乳制品加工

1、食 品 加 工,呂 兵,1,2,本課程的性質(zhì)、目的、地位及作用,——食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)課 ——主要介紹典型食品加工工藝，包括各類產(chǎn)品對原料的要求、原料的化學(xué)組成及其加工特性、主要產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及品質(zhì)控制等，具體內(nèi)容包括果蔬加工、軟飲料加工、肉制品加工、水產(chǎn)品加工、乳制品加工、焙烤制品加工、糖果與巧克力制品加工等七個(gè)部分。本質(zhì)？——食品保藏原理在各類食品加工中的應(yīng)用掌握從事食品開發(fā)和加工所必須具備的相應(yīng)能力,3,學(xué)時(shí)數(shù)

2、 48 學(xué)分 3,考核方式平時(shí)30%期末考查70%,4,教材及主要參考書,《食品工藝學(xué)》夏文水主編《食品工藝學(xué)》中、下冊，天津輕學(xué)院、無錫輕院合編《食品工藝學(xué)》(第二版)，趙晉府主編《肉制品加工原理與技術(shù)》，夏文水主編《軟飲料工藝學(xué)》，趙晉府主編《乳制品生產(chǎn)技術(shù)》，張國農(nóng)等譯,5,課程內(nèi)容,乳制品加工工藝焙烤制品加工工藝果蔬加工工藝軟飲料加工工藝肉制品加工工藝水產(chǎn)品加工工藝糖果與巧克力制品加

3、工工藝,6,第三章 乳制品加工工藝Dairy products processing,牛乳的成分及加工特性    巴氏殺菌乳與滅菌乳    發(fā)酵乳與酸乳    乳粉 冰淇淋    煉乳 干酪,7,1 牛乳的成分及加工特性,1.1 牛乳的成分及營養(yǎng)價(jià)值 1.1.1 概述牛乳的成分：

4、Water、fat、protein、lactose、minerals正常的牛乳中各種成分的組成大體上是穩(wěn)定的，但受乳牛的品種、個(gè)體差異、泌乳期、年齡、飼料、季節(jié)、氣溫、擠奶狀況及健康狀況等因素影響而有所不同，其中變化最大的是脂肪，其次是蛋白質(zhì)。,8,,9,,10,,,11,,,12,牛乳加工后各組分的名稱：,,,13,,牛乳總固形物 = 脂肪+非脂乳固體No fat solid ： 乳中的蛋白質(zhì)、乳糖、無機(jī)鹽、維生素和微量含氮

5、化合物,14,1.1.2 Milk fat 約99%是甘油三酸酯，其脂肪酸組成隨季節(jié)變化變動(dòng)大，尤其是飼料。CH2OCOC15H31CHOCOC3H7CH2OCO(CH2)7. CH=CH(CH2)7CH3 牛乳脂肪酸的組成 飽和脂肪酸 約占60~70%（軟脂酸、硬脂酸和 豆酸) 不飽和脂肪酸 25~30%（

6、主要是油酸） 多不飽和脂肪酸 約占4%（亞油酸和亞麻酸）,,,,15,乳脂肪的特點(diǎn)：存在一些短鏈脂肪酸（4、6、8、10個(gè)碳原子），丁酸（在其他一般脂肪中不存在）占4%。 短鏈脂肪酸的重要性： ① 具有某些顯著的特征氣味，而這些氣味對于形成某些乳制品，尤其是干酪的風(fēng)味和氣味非常重要； ② 乳脂肪中含有相對豐富的短鏈脂肪酸，易消化，也可用來鑒別用其他脂肪摻假。,16,物理形式 牛乳是以脂肪球分散在包

7、含非脂乳固體的水相中形成穩(wěn)定的乳濁液形式存在的，脂肪幾乎都是以小脂肪球的形式存在，脂肪球表面被脂肪球膜的蛋白和磷脂包裹著。脂肪球直徑0.1~20µm脂肪球上浮,17,脂肪氧化 乳脂肪與空氣中的氧、光線、金屬銅等接觸，發(fā)生氧化作用 脂肪氧化臭，產(chǎn)生一種令人不愉快的氣味。乳制品一般不允許使用抗氧化劑，因此必須將加工的乳脂產(chǎn)品，如奶油和無水乳脂的氧化降低到最小程度。乳中存在的細(xì)菌、將牛乳加熱至80℃以上，都有

8、抗氧化作用，后者導(dǎo)致少量硫氫基合化物的形成。,,18,1.1.3 Milk protein主要分為酪蛋白casein和乳清蛋白whey protein，都是非均一蛋白. 在20℃時(shí)調(diào)節(jié)脫脂乳的pH至4.6時(shí)從牛乳中沉淀的蛋白質(zhì)——casein；同樣條件下不沉淀的——乳清蛋白。 牛乳蛋白總量約3.3%(總氮×6.38)，其中 casein 2.5%， whey protein 0.6%， 含氮化合物0

9、.2%，屬于非蛋白氮（如氨、游離氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及膘呤堿等及少量含氮維生素中的維生素態(tài)氮）。,19,表 牛乳中主要蛋白質(zhì)的分類,20,Casein -磷酸蛋白-五種形式：αs1,αS2，β-，κ-，γ--酪蛋白膠束亞膠束伸出的鏈磷酸鈣,κ-酪蛋白,PO4,21,-酪蛋白膠束對乳的加工很重要（不穩(wěn)定，對pH值變化非常敏感，通過酸化和凝乳作用會(huì)沉淀或凝固）。凝乳可分為兩個(gè)階段：酪蛋白 酶

