第五章 乳制品生产技术

1、第五章第五章 乳制品生产技术乳制品生产技术n第第1 1节节 概述概述我国乳品加工业生产现状技术创新趋势发展战略一、国内外乳品加工业生产现状一、国内外乳品加工业生产现状1.1.原料奶生产原料奶生产n1992年到2001年，中国原料奶产量由563.9万吨增长到1029万吨，年均增长幅度为6.9%。n从原料奶总产量来看，2000年中国原料奶总量仅占全球总量的0.161%，这与占世界人口1/4的农业大国很不相称。图 1 中 国 原料 奶及 各种 奶的 生产 总量563.9563.7608.9672.8735.8774.8 744.5806.91029919.1503.1498.6528.8576.46

2、29.4601.1662.9717.6827.401002003004005006007008009001000110012001992199319941995199619971998199920002001年份万吨原料奶牛奶山羊奶水牛奶 2. 2. 人均年占有奶量人均年占有奶量n2000年世界人均占有量达到95.1千克；n发达国家人均原料奶占有量最多，人均200千克左右。 n发展中国家人均原料奶占有量达到40.1千克。 3.3.乳品加工企业数量、规模和分布乳品加工企业数量、规模和分布n1998年中国拥有加工厂1000多座，日加工总量为2.53万吨，日加工能力超过100吨的大型企业占总数的5%

3、，n45%是加工能力在20吨以下的小型加工厂。4.4.从业人员的数量和结构从业人员的数量和结构n由于企业集团的兼并和重组，从1998年后所人员下降；但近两年有所上升，主要是由于近两年乳品行业的投资较热，发展的势头较好，吸引了一些外资和国内的投资，所以从业人员有所上升，基本维持在万之间左右。图 6 中 国 乳品 加工 业从 业人 员数 量9.169.938.7810.188.188.498.964.006.008.0010.001994199519961997199819992000年份万人5.5.乳品加工业年生产总值乳品加工业年生产总值 n2000年销售收入前十位的企业共实现销售收入86.1亿

4、元。 图8 中 国乳品加工业年总产值变化情况195.5147.9122.9129.198.678.464.8501001502001994199519961997199819992000 年份 亿元 6.6. 乳品国际贸易情况乳品国际贸易情况n我国成为乳品净进口国。n乳制品的数量是当前国内总产量的25.4%。 图9 中 国乳品进出口情况15888.06153.64900.17685.55804.55345.86350.08467.821470.021610.53961.75007.34400.23949.24101.42943.92727.92270.62706.22218.302000400

5、06000800010000120001400016000180002000022000240001992199319941995199619971998199920002001年份万美元进口金额出口金额 7.7. 生产工艺及装备水平生产工艺及装备水平n我国乳品设备同世界先进国家比大约有年的差距。目前进口机械占国内50%的市场，现有的乳品生产企业中，15的企业拥有进口设备。n主要包括砖型纸盒包装的超高温灭菌奶生产线、塑料袋软包装奶生产线、屋型纸盒包装的杀菌奶灌装设备、杯装酸奶灌装设备等。 8.8. 乳品生产成本及市场价格乳品生产成本及市场价格n原料奶生产成本总的特征是北低南高、农牧区低于大中城

6、市，农户散养低于集中舍养。n中国原料奶生产总成本中饲料支出比重较大。图1 2 中 国市场奶粉和液态奶的价格11.712.818.323.426.327.627.81.411.7211.203.43.573.6305101520251992199319941995199619971998年份元/ 公 斤奶粉液态奶9.9. 乳制品总产量、品种与结构乳制品总产量、品种与结构n中国乳制品产品品种单一。n其中奶粉产量约占乳制品产量的70% （2000年）。n同1999年相比，液体乳增加幅度较大，超过50%。 图 1 3 中 国 各种 乳制 品产 量82.958.933.6529.4 29.935.2 3

