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1、乳制品加工乳制品加工一、差不多部分（一） 牛乳的成分及养分价值 1概述牛乳是母牛临蓐后，为给犊牛供给进展所需养分，而从其乳腺渗出出来的物质，它含有幼小机体所需的全部养分成分，是哺乳动物出世后最易消化接收的完全食物。牛乳的成分重要包含：水、脂肪、蛋白质、乳糖及灰分等。正常的牛乳中各类成分的构成大年夜体上是稳固的，但受乳牛的品种、个别差别、泌乳期、年纪、饲料、季候、气温、挤奶状况及健康状况等身分阻碍而有所不合，个中变更最大年夜的是脂肪，其次是蛋白质，乳糖和灰分含量比拟较较稳固。 牛乳的成分： 牛乳加工后各组分的名称： 2乳脂肪乳脂肪约有99%的成分是由一个分子的甘油和三个分子脂肪酸所构成的甘油三酸

2、酯，乳脂肪的脂肪酸构成随季候的变更会有较大年夜的更换，专门是饲料，牛乳脂肪酸中大年夜约6070%是饱和脂肪酸（主假如软脂酸、硬脂酸和豆酸），2530%是不饱和脂肪酸（主假如油酸），还有大年夜约4%是多不饱和脂肪酸（亚油酸和亚麻酸）。乳脂肪的特点：存在一些短链脂肪酸（4、6、8、10个碳原子），这在其他脂肪中是专门少见的，丁酸（在其他一样脂肪中不存在）在乳脂肪的脂肪酸中却占4%。短链脂肪酸的重要性：起首，它们具有某些明显的特点气味，而这些气味关于形成某些乳成品，专门是干酪的风味和气味是专门重要的；其次，乳脂肪中含有相对丰富的短链脂肪酸，易消化，也可用来辨别用其他脂肪掺假问题。 物理情势：牛乳是以

3、脂肪球分散在包含非脂乳固体的水相中形成稳固的乳浊液情势存在的，脂肪几乎差不多上以小脂肪球的情势存在，脂肪球别处被脂肪球膜的蛋白和磷脂包裹着。脂肪球的直径在0.120m范畴。在重力感化下，因为乳脂肪和水相之间密度的不合，造成脂肪球的大年夜量上浮，形成稀奶油。 脂肪氧化：乳脂肪与空气中的氧、光线、金属铜等接触时，将产生氧化感化，从而产生所谓的脂肪氧化臭。乳脂肪的氧化产生在不饱和脂肪酸的双键位，产生一种令人不快乐的气味。因为乳成品一样不许可应用抗氧化剂，是以必须将加工的乳脂产品，如奶油和无水乳脂的氧化降低到最小程度。乳中存在的细菌，以及将牛乳加热至80以上，都有抗氧化感化，后者导致少量硫氢基合化物的

4、形成。非脂乳固体在牛乳的总固形物中，除脂肪外，其余统称为非脂乳固体，即总固形物和脂肪含量之间的差值，非脂乳固体包含乳中的蛋白质、乳糖、无机盐、维生素和微量含氮化合物。3乳蛋白质乳蛋白质重要分为酪蛋白和乳清蛋白两大年夜类，两者都长短均一蛋白，定义：在20时调剂脱脂乳的pH至4.6时从牛乳中沉淀的蛋白质称为酪蛋白；在同样前提下不沉淀的称为乳清蛋白。牛乳所含有的蛋白总量大年夜约为3.3%（总氮6.38），个中2.5%阁下是酪蛋白，0.6%是乳清蛋白，残剩的0.2%为一些含氮化合物，属于非蛋白氮（如氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及膘呤碱等及少量含氮维生素中的维生素态氮）。酪蛋白：酪蛋白是一类磷酸蛋白

5、，占牛乳真蛋白的80%阁下，它重要以五种情势存在：S1、S2、-、-和-酪蛋白。牛乳中大年夜量的酪蛋白是以酪蛋白胶束的情势存在的，酪蛋白胶束是直径在10300m的几千个酪蛋白分子的集合体。在酪蛋白胶束中存在一些无机盐，个中最重要的是钙，没有钙，胶束就会解体。酪蛋白胶束中的钙是以钙离子和胶体磷酸钙（见无机盐）的情势存在的到今朝为止，酪蛋白胶束的具体构造还不清晰，但一样认为它是一个由-和-酪蛋白构成的、别处覆盖-酪蛋白的球形集合体。表1-1-3 牛乳中重要蛋白质的分类酪蛋白胶束对乳的加工专门重要，因为它不稳固，对pH值变更专门敏锐，经由过程酸化和凝乳感化会沉淀或凝固。凝乳可分为两个时期：酪蛋白 酶