10、 副酪蛋白+乳清眎副酪蛋白膠束 凝膠,,,22,Whey protein-主要存在形式：α-lactalbumin， β-lactoglobulin；（Blood Serum Albumin，Immunoglobulins）-球狀結(jié)構(gòu)，乳清蛋白不會(huì)因?yàn)樗峄湍樽饔枚恋恚訜嶂?5℃或65℃以上就會(huì)開始變性（除眎胨外）。,23,1.1.4 lactose-由葡萄糖和半乳糖結(jié)合成的雙糖。乳糖的結(jié)構(gòu)式

11、 * 游離苷羥基,24,乳糖的特性：① 是一種可降解的糖類，受熱會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。 ②　甜度只有蔗糖的1/6。③　溶解度不大（21.6g/100ml水），濃縮乳制品中會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶。④　溶液中的乳糖以α-型與β-型的平衡混合物形式存在的，當(dāng)溫度超過93.5℃時(shí)，過飽和溶液中形成β-乳糖（無水物）結(jié)晶；而低于93.5℃時(shí)，形成α-含水乳糖結(jié)晶。后者存在于乳糖以結(jié)晶形式存在的乳制品中。,25,⑤　乳糖經(jīng)乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸

12、C12H22O11 乳酸菌 2C6H12O6 4C3H6O3 乳糖 葡萄糖、半乳糖 乳酸⑥ 可以被半乳糖苷酶水解C12H22O11 乳糖酶 C6H12O6 + C6H12O6 乳糖 葡萄糖 半乳糖乳糖不耐癥,,,,26,1.1.5 salts,牛乳中含有0.8%左右的無機(jī)鹽主要以Ca、Mg、K、Na、Cl、PO4、碳酸

13、氫鹽和檸檬酸鹽的形式存在，還有其他一些微量元素的無機(jī)鹽存在，如Cu、Zn、Fe存在形式：可溶的和膠體（氯化物只以溶液形式存在）可溶性的鉀、鈉和氯化物主要是以離子形式存在鈣、鎂小部分呈離子狀態(tài)，大部分與酪蛋白、檸檬酸、磷酸結(jié)合呈膠體狀態(tài)，磷是磷蛋白（酪蛋白）、磷脂及有機(jī)磷酸脂的成分。乳中90%以上的鉀和鈉是可溶性的，而鈣和鎂卻只有35%是可溶性的。,27,1.1.6 vitamin 牛乳中含有幾乎所有的維生素，特別是VB

14、2豐富，VD的含量不多。 具體： 脂溶性維生素（VA、D、E、K） 水溶性維生素（VB1、B2、B6、 B12、葉酸、VC） 各種維生素的熱穩(wěn)定性不同，VC熱敏感性特強(qiáng)，VB2、VA、VD等對熱穩(wěn)定。 泌乳期對乳中維生素含量有直接影響，如初乳中VA及胡蘿卜素含量多于常乳。,,28,1.1.7 Enzymes in milk,來源：①乳腺，②來源于微生物的代謝產(chǎn)物。種類很多，與乳制品生產(chǎn)密切相關(guān)的：水解酶類及

15、氧化還原酶類脂酶Lipase 膜脂酶和乳漿脂酶，影響較大的是（乳漿）脂酶，來自乳腺和微生物污染。 脂酶經(jīng)80℃/20s可完全鈍化。乳脂肪對脂酶的熱穩(wěn)定性有保護(hù)作用。乳脂肪在脂酶作用下分解產(chǎn)生游離脂肪酸而帶來脂肪分解臭.,29,磷酸酶Phosphatase 堿性磷酸酶經(jīng)62.8℃/30min或72℃/15s被鈍化，可用來檢驗(yàn)巴氏殺菌乳殺菌是否徹底（磷酸酶試驗(yàn)）。過氧化氫酶Catalase 主要來自白血球的細(xì)胞成分，特別是在初

16、乳和乳房炎乳中。過氧化氫酶試驗(yàn)常作為檢驗(yàn)乳房炎乳的手段之一。鈍化條件：75℃/20min。,30,過氧化物酶Peroxidase 主要來自白血球的細(xì)胞成分，是固有的乳酶。鈍化條件：70℃/150min；75℃/25min；80℃/2.5s。 還原酶deoxidiase 還原酶非固有乳酶，是微生物的代謝產(chǎn)物，數(shù)量與微生物污染的程度成正比，在微生物檢驗(yàn)中常用來判斷乳的新鮮程度。 蛋白酶proteinase 耐熱性強(qiáng)，80℃/10m

17、in可鈍化，最適pH8.0，能使蛋白凝固。,31,1-過氧化氫酶80%2-酸性磷酸酶99%3-過氧化物酶4-黃質(zhì)氧化酶5-堿性磷酸酶6-脂酶,32,1.1.8 牛乳的營養(yǎng)價(jià)值 表 巴氏殺菌乳提供的營養(yǎng)素（平均值）,33,1.2 牛乳的性質(zhì),1.2.1 乳的膠體分散體系 乳是包含真溶液、高分子溶液、膠體懸浮液、乳濁液及過渡態(tài)的復(fù)雜的分散體系,34,1.2.2 乳的理化性質(zhì)Physical

