大學乳制品的常規(guī)加工處理

1、會計學1大學乳制品的常規(guī)加工處理大學乳制品的常規(guī)加工處理一、乳分離目的、原理及方法一、乳分離目的、原理及方法1、乳分離的目的、乳分離的目的在乳制品生產(chǎn)中主要采用離心離心的方法對乳進行分離，其目的是：得到稀奶油（cream），制作奶油（butter）。去除乳中雜質(zhì)和體細胞。2、乳分離的原理、乳分離的原理乳的分離主要利用乳脂肪、非脂乳固體、雜質(zhì)密度的不同，用重力或離心力作用使其分離。一般牛乳脂肪的密度為0.93，脫脂乳的相對密度為1.043，牛乳在靜置時由于重力作用，脂肪球會上浮，上層主要是脂肪，中層為脫脂乳，下層為固體雜質(zhì)。乳經(jīng)分離后，上層為稀奶油（cream ），主要成分是脂肪，可直接食用，也

2、可用于加工奶油、冰淇淋。下層為脫脂乳（skim ），可用于生產(chǎn)脫脂乳粉、干酪素、酸乳等。3、乳的分離方法、乳的分離方法（1）靜置法沒有分離機之前，采用將牛乳倒入深罐中，靜置于低溫的地方24-36h，使乳分離成表面含脂率15-20%的稀奶油。但分離時間長，脂肪分離不徹底，損失較大。（2）離心法采用牛乳分離機，利用離心力使乳中的脂肪與蛋白質(zhì)分離。4、影響牛乳分離的因素、影響牛乳分離的因素v=R2(p-f)d2/18p 分離機轉(zhuǎn)數(shù)：轉(zhuǎn)數(shù)越高，奮力效果越好，但由于制造工藝的原因，一般4000-6000rpm。 牛乳溫度：溫度主要是對乳黏度的影響，降低黏度有利于分離，另外，溫度提高使乳的相對密度降低，脂

3、肪與脫脂乳比較密度降低較大，因此使密度差變大，利于分離。 乳中雜質(zhì)的含量：雜質(zhì)含量高時，分離機內(nèi)壁容易污染堵塞，使分離機有效半徑降低。 脂肪球直徑：脂肪球越大，越容易分離。 乳的流量：乳的流量小，乳在分離機內(nèi)停留時間長，分離效果好，但生產(chǎn)效率低。二、離心除菌二、離心除菌細菌特別是芽孢芽孢可以通過專門設(shè)計的離心機即除菌機，在高離心力和高溫下分離除去。在73左右時，處理兩次會使菌數(shù)減少三個數(shù)量級，得到芽孢數(shù)量很少的乳，但有少部分乳固體進入雜質(zhì)中，為了降低費用，對排除的雜質(zhì)經(jīng)常采用殺菌再加入到乳中。該除菌機已被用來減少干酪原料乳中丁酸梭狀芽孢桿菌的芽孢數(shù)量，建議這種方法也用于清除UHT奶巴氏殺菌乳及

4、飲料中的蠟樣芽孢桿菌的芽孢。第二節(jié)第二節(jié) 乳的標準化乳的標準化原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)的含量隨乳牛品種、地區(qū)、季節(jié)和飼養(yǎng)管理等因素不同而有較大的差別。因此，必須調(diào)整原料乳中脂肪和無脂干物質(zhì)之間的比例關(guān)系，使其符合制品的要求。一般把該過程稱為原料乳標準化。如果原料乳中脂肪含量不足時，應添加稀奶油或分離一部分脫脂乳，當原料乳中脂肪含量過高時,則可添加脫脂乳或提取一部分稀奶油。一、標準化的原理一、標準化的原理乳制品中脂肪與無脂干物質(zhì)間的比值取決于標準化后乳中脂肪與無脂干物質(zhì)之間的比值，而標準化后乳中的脂肪與無脂干物質(zhì)之間的比值取決于原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)之間的比例。若原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)之間的

