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1、乳的基本本知识二概念念1.常乳乳(原料乳乳) n 产犊一周周后至干干奶期开开始之前前两周内内所产的的乳。2. 异异常乳n 在泌乳期期中,由由于生理理、病例例或其他他因素的的影响,乳乳的成分分与性质质发生变变化。o 生理异常常乳n 初乳o 产犊后一一周之内内所分泌泌的乳n 末乳o 也称老乳乳,干奶奶期前两两周所产产的乳o 化学异常常乳n 酒精阳性性乳:与与同体积积的酒精精(688-722%)混混合,酪酪蛋白出出现凝固固现象。n 风味异常常乳n 低成分乳乳o 病理异常常乳n 乳房炎乳乳:由于外外伤或者者细菌感感染,使使乳房发发生炎症症,分泌泌的乳的的成分和和性质都都发生变变化o 特征:氯氯含量,乳
2、糖糖含量(氯糖糖值);球球蛋白含含量,酪蛋蛋白含量量,非脂脂乳固体体;细菌菌、白血血球和上上皮细胞胞;pH 三、牛乳乳的组成成o 水分:887.55-888.5%o 气体 55-8mml/1100 mlo 总乳固体体:包括括n 脂质 2.88-4.0% (3.4%)n 蛋白质 22.8-4.00% (3.22%)n 碳水化合合物 4.66-4.9% (4.6%)n 其他牛乳中水水分/乳固体体=7:1o 乳是一种种复杂的的具有胶胶体特性性的生物物学分散散体系1. 水水分n 结合水:约占22-3%,以氢氢键和蛋蛋白质的的亲水基基或和乳乳糖及某某些盐类类结合存存在。n 结晶水:存在于于结晶化化合物中
3、中,当生生产奶粉粉、炼乳乳以及乳乳糖等产产品,乳乳糖含有有一分子子的结晶晶水。n 膨胀水:存在胶胶粒结构构的亲水水胶体内内。n 自由水:浓缩及及喷粉时时易除去去的水。2. 乳乳蛋白质质n 蛋白质占占乳中含含氮化合合物的995%2.1. 酪蛋蛋白( casseinn )n 定义o 牛乳含氮氮物中,在在pH44.6沉沉淀的部部分n 分类o a-caaseiin:钙钙不溶性性(as1as5)和和钙可溶溶性(kk-和l-caaseiin)o b-caaseiin:A1,A2,A3,B,C,D等o g -ccaseeino d-caaseiin:不不受凝乳乳酶的凝凝固作用用,故凝凝固后留留存在乳乳清中n
4、 酪蛋白的的物理特特性n 结合蛋白白,典型型的含磷磷蛋白质质(P,0.88%)n 白色无味味,形成成乳白色色乳状的的主要成成分n 相对密度度1.225-11.311,不溶溶于水,不不溶于酒酒精等有有机溶剂剂,可溶溶于碱n 在蛋白酶酶的作用用下分解解n 热稳定性性高(热热凝固大大于1440/300minn)n 属于两性性电解质质NH33+RRCOOO-n 以酪蛋白白酸钙-磷酸钙钙胶体颗颗粒形式式存在于于乳中o 球状直径径30-3000 nmm,以800-1220 nnm居多多数,数数量5-1510112个/mll牛乳o 胶粒所以以能保持持相对稳稳定的胶胶体悬浊浊液状态态,与kk-酪蛋白白的胶体体
5、保护作作用分不不开酪蛋白的的化学特特性o 酸凝固特特性n 普通牛乳乳pH值大大约6.6,以以酪蛋白白酸钙的的形式存存在于乳乳中n 等电点( pH4.6 )沉淀的酪蛋白不含钙,但在pH5.2-5.3时酪蛋白就开始沉淀,钙尚未除去,因此加酸要充足o 金属离子子凝固特特性o 由于乳汁汁中钙和和磷呈平平衡状态态存在,酪酪蛋白颗颗粒具有有一定的的稳定性性,当加加入氯化化钙(00.011moll/L)时时,破坏坏平衡状状态,加加热时发发生凝固固。o 酪蛋白对对离子的的敏感程程度:钠钠、钾离离子钙钙、镁离离子铝铝离子。o 磷酸盐或或柠檬酸酸盐(钠钠、钾)能能与钙、镁镁形成未未解离的的络合物物,降低低钙、镁镁