6、 副酪蛋白+乳清月示副酪蛋白胶束 凝胶 乳清蛋白：乳中重要的乳清蛋白有-乳球蛋白、-乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白和月示胨。重要的乳清蛋白有一个球状构造，这是因为乳清蛋白分子中具有相当数量的二硫化物，乳清蛋白可不能因为酸化和凝乳感化而沉淀，但加热至65或65以上乳清蛋白就会开端变性，除了月示胨外，其他都变成了不溶性的。4乳糖乳糖：是由葡萄糖和半乳糖结合成的双糖，它仅存在于乳中。乳糖最重要的特点概括如下：（1）它是一种可降解的糖类，当乳受热时会产生美拉德反响。（2）它的甜度只有蔗糖的1/6。（3）它的消融度不大年夜（大年夜约21g/100ml水），浓缩乳成品中会显现结晶。（4）溶液中的乳糖是以

7、-型与-型乳糖的均衡混淆物情势存在的，当温度跨过93.50时，过饱和溶液中形成-乳糖（无水物）结晶；而低于93.50时，形成-含水乳糖结晶。后者存在于乳糖以结晶情势存在的乳成品中，例如干粉和甜炼乳。（5）乳糖经乳酸菌发酵产生乳酸。 （6）乳糖能够被半乳糖苷酶水解为单糖葡萄糖和半乳糖 图1-1-4 乳糖的构造式 * 游离苷羟基5无机盐类牛乳中含有0.8%阁下的无机盐，重要以Ca、Mg、K、Na、Cl、PO4、碳酸氢盐和柠檬酸盐的情势存在，同时还有其他一些微量元素的无机盐存在，如Cu、Zn、Fe。牛乳中的无机盐的含量跟着奶牛的品种、泌乳期、季候、饲料等各种前提而异。 除了只以溶液情势存在的氯化物之

8、外，乳中重要的无机盐均以两种情势存在：可溶的和胶体的，可溶性的钾、钠和氯化物主假如以离子情势存在，钙、镁小部分呈离子状况，大年夜部分与酪蛋白、柠檬酸、磷酸结合呈胶体状况，磷是磷蛋白（酪蛋白）、磷脂及有机磷酸脂的成分。乳中90%以上的钾和钠是可溶性的，而钙和镁却只有35%是可溶性的。6乳中的维生素牛乳中含有几乎所有的维生素，专门是VB2含量专门丰富，但VD的含量不多。乳中维生素有脂溶性维生素（维生素A、D、E、K）和水溶性维生素（维生素B1、B2、B6、叶酸、B12、C）两大年夜类。不合的维生素的热稳固性不合，VC热敏锐性特强，而VB2、VA、VD等对热稳固。泌乳期对乳中维生素含量有直截了当阻碍

9、，如初乳中VA及胡萝卜素含量多于常乳中的。7乳中的酶酶的来源：一是来自乳腺，二是来源于微生物的代谢产品。乳中酶的种类专门多，但与乳成品临盆紧密相干的重要有水解酶类及氧化还原酶类。脂酶：膜脂酶和乳浆脂酶，阻碍较大年夜的是（乳浆）脂酶，它除了来自乳腺外，微生物污染也是重要来源。脂酶经80/20s可完全钝化。乳脂肪对脂酶的热稳固性有爱护感化。乳脂肪在脂酶感化下分化产生游离脂肪酸而带来脂肪分化臭，这是乳成品专门是奶油常见的一种缺点。磷酸酶：碱性磷酸酶经62.8/30min或72/15s被钝化，以此可用来考查巴氏杀菌乳杀菌是否完全（磷酸酶实验）。过氧化氢酶：重要来自白血球的细胞成分，专门是在初乳和乳房炎

10、乳中。是以可将过氧化氢酶实验作为考查乳房炎乳的手段之一。钝化前提：75/20min。过氧化物酶：重要来自白血球的细胞成分，是固有的乳酶。钝化前提：70/150min；75/25min；80/2.5s。还原酶：上述酶类是乳中固有的乳酶，而还原酶则是微生物的代谢产品，因其数量与微生物污染的程度成正比，在微生物考查中常用来确信乳的新奇程度。蛋白酶：耐热性强，80/10min可钝化，感化的最适pH8.0，能使蛋白凝固。8牛乳的养分价值牛乳是一种对人类的养分需求极有价值的物质，它能供给较大年夜量的五大年夜养分素：蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐和维生素。巴氏杀菌乳中养分素的平均分布见表1-1-5。按照人

