乳制品加工工艺设计学内容要点

1、-. z.乳的根本知识二概念1.常乳(原料乳) 产犊一周后至干奶期开场之前两周所产的乳。2. 异常乳在泌乳期中，由于生理、病例或其他因素的影响，乳的成分与性质发生变化。生理异常乳初乳产犊后一周之所分泌的乳末乳也称老乳，干奶期前两周所产的乳化学异常乳酒精阳性乳：与同体积的酒精68-72%混合，酪蛋白出现凝固现象。风味异常乳低成分乳病理异常乳乳房炎乳：由于外伤或者细菌感染，使乳房发生炎症，分泌的乳的成分和性质都发生变化特征：氯含量，乳糖含量氯糖值；球蛋白含量，酪蛋白含量，非脂乳固体；细菌、白血球和上皮细胞；pH 三、牛乳的组成水分：87.5-88.5%气体 5-8ml/100 ml总乳固体：包括脂

2、质 2.8-4.0% (3.4%)蛋白质 2.8-4.0% (3.2%)碳水化合物 4.6-4.9% (4.6%)其他牛乳中水分/乳固体=7：1乳是一种复杂的具有胶体特性的生物学分散体系1. 水分结合水：约占2-3%，以氢键和蛋白质的亲水基或和乳糖及*些盐类结合存在。结晶水：存在于结晶化合物中，当生产奶粉、炼乳以及乳糖等产品，乳糖含有一分子的结晶水。膨胀水：存在胶粒构造的亲水胶体。自由水：浓缩及喷粉时易除去的水。2. 乳蛋白质蛋白质占乳中含氮化合物的95%2.1. 酪蛋白 casein 定义牛乳含氮物中，在pH4.6沉淀的局部分类-casein：钙不溶性s1s5和钙可溶性-和-casein-c

3、asein：A1，A2，A3，B，C，D等 -casein-casein：不受凝乳酶的凝固作用，故凝固后留存在乳清中酪蛋白的物理特性结合蛋白，典型的含磷蛋白质P，0.8%)白色无味，形成乳白色乳状的主要成分相对密度，不溶于水，不溶于酒精等有机溶剂，可溶于碱在蛋白酶的作用下分解热稳定性高热凝固大于140/30min属于两性电解质NH3+RCOO-以酪蛋白酸钙-磷酸钙胶体颗粒形式存在于乳中球状直径30-300 nm，以80-120 nm居多数，数量5-151012个/ml牛乳胶粒所以能保持相对稳定的胶体悬浊液状态，与-酪蛋白的胶体保护作用分不开酪蛋白的化学特性酸凝固特性普通牛乳pH值大约6.6,以

4、酪蛋白酸钙的形式存在于乳中等电点 pH4.6 沉淀的酪蛋白不含钙，但在时酪蛋白就开场沉淀，钙尚未除去，因此加酸要充足金属离子凝固特性由于乳汁中钙和磷呈平衡状态存在，酪蛋白颗粒具有一定的稳定性，当参加氯化钙0.01mol/L时，破坏平衡状态，加热时发生凝固。酪蛋白对离子的敏感程度：钠、钾离子钙、镁离子铝离子。磷酸盐或柠檬酸盐钠、钾能与钙、镁形成未解离的络合物，降低钙、镁离子的有效浓度；同时释放钠、钾离子引起胶粒水合作用促进分散。酶凝固特性常用的酶：皱胃酶，胃蛋白酶，微生物凝乳酶，木瓜蛋白酶机理 s-酪蛋白、-酪蛋白和 -酪蛋白，前两者易受Ca2+影响形成沉淀，而后者不仅稳定，而且还具有抑制前者沉

5、淀的作用首先将 -酪蛋白分解为副 -酪蛋白；其次副 -酪蛋白及s-酪蛋白和-酪蛋白通过形成钙桥而凝固。2.2. 乳清蛋白定义：在pH4.6时，仍分散在乳清中的蛋白质其粒子水合能力强，具高度分散性，在乳中呈典型的高分子溶液，甚至在等电点时仍保持分散状态乳清蛋白特性不耐热，在生产要尽量加以保护在碱性条件下加热，发生氨基酸缩合反响，产物对人体肾脏有害在酸性条件下加热，溶解度较好，在含乳饮料中呈稳定状态用脱盐乳清粉来配制酸性含乳饮料3. 乳脂肪乳中脂肪组成乳脂肪甘油三酸酯类，占97-99%磷脂类，0.2%1.0%甾醇类，0.25%0.4%脂溶性维生素类乳脂肪以脂肪球的状态存在于乳浊液中，对牛乳风味起重

6、要的作用，直径围0.1-10 m,平均直径3-5 m乳脂肪的组成特点乳脂肪中含有20种左右的脂肪酸含低级碳14个以下挥发性脂肪酸达14%，其中水溶性挥发性脂肪酸达8.5%，其他油脂缺乏1%奶油熔点低，25-38，在口腔中可融化，质体较柔软乳中不饱和脂肪酸的复合体是由亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸所组成，为必需脂肪酸乳脂肪的化学特性易氧化脂肪与氧、光线、金属接触时，氧化产生哈败；工艺上，防止使用铜、铁设备和容器，应使用不锈钢设备易水解含低级脂肪酸比拟多，即使稍微水解也会产生带刺激性的酸败味水解起因于乳本身的解脂酶和外界污染的微生物酶乳脂肪球膜的构造组成：蛋白质、磷脂、高熔点甘油三酸酯、甾醇、维生素、

