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1、牛奶的化学成分牛奶的化学成分本讲稿第一页，共三十三页牛奶的化学成分牛奶的化学成分主要成分变 量 限 度（%）平 均 值（%）水分85.5-89.587总固形物10.5-14.513脂肪2.5-6.04蛋白质2.9-5.03.4乳糖3.6-5.54.8矿物质0.6-0.90.8平均表本讲稿第二页，共三十三页术语术语总固形物（T.S）非脂乳固体（SNF）用来说明牛奶的成分SNF=T.S-FAT非脂乳固体=总固形物-脂肪本讲稿第三页，共三十三页牛奶的物理性质牛奶的物理性质（一）感观：牛奶的不透明性是由于含有脂肪，蛋白质和某些无盐的悬浮粒子全脂牛奶的颜色介于白、淡黄色之间脱脂牛奶透明度较高，并稍带蓝色
2、本讲稿第四页，共三十三页（二）密度：牛奶的密度根据其中所含成分的多少（略高于水）介于：1.028-1.034（三）冰点：影响它的是乳糖，蛋白质和无机盐的不同含量介于：-0.54-0.59牛奶的物理性质牛奶的物理性质本讲稿第五页，共三十三页牛奶的物理性质牛奶的物理性质（四）PH值：正常牛奶略带酸性介于：6.6-6.7为PH值(术语：滴定法用酚酞作指示剂，另一种方法测定的酸度用特纳尔度(T)健康牛奶为15-18T如果牛奶中乳酸菌繁殖则酸度增高，发酵酸奶的酸度可高达90-110T本讲稿第六页，共三十三页原奶中的细菌数原奶中的细菌数术语：原奶从农场收来未经热处理的奶每亳升奶内细菌的数量：s高质量的牛奶
3、：4-5,000个/mls低质量的牛奶：4-5,000,000个/mls国家标准：原奶1,000,000个/ml以下，用作巴氏或奶粉；用于超高温奶，必需在500,000个/ml以下本讲稿第七页，共三十三页影响原奶中的细菌数影响原奶中的细菌数 o牛场的卫生条件o设备的清洗，消毒和冷却条件o迅速将牛奶冷却到4本讲稿第八页，共三十三页牛奶中的细菌群牛奶中的细菌群s乳酸菌s大肠菌s丁酸菌s丙酸菌s腐败菌本讲稿第九页，共三十三页牛奶的质量检验牛奶的质量检验（一）滋味和气味：用奶槽车收奶时，奶车司机在牛场取回奶样以便在乳品厂进行检验，用奶桶收集奶时取样在奶桶接收外进行检验。正常牛奶与质量较低的牛奶比较差距
4、非常明显。本讲稿第十页，共三十三页牛奶的质量检验牛奶的质量检验（二）清洁度检查：奶缸和奶桶里的奶要进行仔细地检查。本讲稿第十一页，共三十三页牛奶的质量检验牛奶的质量检验（三）杂质度试验：此法仅用于奶桶的情况。用一根吸管在奶桶底部取样，用滤纸过滤，如果滤纸上留下可观察到的杂质情况。本讲稿第十二页，共三十三页牛奶的质量检验牛奶的质量检验（四）卫生检验或刃天青试验：牛奶卫生检验细菌含量的测定。牛奶中某些细菌的存活程度可以标志牛奶的新鲜度和贮在奶的质量。刃天青试验是一个有效的估算新鲜度的方法。刃天青是一种蓝色染料，当它还原时最后将变成无色，牛奶中细菌的新陈代谢可以改变刃天青的颜色。改变的速度与细菌数有
5、直接关系。需时2hr37.5本讲稿第十三页，共三十三页牛奶的质量检验牛奶的质量检验（五）细菌数：利斯蒙时（Leesment）法3072hr和借助于一个特殊屏幕对细菌进行计数。（六）DBC本讲稿第十四页，共三十三页牛奶的初步加工牛奶的初步加工 许多乳制品如：市乳、奶油、酸奶、奶粉、无菌乳制品、炼乳等等的原料，都先贮存在大奶罐中，为保证高质量，所有这些产品对原料的处理提出了特殊的要求。无论制成何种产品，原料奶的处理必须杀死所有致病菌。为此，必须使用热处理。巴氏杀菌的工艺已在乳品加工的工艺设施一章中提到。虽然在某些国家，干酪是用未经巴氏杀菌奶做的，但在大多数国家，奶制品加工法定要经巴氏杀菌。本讲稿第