11、类所需的养分，乳中最有价值的成分是蛋白质，乳蛋白供给的氨基酸相当均衡，在评判食物蛋白质质量时，酪蛋白平日被作为参照蛋白质来对比。乳和乳成品供给的蛋白质占世界蛋白花费总量的20%阁下。乳和乳成品同时也是钙的重要炊事来源，同时也供给了大年夜量的维生素A、D及B族维生素。表1-1-5 巴氏杀菌乳供给的养分素（平均值）养分素含量（每升乳中）蛋白质34.0g脂 肪39.1g碳水化合物49.4g钙1.2g铁1.1mgVA（相当含量的核黄素）417mgVD0.30mgVB10.40mgVB21.6mg烟酸9.3mgVC10.4mg（二） 牛乳的性质1乳的胶体分散体系图1-1-5 牛乳的分散体系2乳的物理化学

12、性质乳的物理性质是剖断原料乳质量的重要依照。乳的光荣与光学性质：新奇的牛乳一样呈乳白色或淡黄色。关于牛乳、脱脂乳与均质乳对光的不规矩反射，反射光量以均质乳最多，脱脂乳起码，牛乳居中。乳的热学性质 冰点：牛乳冰点的平均值为-0.53 -0.55，平均为-0.542。作为溶质的乳糖与盐类是冰点降低的重要身分。在牛乳中掺水，可导致冰点回升。掺水10%，冰点约上升0.054，可依照冰点的更换用下列公式来推算掺水量（但只对酸度在20oT以内的新奇乳）： w = (t-t)/t(100-ws)式中 w -以质量计的加水量（%） t 正常乳的冰点（） t被检乳的冰点（） ws-被检乳的乳固体含量（%） 沸点

13、：乳的沸点在101kPa (1个大年夜气压)下为100.55。乳在浓缩过程中沸点连续上升，浓缩致原体积的一半时，沸点约上升到101.05。比热容：一样牛乳的比热容约为3.89kJ/(kg)。乳中重要成分的比热容分别为（kJ/(kg)）：乳脂肪209，乳蛋白质2.09，乳糖1.26，盐类2.93。乳成品的比热容在乳品临盆上有专门重要的意义。乳的电学性质电导：25时牛乳的电导为0.004 0.005s。氧化还原电势：一样牛乳的氧化还原电势Eh为+0.23 +0.25V。乳的相对密度与密度：正常乳的相对密度平均为d = 1.032。乳的密度系指乳在20时的质量与同容积水在4时的质量之比。正常乳的密度

14、平均为D= 1.030。在同一温度下，相对密度和密度的绝对值相差甚微，乳的密度较相对密度小0.0019，乳品临盆中常以0.002的差数进行换算。WT = 1.2WF+0.25L+C式中 wT 乳干物质含量（%） wF 含脂率（%） L 牛乳密度计的读数 C 校订系数，可取0.14乳的粘度与别处张力：20时正常乳的粘度平均为1.75mPas。粘度随温度升高而降低，在乳的成分中，脂肪及蛋白质对粘度阻碍最明显。加工中粘度也会因为脱脂、杀菌、均质等处理而有所变更。牛乳的别处张力随温度升高而降低，随含脂率的降低而增大年夜。20时为0.04 0.06N/m。别处张力与牛乳的气泡性、乳浊液状况、微生物进展、

15、热处理、均质感化、风味等有关。牛乳的酸度乳的滴定酸度及pH：“滴定酸度”是乳成品临盆中最为常用的，我国乳、乳成品及其考查方法中规定酸度实验是以滴定酸度为标准的，用oT或乳酸百分率（乳酸%）表示。滴定酸度（oT）定义：以酚酞为指导剂，中和100ml乳所消费0.1MNaOH溶液的毫升数。正常的新奇牛乳的滴定酸度约为1420oT，一样为1618 oT。乳酸% =*100%pH是指用氢离子浓度指数表示的酸度，正常新奇牛乳的pH为6.4 6.8，一样酸败乳或初乳的pH在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH在6.8以上。乳中酸度的来源：刚挤出的新奇乳的酸度称为固有酸度或天然酸度；挤出后的乳，在微生物感化下因

