乳与乳制品生产工艺设计基础知识.docx

1、乳与乳制品生产工艺设计基础知识 乳及乳制品生产工艺基础知识 一、牛乳的基础知识 天。、牛乳是乳牛分娩后，由乳腺分泌，为幼仔提供营养的液体；泌乳期：3001 ；矿物质：0.8%、乳的主要成分：水：87%；乳脂肪：4%；乳蛋白质：3.5%；乳糖:4.7%2 、乳的微量成分：色素、酶类、维生素、磷脂、气体3、牛乳的感官指标：滋气味：特殊的香味、稍带甜味；随温度的高低而异；易吸味。色泽：不透4 明的乳白色或淡黄色 -磷酸钙胶粒和脂肪球对光不规则反射的结果乳白色酪蛋白酸钙- -淡黄色脂溶性胡萝卜素和叶黄素 5、组织状态：胶体分散体系；分散介质：水；分散质：乳糖、无机盐类、蛋白质、脂肪、气体等。 6、乳的

2、分散体系 1nm左右。真溶液-分子量小的溶质，可以形成真溶液，如：乳糖、矿物质。溶质颗粒大小在 5-10nm左右的溶质。在高速离心的作用下分离。胶体溶液-主要以蛋白质为主，颗粒大小在之间，可以通过静置、离心的方法进行分以脂肪为主，颗粒大小在0.1-10um悬浊液或乳浊液- 离。 、乳的成分7 水分 脂肪：三酸甘油酯、甘油酸二酯、单酸甘油酯、脂肪 磷脂质：卵磷脂，脑磷脂，神经脂质 脂质 脂溶性维生素：VA,VD, VE, VK,胡萝卜素 胆固醇 牛乳 蛋白质：酪蛋白，乳清蛋白，脂肪球膜蛋白，非蛋白态氮化合物 总乳固体 糖类：乳糖，葡萄糖 矿物质：主要含钙，磷，钾，氯；少量含钠，镁，硫，铁 微量含

3、锌，铝，铜，硅，碘 非脂乳固体 色素：胡萝卜素，叶黄素 水溶性维生素：VB1,VB2, VB6, VB12 ,VC,烟酸等 酶：解脂酶，磷酸酶，过氧化氢酶等 气体：二氧化碳，氮 细胞：乳房内部表皮细胞，白血球等 7.1水：乳是一种均匀稳定的悬浮状态和乳浊状态的胶体性溶液，其中水分是分散介质。因此，牛乳尤其适合用以哺乳幼畜，有促进消化吸收的功能。人们利用其特性，将牛乳作为滋补的食品。 7.2总乳固体：脂肪、蛋白质、乳糖、矿物质、维生素、酶 7.2.1乳脂肪：乳脂肪在乳与乳制品中具有营养价值、风味、物理性质和经济价值四个方面的重要作用。乳脂肪营养价值很高，含有20种以上脂肪酸，且含有相当数量的人体

4、必需脂肪酸，一般动植油脂中只含有57种脂肪酸，由于这些脂肪酸在室温下呈液态，易挥发，因此使乳脂肪具有特殊的香味和柔软的质体，从而使乳与乳制品具有特殊的风味。乳脂熔点低，易于消化吸收，同时乳脂肪又是脂溶性维生素A、D、E、K的含有者及传递者。 7.2.2乳蛋白质：乳蛋白，又称乳清蛋白，乳清蛋白在常乳中含量低，而初乳中含量高，乳清蛋白与乳的免疫性有关，乳清蛋白具有抗原的作用，所以常常称为免疫蛋白，在生理上有重要意义。乳清蛋白中的白蛋白、球蛋白含有较多人体必需氨基酸，在人体中易被消化吸收，婴儿食用更为适宜，更可促使老人及病人恢复健康。故食品工业上将乳清喷雾干燥制成乳清蛋白粉，制造婴儿乳粉，或加入饮料