6、十五页，共三十三页牛奶的初步加工牛奶的初步加工同样，在大多数国家法定牛奶必须净化，即将非乳固体物质除掉。其中包括机械杂质、白细胞和乳房组织细胞。因为细菌隐藏在牛奶中的杂质团块和颗粒中，巴氏杀菌可能达不到预期效果。牛奶在过滤器或离心机中净化，效果更好。牛奶处理的其他步骤，在于改善牛奶的成分并使它更加适合于以后的加工过程，牛奶的一般处理包括下列各项工艺：本讲稿第十六页，共三十三页牛奶的初步加工牛奶的初步加工*巴氏杀菌：杀死所有的致病菌*净乳：除掉外来的杂质；离心分离，把稀奶油与脱脂奶分离开来*标准化：含脂率标准化*离心除菌：用物理方法从牛奶中分离掉某些微生物*均质：以减小脂肪球颗粒直径，使其保持分
7、散状态，防止脂肪上浮到表面形成乳脂层*脱气：去掉气体和不良风味的挥发性物质。这些处理在本章中从一般方面加以叙述。更为具体的情况将在单项生产工艺过程的章节中说明。本讲稿第十七页，共三十三页一、巴氏杀菌一、巴氏杀菌 牛奶的巴氏杀菌是非常重要的工艺过程。在采用这一工艺前，牛奶是有害微生物的危险来源，因为它是微生物理想的培养基。像肺病和斑疹伤寒等都是由牛奶传播的。巴氏杀菌杀死引起疾病的微生物。如果在巴氏杀菌后的牛奶中仍有病原菌，那么其原因或者是热处理没有达到要求，或者是该牛奶又被污染。因此，必须严格地进行巴氏杀菌，确保所有的牛奶达到规定的杀菌条件。本讲稿第十八页，共三十三页二、时间和温度的选择二、时间
8、和温度的选择 为了保证杀死所有的致病微生物，牛奶加热必须达到某一温度并在此温度下持续一定时间，然后再冷却。温度和持续时间的组合非常重要，因为它决定了热处理的强度。图6-2表示大肠菌和结核菌的致死曲线。根据这些曲线，如果把牛奶加热到70并在此温度下持续约1S就可能把大肠菌杀死，而在65的温度下则需持续10S才能杀死大肠菌。换句话说，这两个组合，70/1S和65/10S具有同样的致死效果。本讲稿第十九页，共三十三页二、时间和温度的选择二、时间和温度的选择结核菌要比大肠菌对热具有更强的抵抗力。在70温度下持续20S或在65温度下持续约2min才能保证将它们杀死。本讲稿第二十页，共三十三页三、热处理的
9、目的三、热处理的目的热处理的目的主要是杀死能引起人类疾病的所有微生物。经巴氏杀菌的奶必须完全没有致病菌。除了致病微生物外，牛奶还含有能影响产品的味道和保存期的其他成分和微生物。因此，巴氏杀菌的第二个目的是尽可能多地破坏这些微生物和酶类系统，以保证产品质量。这就需要比杀死致病菌所需要的更强的热处理。本讲稿第二十一页，共三十三页三、热处理的目的三、热处理的目的随着乳品厂的扩大，热处理的第二目的变得越来越重要。由于交奶间隔时间的延长尽管有现代化的冷却技术，但微生物有更多的繁殖时间并产生酶类。微生物代谢产生的副产物在某些情况下是有毒的。此外，还引起牛奶的某些成分分解，PH值下降等。为了克服这些问题，当
10、牛奶到达乳品厂时必须尽快地进行热处理。本讲稿第二十二页，共三十三页四、热处理的限制因素四、热处理的限制因素 从杀死微生物的观点来看，牛奶的热处理强度是越强越好，但是，强烈的对牛奶的外观，味道和营养价值产生不良后果。牛奶中的蛋白质在高温下变性。例如，由于强烈的热处理生产的干酪的性能会受到较大的损害。强烈的加热使味道改变，首先是出现蒸煮味，然后是焦味。因此，时间和温度组合的选择必须考虑微生物和产品质量两方面，以达到最佳效果。本讲稿第二十三页，共三十三页五、不同程度的热处理五、不同程度的热处理 原来用于乳品工业的巴氏杀菌的类型是间歇式的工艺。牛奶在敞口锅中加热到63，并在此温度下持续30min。现在
