气30图 5 喷雾干燥的流程第44页/共89页图6 立式顺流压力喷雾干燥流程示意图1.排风机2.搅龙3.股型阀4.袋滤器 5.干燥室 6.喷头7.分风箱 8. 加热器9. 进风口 10. 滤尘器6.3 喷雾干燥设备第45页/共89页图7 气流和微粒温度在干燥过程中的变化6.4 喷雾干燥机理第46页/共89页喷雾干燥机理喷雾干燥具有恒速干燥和降速干燥两

15、个阶段，但均很短暂（10-15sec)恒速干燥阶段，乳滴温度只能达到周围空气的湿球温度恒速干燥的速度取决于热空气的温度和乳滴之间的温差由恒速干燥阶段转入降速干燥阶段的转折点，称为临界点，在水分为发生降速干燥阶段乳滴中结合水将部分地不被排除，平衡水分是干燥阶段的极限水分第47页/共89页6.5 工艺条件与喷雾方法 离心喷雾盘的线速度（高压泵的压力）越高雾滴越小乳粉颗粒越小比表面积越大热效率越高但颗粒小冲调性越差 离心喷雾的工艺条件 压力喷雾的工艺条件第48页/共89页7. 后处理阶段出粉、凉粉、筛粉7.1 乳粉要求迅速卸出、及时冷却（30以下），其原因受热过久导致游离脂肪过多，易氧化还会影响乳粉

16、的溶解度和色泽乳粉在高温状态下放置，水分含量高第49页/共89页7.2 冷却设备凉粉箱 30-50kg气流输粉流化床出粉冷却装置普遍采用第50页/共89页8. 称量与包装8.1 称量 自动称量机，容量法和重量法8.2 包装包装室：18-20，空气相对湿度75%以下包装过程中影响产品质量的因素乳粉的温度28 以下包装室内湿度的影响包装时除去空气的重要性包装形式：金属罐、塑料袋、复合薄膜袋第51页/共89页9. 乳粉的理化性质与工艺分析1）乳粉的密度表观密度：单位容积中乳粉的重量容积密度：也叫颗粒密度，反映颗粒组织的松紧状态，包括颗粒内的气泡，不包括颗粒之间空隙的空气真密度：完全不包括空气的乳粉本

17、身的重量。全脂乳粉脱脂乳粉 表观密度越大对包装越有利；调整浓缩乳的温度和浓度，以调整乳粉的容积密度，容积密度 ，冲调性 ，但贮藏性 。第52页/共89页 GB 特级 I级 II级水分含量 2.25% 2.5% 3.0% 水分的控制：控制干燥室的排风温度或排风的相对湿度 Log Wp =0.01445 2+log(1.43-0.00543 2) Wp干燥室内乳粉的平衡水分（%） 2干燥室排风的相对湿度（%） 2乳粉的温度（） 2 10%-12%; 2 : 60-65 ， Wp =22）乳粉水分及其控制第53页/共89页3）乳粉的色泽 正常， 淡黄色第54页/共89页溶解度：表示乳粉当用水冲调时复

18、原性能是否良好，借以反映原料乳的质量及其在热处理过程中蛋白质变性的程度 若在加工过程中乳固体基本未受损害，则可达99.9%；若受损严重，溶解度小于95%不溶性成分变性的酪蛋白酸钙影响溶解度的因素：1.原料乳的新鲜程度（酸度，异常乳）2.加工方法及操作条件：主要是加热条件3.成品水分含量：水分含量高，则溶解度下降4.成品保藏时间和保藏条件（温、湿度）4）乳粉的“溶解度”与蛋白质状态第55页/共89页 乳粉的复水过程 乳粉颗粒下沉润湿崩解分散 冲调性：即速溶度，在一定温度下，将一定量的乳粉与水（100ml）混合，加以一定强度的搅拌，一定时间后，将未溶解部分 分离出去，测定乳液浓度。 冲调性与颗粒大

19、小冲调性随着乳粉颗粒平均直径的增大而提高，工艺上采取增大粒经或细粉回喷复聚等途径 冲调性和溶解度相同：都是表示乳粉遇水复原性能的优劣的指标不同：溶解度，乳粉的最终溶解程度；冲调性，表示乳粉的溶解速度 5) 乳粉的颗粒状态与冲调性能（速溶度）第56页/共89页 全脂淡乳粉，约38%的乳糖，呈非结晶型的玻璃态存在，其中 -和 -乳糖呈平衡状态，比例为1:1.6 玻璃态乳粉具有很强的吸湿性，乳粉易结块 乳粉中无水乳糖吸水 -含水乳糖（结晶乳糖） 导致乳粉颗粒表面裂缝氧气渗入，脂肪渗出脂肪氧化6) 乳粉中乳糖的状态与乳粉的吸湿性第57页/共89页 全脂乳粉中含有26%以上的乳脂肪，一般以脂肪球形式存在

20、于乳粉颗粒内部。如果游离脂肪酸增加，容易凝集于颗粒表面，致使乳粉容易氧化变质，冲调性能也差。 滚筒式干燥乳粉游离脂肪可达91-96%；喷雾式乳粉为3-14% 温度（高）、摩擦会增加游离脂肪含量。7) 乳粉中脂肪的状态第58页/共89页第三节 全脂速溶乳粉1. 颗粒粗大，均匀2. 颗粒表面加以处理，当用水冲调复原时，能迅速溶解，即使在冷水中也能速溶一、速溶乳粉的特点第59页/共89页1. 再润湿法：用一般喷雾干燥的粉粒作为基粉，通过喷入湿空气或雾滴使其吸湿附聚成较大团粒，再行干燥、冷却形成速溶产品（干燥吸湿干燥）2. 直通法：干燥室下部连接一个直通式速溶奶粉瞬时形成机，连续地进行吸潮并用流化床附