18、 properties,乳的物理性質(zhì)是鑒定原料乳質(zhì)量的重要依據(jù)。 乳的色澤與光學(xué)性質(zhì) 新鮮牛乳一般呈乳白色或淡黃色。 乳的熱學(xué)性質(zhì) *冰點(diǎn)freezing point -0.53 ~ -0.55℃（平均-0.542℃）乳糖與鹽類 冰點(diǎn)下降；摻水 冰點(diǎn)回升（摻水10%，冰點(diǎn)↑0.054℃）摻水量推算公式（僅對酸度在20oT以內(nèi)的新鮮乳）：w = (t-t’) (100-ws) / t

19、,,,35,*沸點(diǎn)boiling point 在101kPa (1個(gè)大氣壓)下為100.55℃。乳在濃縮過程中沸點(diǎn)繼續(xù)上升，濃縮至1/2V，沸點(diǎn)約上升到101.05℃。*比熱容specific heat 約為3.89kJ/(kg?℃)。乳中主要成分的比熱容（kJ/(kg?℃)）：乳脂肪209，乳蛋白質(zhì)2.09，乳糖1.26，鹽類2.93。（乳制品的比熱容在乳品生產(chǎn)上有很重要的意義）乳的電學(xué)性質(zhì)電導(dǎo) （ 25℃）0.004 ~

20、 0.005s。氧化還原電勢 Eh=+0.23 ~ +0.25V。,36,乳的相對密度與密度density正常乳的相對密度平均為d = 1.032正常乳的密度平均為D = 1.030粘度viscidity與表面張力surface tension-η（20℃正常乳）平均為1.75mPa?s。η隨溫度升高而降低，脂肪及蛋白質(zhì)對η影響最顯著。加工中η也會(huì)由于脫脂、殺菌、均質(zhì)等處理而有所變化。-牛乳的表面張力隨溫度升高

21、而降低，隨含脂率的降低而增大。20℃時(shí)為0.04~0.06N/m。表面張力與牛乳的氣泡性、乳濁液狀態(tài)、微生物生長、熱處理、均質(zhì)作用、風(fēng)味等有關(guān)。,,,37,牛乳的酸度acidity乳的滴定酸度及pH “滴定酸度”是乳制品生產(chǎn)中最為常用的，我國《乳、乳制品及其檢驗(yàn)方法》中規(guī)定酸度試驗(yàn)是以滴定酸度為標(biāo)準(zhǔn)的，用oT或乳酸%表示。滴定酸度titration acidity（oT）： 以1%酚酞為指示劑，中和100ml乳所消耗的0

22、.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的毫升數(shù)。正常新鮮牛乳的滴定酸度：16~18 oT。乳酸% = *100%,38,pH是指用H+濃度指數(shù)表示的酸度-正常新鮮牛乳的pH=6.4~6.8-酸敗乳或初乳的pH＜6.4-乳房炎乳或低酸度乳pH＞6.8。乳中酸度的來源 -剛擠出的新鮮乳的酸度：固有酸度或自然酸度；-擠出后的乳在微

23、生物作用下由于發(fā)酵產(chǎn)酸而升高的酸度為發(fā)酵酸度；-總酸度=自然酸度+發(fā)酵酸度-原料乳的酸度越高，對熱的穩(wěn)定性越差。,,39,,40,1.2.3 牛乳在熱處理中的變化 1-加熱臭 2-過氧化物酶鈍化 3-磷酸酶鈍化 Ⅰ-褐變-酪蛋白凝固 Ⅱ-芽孢菌殺滅Ⅲ-殺菌 Ⅳ-結(jié)核菌殺滅 Ⅴ-大腸菌群殺滅Ⅵ-未查明區(qū)①UHT ②高溫瞬時(shí)殺菌（93.3℃瞬時(shí)） ③高溫短時(shí)殺菌（71.7℃/15s） ④短時(shí)殺菌 ⑤

24、低溫保持式殺菌⑥1860年的巴氏殺菌 ⑦瓶裝殺菌,41,形成薄膜 ＞40℃出現(xiàn)拉姆斯現(xiàn)象，膠體凝結(jié) 褐變反應(yīng) 形成乳石 乳蛋白質(zhì)的熱變性 酪蛋白對熱比較穩(wěn)定，乳清蛋白容易發(fā)生熱變性。酪蛋白在100℃以下加熱，其化學(xué)性質(zhì)沒有什么變化，但對其物理性質(zhì)卻有明顯影響。乳清蛋白的熱穩(wěn)定性：α-乳白蛋白＞β-乳球蛋白及血清蛋白＞免疫球蛋白加熱30min時(shí)，變性溫度分別是：免疫球蛋白70℃，血清白蛋白74℃、β-乳球蛋白9

25、0℃、γ-乳白蛋白96℃。,42,β-乳球蛋白加熱變性過程圖解,43,酶的鈍化 解脂酶 80~85℃高溫短時(shí)或超高溫磷酸酶 62.8℃/30min或72℃/15s過氧化氫酶 75℃/20min過氧化物酶 70℃/150min 75℃/25min 80℃/2.5s,44,1.2.4 異常乳,生理異常乳 主要指初乳和末乳 微生物污染乳 原料乳被微生物嚴(yán)重污染產(chǎn)生異常變化，最常見的是酸敗乳和乳房炎乳。 化學(xué)異常乳 包括低

26、成分乳、低酸度酒精陽性乳、凍結(jié)乳、風(fēng)味異常乳及異物異常乳。,45,1.3 Microorganism in milk,1.3.1 微生物種類 細(xì)菌 乳酸菌—鏈球菌屬、明串珠菌屬、乳酸桿菌屬丙酸菌，腸細(xì)菌，孢子桿菌，小球菌屬，假單胞菌，產(chǎn)堿桿菌屬，病原菌真菌噬菌體 乳酸菌噬菌體,46,1.3.2 牛乳在貯藏過程中微生物的變化室溫下微生物的生長過程：抑制期（13~14℃/36h）、乳鏈球菌期、乳酸桿菌期、真