5、中作为强化食品。 7.2.3乳糖 A.为哺乳动物从乳腺中分泌的一种特有的化合物，动植物的组织中几乎不存在乳糖！牛乳中碳水化 合物中99.8%以上为乳糖。乳糖是一种双糖，甜度仅为蔗糖的1/51/6，牛乳的甜味完全来自于乳糖； B.乳糖与实际有关的性质 B1还原性双糖，本身及分解产物与乳中蛋白质会发生美拉德反应，是乳制品褐变的主要原因。 B2乳糖被乳酸菌分解产生乳酸及葡萄糖，半乳糖 多种酸乳制品制造的依据 乳品加工中引起乳与乳制品变质的因素之一 B3人消化道内缺乏乳糖酶，因此乳糖不能完全消化吸收，发生腹泻症状乳糖不耐症 B4乳糖有促进人类脑及神经组织发育的功能，还可助长肠道中嗜酸杆菌的发育，抑制腐

6、败菌的生长 7.2.4矿物质 （1）定义：牛乳中的无机物亦称矿物质，它是指除 碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素，还有一些微量的元素。 （2）牛乳中矿物质含量随泌乳期、饲料及个体健康状况等种条件而有差异。 （3）牛乳经乳酸菌发酵后，酸度升高，不溶性的无机盐成分逐渐变为可溶性（钙、镁、磷）。提高机体的利用率。 （4）牛乳中钙、镁与磷酸盐、柠檬酸盐之间保持适当的平衡，是保持牛乳对热稳定性的必需条件。 （5）矿物质分布:钠、钾、氯全部以真溶液状态存在于乳中；钙、镁、磷一部分呈溶液状态存在，一部分以悬浊状态分散在乳中， 还有一部分钙和磷与蛋白质结合存在。（6）矿物质微量元素：牛乳中铜、铁、锰等微量元素，

7、数量虽少，但在机体的生理过程和营养上具有重要作用。 7.2.5维生素 A脂溶性维生素含量及功效： 日摄量生理功能维生素种类 含量mg mg/L 0.2 防治夜盲症、防止上皮组织角化维生素A 12 0.002 促进骨骼牙齿生长、防止佝偻病0.01 维生素D 促进生育能力及肌肉发育12 0.6 维生素E抗贫血及黄疸促进血液中凝血酶蛋白生成3维生K0.32 水溶性维生素含量及功效：B mg生理功含维生素种mg/日摄维生B112抗神经炎及防治脚气0.4防治口角干裂、抑制呼吸障维生B212.52424维生B313抗神经衰弱及不眠0.0020.01维生B12未抗贫血及神经障碍 维生素C 30100 528

8、 抗坏血病及毛细血管破裂抗皮肤病2.84.5 5 泛酸抗神经性胃肠炎 0.54 1520 维生素PP C牛乳中的维生素： 牛乳中含有几乎所有已知的维生素（见表），特别是维生素B2含量丰富，只有维生素D的含量不多，故在婴儿及老年人食品中应予强化 D发酵法生产的酸乳制品，由于微生物的生物合成，能使一些维生素含量提高，所以酸乳制品是一 类维生素丰富的营养食品 E牛乳中维生素的热稳定不同，有的对热稳定，如VA 、VD等，有的热敏感性强， VC等，因此在加工中会遭受一定程度的破坏而损失 7.2.6酶 A乳中的酶来源：一是来自乳腺（即乳中固有的）；二是来源于微生物的代谢产物； B乳品生产中 B1还原酶：为

9、微生物代谢产物之一。原料奶测定还原酶含量，可得知微生物的多少和污染程度。 B2脂酶：微生物的繁殖是解脂酶的主要来源，可使乳制品中脂肪分解而产生焦味，影响产品品质。 80，20s加热则完全钝化 B3磷酸酶：可以测定乳是否已经过巴氏杀菌或经超过80的加热，杀菌是否彻底 8、牛奶的营养价值：肌肉所需的蛋白质；骨骼所需的钙质；力气所需的热量；视力和皮肤所需的VA和VD；细胞功能所需的VB；人体所需的微量元素：锌、硒、镁、碘等 二、 乳制品种类 1、按照储存方式可分为：低温奶、常温奶； 2、按照杀菌工艺可分为：巴氏杀菌乳、超高温灭菌乳 3、公司现有产品种类：调制乳、含乳饮料、发酵乳、灭菌乳、乳味饮料、复