7、金属、酶类以及结合水骨架是卵磷脂-蛋白质络合物磷脂层疏水基向脂肪球中心，并吸附高熔点甘油三酸酯形成膜最层磷脂层夹着甾醇和维生素；磷脂层亲水基向外乳浆，结合蛋白质形成膜的外层，并结合水分子构成油水两相过渡。脂肪球的大小对乳制品加工的意义脂肪球的直径越大，上浮的速度就越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易别离出稀奶油。当脂肪球的直径接近1nm时，脂肪球根本不上浮。所以，生产中可将牛乳进展均质处理，得到长时间不分层的稳定产品。4. 乳糖乳糖占乳中碳水化合物总量的99.8%以上，在牛乳中约含4.5%，占干物质的38-39%是一种从乳腺分泌的特有的化合物，其他动植物组织中不含乳糖，是一种复原性双糖-含水乳糖

8、-无水乳糖-无水乳糖乳糖三种溶解度最初溶解度：-乳糖的溶解度最终溶解度：- ，-的比例到达平衡超溶解度：将乳糖饱和溶液冷却达过饱和状态，继续冷却，-无水乳糖结晶析出，-和-平衡被破坏，-向-转化，并再次析出-无水乳糖结晶至平衡。乳糖不耐乳糖被摄取后在胃中不消化，在小肠黏膜上皮细胞中的乳糖酶作用下被分解如果乳糖被直接注射于血管或皮下，则从尿中排出乳糖的消化力下降，导致腹胀、呕吐等乳糖不适症。5. 酶类来源乳腺，原生酶污染微生物的代产物蛋白酶种类非细菌性固有蛋白酶细菌性蛋白酶主体特性最适pH 8细菌性腐败环境80 ，10min失活乳酸菌分泌的蛋白酶，在干酪成熟中起主要作用脂酶脂肪水解酶，而非脂肪氧

9、化酶种类吸附在脂肪球膜间的膜脂酶末乳和乳粉炎症乳残存在于脱脂乳中与酪蛋白相结合的乳浆脂酶特性最适，最适稳定37灭活温度80。加工处理由于均质破坏脂肪球膜而增加了脂酶与乳脂肪的接触面，促进水解，故均质后应及时杀菌制造稀奶油时，灭酶杀菌温度在80-85 以上，防止脂酶分解脂肪产生游离脂肪酸导致苦味和哈败磷酸酶种类主要为碱性磷酸酶，吸附于脂肪球膜处少量酸性磷酸酶，存在于乳清中碱性磷酸酶特性最适pH值为7.67.863,30min或71-75,15-30s加热后钝可用于检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全过氧化氢酶来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多可判定牛乳是否为乳房炎

10、乳或其它异常乳经65/30min加热，过氧化氢酶的95会钝化；经75,20min加热，则100钝化过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分，是乳中固有的酶，其数量与细菌无关，促使过氧化氢氧化乳中的多元酚、芳香胺及*些化合物特性最适温度为25最适pH值是6.8钝化温度和时间大约为76/20min、77-78/5min、85/10s测定过氧化物酶的活性可以判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度复原酶乳中的微生物的代产物复原酶能使甲基蓝复原为无色。乳中的复原酶的量与微生物的污染程度成正相关，故可通过测定复原酶的活力来判断乳的新鲜程度。6.维生素牛乳含有几乎所有的维生素。脂溶性维生素A、D、E、K等干酪

11、，奶油水溶性的维生素B1、B2、B6、B12、C等乳清，脱脂乳局部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7. 无机物亦称为矿物质，是指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素，主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾、及微量元素等。含量为0.35-1.21%，平均为0.7%左右无机物存在形式钠的大局部是以氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐的离子状态存在。钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一局部呈胶体状态，另一局部呈溶解状态。磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。存在意义钙、磷等成分在营养上有重要意义盐类的构成及其状态对乳的物理化学性质有很大影响，加工时，盐类的平衡成为重要问题乳中*些金属尤其是铜和铁

12、促进贮藏的乳制品产生异常气味乳中其他成分有机酸：柠檬酸及微量乳酸、丙酮酸和马尿酸。柠檬酸含量0.07%0.40%，平均为0.18%对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中的稳定性均起重要作用，同时还是芳香成分丁二酮的前体。在酸败乳及发酵乳中，在乳酸菌的作用下，马尿酸可转化为苯甲酸。细胞成分白血球和一些乳房分泌组织的上皮细胞，也有少量红血球细胞含量的多少是衡量乳房安康状况及牛乳卫生质量的标志之一不超过50万个mL乳中其他成分气体新鲜牛乳中以CO2为最多，N2次之，O2最少牛乳在冷却过程中多使用外表冷却器，可除去不愉快气味，同时使乳中CO2减低，酸度下降1T五、牛乳的物理性质1. 色泽正常乳：脂肪球-