27、菌期和膿化菌期。,47,牛乳中微生物污染途徑： 乳房內(nèi)的微生物（小球菌、鏈球菌） 擠乳過程（飼料、糞便、土壤、乳頭清洗交叉污染、擠奶工本身帶入） 擠乳后1.3.3 乳中微生物的耐熱性 大多數(shù)致病菌耐熱性低，以結(jié)核菌最耐熱。 微生物耐熱性的影響因素：菌種、菌齡、數(shù)量、基質(zhì)的成分和性質(zhì)、加熱溫度和時(shí)間等,48,思考題,1 牛乳的組成？各種成分的大概含量及主要特性？2 名詞解釋：酪蛋白 乳清蛋白 滴定酸度3 如何

28、理解“牛乳的膠體分散體系”？4 乳中的主要酶類？,,49,2 巴氏殺菌乳與滅菌乳,2.1 巴氏殺菌乳 pasteurised milk ——又稱市乳 （market milk），是以優(yōu)良的新鮮牛乳為原料，經(jīng)離心凈乳、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、巴氏殺菌和冷卻，以液體狀態(tài)灌裝，直接供給消費(fèi)者飲用的商品乳。 根據(jù)脂肪含量的不同，分為：全脂乳、部分脫脂乳、脫脂乳,,50,巴氏殺菌乳的基本工藝流程,原料乳檢驗(yàn) →預(yù)處理

29、 →預(yù)熱均質(zhì) →巴氏殺菌 →冷 卻 →灌裝封口 →裝箱→冷藏　　　　　　　　 ↑ ↑　　玻璃瓶→清洗消毒 塑料袋,51,2.1.1 原料乳的檢驗(yàn) test依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)： GB19301-2010生乳 包括牛乳的滋氣味、清潔度、色澤等。 包括脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、雜質(zhì)度、冰點(diǎn)、酸度、酒精試驗(yàn)、溫度、相對密度、pH

30、、抗菌素殘留量等。 主要指細(xì)菌總數(shù)。其他:體細(xì)胞數(shù)、芽孢數(shù)、耐熱芽孢數(shù)、嗜冷菌數(shù)，黃曲霉素M1 。,,感官評定,理化指標(biāo),微生物指標(biāo),52,細(xì)菌總數(shù) ≤500 000 ≤ 18oT 歐共體液態(tài)乳制品細(xì)菌總數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)（1993）歐共體(1994年修訂)：原料乳中體細(xì)胞≤400 000個(gè)/ml,53,酒精試驗(yàn)alcohol test,原理乳中的酪蛋白等電點(diǎn)

31、為 pH4.6 ，鮮乳 pH 為 6.8 ，鮮乳中的酪蛋白處于等電點(diǎn)的堿性方面，故酪蛋白膠粒帶負(fù)電荷；另外，酪蛋白膠粒具有強(qiáng)親水性，水化作用周圍形成一水化層，故酪蛋白以穩(wěn)定的膠體狀態(tài)存在于乳中。而酒精較強(qiáng)的親水性，可使蛋白質(zhì)膠粒脫水，膠粒變成只帶負(fù)電荷的不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)乳的酸度增高或因某種原因鹽類平衡發(fā)生變化時(shí)， H + 或 Ca 2+ 與負(fù)電荷作用，膠粒變?yōu)殡娭行远l(fā)生沉淀（絮凝）。方法 用一定濃度的中性酒精與原料乳等量混合搖

32、勻，根據(jù)凝塊出現(xiàn)，判定乳的酸度68%（v/v） ≤ 20oT 70% ≤ 19oT 72% ≤ 18oT,,54,影響原料乳質(zhì)量的主要因素 奶牛的品種和健康狀況，牧場環(huán)境，飼料品質(zhì)，清洗與衛(wèi)生，乳的微生物總量，化學(xué)藥品殘留量，游離脂肪酸，擠奶操作，貯存時(shí)間和溫度等。優(yōu)質(zhì)牛乳中的細(xì)菌生長情況 單位：cfu/ml 貯存溫度 剛擠出 2

33、4h后 48h后 72h后 4.4℃ 4 000 4 000 5 000 8 000 15℃ 4 000 1 600 000 33 000 000 326 000 000,55,56,2.1.2 預(yù)處理 pretreatment 牛乳的凈化 purify 凈

34、乳的目：除去乳中的機(jī)械雜質(zhì)并減少微生物數(shù)量?？刹捎眠^濾凈化（過濾篩網(wǎng)或雙聯(lián)過濾器）及離心凈化（離心凈乳機(jī)）。牛乳的冷卻貯存牛乳凈化后應(yīng)立即冷卻到4℃以下，目的：抑制微生物繁殖。貯奶罐（帶攪拌裝置）,,57,,,,58,牛乳的貯存溫度與抗菌期的關(guān)系 乳的貯存時(shí)間與冷卻溫度的關(guān)系,,59,牛乳的脫氣,空氣含量高或產(chǎn)品中存在揮發(fā)性異味對牛乳加工的破壞作用 -影響牛乳計(jì)量的準(zhǔn)確度 -使巴氏殺菌機(jī)結(jié)垢增加