6、离子的的有效浓浓度;同同时释放放钠、钾钾离子引引起胶粒粒水合作作用促进进分散。o 酶凝固特特性n 常用的酶酶:皱胃胃酶,胃胃蛋白酶酶,微生生物凝乳乳酶,木木瓜蛋白白酶n 机理o a s-酪蛋白白、-酪蛋白白和k -酪蛋蛋白,前前两者易易受Caa2+影影响形成成沉淀,而而后者不不仅稳定定,而且且还具有有抑制前前者沉淀淀的作用用o 首先将kk -酪蛋蛋白分解解为副kk -酪蛋蛋白;其其次副kk -酪蛋蛋白及aas-酪蛋蛋白和-酪蛋白白通过形形成钙桥桥而凝固固。2.2. 乳清清蛋白n 定义:在在pH44.6时时,仍分分散在乳乳清中的的蛋白质质n 其粒子水水合能力力强,具具高度分分散性,在在乳中呈呈典
7、型的的高分子子溶液,甚甚至在等等电点时时仍保持持分散状状态o 乳清蛋白白特性n 不耐热,在在生产要要尽量加加以保护护n 在碱性条条件下加加热,发发生氨基基酸缩合合反应,产产物对人人体肾脏脏有害n 在酸性条条件下加加热,溶溶解度较较好,在在含乳饮饮料中呈呈稳定状状态(用用脱盐乳乳清粉来来配制酸酸性含乳乳饮料)3. 乳乳脂肪n 乳中脂肪肪组成o 乳脂肪甘油油三酸酯酯类,占占97-99%o 磷脂类,0.2%1.0%o 甾醇类,0.25%0.4%o 脂溶性维维生素类类n 乳脂肪以以脂肪球球的状态态存在于于乳浊液液中,对对牛乳风风味起重重要的作作用,直直径范围围0.11-100 mm,平均直直径3-5
8、mmn 乳脂肪的的组成特特点n 乳脂肪中中含有220种左左右的脂脂肪酸n 含低级(碳碳14个以以下)挥挥发性脂脂肪酸达达14%,其中中水溶性性挥发性性脂肪酸酸达8.5%,其其他油脂脂不足11%n 奶油熔点点低,225-338,在口口腔中可可融化,质质体较柔柔软n 乳中不饱饱和脂肪肪酸的复复合体是是由亚油油酸、亚亚麻酸、花花生四烯烯酸所组组成,为为必需脂脂肪酸n 乳脂肪的的化学特特性n 易氧化o 脂肪与氧氧、光线线、金属属接触时时,氧化化产生哈哈败;工工艺上,避避免使用用铜、铁铁设备和和容器,应应使用不不锈钢设设备n 易水解o 含低级脂脂肪酸比比较多,即即使稍微微水解也也会产生生带刺激激性的酸酸
9、败味o 水解起因因于乳本本身的解解脂酶和和外界污污染的微微生物酶酶n 乳脂肪球球膜的构构造n 组成:蛋蛋白质、磷磷脂、高高熔点甘甘油三酸酸酯、甾甾醇、维维生素、金金属、酶酶类以及及结合水水n 骨架是卵卵磷脂-蛋白质质络合物物n 磷脂层疏疏水基向向脂肪球球中心,并并吸附高高熔点甘甘油三酸酸酯形成成膜最内内层n 磷脂层夹夹着甾醇醇和维生生素;n 磷脂层亲亲水基向向外乳浆浆,结合合蛋白质质形成膜膜的外层层,并结结合水分分子构成成油水两两相过渡渡。n 脂肪球的的大小对对乳制品品加工的的意义n 脂肪球的的直径越越大,上上浮的速速度就越越快,故故大脂肪肪球含量量多的牛牛乳,容容易分离离出稀奶奶油。n 当脂
10、肪球球的直径径接近11nm时时,脂肪肪球基本本不上浮浮。所以以,生产产中可将将牛乳进进行均质质处理,得得到长时时间不分分层的稳稳定产品品。4. 乳乳糖n 乳糖占乳乳中碳水水化合物物总量的的99.8%以以上,在在牛乳中中约含44.5%,占干干物质的的38-39%n 是一种从从乳腺分分泌的特特有的化化合物,其其他动植植物组织织中不含含乳糖,是一种种还原性性双糖o a-含水水乳糖o a-无水水乳糖o b-无水水乳糖n 乳糖三种种溶解度度n 最初溶解解度:aa-乳糖的的溶解度度n 最终溶解解度:aa- ,b-的比例例达到平平衡n 超溶解度度:将乳乳糖饱和和溶液冷冷却达过过饱和状状态,继继续冷却却,a-
11、无水乳乳糖结晶晶析出,a-和b-平衡被破坏,b-向a-转化,并再次析出a-无水乳糖结晶至平衡。n 乳糖不耐耐n 乳糖被摄摄取后在在胃中不不消化,在在小肠黏黏膜上皮皮细胞中中的乳糖糖酶作用用下被分分解o 如果乳糖糖被直接接注射于于血管或或皮下,则则从尿中中排出o 乳糖的消消化力下下降,导导致腹胀胀、呕吐吐等乳糖糖不适症症。5. 酶酶类n 来源o 乳腺,原原生酶o 污染微生生物的代代谢产物物n 蛋白酶n 种类o 非细菌性性(固有有)蛋白白酶o 细菌性蛋蛋白酶(主主体)n 特性o 最适pHH 8(细细菌性腐腐败环境境)o 80 ,10mmin失失活乳酸菌分分泌的蛋蛋白酶,在在干酪成成熟中起起主要作作