13、酪蛋白胶粒对日光的不规则反射散射，呈现白色；脂溶性胡萝卜素和叶黄素淡黄色；水溶性核黄素，存在于乳清中荧光性黄绿色。异常乳红色炎症；黄色初乳浓稠；变红、变蓝细菌污染乳折射率为=1.3441.348，此值与乳固体的含量有比例关系，由此可判定牛乳是否掺水2. 滋味与风味正常乳香味：含有挥发性脂肪酸及其他挥发性物质构成正常口感：脂肪球-酪蛋白胶粒，柔和醇厚滋味： Na+、CL-咸味，Mg+、Ca+苦味，柠檬酸-、PO4-酸味，乳糖甜味异常乳香味弱：热处理过牛粪味、饲料味、金属味、焦糖味3. 比重相对密度15时，正常乳的平均比重为1.032，脱脂乳为1.037乳的相对密度在挤乳后1h最低，后逐渐上升由于

14、气体的逸散、蛋白质的水合作用及脂肪的凝固使容积发生变化的结果不宜在挤乳后立即测试比重检验用语：比重32度即1.0324. 热力学性质冰点一般为-0.525-0.565，平均为-0.540乳糖和盐类是导致冰点下降的主要因素正常的牛乳其乳糖及盐类的含量变化很小，可根据冰点变动用以下公式来推算掺水量W=T-T*100-TS/T，式中W掺水量%；T正常乳冰点；T被检乳冰点；TS被检验乳的乳固体百分含量；每掺水10%，冰点约上升0.054摄氏度酸败的牛乳其冰点会降低，所以测定冰点必须要求牛乳的酸度在20T 以。沸点101.33kPa(1个大气压)下为100.55乳的沸点受其固形物含量影响，浓缩到原体积一

15、半时，沸点上升到101.05比热kJ(kg.K)牛乳的比热为其所含各成分之比的总和，即3.89乳蛋白2.09，乳脂肪2.09，乳糖1.25，盐类2.93，水4.187在乳品生产过程中常用于加热量和致冷量计算5. 电学性质导电率：Na+，CL-乳糖导电率一般在0.003-0.005 S/m超过0.006 S/m即为异常乳乳房炎乳氯糖值高，掺杂电解质脂肪阻碍离子运动，脱脂乳全乳氧化复原电势：Vb2、Vc、Ve、酶、微生物代产物、溶解态氧Eh ：高价金属离子Eh ：加热；微生物污染6. 外表力20时为0.040.06N/cm鉴别乳中是否混入其他添加物升温，外表力；含脂率，外表力；均质处理，脂肪球外表

16、积，外表力；脂肪经脂酶水解，外表力；7. 粘度20 时牛乳的粘度为0.0015-0.0002 Pas与温度成反比影响粘度的因素：酪蛋白脂肪白蛋白过粘，变稠；粘度缺乏，脂肪上浮，糖沉淀。8. 酸度单位：洁尔涅尔度(T)T的定义(滴定酸度)：以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗的0.1mol/L NaOH溶液的毫升数正常乳的酸度通常为16-18 T总酸度自然酸度16-18 T 发酵酸度：乳糖+微生物乳酸其他表征乳酸度% = OT0.009(0.1mol/L的NaOH)毫升数0.009/滴定乳样的克数 100%pH值：真实酸度，氢离子浓度指数正常牛乳：初乳、酸败乳：6.8末乳：7六、热处理对乳性质

17、的影响1. 拉姆斯盾现象奶皮子现象：牛乳在40以上加热时，液面形成薄膜机理：外表水分蒸发，局部浓缩，Ca2+浓度上升，导致胶体凝结组成：70%以上脂肪，20-25%蛋白质乳蛋白居多可搅拌预防2.非酶褐变美拉德反响：羰复原糖类氨氨基酸和蛋白质反响，碱性条件下更易发生焦糖化反响：乳糖在高温下焦糖化而形成褐变，温度和pH越高，褐变越严重。0.01%的游离半胱氨酸可抑制3. 形成乳石加热面局部高温 Ca3PO42晶核沉淀蛋白质、脂肪、矿物质降低传热效率，影响杀菌效果，造成乳固体损失4.蛋白质热变性酪蛋白100 左右不易变性。经过63-100 加热处理后，再酸凝或酶凝时，凝块明显软而细腻与生乳凝块相比，

18、含水量高，且凝块缓慢，对干酪制作意义重大。乳清蛋白质热稳定性：-乳白蛋白(96 )-乳球蛋白(90 )血清白蛋白(74 )免疫球蛋白(70 )；-乳球蛋白：30 时，为单体-SH强复原性，抗氧化，牛乳适度加热，有利于保存；加热，H2S溢出，蒸煮味乳的验收和预处理一. 原料乳的验收1. 生乳GB 193012010从符合国家有关要求的安康奶畜乳房中挤出的无任何成分改变的常乳。初乳、末乳、应用抗生素期间和休药期间的乳汁、变质乳不应用作生乳。代替鲜乳的概念，非即食的生乳。3. 检测验收感官：嗅觉、味觉、外观、尘埃等的鉴定理化检验酒精检验：酸度、盐类平衡不良乳、初乳、末乳及细菌作用产生凝乳酶的乳和乳房

19、炎乳等滴定酸度比重测定成分检测：含脂率乳蛋白、乳糖及总干物质卫生指标检验过称二、原料乳的预处理1. 过滤及净化目的：去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量过滤：常压、减压和加压；粗纱布，金属网，人造纤维净化：离心净乳机大型工厂：自动排渣净乳机和三用净乳、别离和标准化别离机2. 原料乳的冷却目的：抑制细菌的繁殖，保持新鲜度当天加工，冷却到5-10；第二天加工4 以下牛乳微生物变化过程可分为四个阶段：抗菌期：抗菌期长短与温度有关混合微生物期：pH下降酵母和霉菌期：耐渗透压微生物生长冷却的要求短期贮存：510长期贮存：5以下，最好23冷却方法：板式热交换器3. 原料乳的贮存一般工厂的贮奶量不小于一天的

