第十章乳制品工藝學-1new

乳制品加工工藝主要內容一乳的基本知識二飲用乳的生產三

酸乳制品的生產四乳粉的生產五干酪的生產（自學）第一節(jié)緒論

第二節(jié)乳的概念

第三節(jié)牛乳的組成

第四節(jié)牛乳成分的化學性質

第五節(jié)乳的物理性質第一章乳的基本知識牛乳營養(yǎng)豐富、成分齊全、容易消化、風味香甜，所以是嬰幼兒和小動物出生后的必需食品在動物食品中乳的營養(yǎng)成分最易消化吸收，生產成本最低乳的消化率為98%第一節(jié)緒論1公斤牛奶0.4-0.5公斤精料（其中谷物占60%）1公斤豬肉10-12公斤精料1公斤肉雞（活重）2.3-2.6公斤精料奶是飼料轉化率最高的畜產品用1公斤飼料獲得的動物蛋白：雞肉110g，魚90g，蛋59g，豬肉24g，牛奶140g從節(jié)約糧食的角度：飲用乳，包括消毒奶、滅菌奶、酸奶、再制奶等奶粉，包括加糖奶粉、淡奶粉，還包括母乳化奶粉、嬰兒奶粉、強化奶粉、中老年奶粉等煉乳，主要是甜煉乳冰淇淋奶油干酪，產量小，品質有天然干酪和融化干酪麥乳精、奶片等，質量不穩(wěn)定，細菌數(shù)不易控制乳制品第二節(jié)乳的概念乳的概念乳是哺乳動物為哺育幼兒從乳腺分泌的一種白色或稍帶微黃色的不透明的液體具有特殊香味，稍帶甜味，具有膠體特性的生物學液體，由許多成分組成初乳：產犢以后七天以內的乳，色黃、濃厚并有特殊氣味常乳：產犢7天以后至干奶期開始之前兩周所產的乳末乳：也稱老乳，即干奶期開始之前兩周所產的乳常乳（原料乳）必須符合下列要求采用由健康牛擠出的新鮮乳老乳和初乳不得使用不得含有肉眼可以看到的機械雜質具有新鮮牛乳的滋味和氣味，不得有異味鮮乳的形狀為均勻無沉淀的流體，不得有異味色澤應呈白色或稍帶微黃，不得呈紅色、綠色或顯著的黃色成分要求不得加入防腐劑異常乳的分類及產生原因生理異常乳：初乳、末乳成分異常乳：酒精陽性乳，高酸度乳，低成分乳，混入雜質和風味異常的乳，細菌污染乳病理異常乳：乳房炎乳及其他病牛乳第三節(jié)牛乳的組成乳中各種成分在一定范圍內有所變動，其中脂肪變動最大，蛋白質次之，乳糖含量通常很少變化牛乳的營養(yǎng)價值和質量的好壞，更主要的取決于干物質牛乳中含有水分、蛋白質、脂肪、碳水化合物、無機鹽、磷脂類、維生素、酶、免疫體、色素、氣體及動物所需要的各種微量成分一、牛乳的基本組成水分：87.5-88.5%氣體5-8ml/100ml總乳固體：包括脂質2.8-4.0%(-3.4%)蛋白質2.8-4.0%(-3.2%)碳水化合物4.6-4.9%(-4.6%)維生素檸檬酸0.1-0.2%礦物質(鹽分）0.6-0.8%

牛乳中

水分/乳固體=7：1(SNF)非脂乳固體二、牛乳中各種成分的存在狀態(tài)乳是一種復雜的具有膠體特性的生物學分散體系，其中分散劑——水真溶液——以分子或離子分散的乳糖和鹽類粒子直徑在0.1nm以下膠體溶液——蛋白質（直徑在0.1