7、539.142505869.160.056.552.641.841.342.550.451.919052.4956810601101601992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年 份 万吨乳 制品 ( 不含 液态 奶)液 态奶 ( 巴氏 奶, 超高温 奶, 酸奶 )奶粉乳酸饮料图1 4 2000年 乳制品中奶粉总量的组成结构婴儿配方奶粉20%其它奶粉20%全脂加糖奶粉30%全脂奶粉20%其它乳8%UHT奶25%酸奶12%巴氏杀菌奶55%10.10. 中国乳品消费中国乳品消费2001年增长15.6%，预计2002年的奶类消费增长幅度仍会

8、保持在10%以上的水平。图1 6 中 国城乡居民乳品年人均消费量6.326.126.715.235.565.927.259.1911.661.460.850.670.640.80.950.930.960246810121992199319941995199619971998199920002001年份公斤/ 人城镇农村二、二、乳乳的组成的组成乳脂肪的乳脂肪的理化理化常数常数脂肪球表面附着酪蛋白酸钙脂肪球表面附着酪蛋白酸钙亚胶束伸出链磷酸钙磷酸根三、三、牛乳的物理性质牛乳的物理性质n1.乳的色泽 n2.2.乳的相对密度3.3.乳的热学性质乳的热学性质 1) 冰点n牛乳冰点的平均值为-0.53-0

9、.55，平均为-0.542。n2) 沸点n乳的沸点在101KPa（1个大气压）下约为100.55。4.4.牛乳的酸度牛乳的酸度n1) 乳的滴定酸度及其pH我国滴定酸度用吉尔涅尔度表示，简称T；或用乳酸质量分数（乳酸%）来表示。n 滴定酸度（T）是以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗0.1mol/L 氢氧化钠溶液的体积（ml）。如：消耗18ml即为18T正常的新鲜牛乳的滴定酸度为1420T，一般为1618T。 2)乳中酸度的来源 n刚挤出的新鲜乳的酸度可称为固有酸度或自然酸度。n固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度四、四、牛乳在热处理中的变化牛乳在热处理中的变化n1.形成薄膜 n2.褐变反应n 牛

10、乳经长时间高温加热则发生褐变反应。这类反应属于非酶褐变，主要是羰氨反应，其次是乳糖的焦糖化反应。 四、四、牛乳在热处理中的变化牛乳在热处理中的变化n3.形成乳石n4.乳蛋白质的热变性 n5.乳糖的影响 n6.酶的钝化 n7.维生素的损失五、异常乳五、异常乳六、乳及乳制品的变质类型及相关微生物膨胀成熟初期膨胀：大肠菌群（粪臭味）成熟后期膨胀：酵母菌、丁酸梭菌表面变质液化：酵母、短杆菌、霉菌、蛋白分解菌软化：酵母、霉菌表面色斑烟曲霉（黑班） 、干酪丝内孢霉（红点）扩展短杆菌（棕红色斑） ，植物乳杆菌（铁锈班）霉变产毒交链孢霉、曲霉、枝孢霉、丛梗孢霉、地霉、毛霉和青霉干酪苦味成熟菌种过度分解蛋白、酵

11、母，液化链球菌、乳房链球菌凝块、苦味枯草杆菌、凝结芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌淡炼乳膨听厌氧性梭状芽胞杆菌膨听炼乳球拟酵母、球似贺酵母、丁酸梭菌、乳酸菌、葡萄球菌黏稠芽胞杆菌、微球菌、葡萄球菌、链球菌、乳杆菌甜炼乳钮扣状物葡萄曲霉（Asp. repens） 、灰绿曲霉、烟煤色串孢霉、黑丛梗孢霉、青霉等表面腐败酸败腐败假单孢菌、荧光假单胞菌、梅实假单菌、沙雷氏菌酸腐节卵孢霉（脂酶作用）变色紫色色杆菌、玫瑰色微球菌、产黑假单孢菌奶油发霉枝孢霉、单孢枝霉、交链孢霉、曲霉、毛霉、根霉等n.原料乳的验收 n 感官检验n验收 理化检验n 卫生检验六、原料乳的验收和预处理六、原料乳的验收和预处理2.2.原料乳的预