35、 -影響分離效果 -影響標(biāo)準(zhǔn)化的準(zhǔn)確度 -促使脂肪球聚合 -促使發(fā)酵乳中乳清析出真空脫氣,,60,牛乳的標(biāo)準(zhǔn)化 standardization標(biāo)準(zhǔn)化的目的：使乳制品中脂肪與非脂乳固體的比值符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。標(biāo)準(zhǔn)化的方法： 預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化、后標(biāo)準(zhǔn)化、直接標(biāo)準(zhǔn)化 原料乳中脂肪含量不足—除去部分脫脂乳； 原料乳中脂肪含量過高—提取部分稀奶油。標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算（自學(xué)）,,,61,2.1.3 牛

36、乳的均質(zhì) Homogenisation 目的：使牛乳中脂肪球變小，均勻地分散在乳中。,？,62,,,63,均質(zhì)作用原理,①牛乳以高速度通過均質(zhì)頭中的窄縫對脂肪球產(chǎn)生巨大的剪切力，使其變形、伸長和粉碎。②牛乳在間隙中加速的同時(shí)，靜壓能下降至脂肪的蒸汽壓以下，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，使脂肪球受到極強(qiáng)的爆破力。③脂肪球高速?zèng)_擊均質(zhì)環(huán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的剪切力。,64,,二級(jí)均質(zhì): 增強(qiáng)均質(zhì)的效果，其本質(zhì)是將一級(jí)均質(zhì)后又重聚起來的脂肪球分開。

37、均質(zhì)壓力：10-25Mpa，（一級(jí)17~21MPa，二級(jí)3.5~5MPa）均質(zhì)溫度：55~80℃均質(zhì)化乳的特點(diǎn)：均一性、良好的風(fēng)味、泡沫。,,65,,,66,2.1.4 Pasteurisation乳品加工中主要的熱處理方法,,,67,初次殺菌：將牛乳進(jìn)行一定的低溫加熱處理，殺死低溫菌營養(yǎng)體，延長牛乳在冷藏條件下的保存時(shí)間。在任何情況下，初次殺菌乳的磷酸酶試驗(yàn)不應(yīng)呈陰性。巴氏殺菌：目的①殺死致病菌的營養(yǎng)體，

38、 ②盡可能多地破壞微生物和酶系。 磷酸酶試驗(yàn)陰性滅菌：目的是殺死所有能導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)的微生物，使產(chǎn)品能在室溫下貯存一段時(shí)間。,,（62.8℃/30min或72℃/15s ）,,68,,69,,,,70,2.1.5 灌裝、貯存和分銷,快速冷卻到5℃以下后進(jìn)行灌裝。避免二次污染貯存和分銷過程保持冷鏈的連續(xù)性,71,72,73,2.1.6 巴氏殺菌乳的質(zhì)量指標(biāo)以下內(nèi)容摘自GB19645-2010巴氏殺菌乳；

39、 GB 25190-2010 滅菌乳巴氏殺菌乳感官特性,74,巴氏殺菌乳的理化指標(biāo),,,75,巴氏殺菌乳的衛(wèi)生指標(biāo),,,76,2.2 超高溫滅菌乳（UHT乳）,滅菌乳分為兩大類：保持滅菌乳、超高溫滅菌乳,對成品的定義：商業(yè)無菌狀態(tài)，即：  ① 不含危害公共健康的致病菌和毒素； ② 不含任何在產(chǎn)品貯存運(yùn)輸及銷售期間能繁殖的微生物； ③ 在有效期內(nèi)保持質(zhì)量穩(wěn)定和良好的商業(yè)

40、價(jià)值，不變質(zhì)。,77,78,2.2.1 UHT產(chǎn)品的含義 UHT產(chǎn)品是指物料在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下，經(jīng)135℃以上不少于1s的超高溫瞬時(shí)滅菌（以完全破壞其中可以生長的微生物和芽孢），然后在無菌狀態(tài)下包裝于微量透氣的無菌包裝容器中，以最大限度地減少產(chǎn)品在物理、化學(xué)及感官上變化的產(chǎn)品 原料乳 → UHT → 無菌平衡罐 → 無菌灌裝 預(yù)處理 ↑,,,,79,2.2.2 超高溫滅菌加工的類型表 各種類型的超高溫

41、加熱系統(tǒng),,80,,81,直接加熱系統(tǒng)(A)與間接加熱系統(tǒng)(B)的比較A加熱及冷卻速度快A的主要優(yōu)勢：能加工粘度高的產(chǎn)品，不容易出現(xiàn)結(jié)垢，而B（除刮板式之外）易結(jié)垢A的工藝缺點(diǎn)：需在滅菌后均質(zhì)A的加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本是同等處理能力的B的兩倍A的運(yùn)行成本相對較高：B的熱回收率≥90%且水耗低，A用于泵送和均質(zhì)的電耗也大 只有在特殊情況下，產(chǎn)品的特性和質(zhì)量要求才使直接加熱系統(tǒng)的復(fù)雜性和高成本更合乎情理,82,2.2.3

42、 典型的UHT乳的加工工藝1 平衡槽 2 離心泵 3a 預(yù)熱段 3c加熱段 3d 熱回收段 4均質(zhì)機(jī) 5 保溫管 6 蒸汽噴射閥 7無菌罐 8 灌裝機(jī) 9 平衡槽,83,,84,2.2.4 無菌包裝 asepsis packaging包裝容器滅菌 無菌條件下灌裝、封合 → 微生物密封型產(chǎn)品 產(chǎn)品 包裝容器滅菌 飽和蒸汽滅菌 H2O2滅菌（30