m-1nm,colloidalsolution),脂肪球在

0.1

m以下懸濁液—部分磷酸鹽類以懸濁液狀態(tài)分散在乳中乳濁液—乳脂肪，直徑在0.1

m以下

在加工奶油和干酪時，必須破壞牛乳的這種膠體體系，而生產鮮乳時，必須保持這種膠體體系乳中各成分的分離蛋白質：膠體狀態(tài)，不能簡單使用過濾和離心法分離，僅可用超速離心法分離脂肪：可用靜置及離心等方法分離出來乳糖和鹽類：即使用電子顯微鏡也難以看到，不能用過濾、靜置及離心等方法分離，只能用超濾膜分離第四節(jié)牛乳成分的化學性質一、水分結合水：約占2-3%，以H鍵和蛋白質的親水基或和乳糖及某些鹽類結合存在乳粉（噴霧干燥或滾筒干燥時，保留的3%的水分）膨脹水：存在膠粒結構的親水膠體內，影響因素為：中性鹽類、酸度、溫度以及凝膠的擠壓程度結晶水：存在于結晶化合物中，當生產奶粉、煉乳以及乳糖等產品，乳糖含有一分子的結晶水二、乳中的氣體新鮮牛乳中以CO2為最多，N2次之，O2最少牛乳在冷卻過程中多使用表面冷卻器，可除去不愉快氣味，同時使乳中CO2減低，酸度下降1

T三、乳脂肪是乳中可用醚類提取出來的全部脂肪部分，是重要成分之一牛乳中脂肪球的直徑0.1-10

m,平均3

m脂肪的組成：乳脂肪——甘油三酸酯類，占97-99%磷脂類固醇類脂溶性維生素類1）易氧化脂肪與氧、光線、金屬接觸時，氧化產生哈??；工藝上，避免使用銅、鐵設備和容器，應使用不銹鋼設備2）易水解含低級脂肪酸比較多，即使稍微水解也會產生帶刺激性的酸敗味水解起因于乳本身的解脂酶和外界污染的微生物酶2.乳脂肪的理化特性四、碳水化合物——乳糖乳汁中碳水化合物主要是乳糖，占總量的99.8%以上乳糖是一種從乳腺分泌的特有的化合物，其他動植物組織中不含乳糖在牛乳中約含4.5%，占干物質的38-39%乳糖是一種還原性雙糖，由一分子D-葡萄糖和一分子D-半乳糖組成乳糖有三種異構體，即

-含水乳糖，-無水乳糖和-乳糖乳糖(Lactose)的分解和乳糖不耐癥乳糖在乳糖酶（Lactase)的作用下分解成單糖，經(jīng)微生物分解成酸和其他成分。雙糖類中乳糖最難利用。乳糖為雙糖，難溶于水，在消化器官內經(jīng)乳糖酶作用而水解后才能被吸收，如果乳糖被直接注射于血管或皮下，則從尿中排出。嬰兒體內乳糖酶活力大，可以在乳粉中強化乳糖；母乳化乳粉，乳糖占50%以上隨年齡的增長，成人體內酶活力下降，對乳糖的消化力下降，導致腹脹、嘔吐等乳糖不適癥所采用的方法有：

1.在乳濃縮前加入耐高溫乳糖酶進行生產；2.藥店出售乳糖酶藥片，喝前1h加入到乳中；3.對于輕度乳糖不耐癥病人，可喝酸奶五、乳蛋白質圖2常乳中含氮物分布圖乳清蛋白定義：在pH4.6時，仍分散在乳清中的蛋白質其粒子水合能力強，具高度分散性，在乳中呈典型的高分子溶液，甚至在等電點時仍保持分散狀態(tài)分為對熱穩(wěn)定和對熱不穩(wěn)定的乳清蛋白，對熱穩(wěn)定的部分為多肽如果將乳清調整pH為4.6-4.7,煮沸20min，則對熱不穩(wěn)定的乳清蛋白分離出來，其中含白蛋白和球蛋白白蛋白：乳清在中性狀態(tài)時，加入飽和(NH4)2SO4

或飽和MgSO4溶液進行鹽析時，仍呈溶解狀態(tài)而不析出的蛋白質又分為

-乳白蛋白，-乳球蛋白和血清白蛋白成分牛乳中含量(g/L)b.無機和有機離子及鹽類鈣﹡1.25鎂﹡0.10鈉0.50鉀1.50磷酸鹽(以PO4計算)﹡2.10檸檬酸鹽(以檸檬酸計算)﹡2.00氯化物1.00重碳酸鹽0.20硫酸鹽0.10六、乳中的礦物質乳中礦物質的意義鈣、磷等成分在營養(yǎng)上有重要意義鹽類的構成及其狀態(tài)對乳的物理化學性質有很大影響，加工時，鹽類的平衡成為重要問題乳中某些金屬尤其是銅和鐵促進貯藏的乳制品產生異常氣味1.感官指標色澤：白色或稍帶黃色滋味與氣味：正常的乳香味，稍帶甜味2.理化指標乳的冰點：-0.525--0.565℃乳的沸點：1大氣壓為100.17℃第五節(jié)乳的物理性質3.微生物指標細菌總數(shù)：正常500-1000個/ml,污染時大于50萬個/ml新鮮牛乳在4-10℃貯存；4℃時可貯存72h乳房炎乳：大約60%葡萄球菌（其中一半為溶血性葡萄球菌）；20%鏈球菌；其余為雜菌4.乳的酸度酸度單位：°T°T的定義：以酚酞為指示劑，中和100ml乳所消耗的0.1NNaOH溶液的毫升數(shù)正常乳的酸度通常為16-18°T酪蛋白3-4°T檸檬酸鹽和磷酸鹽10-12°TCO22°TA自然酸度——剛擠出的正常的鮮牛乳的固有酸度，其來源為：B發(fā)酵酸度