12、处理原料乳的预处理(1)原料乳的净化 过滤净化 离心净化 ，n(2)原料乳的冷却 立即冷却到510表6-2 乳的冷却与乳中细菌数的关系（细菌数：个/mL）贮存时间刚挤出的乳3h6h12h24h冷却乳11 50011 5008 0007 80062 000未冷却乳11 50018 50010 200011 4000130 0000n(3)原料乳的贮存 图6-3 贮奶仓7.7.原料乳的原料乳的标准化标准化乳的均质均质前后乳中脂肪球的变化一段均质后脂肪分布 均质前脂肪分布二段均质后脂肪分布第二节液态乳生产技术一、市乳一、市乳n.市乳的种类n n普通市乳 浓厚牛乳 n强化牛乳 复原乳 n成分调制乳 功

13、能性液体乳 n灭菌乳 乳饮料2.2.市乳生产工艺市乳生产工艺n原料乳验收和预处理标准化 均质 n UHT灭菌法冷却 灌装、封口 瓶装n袋装 装箱、冷藏 二、二、 UHTUHT灭菌乳灭菌乳n1.UHT灭菌的基本原理n温度每上升10，则杀死芽胞的速率增加约11倍。2. UHT灭菌乳生产工艺n135150，14sn UHT灭菌 n 无菌包装 三、三、酸乳酸乳n定义：n酸乳是指以牛乳为原料，添加适量的砂糖，经巴氏杀菌后冷却，再加入纯乳酸菌发酵剂经保温发酵而制得的产品。 一、一、发酵发酵剂剂（一）传统构成菌嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus） 和保加利亚乳杆菌（Lactob

14、acillus bulgaricus）（二）其他构成菌n嗜酸乳杆菌（Lactobacillus cillus acidophilus）、双歧杆菌（Bifidob acterium） 二、二、酸乳的生产工艺酸乳的生产工艺1.凝固型酸乳(1)分类n高脂酸乳（脂肪含量大于6%）n全脂酸乳（脂肪含量大于3%）n中脂酸乳（脂肪含量大于1.5%）n脱脂酸乳（脂肪含量小于0.3%）n无糖酸乳n加糖酸乳（含糖4%8%） (2)(2)凝固型酸乳工艺凝固型酸乳工艺n1原料鲜乳 2配料n3浓缩 4预热、均质、杀菌和冷却 n5接种 （1）接种量 （2）接种方法n6灌装 7发酵 n8冷却 9后熟. .搅拌型酸乳搅拌型酸

15、乳n定义n搅拌型酸乳，是经过处理的原料乳接种了发酵剂之后，先在发酵罐中发酵至凝乳，再降温搅拌破乳、冷却，分装到销售用小容器中，即为成品。 搅拌型酸乳的生产工艺流程搅拌型酸乳的生产工艺流程n1破乳的理论 n均质粒子直径都在0.01mm n2. 破乳方法 搅拌法 3影响搅拌型酸乳增稠的因素n（1）乳固体和非乳固体含量 （2）原料乳均质 n（3）原料乳加热处理 9095，5min n（4）搅拌搅拌的速度要慢，强度要中等或弱，时间要短（4min），pH要低（pH4.34.4），温度要低（一般低于3840）。 n（5）菌种特性的影响第四节 乳粉的生产技术一、概述一、概述 1.广义乳粉定义：以生乳或乳粉为

16、原料，添加或不添加食品添加剂和（或）食品营养强化剂等辅料，经脱脂或不脱脂、浓缩干燥或干混合的粉末状产品 2.狭义乳粉定义：仅以牛乳或羊乳为原料，经过浓缩、干燥制成的粉末状产品2.2.乳粉的种类乳粉的种类全脂乳粉脱脂乳粉配制乳粉特殊配制乳粉速溶乳粉3.3.全脂乳粉全脂乳粉 仅以乳为原料，添加或不添加食品营养强化剂经干燥制成的蛋白质不低于非脂乳固体的34%，脂肪不低于26%的粉末状产品。(1)(1)全脂乳粉工艺流程全脂乳粉工艺流程原料乳验收预处理标准化白砂糖预热杀菌真空浓缩喷雾干燥冷却过筛包装检验分销 感官检验验收 理化检验 卫生检验 净 化预处理 冷 却 贮 存(2)(2)原料的验收与预处理原料