43、~35%） 紫外線輻射滅菌 H2O2與紫外線聯(lián)合滅菌美國FDA規(guī)定：剛灌裝后的產(chǎn)品中 H2O2殘留量≯0.5mg/L，24h后應(yīng)降至1×10-9mg/L,,,,,,85,無菌紙包裝系統(tǒng)包裝材料： PE -紙板- PE -鋁箔- PE - PE典型的無菌包裝復(fù)合材料,86,（1）紙卷成形無菌包裝系統(tǒng)（ TBA ） 包裝容量（ml） 速度（包/h）敞開式 2

44、00 250 500 1000 3600 4500封閉式 100~1500 5000~18000,87,88,（2）預(yù)制盒式無菌包裝系統(tǒng)（Combibloc）,89,（2）預(yù)成形紙包裝系統(tǒng) 三層復(fù)合紙,90,2.3 保持滅菌乳,含義： 物料在密閉容器內(nèi)被加熱至115~120℃，保持15~40min，經(jīng)冷卻后而制成的產(chǎn)品?；竟に嚕ǘ螠缇┰先椤A(yù)處理→UHT（或巴氏殺菌）→灌裝

45、封合→保持滅菌→成品普遍采用吹塑瓶包裝,91,思考題,1 解釋名詞術(shù)語：巴氏殺菌 、 UHT乳、保持滅菌乳 及它們的本質(zhì)區(qū)別。2 乳品加工中主要的熱處理方法有哪些 ？各有什么特點(diǎn)？3 常用的無菌紙包裝材料的構(gòu)成特點(diǎn)及包裝材料的滅菌方法？,,92,3 發(fā)酵乳與酸乳,3.1 發(fā)酵乳與酸乳的定義及分類3.1.1 Cultured milk（IDF，1992） 乳或乳制品在特征菌的作用下發(fā)酵而成的酸性凝乳狀產(chǎn)品。保質(zhì)

46、期內(nèi)，該產(chǎn)品中的特征菌必須大量存在，并能繼續(xù)存活和具有活性。3.1.2 yoghurt（FAO/WHO/IDF） 在添加（或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中，由于保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用進(jìn)行乳酸發(fā)酵制成的凝乳狀產(chǎn)品，產(chǎn)品中必須含有大量的、相應(yīng)的活性微生物。,93,3.1.3 發(fā)酵乳的分類嗜熱菌發(fā)酵乳（單菌發(fā)酵乳、復(fù)合菌發(fā)酵乳）嗜溫菌發(fā)酵乳（乳酸發(fā)酵而成的、乳酸和酒精 發(fā)酵而成的）,94,,95,3.1.4 yog

47、hurt的分類按成品的組織狀態(tài)分類l  凝固型酸乳（set yoghurt）l  攪拌型酸乳（stirred yohurt）l 飲用酸乳（Drinking yohurt）（乳酸菌飲料）按成品口味分類l  天然純酸乳（Natural yoghurt）l  加糖酸乳（sweeten yoghurt）l  調(diào)味酸乳（flavor

48、ed yoghurt）l  果料酸乳（yoghurt with fruit ）l 復(fù)合型或營養(yǎng)健康型酸乳,96,按原料中脂肪含量分類（FAO/WHO）l       全脂酸乳（3.0%）l       部分脫脂酸乳（3.0%~0.5%）l   

49、60;   脫脂酸乳（0.5%）,97,GB19302-2010,,98,按發(fā)酵后的加工工藝分類l 濃縮酸乳（concentrated or condensed yoghurt）l  冷凍酸乳（Frozen yoghurt）l  充氣酸乳（Carbonated yoghurt）l  酸乳粉（Dried yoghurt）,99,3.2 酸乳與

50、發(fā)酵乳的營養(yǎng)價(jià)值 酸乳所特有的營養(yǎng)價(jià)值：l   減輕“乳糖不耐受癥”l   調(diào)節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡發(fā)酵乳除具有與酸乳產(chǎn)品相類似的營養(yǎng)價(jià)值外，還有其特殊的保健作用。如：酸牛乳酒 輔助治療動(dòng)脈粥樣硬化、過敏癥和腸胃不適癥等。,100,雙歧桿菌發(fā)酵乳   改善輕度便秘癥狀   提高腸道中雙歧桿菌

51、數(shù)量   預(yù)防腹瀉   提高免疫功能   促進(jìn)并改善蛋白質(zhì)及維生素的代謝   增強(qiáng)對腐敗菌的抵抗能力  減少腐敗菌產(chǎn)生的氨和胺因影響肝功能造成的代謝紊亂,,酸乳加工的關(guān)鍵技術(shù)？,101,102,3.3 發(fā)酵劑的制備,3.3.1 概述 發(fā)酵劑（starter culture）是一種能

52、夠促進(jìn)乳的酸化過程，含有高濃度乳酸菌的產(chǎn)品。發(fā)酵劑的主要作用  分解乳糖產(chǎn)生乳酸 產(chǎn)生揮發(fā)性的物質(zhì)（如丁二酮、乙醛等），使酸乳具有典型的風(fēng)味 具有一定的降解脂肪、蛋白質(zhì)的作用，使酸乳更利于消化吸收 酸化過程抑制致病菌的生長,103,發(fā)酵劑常用術(shù)語l   商品發(fā)酵劑（stock culture）l   母發(fā)酵劑（mother culture）l