5、比值不符合要求，則對其進行調(diào)整，使其比值符合要求。二、標準化方法二、標準化方法若設(shè)： F原料乳中的含脂率(%)； SNF原料乳中無脂干物質(zhì)含量(%)；F1標準化后乳中的含脂率(%)； SNF1標準化后乳中無脂干物質(zhì)含量(%)； F2乳制品中的含脂率(%)；SNF2乳制品中無脂干物質(zhì)含量(%)。則：F1/SNF1=F2/SNF2=R在生產(chǎn)上通常用比較簡便的皮爾遜法進行計算,其原理是設(shè)原料中的含脂率為p%，脫脂乳或稀奶油的含脂率為q%，按比例混合后乳(標準化乳)的含脂率為r，原料乳的數(shù)量為X，脫脂乳或稀奶油量Y 時，原料乳和稀奶油(或脫脂乳)的脂肪總量等于混合乳的脂肪總量，對脂肪進行物料衡算，則形

6、成下列關(guān)系式：pX+qY=r(X+Y) 則X(p-r)=Y(r-q)，或X/Y=（r-q）/（p-r）qr時，添加脫脂乳qr，pr，需添加脫脂乳X=1000，q=0.2%X/Y= （r-q）/（p-r）代入數(shù)據(jù)：1000/Y=（3.2-0.2）/（3.5-3.2）Y=100kg，需添加脫脂乳100kg第三節(jié)第三節(jié) 乳的均質(zhì)乳的均質(zhì)一、均質(zhì)的目的一、均質(zhì)的目的防止脂肪上浮或其它成分沉淀而造成的分層。為了做到這一點，脂肪球的大小應被大幅度地降低到1m。均質(zhì)能減少酪蛋白在酸性條件下的凝膠沉淀。提高微粒聚集物的穩(wěn)定性，通過均質(zhì)脂肪球的直徑減小使表面積增大增加了脂肪球的穩(wěn)定性。此外，微粒聚沉尤其在稀奶油

7、層中易發(fā)生，經(jīng)均質(zhì)過的制品中形成的微粒聚沉非常緩慢。獲得要求的流變性質(zhì)：均質(zhì)后酸化的乳（如酸奶）比未被均質(zhì)的酸化乳的粘度要高。這是由于被酪蛋白覆蓋的脂肪球參與酪蛋白膠束的凝聚。二、均質(zhì)的原理二、均質(zhì)的原理均質(zhì)作用主要由均質(zhì)機完成。均質(zhì)機是由一個高壓泵和均質(zhì)閥組成。操作原理是在一個適合的均質(zhì)壓力下，料液通過窄小的均質(zhì)伐閥而獲得很高的速度，這導致了劇烈的湍流，形成的小渦流中產(chǎn)生了較高的料液流速梯度引起壓力波動，這會打散許多顆粒，尤其是液滴。均質(zhì)前原料均質(zhì)后產(chǎn)品均質(zhì)后產(chǎn)品三、均質(zhì)團現(xiàn)象三、均質(zhì)團現(xiàn)象稀奶油的均質(zhì)通常引起粘度增加，在顯微鏡下可以看到在均質(zhì)的稀奶油中有大量的脂肪球聚集物，含有大約10個脂

8、肪球而非單一的脂肪球，即均質(zhì)團。因為均質(zhì)團間隙含有液體使稀奶油中顆粒的有效體積增加，因此增加了它的粘度。均質(zhì)團成因及影響因素均質(zhì)團成因及影響因素在均質(zhì)過程中當部分裸露的脂肪球與其它已經(jīng)覆有酪蛋白膠束的脂肪球相碰時，這種酪蛋白膠束也能夠附著在裸露的脂肪球表面。因此兩個脂肪球由酪蛋白膠束這個 “橋”連接著，從而形成均質(zhì)團，該團塊會很快被隨后的湍流旋渦打散。然而，如果蛋白質(zhì)太少以至于不能完全覆蓋在新形成的脂肪表面，部分裸核脂肪球恰好在均質(zhì)機的閥縫之外會形成均質(zhì)團，在那動力太小以致不能再次打破。均質(zhì)團成因及影響因素均質(zhì)團成因及影響因素高脂肪含量、低蛋白含量、高均質(zhì)壓力及表面蛋白相對過剩，均質(zhì)溫度低（酪