20、处理量贮奶罐要有冷却保温装置，24h升温不超过23，脂肪含量变化在0.1%以下；三、原料乳的标准化调整原料乳中的脂肪含量F，使乳制品中的脂肪含量和非脂乳固体含量SNF保持一定的比例关系第四节 巴氏杀菌乳和灭菌乳的加工概念及分类1.巴氏杀菌乳的相关概念杀菌：通过加热杀灭牛乳中的所有病原菌，抑制其他微生物的生长繁殖，并不破坏牛乳的风味和营养价值的加热处理方法。巴氏杀菌国际乳品联合会：通过热处理尽可能地将牛乳的病原性微生物的危害降至最低，同时保证制品中化学、物理和感官的变化最小。巴氏杀菌乳GB19645-2010：仅以生牛羊乳为原料，经过巴氏杀菌等工艺制得的产品。其他名称：巴氏消毒乳，市乳2. 灭菌

21、乳的相关概念灭菌：通过加热杀灭牛乳中所有微生物，以增加保存性的加热处理方法3. 分类按杀菌方式分低温长时(LTLT)杀菌乳(保温杀菌乳):62-65 & 30min。 高温短时(HTST)杀菌乳：72-75 & 15s;75-85 & 15-20s。超高温灭菌乳：135-140 & 4-15s保持灭菌乳：110-120 & 15-30 min二、巴氏杀菌乳的生产标准化含脂率：3.0%4.0%；全脂乳固体：11.5%13.0%；非脂乳固体：8.5%9.1%2. 均质指通过均质机的强力机械作用将乳中的脂肪球破碎，使其粒径变小的过程。目的防止脂肪上浮并改善消毒乳风味促进乳脂肪和乳蛋白的消化吸收原理：

22、剪切离心、冲击和爆炸作用高压和空化作用超声波，使脂肪球破碎。均质机及其工作原理由一个高压泵和均质阀组成。在一个适合的均质压力下，料液通过窄小的均质伐阀而获得很高的速度，这导致了剧烈的湍流，形成的小涡流中产生了较高的料液流速梯度引起压力波动，这会打散许多颗粒，尤其是液滴高压均质的影响条件 60-65，14-21MPa3.巴氏杀菌主要菌：80%乳酸菌，20%杂菌包括腐败菌总体上，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。巴氏杀菌乳中乳酸菌、酵母、霉菌及一局部耐热性芽孢菌并未被全部杀死，因此并非无菌。LTL

23、T 62-65 & 30min 特点蒸煮味设备简单处理量小，连续性差杀菌设备：冷热缸，配备板式热交换器HTST 72-75 & 15s，或75-85 & 15-20s 特点与LTLT比拟处理量大连续性和自动化程度高对牛乳品质影响小可进展CIP清洗杀菌设备：板式杀菌器超巴氏杀菌125-138 & 2-4s 又称较长保质期奶ESL，采用高于巴氏杀菌受热强度的杀菌处理，并且经非无菌状态下灌装所得的 。受热程度超过巴氏杀菌，对牛奶成分和风味的损害超过UHT4.冷却杀菌后的牛乳应立即冷却至4 以下LTLT杀菌乳采用板式冷却器HTST杀菌乳在板式杀菌器的换热段，与刚输入的稳定在10 以下的原料乳进展热交换

24、预冷，再用冰水冷却至4 以下三、灭菌乳的生产2. 灭菌原理微生物限量无菌：处于没有活体细胞存在或所有活体细胞已被杀死的状态下。商业无菌：产品处于无致病微生物；无微生物毒素；以及在正常的贮存和运输的条件下，微生物不发生增殖的状态。 UHT灭菌的根本原理微生物热致死的根本原理最大限度地保持原有的风味及品质UHT的处理对象选择芽孢绝大局部的需氧芽孢、局部厌氧芽孢和耐热菌芽孢较耐热，其中嗜热脂肪芽孢杆菌最耐热D值：活菌数下降90%或一个数量级所需的时间嗜热菌芽孢不易在UHT中失活，但绝大多数嗜热菌在20-30 下停顿生长，即室温下不会出芽繁殖引起腐败温度对芽孢致死的影响温度上升10 ，杀死芽孢的速率增

25、加约11倍温度对美拉德褐变的影响褐变程度：温度，时间温度上升10 ，褐变速率增加不到3倍与相应的杀菌效率不成正比温度对杀菌和褐变效应比值的影响当温度135 时，比值急剧上升温度140 时，比值2000温度150 时，比值5000结论：牛乳在135 时加热数秒，可成为褐变程度很小的灭菌产品，且牛乳的感官和营养品质变化不大3. UHT灭菌：直接加热，间接加热直接蒸汽喷射杀菌原理：将蒸汽喷射到牛乳中，使牛乳迅速升温到140 ，然后通过真空罐瞬间冷却至80 。直接混注式杀菌原理：将牛乳直接喷入过热蒸汽加热设备中，由蒸汽瞬间加热到杀菌温度完成杀菌过程。板式超高温灭菌设备的核心部件就是板式换热器，它由许多