53、0;  中間發(fā)酵劑（feeder或imtermediate culture）l    工作發(fā)酵劑（生產(chǎn)發(fā)酵劑 bulk culture）酸乳發(fā)酵劑菌種的共生作用,104,3.3.2 發(fā)酵劑的選擇,發(fā)酵劑的作用機(jī)理l     乳酸菌生長，分解乳糖產(chǎn)生乳酸，使體系pH下降，達(dá)到酪蛋白的等電點(diǎn)，使乳凝固。主要考慮因素l &

54、#160;     產(chǎn)酸能力和后酸化l       滋氣味和芳香味的產(chǎn)生l       粘性物質(zhì)的產(chǎn)生l       蛋白質(zhì)的水解性,105,3.3.3 發(fā)酵劑的制備,培養(yǎng)基的選擇母發(fā)酵劑、中間發(fā)酵劑的培養(yǎng)基制

55、備 一般用高質(zhì)量無抗菌素殘留的脫脂乳粉，培養(yǎng)基乳固體含量10%~12%。-推薦殺菌溫度/時(shí)間90℃/30min（或115℃/15min）。工作發(fā)酵劑培養(yǎng)基的制備 可用高質(zhì)量無抗菌素殘留的脫脂乳粉或全脂乳制備。,106,發(fā)酵劑的擴(kuò)培工作發(fā)酵劑的制備,107,,108,發(fā)酵劑的質(zhì)量控制 ① 感官檢查 組織狀態(tài)、色澤及有無乳清分離、風(fēng)味、凝塊硬度   ② 產(chǎn)酸能力&#

56、160; ③ 影響發(fā)酵劑菌種活力的主要因素 抗菌素殘留、噬菌體3.4 酸乳的生產(chǎn)工藝及品質(zhì)控制 酸乳工藝流程,109,,110,思考題,解釋：發(fā)酵乳 酸乳凝固型酸乳、攪拌型酸乳及乳酸菌飲料的本質(zhì)區(qū)別？酸乳生產(chǎn)中發(fā)酵劑的作用機(jī)理？如何選擇及制備發(fā)酵劑？,,111,4 乳粉 milk power,乳粉的主要種類  全脂乳粉（Whole milk power） 脫脂

57、乳粉（Notfat dry milk power/ Skim milk power） 乳清粉（Whey power） 配制乳粉（Modified milk power）,112,4.1 全脂乳粉,工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)4.1.1 預(yù)熱殺菌殺菌的主要目的？-噴霧干燥法生產(chǎn)全脂乳粉，一般采用HTST（80~85℃/15s）或UHT殺菌。-殺菌方法對全脂乳粉的品質(zhì)特別是溶解度和保藏性有很大影響（蛋白質(zhì)的熱變性程度）。,,,,113

58、,,,濃 縮,噴霧干燥,速 溶,114,4.1.2 vacuum concentrating,真空濃縮的優(yōu)點(diǎn)：l  蒸發(fā)效率高，節(jié)省能源，降低成本(蒸發(fā)1kg水，雙效降膜耗汽0.39kg，而噴霧干燥耗汽2.5~3.0kg）l   有效改善乳粉顆粒的物理性狀(顆粒粗大，良好的流動(dòng)性、分散性、可濕性和沖調(diào)性；色澤好）。l   改善乳粉的保藏性l

59、0;  有利于包裝 最常用的濃縮設(shè)備是雙效（一效70℃，二效45℃）或多效降膜式蒸發(fā)器，一般濃縮至原料乳體積的1/4（乳固體約45%）。,115,,,116,4.1.3 spray drying,噴霧干燥的特點(diǎn)：l     干燥速度快，物料受熱時(shí)間短。l     干燥過程溫度低，乳粉品質(zhì)好。l

60、0;    可以調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，成品具有良好的質(zhì)量指標(biāo)（流動(dòng)性、分散性、可濕性、沖調(diào)性）。l     衛(wèi)生質(zhì)量好，產(chǎn)品不易污染。l     操作控制方便，適合于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。噴霧干燥類型主要有離心噴霧和壓力噴霧。噴霧干燥工藝流程,117,,118,,,119,4.1.4 乳粉的理化性質(zhì),乳

61、粉的密度表觀密度——單位容積中乳粉的重量（包括顆粒空隙中的空氣）容積密度——乳粉的顆粒密度，反映顆粒組織的松緊狀態(tài)（包括顆粒內(nèi)的空氣,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<脫脂乳粉乳粉密度主要受噴霧方式、濃縮乳濃度、溫度、粘度以及加熱空氣溫度等因素的影響。,120,氣泡 全脂乳粉 脫脂乳粉壓力噴霧 7%~10%（ф）13%

62、 離心噴霧 16%~22% 35%含氣泡多浮力大，下沉性差，且易氧化變質(zhì)。 脂肪 噴霧干燥的乳粉的脂肪呈微細(xì)球狀，存于乳粉顆粒內(nèi)部，壓力噴霧的乳粉脂肪球較小，約1~2µm，離心噴霧粉約為1~3µm。凝聚在乳粉顆粒邊緣的游離脂肪（3%~14%）含量高時(shí)，乳粉極易氧化，不耐保藏，沖調(diào)性差。,121,蛋白質(zhì) 乳粉顆粒中蛋白質(zhì)的狀態(tài)，特別是酪蛋白的狀態(tài)，決定了乳粉的