16、为发酵产酸而升高的酸度称为发酵酸度；两者之和称为总酸度。原料乳的酸度越高，对热的稳固性越差。表1-1-6 牛乳的酸度与凝固温度的关系乳的热值：牛乳的热值为276J/100g3牛乳在热处理中的变更图1-1-6 热处理对牛乳的阻碍1-加热臭 2-过氧化物酶钝化 3-磷酸酶钝化 -褐变-酪蛋白凝固 -芽孢菌杀灭 -杀菌 -构造菌杀灭 -大年夜肠菌群杀灭 -未查明区 超高温瞬时处理（UHT） 高温瞬时杀菌（93.3瞬时） 高温短时杀菌（71.7/15s） 短时杀菌 低温保持式杀菌1860年的巴氏杀菌 瓶装杀菌 形成薄膜：牛乳在40以上加热时，液面会生成薄膜，即拉姆斯现象。缘故是因为液面水分赓续蒸发，在

17、空气和乳液截面层的蛋白明显浓缩，导致胶体凝集形成薄膜。 褐变反响：牛乳经长时刻高温加热则产生褐变反响，属非酶褐变，包含羰-氨反响（美拉德反响）和乳糖的焦糖化反响。形成乳石：高温处理或煮沸时，在与牛乳接触的加热面上会形成乳石。其重要成分是蛋白质、脂肪与无机物。乳石的形成不仅阻碍传热，降低热效力，阻碍杀菌后果，同时造成乳固体的损掉。乳蛋白质的热变性：酪蛋白对热比较稳固，乳清蛋白轻易产生热变性。酪蛋白在100以下加热，其化学性质没有什么变更，但对其物理性质却有明显阻碍。在乳清蛋白中，-乳白蛋白、-乳球蛋白及血清蛋白、免疫球蛋白的热稳固性依次递减。加热30min时，变性温度分别是：免疫球蛋白70，血清

18、白蛋白74、-乳球蛋白90、-乳白蛋白96。乳糖的阻碍：一样可不能有太大年夜的变更，只有强烈的热处理会时乳糖分化，专门以浓缩乳最为明显。酶的钝化：解脂酶 8085高温短时或超高温 磷酸酶 62.8/30min或72/15s 过氧化氢酶 75/20min 过氧化物酶 70/150min，75/25min，80/2.5s图1-1-7 -乳球蛋白加热变性过程图解4专门乳心理专门乳：重要指初乳和末乳微生物污染乳：原料乳被微生物严峻污染产生专门变更，最常见的是酸败乳和乳房炎乳。化学专门乳：包含低成分乳、低酸度酒精阳性乳、冻结乳、风味专门乳及异物专门乳。（三） 牛乳中的微生物1牛乳中的微生物种类 牛乳中存

19、在是微生物有细菌、酵母和霉菌，以细菌在牛乳贮藏与加工中的意义最为重要。（1）细菌：乳酸菌：链球菌属（乳酸链球菌、乳酪链球菌、嗜热链球菌、粪链球菌）、明串珠菌属、乳酸杆菌属（保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌）；丙酸菌；肠细菌；孢子杆菌；小球菌属；假单胞菌；产碱杆菌属；病原菌。2牛乳在贮藏过程中微生物的变更图1-1-8 鲜乳中微生物活动曲线室温下微生物的进展过程可分为：克制期、乳链球菌期、乳酸杆菌期、真菌期和脓化菌期。3乳中微生物的耐热性表1-1-6 乳中微生物的热致逝世前提微生物对热的抗击力与专门多身分有关，包含菌种、菌龄、数量、基质的成分和性质、加热的温度和时刻等。二、巴氏杀菌乳与灭菌乳（一） 巴氏

20、杀菌乳巴氏杀菌乳（pasteurised milk）又称市乳（market milk），是以新奇牛乳为原料，经由离心净乳、标准化、均质、杀菌和冷却，以液体状况灌装，直截了当供给花费者饮用的商品乳。依照脂肪含量的不合，可分为全脂乳、高脂乳、低脂乳、脱脂乳和稀奶油。巴氏杀菌乳的加工工艺流程：原料乳验收 预 处 理 预热均质 巴氏杀菌 冷 却 灌 装1原料乳的验收乳品厂收购鲜乳时的惯例检测平日包含以下几个方面：感官评定：包含牛乳的滋气味、洁净度、光荣等。理化指标：包含含脂率、蛋白质含量、杂质度、冰点、酒精实验、酸度、温度、相对密度、pH、抗菌素残量等。微生物指标：重要指细菌总数。其他如体细胞数、芽孢