12、用n 脂酶(脂脂肪水解解酶,而而非脂肪肪氧化酶酶)n 种类o 吸附在脂脂肪球膜膜间的膜膜脂酶(末末乳和乳乳粉炎症症乳)o 残存在于于脱脂乳乳中与酪酪蛋白相相结合的的乳浆脂脂酶n 特性o 最适pHH9.00-9.2,最最适稳定定37o 灭活温度度80。n 加工处理理o 由于均质质破坏脂脂肪球膜膜而增加加了脂酶酶与乳脂脂肪的接接触面,促促进水解解,故均均质后应应及时杀杀菌o 制造稀奶奶油时,灭灭酶杀菌菌温度在在80-885 以上,防防止脂酶酶分解脂脂肪产生生游离脂脂肪酸导导致苦味味和哈败败o 磷酸酶n 种类o 主要为碱碱性磷酸酸酶,吸吸附于脂脂肪球膜膜处o 少量酸性性磷酸酶酶,存在在于乳清清中n
13、碱性磷酸酸酶特性性o 最适pHH值为7.67.88o 63,30mmin或或71-775,155-300s加热热后钝(可用于于检验低低温巴氏氏杀菌法法处理的的消毒牛牛乳的杀杀菌程度度是否完完全)o 过氧化氢氢酶n 来自白血血球的细细胞成分分,特别别在初乳乳和乳房房炎乳中中含量较较多n 可判定牛牛乳是否否为乳房房炎乳或或其它异异常乳n 经65/300minn加热,过过氧化氢氢酶的995会会钝化;经755,200minn加热,则则1000钝化化n 过氧化物物酶n 主要来自自于白血血球的细细胞成分分,是乳乳中固有有的酶,其其数量与与细菌无无关,n 促使过氧氧化氢氧氧化乳中中的多元元酚、芳芳香胺及及某
14、些化化合物n 特性n 最适温度度为255n 最适pHH值是6.8n 钝化温度度和时间间大约为为76/200minn、77-778/5mmin、85/100s测定过氧氧化物酶酶的活性性可以判判断牛乳乳是否经经过热处处理或判判断热处处理的程程度o 还原酶n 乳中的微微生物的的代谢产产物n 还原酶能能使甲基基蓝还原原为无色色。乳中中的还原原酶的量量与微生生物的污污染程度度成正相相关,故故可通过过测定还还原酶的的活力来来判断乳乳的新鲜鲜程度。6.维生生素n 牛乳含有有几乎所所有已知知的维生生素。o 脂溶性维维生素AA、D、E、K等干酪,奶奶油o 水溶性的的维生素素B1、B2、B6、B122、C等乳清,
15、脱脱脂乳n 部分来自自饲料中中的维生生素,如如维生素素E;有的的要靠乳乳牛自身身合成,如如B族维生生素7. 无无机物o 亦称为矿矿物质,是是指除碳碳、氢、氧氧、氮以以外的各各种无机机元素,主主要有磷磷、钙、镁镁、氯、钠钠、硫、钾钾、及微微量元素素等。o 含量为00.355-1.21%,平均均为0.7%左左右o 无机物存存在形式式o 钠的大部部分是以以氯化物物、磷酸酸盐和柠柠檬酸盐盐的离子子状态存存在。o 钙、镁与与酪蛋白白、磷酸酸和柠檬檬酸结合合,一部部分呈胶胶体状态态,另一一部分呈呈溶解状状态。o 磷是乳中中磷蛋白白和磷脂脂的成分分。o 存在意义义o 钙、磷等等成分在在营养上上有重要要意义o
16、 盐类的构构成及其其状态对对乳的物物理化学学性质有有很大影影响,加加工时,盐盐类的平平衡成为为重要问问题o 乳中某些些金属尤尤其是铜铜和铁促促进贮藏藏的乳制制品产生生异常气气味o 乳中其他他成分o 有机酸:o 柠檬酸及及微量乳乳酸、丙丙酮酸和和马尿酸酸。o 柠檬酸(含含量0.07%0.40%,平均均为0.18%)对乳乳的盐类类平衡及及乳在加加热、冷冷冻过程程中的稳稳定性均均起重要要作用,同同时还是是芳香成成分丁二二酮的前前体。o 在酸败乳乳及发酵酵乳中,在在乳酸菌菌的作用用下,马马尿酸可可转化为为苯甲酸酸。o 细胞成分分o 白血球和和一些乳乳房分泌泌组织的的上皮细细胞,也也有少量量红血球球o
17、细胞含量量的多少少是衡量量乳房健健康状况况及牛乳乳卫生质质量的标标志之一一(不超超过500万个mL)o 乳中其他他成分o 气体o 新鲜牛乳乳中以CCO2为为最多,N2次之,O2最少o 牛乳在冷冷却过程程中多使使用表面面冷却器器,可除除去不愉愉快气味味,同时时使乳中中CO22减低,酸酸度下降降1T五、牛乳乳的物理理性质1. 色色泽n 正常乳:o 脂肪球-酪蛋白白胶粒对日日光的不不规则反反射(散散射),呈呈现白色色;o 脂溶性胡胡萝卜素素和叶黄黄素淡黄色色;o 水溶性核核黄素,存存在于乳乳清中荧光光性黄绿绿色。n 异常乳o 红色炎症;o 黄色初乳(浓浓稠);o 变红、变变蓝细菌污污染乳n 折射率为