10、合蛋白饮品 4、乳的微生物：常见的微生物包括有细菌、酵母、霉菌等三大类。 4.1影响微生物生长的因素 4.1.1水：aw0.9,细菌生长受到抑制；革兰氏阳性菌抵抗力大于阴性菌；球菌大于杆菌；细菌孢子大于生长期的细胞 4.1.2温度：温度对细菌生长率的影响 种类 最低 最佳 最高 90 60 75 5545 嗜热菌 40 嗜温菌 515 3045 3547 嗜冷菌 低温菌 -55 5 -512251520 15 30-35 30 4.1.3酸度：大部分细菌在PH5至PH8生长良好；致病菌不能在PH低于4.5的条件下生长。 4.1.4氧气 A需氧菌：仅在有氧的环境中生长 B厌氧菌：仅在无氧的环境中

11、生长 C兼性厌氧菌：在有氧和无氧的环境中均能生长 4.1.5营养：必需的元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、矿物质 4.2细菌的繁殖:通过分裂，进行无性繁殖 4.2.1细菌繁殖率公式：N=N02 tg N=在t时间内的细菌数毫升；N0=在0时间内的细菌数；t=生长时间（小时）；g=生殖时间（小时） 4.2.2裂殖周期 ：一般2030分钟（条件适当） 4.3微生物生长周期（特定环境） :环境、清洗、设备、冷却、贮存时间4.4牛乳中微生物的控制 三、乳制品生产工艺基础知识 】巴氏杀菌和超高灭菌工艺流程【1 冷却灌装 保温 配料预热 均质 杀菌 净乳收集贮存原料奶 标准化 入库包装 入库 超高温灭菌冷却灌

12、装 包装 、工艺要点2 2.1原料乳收集贮存：以下，并在此温度下进行保存，如果冷却环节中断，牛乳中的微生牛乳被挤出后，马上冷却到4 物将开始繁殖，并产生酶类，使牛乳的质量下降。乳品厂在收购牛乳时应进行常规检验，检验项目包括：感官评定、理化指标检验（脂肪、蛋白质、 ，对于不合格的奶应不予收购。(酒精试验、美兰试验等)总乳固体、比重等），微生物指标检验以下，储存到储奶罐中，牛乳在储奶罐中适4乳品厂家原料乳收购后，通常用板式冷却器冷却到 当进行搅拌，使乳温度一致，避免脂肪上浮。 2.2净乳：使用净乳机，净乳机的工作原理为离心分离，牛乳进入离心机后，在离心机的作用下，牛乳中的高密度的固体杂质被迅速地向

13、分离机外周抛出，进入净乳机沉渣室，当沉积一定的淤渣后，开放排渣口排除沉渣。 净乳可清除乳中的机械杂质，如饲料碎屑、红血球、白血球、牛体细胞碎片、细菌团块等。 净乳工艺可保证产品的杂质度在标准范围内，保证乳品质量。 2.3标准化：标准化的目的是为了确定产品的脂肪、蛋白质、总乳固体的含量，保证达到企业标准，以满足不同消费者的需求。 原料乳受季节饲料等影响，脂肪、蛋白质等含量变化较大，标准化可使产品质量保持稳定。 2.4均质 定义：指对脂肪球进行机械处理，使它们变成较小的脂肪球均匀一致的分散在牛乳中。 目的：使乳中的脂肪球细微化，减缓脂肪球上浮，改善产品的粘度； a使脂肪分布均匀，没有乳脂层、b更白

14、、c降低氧化的敏感性、d口感、风味更一致 一级均质：打碎脂肪球； 二级均质： A、为一级提供一个稳定的、 可控制的背压，给均质提供一个最好的条件； B、打散均质之后形成的脂肪球簇； 均质的原理：挤压、切割、空穴 原料对脂肪球产生巨大的剪切力，使脂肪球变形、伸长和粉碎，牛乳以高速通过均质头中的窄缝， 微米2.86微米降到0.27奶在26MPa压力下均质，脂肪球直径从其他如维生均质后，脂肪球的上浮速度明显下降，不易形成稀奶油层，均质后除脂肪均匀分布外，也呈均匀分布，促进了乳脂肪在人体内的吸收和同化作用，且均质后可降低脂肪和维生素AD素 的氧化作用 、巴氏杀菌3但对牛乳的物理和化学性质无明显影响的任