21、数、耐热芽孢数基嗜冷菌数等。须要时，也可采取刃天青实验以评判牛乳的新奇度。（可参考下表中所示欧共体1993年有关原料乳细菌总数的标准，别的1994年欧共体修订的标准中规定原料乳中体细胞含量不得高于400 000个/ml。）表1-2-1 欧共体液态乳成品细菌总数的标准项 目平板计数细菌总数/cfu.ml-1原料乳100 000原料乳在乳品厂贮存跨过36h200 000巴氏杀菌乳30 000巴氏杀菌乳鄙人8培养5d后100 000超高平和保持灭菌乳鄙人30培养15d后0为添加，yr 、qr），表示须要添加脱脂乳（或提取部分稀奶油）； 若pr（或qr、qr，需提取部分稀奶油） 用方块图解为： p=3

22、.6 x r-q = -36.9 r=3.1 q=40 y p-r = 0.5已知 x=1000公斤故 1000/y= -36.9/0.5，则y= -13.6（公斤）（负号表示提取）即需提取脂肪含量为40%的稀奶油13.6公斤。2= （pr、qr，需添加部分脱脂乳）用方块图解为： p=3.6 x r-q=2.9 r=3.1 q=0.2 y p-r=0.5故 1000/y=2.9/0.5 ，则y=172.4（公斤）即需添加脂肪含量为0.2%的脱脂乳172.4 公斤。3牛乳的均质均质的目标：对脂肪球进行机械处理，使其呈较小的脂肪球（1m）平均一致地分散在乳中。二次均质能够加强均质的后果，其本质是将

23、一次均质后又重聚起来的脂肪球分开。均质压力：10-25Mpa，（一级1721MPa，二级3.55MPa）。均质温度：5580。均质化乳的特点：均一性、优胜的风味、泡沫。4牛乳的巴氏杀菌（1）巴氏杀菌的方法表1-2-5 乳品加工中重要的热处理分类工艺名称温度/时 间初次杀菌（thermization）636515s低温长时巴氏杀菌（牛乳）（LTLT）6330min高温短时巴氏杀菌（牛乳）（HTST）72751520s高温短时巴氏杀菌（HTST）（稀奶油等）8015s超巴氏杀菌（Ultra pasteurisation）12513824s超高温灭菌（连续式）（UHT）135140几秒保持灭菌115

24、1202030mina.初次杀菌：将牛乳进行必定的低温加热处理，杀逝世低温菌养分体，延长牛乳在冷藏前提下的储存时刻。b. 巴氏杀菌：目标是杀逝世所有的致病菌养分体。c. 灭菌：目标是杀逝世所有能导致产品变质的微生物，使产品能在室温下贮存一段时刻。图1-2-1 温度和时刻组合对细菌和酶的阻碍温度和时刻组合的选择必须推敲微生物和产品德量两个方面。5冷却、灌装、贮存和分销经巴氏杀菌的的牛乳应尽快冷却到5以下，然落后行灌装。包装材料应具备的特点：1包管产品的质量及其养分价值；2包管产品的卫生及洁净，对所包装的产品没有任何污染；3避光、密封，有必定的抗压强度；4便于运输；5便于携带和开启；6削减食物腐烂

25、和废料的产生；7有必定的装潢感化。包装情势：玻璃瓶、单层塑料袋或复合纸袋、塑料瓶、纸盒。 玻璃瓶灌装包含两大年夜重要步调：脏瓶的清洗和消毒：准确信量和卫生灌装。巴氏杀菌乳的包装过程中，应专门留意：a.幸免二次污染，如包装材料、包装设备及包装情形的污染b.尽量幸免灌装时产品温度升高c.对包装材料提出较高的要求巴氏杀菌产品在贮存和分销过程中，必须保持冷链的连续性。表1-2-6 运输前提与产品温度之间的关系 单位：产品升温/h运输车室温（20）室温（10）非冷藏，非保温帐蓬车31.5非冷藏，非保温密封车10.5非冷藏，保温帐蓬车10.5冷藏，保温帐蓬车0.5106巴氏杀菌乳的质量指标以下内容摘自巴氏杀菌乳（Pasteurized milk）GB54081999。表5-4 巴氏杀菌乳感官特点项 目全脂巴氏杀菌乳部分脱脂巴氏杀菌乳脱脂巴氏杀菌乳色 泽呈平均一致的乳白色，或微黄色。味道和气味具有乳固有的味道和气味，无异味。组织状况平均的液体，无沉淀，无凝块，无粘稠现象。表5-5 巴氏杀菌乳的理化指标项 目全脂巴氏杀菌乳部分脱脂巴氏杀菌乳脱脂