18、为=1.34441.3488,此值值与乳固固体的含含量有比比例关系系,由此此可判定定牛乳是是否掺水水2. 滋滋味与风风味n 正常o 乳香味:含有挥挥发性脂脂肪酸及及其他挥挥发性物物质构成成正常o 口感:脂脂肪球-酪蛋白白胶粒,柔柔和醇厚厚o 滋味: Na+、CL-咸味,MMg+、Ca+苦味味,柠檬檬酸-、PO44-酸味,乳乳糖甜味味n 异常o 乳香味弱弱:热处处理过o 牛粪味、饲饲料味、金金属味、焦焦糖味3. 比比重(相相对密度度)n 15时时,正常常乳的平平均比重重为1.0322,脱脂脂乳为11.0337n 乳的相对对密度在在挤乳后后1h内内最低,后后逐渐上上升o 由于气体体的逸散散、蛋白白
19、质的水水合作用用及脂肪肪的凝固固使容积积发生变变化的结结果o 不宜在挤挤乳后立立即测试试比重n 检验用语语:比重重32度(即即1.0032)4. 热热力学性性质n 冰点o 一般为-0.5525-0.5655,平均均为-00.5440o 乳糖和盐盐类是导导致冰点点下降的的主要因因素o 正常的牛牛乳其乳乳糖及盐盐类的含含量变化化很小,可可根据冰冰点变动动用下列列公式来来推算掺掺水量n W=(TT-T)*(1000-TSS)/T,式式中W掺水量量(%);T正常乳乳冰点;T被检乳乳冰点;TS被检验验乳的乳乳固体百百分含量量;n 每掺水110%,冰冰点约上上升0.0544摄氏度度n 酸败的牛牛乳其冰冰点
20、会降降低,所所以测定定冰点必必须要求求牛乳的的酸度在在20T 以内内。n 沸点o 101.33kkPa(1个大大气压)下为1100.55o 乳的沸点点受其固固形物含含量影响响,浓缩缩到原体体积一半半时,沸沸点上升升到1001.005n 比热kkJ(kg.K)o 牛乳的比比热为其其所含各各成分之之比的总总和,即即3.889o 乳蛋白22.099,乳脂脂肪2.09,乳乳糖1.25,盐盐类2.93,水水4.1187o 在乳品生生产过程程中常用用于加热热量和致致冷量计计算5. 电电学性质质n 导电率:o Na+,CL-(乳糖糖)导电率率o 一般在00.0003-00.0005 SS/mo 超过0.00
21、66 S/m即为为异常乳乳乳房炎炎乳(氯氯糖值高高),掺掺杂电解解质o 脂肪妨碍碍离子运运动,脱脱脂乳全乳n 氧化还原原电势:o Vb2、Vc、Ve、酶酶、微生生物代谢谢产物、溶溶解态氧氧o +0.223-00.255Vo Eh :高价价金属离离子o Eh :加热热;微生生物污染染6. 表表面张力力n 20时时为0.040.006N/cmmn 鉴别乳中中是否混混入其他他添加物物n 升温,表表面张力力;n 含脂率,表面面张力;n 均质处理理,脂肪肪球表面面积,表面面张力;n 脂肪经脂脂酶水解解,表面面张力;7. 粘粘度n 20 时牛乳乳的粘度度为0.00115-00.00002 Pasn 与温度
22、成成反比n 影响粘度度的因素素:酪蛋蛋白脂脂肪白白蛋白n 过粘,变变稠;n 粘度不足足,脂肪肪上浮,糖糖沉淀。8. 酸酸度n 单位:洁洁尔涅尔尔度(T)n T的定定义(滴定酸酸度):以酚酚酞为指指示剂,中中和1000mll乳所消消耗的00.1mmol/L NNaOHH溶液的的毫升数数n 正常乳的的酸度通通常为116-118 To 总酸度n 自然酸度度(166-188 T )n 发酵酸度度:乳糖糖+微生物物乳酸n 其他表征征n 乳酸度(%) = OT0.009n (0.1mool/LL的NaOOH)毫毫升数0.0009/滴定乳乳样的克克数 1000%n pH值:真实酸酸度,氢氢离子浓浓度指数数n