26、冲压成型的不锈钢薄板叠压组合而成。板式换热器的特点优点传热效率高构造紧凑，设备占地面积小适宜于热敏性物料的杀菌有较大的适应性操作平安、卫生，容易清洗节约热能缺点由于传热板之间的密封圈构造，使板式换热器承压较低，杀菌温度受限密封圈亦脱落、变形、老化，造成运行本钱增高。管式超高温灭菌以同心套管中的管作为传热元件的换热器 套管式换热器的特点优点构造简单，传热面积增减自如 传热效能高适用围广缺点占地面积大传热金属能耗多检修、清洗和拆卸麻烦无菌包装系指用蒸汽、热风或化学试剂将包装材料灭菌后，再以蒸汽、热风或无菌空气等形成正压环境，在防止细菌污染的条件下进展的灭菌乳包装。4. 保持灭菌瓶装灭菌乳间歇灭菌

27、工艺75-77预热 均质 包装110-120 & 30min装备杀菌锅：立式，卧式，盘旋式特点：易产生褐变和焦糖味适于小规模生产劳动量大连续灭菌水压式灭菌机预热塔 70-80 蒸汽灭菌塔116-120 & 15-20 min 预冷塔65-70 冷却塔 15-20 四、灭菌乳的质量控制1.微生物学方法UHT灭菌乳中可能残存*些高度耐热的芽孢杀菌效率以杀菌前后芽孢数比的对数表示2.物理化学方法风味：与溶氧量及贮存温度密切相关。色泽：美拉德褐变；乳清蛋白变性造成白浊脂肪上浮：均质处理改善第六节 酸乳的加工一、酸乳的概念及分类1. 概念GB19302-2003以牛 (羊)乳或复原乳为主原料，经杀菌、发

28、酵、搅拌或不搅拌，添加或不添加其他成分制成的纯酸乳和风味酸乳。是指在添加或不添加乳粉或脱脂乳粉的乳中，由于保加利亚杆菌和嗜热链球菌的作用进展乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量相应的活菌。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。2. 分类2.1 按成品的组织状态分类凝固型酸奶其发酵过程在包装容器中进展，从而使成品因发酵而保存其凝乳状态。 搅拌型酸奶发酵后的凝乳在灌装前搅拌成粘稠状组织状态。 2.2 按成分分类GB19302- 2003纯酸乳以乳或复原乳为原料，经脱脂、局部脱脂或不脱脂制成的产品。风味酸乳用80%以上乳或复原乳为主料，经脱脂、局部脱脂或不脱脂，添加食糖、

29、天然果料、调味剂等辅料制成的产品。包括：加糖酸乳、调味酸乳和果料酸乳等2.4 按发酵作用的特点分类乳酸发酵酸性发酵乳利用乳酸菌进展发酵，分解乳糖产生乳酸，并赋予酸乳独特风味酒精发酵醇性发酵乳利用乳酸菌和酵母菌共同发酵，代产物既有乳酸又有乙醇，具有显著的乙醇风味，亦称乳酒。二、菌种及发酵剂1. 菌种根本菌种嗜热链球菌和保加利亚杆菌追加菌种提高保健作用，追加嗜酸乳杆菌和双歧杆菌等功能菌，增加这些菌在肠道的定殖能力。添加能合成维生素的特殊菌，特别是合成B族的乳酸菌如合成VB12的氏丙酸杆菌，能合成VB12和VB2的明串珠菌，能合成烟酸、Vc、 VB12的嗜酸乳杆菌等。改善产品的风味，添加双乙酰乳链球

30、菌或明串珠菌等产香菌。改善产品的硬度，添加能产生粘性物质的乳链球菌变种。增强对生长阻碍物质特别是青霉素抗性，添加乳酸片球菌。嗜热链球菌革兰氏阳性菌，微需氧菌群m，成对或形成长链45乳中为短链，30 时多数呈双球菌高酸度乳中变长链，液体培养基中易形成链状生理特性最适温度40-45 ，最低生长温度20 ，最高生长温度50 ，10 和55 下不能生长最适pH 6.5对抗生素非常敏感最适宜的生长培养基是乳，并在乳中形成荚膜和粘质物不发酵麦芽糖保加利亚乳杆菌形态单杆或双杆菌，m4-6m22乳中为长的纤维状菌，50 停顿生长生理特性最适温度40-43 ，最低生长温度22 ，最高生长温度52.5 最适pH5

31、.5较嗜热链球菌耐抗生素嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的共生特性共生：两种微生物混合培养比分别单独培养时生长的好的现象组合发酵，乳的凝固需2-3h；单一发酵需数小时或更长时间保加利亚乳杆菌从酪蛋白中游离出多种氨基酸，促进嗜热链球菌生长；嗜热链球菌随酸度的增加，生长减缓。嗜热链球菌产生甲酸促进保加利亚乳杆菌生长。UHT乳中能保持两种菌的最正确比率，嗜:保=1:1-2:12. 发酵剂2.1 概念指生产酸乳制品、乳酸菌制剂、干酪以及奶油等所用的特定微生物培养物。2.2 乳酸菌发酵剂的四个阶段乳酸菌纯培养物商业菌株：主要接种在脱脂乳、乳清、肉汤等培养基中使其繁殖冷冻枯燥来保存菌种。母发酵剂：乳酸菌纯培养物