9、蛋白膠束擴散慢），強烈預熱（幾乎沒有乳清蛋白吸附）等促進了均質(zhì)團的形成。在實際操作中，當稀奶油含量小于 9%時，均質(zhì)團塊不產(chǎn)生；在含有高于 18%脂肪的稀奶油通常產(chǎn)生均質(zhì)團；在脂肪含量 9%18%范圍內(nèi)的，產(chǎn)生的團塊主要與均質(zhì)壓力和溫度有關(guān)。四、影響均質(zhì)效果的因素四、影響均質(zhì)效果的因素1、壓力14-21Mpa壓力越大，脂肪球直徑越小，但壓力過大，會降低酪蛋白的熱穩(wěn)定性，對高溫滅菌不利。2、溫度55-80溫度過低，均質(zhì)效果不好，因脂肪球聚集形成奶油粒。溫度過高，影響酪蛋白的穩(wěn)定性。3、均質(zhì)方式二 段 均 質(zhì) ： 均 質(zhì) 機 分 兩 段 ， 第 一 段 14-21MPa，第二段5MPa五、均質(zhì)后乳

10、的特點五、均質(zhì)后乳的特點顏色：由于脂肪球變小，數(shù)量增加，在光線照射下折射和反射機會大，使乳的顏色變白。風味：脂肪球變小后，增加了比表面積，容易氧化產(chǎn)生異味。黏度：均質(zhì)后黏度變大，如混入空氣會使乳泡沫增多。缺點：均質(zhì)后不能有效分離脂肪；均質(zhì)后乳熱穩(wěn)定性降低；由于脂肪球結(jié)構(gòu)改變，使其容易被脂肪酶氧化。第四節(jié)第四節(jié) 乳的熱處理乳的熱處理一、熱處理的目的一、熱處理的目的保證消費者的食用安全性延長貨架期：殺菌和滅酶形成產(chǎn)品的特性：失活細菌抑制劑如免疫球蛋白和乳過氧化氫酶系統(tǒng)來提高發(fā)酵劑菌的生長；獲得酸奶的理想粘度；促進乳在酸化過程中乳清蛋白和酪蛋白凝集；乳蒸發(fā)前加熱可提高煉乳殺菌期間的凝固穩(wěn)定性。二、加

11、熱引起的變化二、加熱引起的變化自學內(nèi)容，但需掌握。三、加熱處理方法三、加熱處理方法1、預熱殺菌通常為6069、15 20s。其目的在于殺死細菌，尤其是嗜冷菌。加熱處理除了能殺死許多活菌外，在乳中幾乎不引起不可逆變化。2、低溫長時巴氏殺菌（LTLT）牛乳經(jīng)6265、30min保溫殺菌。在這種溫度下，乳中的病原菌，尤其是耐熱性較強的結(jié)核菌都被殺死。三、加熱處理方法三、加熱處理方法3、高溫短時殺菌（HTST）通常采用7275、15s殺菌，或采用8085、1015s的加熱殺菌。由于受熱時間短，熱變性現(xiàn)象很少，風味有濃厚感，無蒸煮味。4、超高溫滅菌(UHT)超高溫滅菌法是將奶加熱到 135或135以上并

12、持續(xù)至少1秒種。不但可殺死細菌營養(yǎng)體，還可殺死芽孢。室溫條件下，超高溫滅菌乳的微生物特性是穩(wěn)定的。但是，由酶引起的生物化學腐敗反應是可以進行的，這也是室溫下保存會縮短超高溫滅菌乳貨架壽命的原因。四、加熱方式及設(shè)備四、加熱方式及設(shè)備1、熱交換方式：以蒸汽或水為加熱介質(zhì)，通過傳導、對流等方式使乳溫度升高。直接加熱法：直接加熱法是乳先用蒸汽直接加熱，然后進行急劇冷卻。此法包括噴射法(蒸汽噴入制品中)和注入法(制品注入蒸汽中)兩種方式。間接加熱法：間接加熱法是指通過熱交換器器壁之間的介質(zhì)間接加熱的方法，其冷卻也可間接通過各種冷卻劑來實現(xiàn)。四、加熱方式及設(shè)備四、加熱方式及設(shè)備2、熱交換設(shè)備第五節(jié)第五節(jié)乳