11、，牛奶几乎都是用连续的高温短时间（HTST）和超高温（UHT）工艺进行杀菌。本讲稿第二十四页，共三十三页（一）高温短时间巴氏杀菌（一）高温短时间巴氏杀菌HTST意思是高温短时间。使用的确切的时间和温度配合根据所处理的产品的类型而变化。本讲稿第二十五页，共三十三页1.1.鲜奶鲜奶 用于鲜奶的高温短时间工艺为：把鲜奶加热到72-75，持续15s后，再冷却。从图6-3看到，存在于牛奶中的磷酸酶被上述时间和温度的处理所破坏。因此，磷酸酶试验可用来检查牛奶是否已进行了适当的巴氏杀菌。试验结果必须是阴性的，即必须没有发现活性磷酸酶。鲜奶的高温短时间巴氏杀菌：72-75/15S本讲稿第二十六页，共三十三页2
12、.2.稀奶油和发酵乳制品稀奶油和发酵乳制品 稀奶油和发酵乳制品的巴氏杀菌是加热到80以上并持续3-5S。这比用于鲜奶的热处理温度要高，足以钝化过氧化氢酶。因此，过氧化氢酶试验用来检查稀奶油和发酵乳制品的巴氏杀菌效果。该试验结果必须是阴性的，即在产品中不能测出有活性过氧化氢酶。稀奶油等的高温短时间巴氏杀菌：80/3-5S本讲稿第二十七页，共三十三页（二二）超高温灭菌超高温灭菌 UHT意思是超高温灭菌。这种技术也称为超巴氏杀菌。牛奶分两级加热：首先加热到，然后在高压力下加热到，持续后S，牛奶迅速冷却并在无菌条件下包装。超高温处理的强度实际上足够杀死所有耐热的细菌芽孢。因此经超高温处理的奶能保存很长
13、的时间。超高温灭菌法将在无菌产品一节中详细叙述。超高温处理（超巴氏杀菌）：，然后在高压力下加热到S本讲稿第二十八页，共三十三页（三三）初次杀菌（初次杀菌（Thermization）在许多大乳品厂中，不可能在收奶后立刻进行巴氏杀菌或进行加工。因此有一部分牛奶必须在大贮奶罐中贮存数小时或数天。在这种情况下，即使深度冷却也不足以防止牛奶的严重变质。初次杀菌：S本讲稿第二十九页，共三十三页（三三）初次杀菌（初次杀菌（Thermization）因此，许多乳品厂对牛奶进行预巴氏杀菌，这种工艺称为初次杀菌，把牛奶加热到，持续约S。在许多国家法律禁止两次巴氏杀菌，因此初次杀菌必须在没达到巴氏杀菌程度就停止，即
14、在任何情况下的初次杀菌都不应导致磷酸有阴性反应。初次杀菌的目的是降低微生物的活性。为了防止热处理后需氧孢菌在牛奶中繁殖，牛奶必须迅速冷却到4或者更低的温度。许多专家认为初次杀菌对某些孢菌具有有利的作用。温和的热处理能引起许多芽孢恢复到生长状态，这意味着当牛奶在后面的巴氏杀菌时它们将被杀死。本讲稿第三十页，共三十三页（三三）初次杀菌（初次杀菌（Thermization）但是初次杀菌仅是一个用于例外情况的措施。实际上牛场奶到达乳品厂24h内应全部进行巴氏杀菌。本讲稿第三十一页，共三十三页现代乳品工业的最重要的要求之一是能够在加工的每个阶段控制产品的温度。因此，乳品厂中加热和冷却是很常用的单元操作。牛奶通过低压蒸汽或热水等热传递介质来加热。一定量的热量从加热介质传递到牛奶，这样，当加热介质的温度下降时，牛奶的温度随之上升。同样，牛奶通过冷却介质被冷却。根据冷却后所要求的温度，介质可以是冷水、冰水、盐水或乙二醇的酒精溶液等。在这种情况中，热从牛奶传递到冷却介质。牛奶的温度下降到所需要的值，而冷却介质的温度相应地。在乳品厂中，加热和冷却单元操作是非常重要的本讲稿第三十二页，共三十三页谢谢 谢谢 End of the Presentation 本讲稿第三十三页，共三十三页