32、用脱脂乳或其它培养基溶解活化，接代培养来扩大制备的发酵剂。中间发酵剂：母发酵剂的量还缺乏以满足生产工作发酵剂的要求，经12步逐级扩大培养，这个中间过程的发酵剂为中间发酵剂。生产发酵剂工作发酵剂：直接用于生产的发酵剂。应在密闭容器或易于清洗的不锈钢制备。2.3 菌种作用乳酸发酵：使乳糖转变成乳酸，同时分解柠檬酸而生成微量的乙酸，使pH值降低，形成凝固和酸味，防止杂菌污染。产生风味：以明串珠菌属为主的微生物包括一局部链球菌和杆菌，分解柠檬酸生成丁二酮、3-羟基丙酮、丁二醇等化合物和微量的挥发酸、酒精、乙醛等。其中以丁二酮对风味的奉献最大。蛋白分解：发酵剂的蛋白质分解作用随菌种而异，通常随着乳酸发酵

33、的进展，促进了酶的作用，增加了蛋白质的分解。产生抗菌素：乳酸链球菌和乳油链球菌中的个别菌株，能产生乳酸链球菌素和乳油链球菌素，可防止杂菌和酪酸菌的污染。2.4 发酵剂的制备培养基的选择：选用脱脂乳或复原乳全乳固体含量10%12%。发酵剂的培养基最好与成品乳的原料一样。培养基的制备：需消除杂菌和破坏阻碍乳酸菌发酵的物质。常采用121高压灭菌1520min，然后迅速冷却至发酵剂最适生长温度。菌种的选择：对菌种发育的最适温度、耐热性、产酸及产香能力等做综合性选择，考虑菌种间的共生作用，使之在生长繁殖中相互得益。接种量：随培养基量、菌的种类和活力、培养时间和温度等而异脱脂乳1%3%，工作发酵剂1%5%

34、。培养时间和温度：取决于微生物的种类、活力、产酸力、产香程度和凝结状态。发酵剂的冷却与保存：到达培养要求后，立即冷却并存放于05冷藏库中。发酵剂在保存中其活力随保存温度、培养基的pH等而变化。三、凝固型酸乳的生产工艺3. 原料乳选用符合质量要求的新鲜乳、脱脂乳或再制乳为原料鲜乳总固形物含量11.5%，非脂乳固形物含量8.5%，否则影响蛋白质的胶凝作用不得含有抗生素或残留有效氯等杀菌剂抑制乳酸菌的生长不得使用患有乳房炎的乳牛分泌的乳乳房炎乳影响乳的风味和蛋白质的凝乳能力4. 配料加糖：原料乳加热到50 左右，参加蔗糖，继续升温至65 ，用泵循环进展过滤与净化加乳粉：固形物强化，添加量一般为2%5

35、. 预热、均质55-65 预热6. 杀菌、冷却杀菌：90 ,5min；85 ,30min；135 ,2-3s冷却：43-45 杀菌目的杀死所有致病菌和绝大多数杂菌以保证食用平安，为乳酸菌创造一个有利于生长繁殖的外部条件；使乳中酶的活力钝化和抑菌物质失活；使乳清蛋白变性，改善牛乳作为乳酸菌生长培养基的性能；提高乳中蛋白质与水的亲和力，改善酸奶的稠度。7. 接种7.1 接种量最低接种量：0.5-1.0%产酸不稳定，易受到抑制易形成对菌种不良的生长环境乳酸杆菌得不到足够的生长最高接种量：5%酸度过高大量发酵剂导致最终产品的组织形态缺陷导致产品香味缺陷对发酵剂的需求量大7.2 最适接种量：1-4%一般

36、2%确定依据培养时间和温度发酵剂的产酸能力产品的冷却速度乳的质量7.3 接种前准备充分搅拌发酵剂，破坏凝乳块使菌体游离出来发酵剂用灭菌纱布过滤，将凝乳充分打散，用原料乳或少量灭菌水稀释接种7.4 无菌操作接种是造成酸奶受微生物污染的主要环节之一，为防止霉菌、酵母、噬菌体和其它有害微生物的污染，必须实行无菌操作方式8. 灌装在灌装前需对容器进展蒸汽灭菌，并要保持灌装室接近无菌状态充填工序的时间要尽量缩短，防止温度下降，培养时间延长9. 发酵温度40-43 发酵终点：从接近发酵终点起到开场超过发酵终点止的这段时间。确定过早：组织软嫩、风味差确定过完：酸度高、乳清析出多，风味差确定方法抽样测酸度，6

37、5-70 oT一样条件下参考前几班发酵时间流动性变差，且有细小颗粒出现每隔半小时抽查一次pH、滴定酸度、肌酸和乙醛试验10. 冷却到达发酵终点的酸乳需进展迅速冷却有效地抑制乳酸菌的生长，降低酶活力，防止产酸过度使酸乳逐渐凝固成白玉般的组织状态；降低和稳定脂肪上浮和乳清析出的速度延长酸乳的保存期使酸乳产生一种食后清凉可口的味感直接冷却：冷却室10 +冷库2-7 特点：时间短，易控制预冷却：42-43 下培养到pH 5.2-5.3；降温至35-38 后培养到pH4.7特点：时间长，产品组织状态和风味较好11. 后熟在2-7 下冷藏，可以促进香味物质的产生，改善酸乳的硬度产生香味物质的顶峰期一般是在