定義：牛乳擠出后，存放過程中，由于乳酸菌等微生物發(fā)酵產酸而升高的酸度C總酸度自然酸度與發(fā)酵酸度之和稱為總酸度D滴定酸度取一定量的牛乳，以酚酞作指示劑，再用一定濃度的堿液（0.1NNaOH)來滴定，以消耗堿液來表示

5比重

定義：物質單位體積的質量與同溫同體積純水質量之比乳的比重：15℃單位體積乳的重量與同溫同體積純水重量之比。乳的密度：20℃單位體積乳的質量與4℃同體積純水的質量之比。乳的比重與密度的換算關系：比重＝密度＋0.002

密度：1.030比重：1.032一、概念消毒鮮乳的概念

消毒鮮乳又稱殺菌鮮乳，指以新鮮牛乳為原料，經(jīng)凈化、殺菌、均質、裝瓶（或袋）后，直接供應消費者飲用的商品乳。二飲用乳的生產二、分類（一）按制品分全脂消毒乳強化牛乳花色消毒乳再制乳或復原乳（二）按加工方法分低溫殺菌牛乳（LTLT）

62-65℃/30min高溫短時間殺菌乳（HTST）

80-85℃/5-10min；超高溫殺菌乳（UHT）

120-150℃/3-4sec;130-150℃/0.5-4sec普通滅菌牛乳：115-120℃/15-20min一類：裝瓶后滅菌；另一類：無菌包裝一、原料乳的驗收原料乳的質量檢驗對鮮乳先進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃等感官鑒定逐桶采樣作比重測定、酒精試驗、酸度測定和含脂率的測定進行衛(wèi)生指標檢驗過秤二、原料乳的過濾及凈化過濾及凈化的目的：去除乳中的機械雜質并減少微生物的數(shù)量過濾的方法：常壓、減壓和加壓；牧場最常用的方法：紗布過濾乳的凈化——離心凈乳機大型工廠：自動排渣凈乳機和三用分離機三、乳的冷卻當天加工，冷卻到5-10℃；第二天加工4℃以下目的：抑制細菌的繁殖牛乳微生物變化過程可分為四個階段：抗菌期：乳烴素，抗菌期長短與溫度有關混合微生物期：pH下降乳酸菌繁殖期：pH2.5-3.5酵母和霉菌期:耐滲透壓微生物生長抗菌期長短與溫度有關設備：過去：表面冷卻器近年：板式熱交換器四、原料乳的貯存一般工廠的貯奶量不小于一天的處理量貯奶缸：容量：5噸，10噸，國際露天倉50噸要有冷卻保溫裝置要有攪拌裝置清洗問題CIP清洗不銹鋼材料制造五、原料乳的標準化原料乳標準化的原因什么是標準化？

就是調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體含量（SNF）保持一定的比例關系如何標準化？——標準化計算計算成品中F/SNF=R1計算原料乳中F/SNF=R2比較R2和R1：R2<R1,添加FR2>R1,添加SNF

R2=R1一、工藝流程全脂消毒牛乳的生產（一）原料乳驗收、過濾或凈化二、工藝討論均質的目的均質之前要預熱：50-60℃均質的原理：剪切和沖擊、爆炸作用和空化作用，使脂肪球破碎均質的壓力：一級：170kgf/cm2;

二級:30-60kgf/cm2（二）均質殺菌的意義加熱殺菌對微生物的致死效果（三）殺菌總體上，致病菌的熱致死點較低，60-70℃/1-30min工藝上，把結核桿菌作為對象菌，但把大腸桿菌作為病原菌的指示菌，確定殺菌溫度和時間。殺菌乳中乳酸菌、酵母、霉菌及一部分耐熱性芽孢菌并未被全部殺死，因此殺菌乳并不都是無菌的1.殺菌對象