15、何一种牛乳热处理(TB),概念：能有效破坏结核杆菌3.1 ；保持15s方法; 杀菌条件：85+5OC 有效杀死牛乳中的致病菌和有害菌，以保证食品的安全卫生；3.1.1 钝化酶类；3.1.2 3.1.3延长牛乳的保存时间；闪蒸巴氏杀菌冷却平衡保温加热预热均质 3.2板式热交换器： 优点：a传热系数大；b占地面积小；c节能；d随意组合； 4、UHT流程 预热（60-70 ）脱气均质蛋白稳定（90-105、120s）UHT冷却 热交换加热：间接加热、逆流。 UHT工艺分解 、无菌灌装：无菌环境的建立、无菌环境的维持、包材灭菌5PE 、膜、铝箔、HPE5.1利乐包材介绍：PE膜、印刷层、纸层、PE 2

16、】发酵奶生产工艺【 原奶验收预热配料、标准化均质杀菌冷却接种发酵冷却灌装检验出厂 、工艺要点1 ）原料奶的要求（1 使用符合质量要求的新鲜乳、脱脂乳或再制乳为原料。抗菌物质检查应为阴性，因为乳酸菌对抗生素极为敏感，乳中微量的抗生素都会使乳酸菌不能生长繁殖 （2）配料：为提高干物质含量，可添加脱脂乳粉进行标准化。根据国家标准，酸乳中全乳固体含量就为11.5%在右。蔗糖加入量为小于10%。有试验表明适当的蔗糖对菌株产酸是有益的，但浓度过量，不仅控制了乳酸菌产酸，而且提高生产成本。 （3）均质 原料配合后，进行均质处理。均质前预热至65均质压力为1820Mpa。均质处理可使原料充分混匀，粒子变小，有

17、利于提高酸乳的稳定性和稠度，并使酸乳质地细腻，口感良好 （4）杀菌及冷却 均质后的物料以95进行300S杀菌，其目的是杀死病原菌及其他微生物；使乳中酶的活力钝化和抑菌物质失活；使乳清蛋白热变情，改善牛乳作为乳酸菌生长培养基的性能；改善酸乳的稠度。 杀菌后的物料应迅速冷却到42左右，加入发酵剂后以利于菌的生长。 （5）加发酵剂 将活化后的混合生产发酵剂充分搅拌，根据活力，以适量比例加入。一般加入量为3%5%，加入的发酵剂不应有大凝块，以免影响成品质量。制作酸乳常用的发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌种，其比例通常为1：1。也可用保加利亚乳直菌与乳酸链球菌搭配，研究证明，以前者是搭配效果较

18、好。此外由于菌种生产单位不同，其杆菌与球菌的活力也不同，在使用时其配比应灵活掌握。 （6）发酵 发酵时间随菌种而异。用保加利亚杆菌和嗜热链球菌的混合发酵剂时，温度保持在4144，培养时间48h（3%5%的接种量）。一般发酵终点可依据如下条件来判断：滴定酸度达到70T以上；pH值低于4.6；表面有少量水痕。发酵应注意避免震动，否则会影响其组织状态；发酵温度应恒定，避免忽高忽低；掌握好发酵时间，防止酸度不够或过度以及乳清析出。 （7）冷却与后熟 发酵好的酸乳，应立即2025，迅速抑制乳酸菌的生长，以免继续发酵而造成酸度过高。在冷藏期，酸度仍会有所上升，同时风味成分双乙酰含量会增加。试验表明冷却24h，双乙酰含量达到最高，超过又会减少。因此，发酵后须在4左右贮藏24h再出售，通常把该贮藏 过程称为后成熟，一般最大冷藏期为一个星期。您好，欢迎您阅读我的文章，本WORD文档可编辑修改，也可以直接打印。阅读过后，希望您提出保贵的意见或建议。阅读和学习是一种非常好的习惯，坚持下去，让我们共同进步。