23、 正常牛乳乳:6.5-66.7n 初乳、酸酸败乳:6.8n 末乳:77六、热处处理对乳乳性质的的影响1. 拉拉姆斯盾盾现象(奶奶皮子)n 现象:牛牛乳在440以上加加热时,液液面形成成薄膜n 机理:表表面水分分蒸发,局局部浓缩缩,CCa2+浓度度上升,导导致胶体体凝结n 组成:770%以以上脂肪肪,200-255%蛋白白质(乳乳蛋白居居多)n 可搅拌预预防2.非酶酶褐变n 美拉德反反应:羰羰(还原原糖类)氨氨(氨基基酸和蛋蛋白质)反反应,碱碱性条件件下更易易发生n 焦糖化反反应:乳乳糖在高高温下焦焦糖化而而形成褐褐变,温温度和ppH越高高,褐变变越严重重。0.01%的游离离半胱氨氨酸可抑抑制3
24、. 形形成乳石石n 加热面局部高高温 Caa3(PO44)2晶核沉淀(蛋蛋白质、脂脂肪、矿矿物质)n 降低传热热效率,影影响杀菌菌效果,造造成乳固固体损失失4. 蛋蛋白质热热变性n 酪蛋白o 100 左右不不易变性性。o 经过633-1000 加热处处理后,再再酸凝或或酶凝时时,凝块块明显软软而细腻腻(与生生乳凝块块相比),含含水量高高,且凝凝块缓慢慢,对干干酪制作作意义重重大。n 乳清蛋白白质o 热稳定性性:-乳白蛋蛋白(96 )-乳球蛋蛋白(90 )血清清白蛋白白(74 )免疫疫球蛋白白(70 );o -乳球球蛋白:30 时,为为单体-SH(强强还原性性,抗氧氧化,牛牛乳适度度加热,有有利
25、于保保存;加加热,HH2S溢溢出,蒸蒸煮味)乳的验收收和预处处理一. 原原料乳的的验收l 1. 生生乳(GGB 119300120110) 从符合国国家有关关要求的的健康奶奶畜乳房房中挤出出的无任任何成分分改变的的常乳。初初乳、末末乳、应应用抗生生素期间间和休药药期间的的乳汁、变变质乳不不应用作作生乳。 代替“鲜鲜乳”的概念念,非即即食的生生乳。l 3. 检检测验收收 感官:嗅嗅觉、味味觉、外外观、尘尘埃等的的鉴定 理化检验验l 酒精检验验:酸度度、盐类类平衡不不良乳、初初乳、末末乳及细细菌作用用产生凝凝乳酶的的乳和乳乳房炎乳乳等l 滴定酸度度l 比重测定定l 成分检测测:含脂脂率(乳乳蛋白、
26、乳乳糖及总总干物质质) 卫生指标标检验 过称二、原料料乳的预预处理l 1. 过过滤及净净化 目的:去去除乳中中的机械械杂质并并减少微微生物的的数量 过滤:常常压、减减压和加加压;粗粗纱布,金金属网,人人造纤维维 净化:离离心净乳乳机l 大型工厂厂:自动动排渣净净乳机和和三用(净净乳、分分离和标标准化)分分离机l 2. 原原料乳的的冷却 目的:抑抑制细菌菌的繁殖殖,保持持新鲜度度 当天加工工,冷却却到5-10;第二二天加工工4 以下下 牛乳微生生物变化化过程可可分为四四个阶段段:l 抗菌期:抗菌期期长短与与温度有有关l 混合微生生物期:pH下下降l 乳酸菌繁繁殖期:pH22.5-3.55l 酵母
27、和霉霉菌期:耐渗透透压微生生物生长长 冷却的要要求l 短期贮存存:510l 长期贮存存:5以下,最最好23 冷却方法法:板式式热交换换器l 3. 原原料乳的的贮存 一般工厂厂的贮奶奶量不小小于一天天的处理理量l 贮奶罐要要有冷却却保温装装置,224h升升温不超超过23,脂肪肪含量变变化在00.1%以下;三、原料料乳的标标准化l 调整原料料乳中的的脂肪含含量(FF),使使乳制品品中的脂脂肪含量量和非脂脂乳固体体含量(SSNF)保保持一定定的比例例关系第四节 巴氏氏杀菌乳乳和灭菌菌乳的加加工一、 概念及分分类1.巴氏氏杀菌乳乳的相关关概念 杀菌:通通过加热热杀灭牛牛乳中的的所有病病原菌,抑抑制其他
28、他微生物物的生长长繁殖,并并不破坏坏牛乳的的风味和和营养价价值的加加热处理理方法。 巴氏杀菌菌(国际际乳品联联合会):通过热热处理尽尽可能地地将牛乳乳的病原原性微生生物的危危害降至至最低,同同时保证证制品中中化学、物物理和感感官的变变化最小小。 巴氏杀菌菌乳(GGB1996455-20010):仅以生生牛(羊羊)乳为为原料,经经过巴氏氏杀菌等等工艺制制得的产产品。 其他名称称:(巴巴氏)消消毒乳,市市乳2. 灭灭菌乳的的相关概概念 灭菌:通通过加热热杀灭牛牛乳中所所有微生生物,以以增加保保存性的的加热处处理方法法3. 分分类 按杀菌方方式分 低温长时时(LTTLT)杀菌乳乳(保温温杀菌乳乳):