高溫短時殺菌法優(yōu)點：能連續(xù)處理大量牛乳2.殺菌設備超高溫滅菌法分為直接加熱法和間接加熱法3.殺菌溫度對乳理化性質的影響（四）乳的冷卻、灌裝和冷藏乳的冷卻冷卻至2-4℃灌裝灌裝的容器：玻璃瓶塑料瓶涂塑復合紙袋無菌磚形紙盒

用加熱或冷凍等方法除去乳與乳制品中絕大部分的水分，干制成粉末狀的制品，統(tǒng)稱為乳粉。

概述一、定義乳粉生產工藝

縮小體積，減輕重量，保存營養(yǎng)素，耐保藏，使用方便等二、乳粉加工的目的

全脂乳粉、脫脂乳粉、加糖乳粉、調制乳粉、酪乳粉、乳清粉、速溶奶粉、冰淇淋粉等此外還有嬰兒乳粉、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、乳粉的種類冷凍法與加熱法兩類冷凍法：離心冷凍法和冷凍升華法加熱法：平鍋法、滾筒法和噴霧法三種四、生產方法工藝流程原料乳的驗收乳的預處理和標準化乳的殺菌濃縮噴霧干燥冷卻與貯存包裝成品

酸度，比重，脂肪，酒精試驗，細菌檢驗1.原料乳的驗收凈化：離心凈乳機冷卻：當天10℃以內；隔天5℃以內（貯存：5t，10t，20t）標準化：R2=R1，成品F=25-30%，一般F=26%均質和冷卻：脂肪球變小，形成均一的乳濁液；形成均勻分散的體系2.乳的預處理和標準化3.殺菌3.1主要目的1）病原菌全部殺滅，腐敗菌大部分被殺死2)破壞蛋白酶、解脂酶、過氧化物酶等3)在熱工學方面，還起到把乳溫提高到蒸發(fā)器內沸點以上的作用（自蒸發(fā)）3.2殺菌依據(jù)

1)以鈍化解脂酶為確定工藝的依據(jù)2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響3.3殺菌時間列管式殺菌器：80-85℃，5-15min

雙效和多效降膜蒸發(fā)器：逐層預熱，90-95℃，保溫10-15sec4.真空濃縮問：原料乳能否直接噴霧干燥？答：能.1）成品質量不好

2）經(jīng)濟效益差1）經(jīng)濟效益好，成本低真空濃縮鍋中，蒸發(fā)1kg水分需要消耗約1.1kg加熱蒸汽；雙效降膜蒸發(fā)器需0.39kg加熱蒸汽；噴霧干燥室內每蒸發(fā)1kg水分，需要2.5-3.0kg加熱蒸汽2)真空濃縮對乳粉的物理性狀有顯著影響濃縮后乳粉粒子粗大，有良好的分散性和沖調性3)真空濃縮可改善乳粉的保藏性4)濃縮后，乳粉顆粒致密，密度大對包裝有利真空濃縮的優(yōu)點5.加糖1.加糖方法預熱殺菌前加糖包裝前添加蔗糖細粉將滅菌糖漿加入濃縮奶中(真空濃縮后)預熱時加一部分，包裝前再加一部分2.加糖方法取決于產品配方和設備條件：產品中含蔗糖20%以下(最好15%)可采用①和③法，產品中含蔗糖20%以上時，采用②和④法為宜3.原因：蔗糖具有熱熔性，在噴霧干燥塔中流動性較差，容易粘壁和形成團塊所加蔗糖均應符合國家特級品的要求。溶解加糖法制造的加糖乳粉，沖調性優(yōu)于加干糖法的乳粉6.噴霧干燥6.1特點及原理噴霧干燥是噴霧和干燥的密切結合，用單獨一次工序將濃縮乳干燥成乳粉。采用機械力量，通過霧化器將濃縮乳在干燥室內噴成極細小的霧狀乳滴，使比表面積大大增加，同時與熱空氣接觸，水分瞬間大量蒸發(fā)?？蓪⑽锪现泻?0-70%水分迅速干燥成為水分為2.0%左右的粉狀成品