38、制作完成之后的第4h。酸乳的良好风味是多种风味物质相互平横的结果，一般12-24h完成影响后熟的因素：开场冷却的pH、进展冷却的技术、发酵剂的活性。12. 质量问题及控制措施12.1 凝固性差一般牛乳在接种乳酸菌后，在适宜的温度下发酵2.54.0h便会凝固，外表光滑，质地细腻。但酸乳有时会出现凝固性差或不凝固现象，粘性很差，出现乳清别离。原料乳品质导致凝固性差抗生素和防腐剂抑制乳酸菌生长青霉素0.01IU/ml乳房炎症乳白血球含量高，吞噬乳酸菌掺假碱性物质中和乳酸，增加pH掺水降低干物质含量发酵温度和时间导致凝固性差假设发酵温度低于最适温度，乳酸菌活力下降，凝乳能力降低，使酸乳凝固性降低。发酵

39、时间掌握不当，也会造成酸乳凝固性降低。发酵室温度不均匀也是造成酸乳凝固性降低的原因之一。噬菌体污染导致凝乳性差发酵剂噬菌体污染也是造成发酵缓慢，凝固不完全的原因之一。可通过发酵活力降低，产酸缓慢来判断。采用经常更换发酵剂的方法加以控制。由于噬菌体对细菌的选择作用，两种以上菌种混合使用也可防止使用单一菌种因噬菌体污染而使发酵终止的弊端。加糖量导致凝乳性差参加适量的蔗糖5-8%可使产品产生良好的风味，凝块细腻光滑，提高粘度，并有利于乳酸菌产酸量的提高。假设添加量过大会产生高渗透压，抑制了乳酸菌的生长繁殖，造成乳酸菌脱水死亡，相应活力下降，使牛乳不能很好凝固。加糖应均匀，防止局部糖浓度过高而影响正常

40、发酵。12.2 乳清析出原料乳热处理不当导致乳清析出热处理温度偏低或时间不够，乳清蛋白变性程度低变性乳清蛋白可与酪蛋白形成复合物，能容纳更多的水分，并且具有最小的脱水收缩作用。要保证酸乳吸收大量水分和不发生脱水收缩作用，至少使75%的乳清蛋白变性热处理条件85、2030min或95、510minUHT加热135150、24s处理虽能到达灭菌效果，但不能导致75%的乳清蛋白变性发酵时间不当导致乳清析出发酵时间过长，乳酸菌继续生长繁殖，产酸量不断增加。酸性的增强破坏了原来已形成的胶体构造，使其容纳的水分游离出来形成乳清析出。发酵时间过短，乳蛋白质的胶体构造还未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，也会

41、形成乳清析出。其他因素导致乳清析出原料乳中总干物质含量低酸乳凝胶机械振动发酵剂加量过大乳中钙盐缺乏乳中添加适量的氯化钙既可减少乳清析出，又可赋于酸乳一定的硬度。12.3 风味不良无芳香味主要由于菌种选择及操作工艺不当所引起。正常的酸乳生产应保证两种以上的菌种混合使用并选择适宜的比例，任何一方占优势均会导致产香缺乏，风味变劣。高温短时发酵和固体含量缺乏也是造成芳香味缺乏的因素。芳香味主要来自发酵剂酶分解柠檬酸产生的丁二酮物质。所以原料乳中应保证足够的柠檬酸含量。不洁味主要由发酵剂或发酵过程中污染杂菌引起。污染丁酸菌可使产品带刺鼻怪味污染酵母菌不仅产生不良风味，还会影响酸乳的组织状态，使酸乳产生气

42、泡应注意器具的清洗消毒，且严格保证卫生条件，同时应考虑更换发酵剂。酸乳的酸甜度发酵过度、冷藏时温度偏高和加糖量较低等会使酸乳偏酸发酵缺乏或加糖过高又会导致酸乳偏甜原料乳饲料臭、牛体臭、氧化臭味及由于过度热处理或添加了风味不良的炼乳或乳粉等12.4 外表有霉菌生长酸乳贮藏时间过长或温度过高时，往往会在外表出现有霉菌。黑色斑点易被发觉，而白色霉菌则不易被注意。误食后，轻者有腹胀感觉，重者引起腹痛下泻12.5 口感差优质酸乳柔嫩、细腻，清香可口。但有些酸乳口感粗糙，有砂状感。采用了劣质的奶粉生产温度过高，蛋白质变性奶粉存时吸湿潮解，有细小的颗粒存在，不能很好的复原四、搅拌型酸乳的生产工艺1. 概念指

43、加工工艺上具有以下特点的产品：经过处理的原料乳接种发酵剂以后，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的产品。3. 配料生乳10kg+8%蔗糖+2%奶粉+3%菌种稳定剂果胶、琼脂、CMC等0.1%0.5%CaCl2，其参加量为0.02%0.04%4. 发酵后冷却目的：快速抑制细菌的生长和酶的活性，以防止发酵过程产酸过度及搅拌时脱水。酸乳完全凝固pH值4.64.7时开场冷却，冷却过程应稳定进展。冷却过快将造成凝块收缩迅速，导致乳清别离冷却过慢则会造成产品过酸和添加果料的脱色。冷却的四个阶段温度从40-45降至35-38。为了有效而迅速地使细菌增殖递减，可适当加强冷却强度