29、662-665 & 30mmin。 高温短时时(HTTST)杀菌乳乳:722-755 & 15ss;755-855 & 15-20ss。 超高温灭灭菌乳:1355-1440 & 4-115s 保持灭菌菌乳:1110-1200 & 15-30 minn二、巴氏氏杀菌乳乳的生产产n 标准化 含脂率:3.00%44.0%; 全脂乳固固体:111.55%113.00%; 非脂乳固固体:88.5%9.1%n 2. 均均质 指通过均均质机的的强力机机械作用用将乳中中的脂肪肪球破碎碎,使其其粒径变变小的过过程。 目的n 防止脂肪肪上浮并并改善消消毒乳风风味n 促进乳脂脂肪和乳乳蛋白的的消化吸吸收 原理:剪剪
30、切(离离心)、冲冲击和爆爆炸作用用(高压压)和空空化作用用(超声声波),使使脂肪球球破碎。n 均质机及及其工作作原理 由一个高高压泵和和均质阀阀组成。 在一个适适合的均均质压力力下,料料液通过过窄小的的均质伐伐阀而获获得很高高的速度度,这导导致了剧剧烈的湍湍流,形形成的小小涡流中中产生了了较高的的料液流流速梯度度引起压压力波动动,这会会打散许许多颗粒粒,尤其其是液滴滴n 高压均质质的影响响条件 60-65,144-211MPaa3.巴氏氏杀菌n 主要菌:80%乳酸菌菌,200%杂菌菌(包括括腐败菌菌)n 总体上,致致病菌的的热致死死点较低低,600-700 & 1-330 mminn 工艺上,
31、把把结核杆杆菌作为为对象菌菌,但把把大肠杆杆菌作为为病原菌菌的指示示菌,确确定杀菌菌温度和和时间。n 巴氏杀菌菌乳中乳乳酸菌、酵酵母、霉霉菌及一一部分耐耐热性芽芽孢菌并并未被全全部杀死死,因此此并非无无菌。n LTLTT( 662-665 & 30mmin )n 特点n 蒸煮味n 设备简单单n 处理量小小,连续续性差n 杀菌设备备:冷热热缸,配配备板式式热交换换器n HTSTT( 772-775 & 15ss,或775-885 & 15-20ss )n 特点(与与LTLLT比较较)n 处理量大大n 连续性和和自动化化程度高高n 对牛乳品品质影响响小n 可进行CCIP清清洗n 杀菌设备备:板式式
32、杀菌器器n 超巴氏杀杀菌(1125-1388 & 2-44s )n 又称较长长保质期期奶(EESL),采采用高于于巴氏杀杀菌受热热强度的的杀菌处处理,并并且经非非无菌状状态下灌灌装所得得的 。n 受热程度度超过巴巴氏杀菌菌,对牛牛奶成分分和风味味的损害害超过UUHT4.冷却却n 杀菌后的的牛乳应应立即冷冷却至44 以下n LTLTT杀菌乳乳采用板板式冷却却器n HTSTT杀菌乳乳在板式式杀菌器器的换热热段,与与刚输入入的稳定定在100 以下的的原料乳乳进行热热交换预预冷,再再用冰水水冷却至至4 以下三、灭菌菌乳的生生产2. 灭灭菌原理理 微生物限限量n 无菌:处处于没有有活体细细胞存在在或所有
33、有活体细细胞已被被杀死的的状态下下。n 商业无菌菌:产品品处于无无致病微微生物;无微生生物毒素素;以及及在正常常的贮存存和运输输的条件件下,微微生物不不发生增增殖的状状态。 UHT灭灭菌的基基本原理理n 微生物热热致死的的基本原原理n 最大限度度地保持持原有的的风味及及品质n UHT的的处理对对象选择择芽孢孢 绝大部分分的需氧氧芽孢、部部分厌氧氧芽孢和和耐热菌菌芽孢较较耐热,其其中嗜热热脂肪芽芽孢杆菌菌最耐热热n D值:活活菌数下下降900%或一一个数量量级所需需的时间间 嗜热菌芽芽孢不易易在UHHT中失失活,但但绝大多多数嗜热热菌在220-330 下停止止生长,即即室温下下不会出出芽繁殖殖引