17、的验收与预处理关键控制环节关键控制环节 原料验收、标准化、预热杀菌、浓缩、喷雾干燥、包装。容易出现的质量安全问题容易出现的质量安全问题 乳粉水分含量高；乳粉溶解性下降；乳粉有脂肪氧化味；细菌指标超标。(3)(3)原料乳的验收和预处理原料乳的验收和预处理 生产全脂乳粉加糖乳粉脱脂乳粉及其他乳制品时，必须对原料乳进行标准化。 生产加糖乳粉及其他乳制品时，必须按照标准化的乳固体含量计算加糖量，使其符合该产品的要求。(4)(4)脂乳的标准化脂乳的标准化(5)生产加糖乳粉的加糖方法预热杀菌时加糖将蔗糖粉碎后灭菌，然后与干燥完了的乳粉混合装罐预热杀菌时加一部分糖，装罐前在加一部分糖 添加的蔗糖必须是精制糖

18、，符合国家标准优级或一级品规格，应干燥洁白、有光泽，无任何异味、臭味，蔗糖含量不少于.，还原糖含量不多于.，水分含量不多于.灰分含量不多于.(6)(6)预热杀菌预热杀菌 一般腐败性细菌是引起食品变质的重要因素。乳中含有解脂酶和过氧化物酶等，对保藏不利，必须在杀菌过程中将其钝化。 杀菌目的：杀死乳中微生物和破坏酶的活力。为浓缩过程预热。若采用预先加糖方式，通过预热可使蔗糖完全溶解。 低温长时杀菌法 杀菌方法 高温短时杀菌法 超高温瞬时杀菌法 杀菌方法杀菌温度/时间杀菌效果所用设备低温长时间杀菌法6065/30分钟70 72/15 20分钟80 85/5 10分钟可杀死全部病原菌，但不能破坏所用的

19、酶类，即杀菌效果一般容器式杀菌缸高温短时灭菌法85 87/15 秒94/24秒杀菌效果较好板式、列管式杀菌器超高温瞬时灭菌法120 140/2 4秒杀菌效果最好板式、管式、蒸汽直接喷射式杀菌器表表1 牛乳常见的杀菌方法牛乳常见的杀菌方法(7)(7)浓缩浓缩 自然蒸发 蒸发 常压 沸腾蒸发 真空浓缩的方法 超滤和反渗透 冷冻浓缩 单效真空浓缩罐 浓缩设备 双效或三效真空浓缩罐 (8)(8)喷雾干燥喷雾干燥1）喷雾干燥原理：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，以增大其表面积，加速水分蒸发速率。雾状液滴一经与同时鼓入的热空气接触，水分便在瞬间蒸发出去，使细小的乳滴干燥成乳粉。2）喷雾干燥过程 预热阶段 恒速干燥阶段 降速干燥阶段(9)(9)冷却、包装冷却、包装1）出粉2）输粉 气流输粉 输粉方式 流化床输粉3）贮粉4）包装4.4.脱脂乳粉脱脂乳粉原料乳验收预处理预热分离稀奶油脱脂乳杀菌真空浓缩冷却过筛包装检验分销5.5.调制乳粉调制乳粉酪蛋白：乳清蛋白酪蛋白酪蛋白对0.1molCaCl2凝聚性乳蛋白酪蛋白利用率牛乳 5：142% as-球蛋白a-乳球蛋白-乳球蛋白.人乳 1：10a-乳球蛋白.脂肪的调整脂肪的调整调整方法：采用不饱和脂肪酸含量高的植物油调整脂肪酸的组成碳水化合物的调整碳水化合物的调整添加乳糖