63、復(fù)原性。乳糖 全脂淡乳粉約含38%，脫脂乳粉50%，乳清粉70%。普通新生產(chǎn)的乳粉中乳糖呈非結(jié)晶的玻璃狀態(tài)，玻璃態(tài)的乳糖具有很強(qiáng)的吸濕性， 變成含一個(gè)分子結(jié)晶水的結(jié)晶乳糖。水分 全脂乳粉在2%，脫脂乳粉在4%以下為宜，水分高低直接影響乳粉的質(zhì)量及保藏性。但水分過低容易引起脂肪氧化，產(chǎn)生氧化臭。,122,乳粉的溶解度與復(fù)原性,——表示乳粉與水按鮮乳含水比例復(fù)原時(shí)復(fù)原性能的重要指標(biāo)（借以反映原料乳的質(zhì)量及其在熱處理過程中蛋白

64、質(zhì)變性的程度.若在加工過程中乳固體基本未受損害，則可達(dá)99.9%；若受損嚴(yán)重，溶解度小于95%） 不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣——影響溶解度的主要因素：原料乳的質(zhì)量加工方法和操作條件成品含水量、成品包裝及貯藏條件等。,123,乳粉復(fù)原性能指標(biāo),沖調(diào)性reconstituability（速溶度）表示乳粉的溶解速度。將一定量的乳粉與一定溫度的水(100ml)混合，一定強(qiáng)度攪拌，然后將未溶部分與已溶部分分離，測定已溶部分的干物

65、質(zhì)×100。沖調(diào)性隨乳粉顆粒平均直徑的增大而提高。溶解度solubility表示乳粉的最終溶解程度,124,乳粉顆粒的狀態(tài)與沖調(diào)性 離心噴霧：Φ30~200µm，平均100µm；壓力噴霧：Φ10~100µm，平均45µm；速溶乳粉：Φ100~800µm；脫脂乳粉：Φ40~60µm。 乳粉顆粒大小及其顆粒分布對沖調(diào)性能有直接影響。,125,表

66、 乳粉顆粒平均直徑與沖調(diào)性的關(guān)系,126,4.1.3 Instant,速溶乳粉制造方法有噴霧干燥法、真空薄膜干燥法和真空泡沫干燥法等。噴霧干燥法（速溶技術(shù)）主要有再潤濕法和直通法。關(guān)鍵技術(shù)：制備附聚良好的全脂乳粉，增大顆粒和顆粒的均勻度，改善乳粉的下沉性；噴涂卵磷脂以改善乳粉顆粒的可濕性，從而改善制品的分散性，達(dá)到速溶要求。,,127,,直通法 乳粉噴霧二次干燥技術(shù)，即由噴霧干燥塔下部排出潮粉（全脂乳粉含水量為5~8%，脫脂

67、乳粉為6~7%），然后進(jìn)入二次干燥振動(dòng)流化床，同時(shí)實(shí)現(xiàn)潮粉的附聚。再潤濕法 以一般噴霧干燥的乳粉為基粉，通過噴濕空氣或霧滴吸濕附聚成團(tuán)粒，同時(shí)將吸濕性很強(qiáng)的玻璃態(tài)非結(jié)晶乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)不吸濕的的結(jié)晶乳糖。干燥——吸潮——再干燥,,128,129,,130,4.2 脫脂乳粉,生產(chǎn)工藝流程與全脂乳粉相類似，增加一原料乳脫脂的過程。 脫脂乳粉按熱處理程度進(jìn)行分類，分類指標(biāo)為乳清蛋白氮指數(shù)（WPNI），乳粉中未變性乳清蛋白的量與熱

68、處理程度成反比。 低熱粉（WPNI>6mg/g乳粉）—72℃/15s或90℃/瞬時(shí) 中熱粉（1.5mg/g< WPNI<6mg/g） 高熱粉（WPNI<1.5mg/g乳粉）—95℃/10min,131,4.2.1 基本工藝流程,脫脂乳驗(yàn)收 → 過濾、殺菌→ 真空濃縮 → 噴霧干燥 → 出粉 → 晾粉、篩粉 → 包裝 →檢驗(yàn) → 成品技術(shù)要點(diǎn): 溫度的控制殺菌 為了使乳清蛋白變性程度不超過5

69、%，又能達(dá)到殺菌并抑制酶活的目的，研究表明，脫脂乳的殺菌溫度以80℃/15s效果較好。真空濃縮 以不超過65.5℃為宜，濃度為15~17°Be，乳固體含量控制在36%以上。,,132,加熱溫度與時(shí)間對乳清蛋白變性的影響,133,4.4 乳粉的質(zhì)量指標(biāo)(依據(jù)：GB19644-2010),134,思考題,乳粉生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟有哪些？真空濃縮的特點(diǎn)？2 乳粉的沖調(diào)性和溶解度的含義？如何提高？,,135,5 冰淇淋 Ic

70、e cream,冰淇淋是一種以飲用水、牛乳、奶粉、奶油（或食用油脂）、食糖等為主要原料，加入適量的食品添加劑，通過混合、滅菌、均質(zhì)、老化（成熟）、凝凍、硬化等工藝制成的體積膨脹的冷凍飲品。,,136,按含脂率高低分類按使用不同香料分類 香草冰淇淋 巧克力冰淇淋 咖啡冰淇淋 薄荷冰淇淋按冰淇淋的形態(tài)分類,137,5.2 冰淇淋的生產(chǎn)工藝流程及品質(zhì)控制 

71、 原料預(yù)處理 ↓ 混合料的制備 ↓ 均 質(zhì)（50~60℃/10~20MPa）

72、 ↓ 殺 菌（63℃/30min， 83~85℃/15s） ↓ 冷 卻（0~4 ℃ ）,138,老化（成熟）（2~4℃/4