34、起腐腐败n 温度对芽芽孢致死死的影响响 温度上升升10 ,杀死死芽孢的的速率增增加约111倍n 温度对美美拉德褐褐变的影影响 褐变程度度:温度度,时间间 温度上升升10 ,褐变变速率增增加不到到3倍 与相应的的杀菌效效率不成成正比n 温度对杀杀菌和褐褐变效应应比值的的影响 当温度1355 时,比比值急剧剧上升 温度1440 时,比比值20000 温度1550 时,比比值50000n 结论:牛牛乳在1355 时加热热数秒,可可成为褐褐变程度度很小的的灭菌产产品,且且牛乳的的感官和和营养品品质变化化不大3. UUHT灭灭菌:直直接加热热,间接接加热n 直接蒸汽汽喷射杀杀菌 原理:将将蒸汽喷喷射到牛
35、牛乳中,使使牛乳迅迅速升温温到1440 ,然后后通过真真空罐瞬瞬间冷却却至800 。n 直接混注注式杀菌菌 原理:将将牛乳直直接喷入入过热蒸蒸汽加热热设备中中,由蒸蒸汽瞬间间加热到到杀菌温温度完成成杀菌过过程。n 板式超高高温灭菌菌 设备的核核心部件件就是板板式换热热器,它它由许多多冲压成成型的不不锈钢薄薄板叠压压组合而而成。n 板式换热热器的特特点 优点n 传热效率率高n 结构紧凑凑,设备备占地面面积小n 适宜于热热敏性物物料的杀杀菌n 有较大的的适应性性n 操作安全全、卫生生,容易易清洗n 节约热能能 缺点n 由于传热热板之间间的密封封圈结构构,使板板式换热热器承压压较低,杀杀菌温度度受限
36、n 密封圈亦亦脱落、变变形、老老化,造造成运行行成本增增高。n 管式超高高温灭菌菌 以同心套套管中的的内管作作为传热热元件的的换热器器 n 套管式换换热器的的特点 优点n 结构简单单,传热热面积增增减自如如 n 传热效能能高n 适用范围围广 缺点n 占地面积积大n 传热金属属能耗多多n 检修、清清洗和拆拆卸麻烦烦无菌包装装 系指用蒸蒸汽、热热风或化化学试剂剂将包装装材料灭灭菌后,再再以蒸汽汽、热风风或无菌菌空气等等形成正正压环境境,在防防止细菌菌污染的的条件下下进行的的灭菌乳乳包装。4. 保保持灭菌菌(瓶装装灭菌乳乳) 间歇灭菌菌n 工艺n 75-777预热 均质质 包装装(1110-1120
37、 & 30mmin)n 装备n 杀菌锅:立式,卧卧式,回回旋式n 特点:n 易产生褐褐变和焦焦糖味n 适于小规规模生产产n 劳动量大大 连续灭菌菌n 水压式灭灭菌机n 预热塔( 70-80) 蒸汽灭灭菌塔(1116-1200 & 15-20 minn) 预冷冷塔(665-770 ) 冷却塔塔 (115-220 )四、灭菌菌乳的质质量控制制n 1.微生生物学方方法 UHT灭灭菌乳中中可能残残存某些些高度耐耐热的芽芽孢 杀菌效率率以杀菌菌前后芽芽孢数比比的对数数表示n 2.物理理化学方方法 风味:与与溶氧量量及贮存存温度密密切相关关。 色泽:美美拉德褐褐变;乳乳清蛋白白变性造造成白浊浊 脂肪上浮浮
38、:均质质处理改改善第六节 酸乳乳的加工工一、酸乳乳的概念念及分类类o 1. 概概念n (GB1193002-220033)以牛牛 (羊羊)乳或或复原乳乳为主原原料,经经杀菌、发发酵、搅搅拌或不不搅拌,添添加或不不添加其其他成分分制成的的纯酸乳乳和风味味酸乳。n 是指在添添加(或或不添加加)乳粉粉(或脱脱脂乳粉粉)的乳乳中,由由于保加加利亚杆杆菌和嗜嗜热链球球菌的作作用进行行乳酸发发酵制成成的凝乳乳状产品品,成品品中必须须含有大大量相应应的活菌菌。n 系指以牛牛乳、羊羊乳或马马乳等为为原料,经经乳酸菌菌发酵而而制成的的产品。o 2. 分分类n 2.1 按成品品的组织织状态分分类o 凝固型酸酸奶o
39、 其发酵过过程在包包装容器器中进行行,从而而使成品品因发酵酵而保留留其凝乳乳状态。 o 搅拌型型酸奶o 发酵后的的凝乳在在灌装前前搅拌成成粘稠状状组织状状态。 n 2.2 按成分分分类(GGB1993022- 220033)o 纯酸乳o 以乳或复复原乳为为原料,经经脱脂、部部分脱脂脂或不脱脱脂制成成的产品品。o 风味酸乳乳o 用80%以上乳乳或复原原乳为主主料,经经脱脂、部部分脱脂脂或不脱脱脂,添添加食糖糖、天然然果料、调调味剂等等辅料制制成的产产品。o 包括:加加糖酸乳乳、调味味酸乳和和果料酸酸乳等n 2.4 按发酵酵作用的的特点分分类o 乳酸发酵酵(酸性性发酵乳乳)o 利用乳酸酸菌进行行发