44、。细菌因处于对数增殖期，所以对环境的变化特别敏感。添加冷却的或深度冷却的果蔬等原料，有助于加速槽的冷却效果。温度从3538降至1920。该阶段冷却的目的是阻止乳酸菌生长。一般乳酸杆菌比链球菌对冷却敏感，但在酸度达100112.5oT时，链球菌也会受抑制。乳酸发酵速度减慢，温度从1920降至1012。贮藏温度下的冷却，即温度从1012降低至5，该阶段可有效地抑制酸度的上升和酶的活性。5. 搅拌破乳通过机械力破坏凝胶体，使凝胶体的粒子直径到达0.010.4mm，并使酸乳的硬度和粘度及组织状态发生变化。适度搅拌：凝乳稳定，保水性增强搅拌过激：降低酸乳粘度，混入空气导致分层凝乳的保水能力保水能力由凝乳

45、微粒的外表积与凝乳微粒的重量之比决定，比值越高粘度越大凝固型酸乳中水的存在状态水存在于酪蛋白凝聚的网络构造中产酸过度或凝乳受震动导致水从网络构造中析出造成乳清析出现象变性乳清蛋白具有膨润作用，赋予蛋白质网状构造强的持水性搅拌凝固型酸乳中水的存在状态搅拌导致网状构造中水分散出，乳清别离相的转变：凝胶中分散着水水中分散着凝胶破乳搅拌方法凝胶体层滑法 ：借助薄板或粗细适当的金属丝制的筛子，使凝乳体滑动。凝胶体搅拌法机械搅拌法：叶片搅拌器具有较大的构件和外表积，转速慢，适合于凝胶体的搅拌；螺旋桨搅拌器每分钟转速较高，适合搅拌较大量的液体；涡轮搅拌器是在运转中形成放射形液流的高速搅拌器，也是制造液体酸乳

46、常用的搅拌器。手动搅拌是在凝胶构造上，采用损伤最小的手动搅拌可得到较高的粘度。手动搅拌一般用于小规模生产。6. 混合灌装果蔬、果酱和各种类型的调香物质等可在酸乳自缓冲罐到包装机的输送过程中参加，果蔬混合装置固定在生产线上，计量泵与酸乳给料泵同步运转，保证酸乳与果蔬混合均匀。一般发酵罐用螺旋浆搅拌器搅拌即可混合均匀。7. 冷却、后熟将灌装好的酸乳于冷库中07冷藏24h进展后熟，进一步促进芳香物质的产生和改善粘稠度。6. 搅拌型酸乳质量控制6.1 乳清别离或外观不均匀酸凝乳搅拌速度过快搅拌温度不适干物质含量缺乏6.2 风味缺陷缺乏发酵乳的芳香味：调整球菌与杆菌的比例，增加产香菌种，增加总乳固体含量

47、，添加柠檬酸盐等。酸度不当：控制发酵程度及搅拌温度，抑制后发酵产酸。酸度过低则需要加强发酵过程产酸，消除乳中存在的抑菌物质，防止噬菌体污染发酵剂。不自然的风味：香精选择不当或假设处理不当造成果蔬料变质、变味而引起的不良风味。6.3 粘稠度缺陷发粘：造成原因是受产黏液菌污染，应防止在过低温度下发酵。稀薄：可通过增加牛乳蛋白质含量，防止提前进展搅拌，适当增加稳定剂用量的方法来预防。分层：产品发生分层，有时上部是凝乳体，下部是乳清，有时中连续层，防止方法是防止混入空气，防止强烈搅拌，增加总干物质含量。砂体：酸乳从组织外观上有许多砂状颗粒存在，不细腻。在制作搅拌型酸乳时，应选择适宜的发酵温度，采用适当

48、均质条件，防止原料乳受热过度，采用优质乳粉，防止干物质过多和较高温度下的搅拌。第五节乳粉的加工一、概述1.概念乳粉：用冷冻或加热的方法，除去乳中几乎全部的水分，枯燥后而成粉末。2.目的降低水分含量,重量轻、体积小，贮运方便；保存营养素抑制微生物生长，延长贮藏期。3.分类根据加工原料和加工工艺分全脂乳粉：以新鲜牛乳直接加工而成，脂肪含量高易被氧化，在室温可保藏三个月。脱脂乳粉：新鲜牛乳除去绝大局部脂肪后加工而成，可室温保藏1年以上。速溶乳粉：对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。配方乳粉：对不同的人群具有一定的生理调节功能。加糖乳粉：添加一定量蔗糖或乳糖。其他乳粉：冰淇淋粉；奶油粉；麦精

49、乳粉；乳清粉；酪乳粉 二、全脂乳粉生产工艺2.预热杀菌杀死病原菌钝化酶类为浓缩提供热能；减少蛋白质热变性提高溶解性3.加糖预热时加糖20%4.浓缩浓缩为原体积的1/4左右，使乳固体由10%提高到4050%，浓度达13OBe，相对密度。4.1 真空浓缩的目的优点经济效益好，本钱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；喷雾枯燥室每蒸发1 kg水分，需要2.5-3.0kg加热蒸汽浓缩后乳粉粒子粗大，有良好的分散性和冲调性真空浓缩可改善乳粉的保藏性浓缩后，乳粉颗粒致密，密度大对包装有利4.2 真空浓缩设备夹套搅拌型循环型薄膜型4.2 真空浓缩的原理4.4 影响浓缩的因素进料量加热器总加热面积