13、的濃縮、干燥和分離乳的濃縮、干燥和分離一、濃縮一、濃縮所謂濃縮就是用加熱的方法使牛乳中的一部分水汽化，并不斷排出，從而使牛乳中的干物質(zhì)含量提高的加工處理過程。乳制品的濃縮一般采用真空濃縮。主要讓其在低溫下沸騰以避免由加熱造成的（成分）損失。1、濃縮的目的、濃縮的目的生產(chǎn)濃縮產(chǎn)品，如煉乳、甜煉乳、濃縮酸奶。乳、脫脂乳、乳清和其它乳產(chǎn)品可以蒸發(fā)除水濃縮，以減少體積并提高保存質(zhì)量。干燥乳制品的一個生產(chǎn)步驟，真空蒸發(fā)除水要比干燥除水節(jié)約能源和節(jié)省冷卻用水。通過濃縮結(jié)晶從乳清中生產(chǎn)乳糖（- 乳糖水化合物）。2、真空濃縮原理和條件、真空濃縮原理和條件在218kPa減壓條件下，采用蒸汽直接或間接法對牛乳進行

14、加熱，使其在低溫條件下沸騰，乳中一部分水分汽化并不斷地排除。特點：速度快、低溫對乳的影響小、低溫對設(shè)備污染小，結(jié)塊少易清洗。配有壓縮機的三效蒸發(fā)器二、干燥二、干燥干燥是通過水分蒸發(fā)直到使物質(zhì)變成固體狀的過程。干燥通常用來生產(chǎn)易于保存，加水后可還原其性質(zhì)與原始狀態(tài)相似的食品乳粉。 乳粉的特點：體積小，便于運輸；水分含量低，保質(zhì)期長；產(chǎn)品加水可還原。液體干燥有許多方法如筒式干燥 、發(fā)泡干燥、冷凍干燥 ，但最為常用的是噴霧干燥。干燥方法比較干燥方法比較冷凍干燥：真空條件下，將水直接升華而去除，對蛋白質(zhì)影響小，產(chǎn)品質(zhì)量好，但設(shè)備成本高。噴霧干燥：將濃縮的乳通過霧化器，使之被分散成霧狀的乳滴，極大地增加

15、了蒸發(fā)表面積。此時在干燥室中與熱風接觸，濃乳表面的水分在0.01-0.04s內(nèi)瞬間蒸發(fā)完畢，霧滴被干燥成粉粒落入干燥室底部。乳品工業(yè)常用。干燥對產(chǎn)品可能產(chǎn)生的影響干燥對產(chǎn)品可能產(chǎn)生的影響香味保持：除水分之外，霧滴也失去其它的揮發(fā)性成分，包括香氣成分。香氣保持隨小滴大小和干燥溫度增加而增加。高干燥溫度可導致不理想的變化：包括乳清蛋白的變性、粉末不溶解等。干燥液滴的大小和粉粒的大小對于制造方式和得到粉末性質(zhì)很重要：微粒越大，不完全干燥的液滴接觸機器壁的危險也越大，微粒越小，從干空氣中分離它們就越困難。三、膜處理在乳制品加工中的應用三、膜處理在乳制品加工中的應用采用一些膜分離乳中的某些物質(zhì)。常用微濾

16、、超濾、反滲透等。膜具有濃縮和分離雙重作用。應用：濃縮分離乳清蛋白、乳的濃縮、除鹽等。第六節(jié)第六節(jié)加工設(shè)備的清洗和消毒加工設(shè)備的清洗和消毒一、清洗消毒的目的一、清洗消毒的目的巴氏殺菌設(shè)備運行一定時間（一般為6h，視其設(shè)備和原料奶質(zhì)量而定）后，必須進行清洗消毒，旨在沖洗物料管內(nèi)、單元設(shè)備內(nèi)殘留的乳成分，清除設(shè)備、管道內(nèi)污垢，以防止細菌孳生并有利于熱交換；同時殺滅設(shè)備、管道內(nèi)微生物。巴氏殺菌設(shè)備運行數(shù)幾小時之后，冷卻段內(nèi)的乳會滋生細菌。在巴氏殺菌中存活下來的細菌附著在乳垢里形成的一薄層叫做微生物薄層。設(shè)備持續(xù)使用10h后，巴氏殺菌乳中的微生物數(shù)量會顯著增加。二、清洗劑的選擇二、清洗劑的選擇牛乳加熱