40、酵,分分解乳糖糖产生乳乳酸,并并赋予酸酸乳独特特风味o 酒精发酵酵(醇性性发酵乳乳)o 利用乳酸酸菌和酵酵母菌共共同发酵酵,代谢谢产物既既有乳酸酸又有乙乙醇,具具有显著著的乙醇醇风味,亦亦称乳酒酒。二、菌种种及发酵酵剂o 1. 菌菌种n 基本菌种种o 嗜热链球球菌和保保加利亚亚杆菌n 追加菌种种o 提高保健健作用,追追加嗜酸酸乳杆菌菌和双歧歧杆菌等等功能菌菌,增加加这些菌菌在肠道道的定殖殖能力。o 添加能合合成维生生素的特特殊菌,特特别是合合成B族族的乳酸酸菌(如如合成VVB122的谢氏氏丙酸杆杆菌,能能合成VVB122和VBB2的明明串珠菌菌,能合合成烟酸酸、Vcc、 VVB122的嗜酸酸乳
41、杆菌菌等)。o 改善产品品的风味味,添加加双乙酰酰乳链球球菌或明明串珠菌菌等产香香菌。o 改善产品品的硬度度,添加加能产生生粘性物物质的乳乳链球菌菌变种。o 增强对生生长阻碍碍物质(特特别是青青霉素)抗抗性,添添加乳酸酸片球菌菌。o 嗜热链球球菌n 革兰氏阳阳性菌,微微需氧菌菌群n 形态:卵卵圆形,直直径0.7-00.9m,成成对或形形成长链链o 45乳乳中为短短链,330 时多数数呈双球球菌o 高酸度乳乳中变长长链,液液体培养养基中易易形成链链状n 生理特性性o 最适温度度40-45 ,最低低生长温温度200 ,最高高生长温温度500 ,10 和55 下不能能生长o 最适pHH 6.5o 对
42、抗生素素非常敏敏感o 最适宜的的生长培培养基是是乳,并并在乳中中形成荚荚膜和粘粘质物o 不发酵麦麦芽糖o 保加利亚亚乳杆菌菌n 形态o 单杆或双双杆菌,(0.8-1.0)m(4-6)mo 22乳乳中为长长的纤维维状菌,50 停止生长n 生理特性性o 最适温度度40-43 ,最低低生长温温度222 ,最高高生长温温度522.5 o 最适pHH5.55o 较嗜热链链球菌耐耐抗生素素o 嗜热链球球菌和保保加利亚亚乳杆菌菌的共生生特性n 共生:两两种微生生物混合合培养比比分别单单独培养养时生长长的好的的现象n 组合发酵酵,乳的的凝固需需2-33h;单单一发酵酵需数小小时或更更长时间间n 保加利亚亚乳杆
43、菌菌从酪蛋蛋白中游游离出多多种氨基基酸,促促进嗜热热链球菌菌生长;嗜热链链球菌随随酸度的的增加,生生长减缓缓。n 嗜热链球球菌产生生甲酸促促进保加加利亚乳乳杆菌生生长。n UHT乳乳中能保保持两种种菌的最最佳比率率,嗜:保=11:1-2:11o 2. 发发酵剂n 2.1 概念o 指生产酸酸乳制品品、乳酸酸菌制剂剂、干酪酪以及奶奶油等所所用的特特定微生生物培养养物。o 2.2 乳酸菌菌发酵剂剂的四个个阶段n 乳酸菌纯纯培养物物(商业业菌株):主要接接种在脱脱脂乳、乳乳清、肉肉汤等培培养基中中使其繁繁殖(冷冷冻干燥燥来保存存菌种)。n 母发酵剂剂:乳酸酸菌纯培培养物用用脱脂乳乳或其它它培养基基溶解
44、活活化,接接代培养养来扩大大制备的的发酵剂剂。n 中间发酵酵剂:母母发酵剂剂的量还还不足以以满足生生产工作作发酵剂剂的要求求,经112步步逐级扩扩大培养养,这个个中间过过程的发发酵剂为为中间发发酵剂。n 生产发酵酵剂(工工作发酵酵剂):直接用用于生产产的发酵酵剂。应应在密闭闭容器内内或易于于清洗的的不锈钢钢内制备备。o 2.3 菌种作作用n 乳酸发酵酵:使乳乳糖转变变成乳酸酸,同时时分解柠柠檬酸而而生成微微量的乙乙酸,使使pH值值降低,形形成凝固固和酸味味,防止止杂菌污污染。n 产生风味味:以明明串珠菌菌属为主主的微生生物(包包括一部部分链球球菌和杆杆菌),分分解柠檬檬酸生成成丁二酮酮、3-羟基丙丙酮、丁丁二醇等等化合物物和微量量的挥发发酸、酒酒精、乙乙醛等。其其中以丁丁二酮对对风味的的贡献最最大。n 蛋白分解解:发酵酵剂的蛋蛋白质分分解作用用随菌种种而异,通通常随着着乳酸发发酵的进进行,促促进了酶酶的作用用,增加加了蛋白白质的分分解。n 产生抗菌