噴霧干燥的優(yōu)、缺點優(yōu)點干燥速度快，物料受熱時間短干燥過程溫度低，乳粉品質好調節(jié)工藝參數(shù)，可以控制成品的質量指標在密閉空間內干燥，產品不易受污染，產品雜質度很低操作控制方便，適合于連續(xù)化、自動化、大型化生產缺點熱效率低干燥室體積較龐大，粉塵回收裝置比較復雜設備清掃工作量大150-180℃出風口80℃濃奶40-45℃噴霧器干燥室空氣加熱器鼓風機集粉裝置空氣過濾56-60℃奶粉旋風分離機或袋濾器排風機廢氣熱風新鮮空氣<30℃

噴霧干燥的流程立式順流壓力噴霧干燥流程示意圖1.排風機2.攪龍3.股型閥4.袋濾器5.干燥室6.噴頭7.分風箱8.加熱器9.進風口10.濾塵器噴霧干燥設備圖7氣流和微粒溫度在干燥過程中的變化噴霧干燥機理恒速干燥階段，乳滴溫度只能達到周圍空氣的濕球溫度恒速干燥的速度取決于熱空氣的溫度和乳滴之間的溫差由恒速干燥階段轉入降速干燥階段的轉折點，稱為臨界點，在水分為３０－４０％發(fā)生降速干燥階段乳滴中結合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分工藝條件與噴霧方法離心噴霧盤的線速度（高壓泵的壓力）越高→霧滴越小→乳粉顆粒越小→比表面積越大→熱效率越高→但顆粒小沖調性越差離心噴霧壓力噴霧7.后處理階段——出粉、涼粉、篩粉7.1乳粉要求迅速卸出、及時冷卻（30℃以下），其原因受熱過久導致游離脂肪過多，易氧化還會影響乳粉的溶解度和色澤乳粉在高溫狀態(tài)下放置，水分含量高7.2冷卻設備涼粉箱30-50kg氣流輸粉流化床出粉冷卻裝置——普遍采用8.稱量與包裝8.1稱量自動稱量機，容量法和重量法8.2包裝包裝室：18-20℃，空氣相對濕度75%以下包裝過程中影響產品質量的因素乳粉的溫度——28℃以下包裝室內濕度的影響包裝時除去空氣的重要性包裝形式：金屬罐、塑料袋、復合薄膜袋9.乳粉的理化性質與工藝分析1）乳粉的密度表觀密度：單位容積中乳粉的重量容積密度：也叫顆粒密度，反映顆粒組織的松緊狀態(tài)，包括顆粒內的氣泡，不包括顆粒之間空隙的空氣真密度：完全不包括空氣的乳粉本身的重量。全脂乳粉<脫脂乳粉表觀密度越大對包裝越有利；調整濃縮乳的溫度和濃度，以調整乳粉的容積密度，容積密度

，沖調性

，但貯藏性。

GB特級I級II級水分含量2.25%2.5%3.0%水分的控制：控制干燥室的排風溫度或排風的相對濕度LogWp=0.01445

2+log(1.43-0.00543

2)Wp——干燥室內乳粉的平衡水分（%）

2——干燥室排風的相對濕度（%）

2——乳粉的溫度（℃）

2<10%-12%;

2:60-65℃，Wp=22）乳粉水分及其控制3）乳粉的色澤

正常，淡黃色溶解度：表示乳粉當用水沖調時復原性能是否良好，借以反映原料乳的質量及其在熱處理過程中蛋白質變性的程度若在加工過程中乳固體基本未受損害，則可達99.9%；若受損嚴重，溶解度小于95%不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣影響溶解度的因素：原料乳的新鮮程度（酸度，異常乳）加工方法及操作條件：主要是加熱條件成品水分含量：水分含量高，則溶解度下降成品保藏時間和保藏條件（溫、濕度）4）乳粉的“溶解度”與蛋白質狀態(tài)乳粉的復水過程乳粉顆?！鲁痢鷿櫇瘛澜狻稚_調性：即速溶度，在一定溫度下，將一定量的乳粉與水（100ml）混合，加以一定強度的攪拌，一定時間后，將未溶解部分分離出去，測定乳液濃度。沖調性與顆粒大小沖調性隨著乳粉顆粒平均直徑的增大而提高，工藝上采取增大粒經(jīng)或細粉回噴復聚等途徑?jīng)_調性和溶解度相同：都是表示乳粉遇水復原性能的優(yōu)劣的指標不同：溶解度，乳粉的最終溶解程度；沖調性，表示乳粉的溶解速度