17、到60以上時，由于磷酸鈣和磷酸鎂與蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)共同沉積，形成乳石，乳石不但可滋生微生物，同時還可阻塞管道，使生產(chǎn)能力下降。因此，要求清洗劑可分解或溶解乳石這類物質(zhì)。多使用氫氧化鈉、磷酸鹽、硅酸鹽等堿性洗劑和磷酸、硝酸、鹽酸、硫酸等酸性洗劑。近年來又在這些洗劑中添加表面活性劑或金屬螯合物，使其更容易除去污物和改善洗滌性能以及防止乳垢沉著。三、清洗消毒方法三、清洗消毒方法設(shè)備在生產(chǎn)結(jié)束后或生產(chǎn)間歇（一般連續(xù)生產(chǎn)6h），一定要認真清洗和消毒。清洗和消毒必須分開進行，不可同時進行，因為未經(jīng)清洗的導管和設(shè)備，消毒效果不好。方法：CIP 清洗（原位清洗或就地清洗），把水和清洗劑直接打入管道，在生產(chǎn)線

18、上進行清洗，無須拆開設(shè)備。不同產(chǎn)品的管路，清洗方法不同不同產(chǎn)品的管路，清洗方法不同冷管路及設(shè)備：水洗3min75堿液10min 90熱水沖洗3min熱管路及設(shè)備：熱水沖洗3min 75-80堿液15-20min 65-75酸液（硝酸）15-20民熱水沖洗5min ； 開 工 前 進 行 消 毒 ： 熱 水5min 90 熱 水8min冷卻至工作溫度巴 氏 殺 菌 系 統(tǒng) ： 水 洗 3-5min 75-80 堿 液 15-20min 熱 水 沖 洗 3-5min 65-70 酸 液 15-20min熱水沖洗5minUHT管路：熱水15min 137堿液10-15min溫水洗至中性80酸液10-

19、15min熱水洗至中性85堿液10-15min熱水洗至中性四、清洗效果檢驗四、清洗效果檢驗CIP清洗結(jié)束后，對管路及設(shè)備的氣味、視覺外觀、微生物污染情況進行評定。視覺上：設(shè)備表明光亮、無積水、無乳垢及其它物污。無異味：主要是含氯消毒劑微生物：用棉球擦拭取樣、沖水取樣，測定其中細菌總數(shù)和大腸菌群，要求細菌總數(shù)小于100cfu/100cm2，大腸菌群小于1cfu/100cm2。本章學習重點本章學習重點乳分離的目的和原理什么叫乳的標準化？其原理和方法。均質(zhì)的目的和原理。影響均質(zhì)效果的因素，均質(zhì)后乳的特點。乳加熱處理的目的和主要方法。牛乳加熱后的變化。乳濃縮的目的和方法。乳干燥的目的和方法。乳加工設(shè)備清洗消毒的目的和方法。二、離心除菌二、離心除菌細菌特別是芽孢芽孢可以通過專門設(shè)計的離心機即除菌機，在高離心力和高溫下分離除去。在73左右時，處理兩次會使菌數(shù)減少三個數(shù)量級，得到芽孢數(shù)量很少的乳，但有少部分乳固體進入雜質(zhì)中，為了降低費用，對排除的雜質(zhì)經(jīng)常采用殺菌再加入到乳中。該除菌機已被用來減少干酪原料乳中丁酸梭狀芽孢桿菌的芽孢數(shù)量，建議這種方法也用于清除UHT奶巴氏殺菌乳及飲料中的蠟樣芽孢桿菌的芽孢。在生產(chǎn)上通常用比較簡便的皮爾遜法進行計算,其原理是設(shè)原料中的含脂率為p%，脫脂乳或稀奶油的含脂率為q%，按比例混合后乳(標準化乳)的含脂率為r，原料乳的數(shù)量為X，脫脂乳或稀奶油量Y 時，原