21、聚造粒，再干燥而成速溶奶粉。二、速溶乳粉的生产方法第60页/共89页图8 二段法生产速溶奶粉流程图1.再润湿法（二段法）第61页/共89页图9 直通法生产全脂速溶奶粉流程图1.空气加热系统 2.浓奶 3.细粉返回4.排开 5.冷风 6.热风 7.湿风2. 直通法第62页/共89页（一）工艺流程（一）工艺流程 原料乳的验收和预处理原料乳的验收和预处理杀菌杀菌真空浓缩真空浓缩直通直通法附聚成大颗粒法附聚成大颗粒卵磷脂处理卵磷脂处理充氮包装充氮包装三、全脂速溶乳粉的工艺流程第63页/共89页（二）工艺关键（二）工艺关键1. 附聚，增大颗粒和颗粒的均匀度，改善乳粉颗粒附聚，增大颗粒和颗粒的均匀度，改善

22、乳粉颗粒的下沉性的下沉性2. 涂布卵磷脂以改善乳粉颗粒的可湿性，达到速溶要涂布卵磷脂以改善乳粉颗粒的可湿性，达到速溶要求。求。3. 卵磷脂制备：卵磷脂制备：60%卵磷脂卵磷脂+ 40%无水脂肪无水脂肪 喷涂量：喷涂量：0.2-0.3%厚度：厚度：0.1 0.15 m第64页/共89页振动流化床：一般分为三个阶段1. 第一区段（温风）：从喷雾塔内出来的潮湿的乳粉附聚团粒，继续附聚成为稳定化的团粒2. 第二区段（热风）：将乳粉用热空气干燥到要求的成品水分含量3. 第三区段（冷风）：将成品及时冷却、过筛喷涂锥四、设备第65页/共89页水分：低于2.5%溶解度指数（ADMI法):小于0.1ml分散度：

23、85-95%可湿性：小于30sec松密度：0.45g/cm2颗粒密度：1.2g/cm3游离脂肪含量（CCl4萃取）：占乳脂肪2-4%，乳总干物质的0.5-1.0%五、成品质量第66页/共89页第五章 酸乳制品及乳酸菌制剂第一节 概述第二节 菌种和发酵菌剂第三节 酸乳工艺第四节 常见质量问题第67页/共89页（一）定义 发酵乳：系指以牛乳、羊乳或马乳等为原料，经乳酸菌发酵而制成的产品。第一节 概述一、定义及分类第68页/共89页（二）分类1. 单独用乳酸菌发酵的制品，包括u活菌制品：酸凝乳、人工酪乳、活性 乳酸菌饮料等u死菌制品：乳酸菌素、酸乳饮料2. 乳酸菌及酵母菌并用的发酵制品， 如牛乳酒、

24、马乳酒第69页/共89页（一）酸乳制品成分标准 含乳固体8%以上，乳酸菌或乳酵母1000万个/ml。大肠杆菌阴性脂肪、无脂乳固体的添加量随各国具体条件而异（二）酸乳制品的种类1.天然酸乳(natural yogurt)2.调味酸奶(flavored yogurt)3.果浆酸奶(fruit yogurt)二、发酵乳的成分标准和种类第70页/共89页（一）酸奶对肠道内菌群起平衡作用1.肠内细菌与疾病和老化的关系2.肠内菌群的作用（乳酸菌的有益作用）1)排除和抑制肠内有害菌2)产生有机酸3)防止便秘和下痢三、酸乳制品对人体健康的作用第71页/共89页3.酸奶可解除肠内细菌的不良作用，增强良好作用1）

25、服用抗生素后2）用放射线照射致病时3）水土不服时4）胃酸不足时第72页/共89页（二）酸奶对身体健康的四个主要作用1）抑制腐败产物2）防止产气3）防止外来菌的感染4）增强免疫力 第73页/共89页1.具有全营养，发酵后可更好地发挥作用2.使蛋白质易于吸收3.胆固醇与脂肪的代谢优于牛乳4.酸奶中的碳水化合物容易消化 制成酸奶后20-30%的乳糖变成乳酸，乳糖的作用：乳酸的作用：（三）酸奶的营养价值第74页/共89页第二节 菌种和发酵菌剂第75页/共89页 菌种的表示方法：属、种、菌株例：德氏乳杆菌保加利亚亚种ATCC118421.杆菌属乳酸杆菌 常用菌有：保加利亚乳杆菌 嗜酸乳杆菌 乳酸乳杆菌一

26、、菌种第76页/共89页2. 链球菌属 嗜热乳酸链球菌 乳酸链球菌 乳酪链球菌 明串链球菌产生丁二酮第77页/共89页国际通用的菌种:保加利亚乳杆菌与嗜热乳酸链球菌互相配合具有疗效作用的菌种：双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等第78页/共89页表表 常用乳酸菌的形状、特性及培养条件常用乳酸菌的形状、特性及培养条件第79页/共89页 保藏期l液体保存法 （均匀凝固体） 4/1个月l 冷冻保存法（ -70 液氮处理） -25 /6个月 l 干燥保存法 （冻干粉） 冰箱/2年二、菌种的保存第80页/共89页1. 发酵剂 ：指生产干酪、奶油、酸乳制品及乳酸菌制剂时所用的特定微生物培养物2. 乳酸发酵剂分三个阶段制