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1、第五章第五章 乳制品生产技术乳制品生产技术n第第1 1节节 概述概述我国乳品加工业生产现状技术创新趋势发展战略2021/9/201一、国内外乳品加工业生产现状一、国内外乳品加工业生产现状1.1.原料奶生产原料奶生产n1992年到2001年，中国原料奶产量由563.9万吨增长到1029万吨，年均增长幅度为6.9%。n从原料奶总产量来看，2000年中国原料奶总量仅占全球总量的0.161%，这与占世界人口1/4的农业大国很不相称。2021/9/2022021/9/203 2.2.人均年占有奶量人均年占有奶量n2000年世界人均占有量达到95.1千克；n发达国家人均原料奶占有量最多，人均200千克左右
2、。n发展中国家人均原料奶占有量达到40.1千克。2021/9/2043.3.乳品加工企业数量、规模和分布乳品加工企业数量、规模和分布n1998年中国拥有加工厂1000多座，日加工总量为2.53万吨，日加工能力超过100吨的大型企业占总数的5%，n45%是加工能力在20吨以下的小型加工厂。2021/9/2054.4.从业人员的数量和结构从业人员的数量和结构n由于企业集团的兼并和重组，从1998年后所人员下降；但近两年有所上升，主要是由于近两年乳品行业的投资较热，发展的势头较好，吸引了一些外资和国内的投资，所以从业人员有所上升，基本维持在万之间左右。2021/9/2062021/9/2075.5.
3、乳品加工业年生产总值乳品加工业年生产总值 n2000年销售收入前十位的企业共实现销售收入86.1亿元。2021/9/208 6.6.乳品国际贸易情况乳品国际贸易情况n我国成为乳品净进口国。n乳制品的数量是当前国内总产量的25.4%。2021/9/2092021/9/2010 7.7.生产工艺及装备水平生产工艺及装备水平n我国乳品设备同世界先进国家比大约有年的差距。目前进口机械占国内50%的市场，现有的乳品生产企业中，15的企业拥有进口设备。n主要包括砖型纸盒包装的超高温灭菌奶生产线、塑料袋软包装奶生产线、屋型纸盒包装的杀菌奶灌装设备、杯装酸奶灌装设备等。2021/9/20118.8.乳品生产成
4、本及市场价格乳品生产成本及市场价格n原料奶生产成本总的特征是北低南高、农牧区低于大中城市，农户散养低于集中舍养。n中国原料奶生产总成本中饲料支出比重较大。2021/9/20122021/9/20139.9.乳制品总产量、品种与结构乳制品总产量、品种与结构n中国乳制品产品品种单一。n其中奶粉产量约占乳制品产量的70%（2000年）。n同1999年相比，液体乳增加幅度较大，超过50%。2021/9/20142021/9/20152021/9/20162021/9/201710.10.中国乳品消费中国乳品消费2001年增长15.6%，预计2002年的奶类消费增长幅度仍会保持在10%以上的水平。202
5、1/9/2018二、二、乳的组成乳的组成2021/9/2019乳脂肪的乳脂肪的理化理化常数常数2021/9/2020脂肪球表面附着酪蛋白酸钙脂肪球表面附着酪蛋白酸钙亚胶束伸出链磷酸钙磷酸根2021/9/2021三、三、牛乳的物理性质牛乳的物理性质n1.乳的色泽 n2.2.乳的相对密度2021/9/20223.3.乳的热学性质乳的热学性质 1)冰点n牛乳冰点的平均值为-0.53-0.55，平均为-0.542。n2)沸点n乳的沸点在101KPa（1个大气压）下约为100.55。2021/9/20234.4.牛乳的酸度牛乳的酸度n1)乳的滴定酸度及其pH我国滴定酸度用吉尔涅尔度表示，简称T；或用乳酸
6、质量分数（乳酸%）来表示。n 滴定酸度（T）是以酚酞为指示剂，中和100ml乳所消耗0.1mol/L 氢氧化钠溶液的体积（ml）。如：消耗18ml即为18T正常的新鲜牛乳的滴定酸度为1420T，一般为1618T。2021/9/20242)乳中酸度的来源 n刚挤出的新鲜乳的酸度可称为固有酸度或自然酸度。n固有酸度和发酵酸度之和称为总酸度2021/9/2025四、四、牛乳在热处理中的变化牛乳在热处理中的变化n1.形成薄膜 n2.褐变反应n 牛乳经长时间高温加热则发生褐变反应。这类反应属于非酶褐变，主要是羰氨反应，其次是乳糖的焦糖化反应。2021/9/2026四、四、牛乳在热处理中的变化牛乳在热处理
7、中的变化n3.形成乳石n4.乳蛋白质的热变性 n5.乳糖的影响 n6.酶的钝化 n7.维生素的损失2021/9/2027五、异常乳五、异常乳2021/9/2028六、乳及乳制品的变质类型及相关微生物2021/9/20292021/9/20302021/9/2031n.原料乳的验收 n 感官检验n验收 理化检验n 卫生检验六、原料乳的验收和预处理六、原料乳的验收和预处理2021/9/20322021/9/20332021/9/20342.2.原料乳的预处理原料乳的预处理(1)原料乳的净化 过滤净化 离心净化 2021/9/2035，n(2)原料乳的冷却 立即冷却到5102021/9/2036n(
8、3)原料乳的贮存 图6-3 贮奶仓2021/9/20377.7.原料乳的原料乳的标准化标准化2021/9/2038乳的均质2021/9/2039均质前后乳中脂肪球的变化一段均质后脂肪分布 均质前脂肪分布二段均质后脂肪分布2021/9/2040第二节液态乳生产技术2021/9/2041一、市乳一、市乳n.市乳的种类n n普通市乳 浓厚牛乳 n强化牛乳 复原乳 n成分调制乳 功能性液体乳 n灭菌乳 乳饮料2021/9/20422.2.市乳生产工艺市乳生产工艺n原料乳验收和预处理标准化 均质 n UHT灭菌法冷却 灌装、封口 瓶装n袋装 装箱、冷藏 2021/9/2043二、二、UHT UHT灭菌乳
9、灭菌乳n1.UHT灭菌的基本原理n温度每上升10，则杀死芽胞的速率增加约11倍。2021/9/20442.UHT灭菌乳生产工艺n135150，14sn UHT灭菌 n 无菌包装 2021/9/2045三、三、酸乳酸乳n定义：n酸乳是指以牛乳为原料，添加适量的砂糖，经巴氏杀菌后冷却，再加入纯乳酸菌发酵剂经保温发酵而制得的产品。2021/9/20462021/9/2047一、一、发酵剂发酵剂（一）传统构成菌嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）（二）其他构成菌n嗜酸乳杆菌（Lactobacillus c
10、illus acidophilus）、双歧杆菌（Bifidob acterium）2021/9/2048二、二、酸乳的生产工艺酸乳的生产工艺1.凝固型酸乳(1)分类n高脂酸乳（脂肪含量大于6%）n全脂酸乳（脂肪含量大于3%）n中脂酸乳（脂肪含量大于1.5%）n脱脂酸乳（脂肪含量小于0.3%）n无糖酸乳n加糖酸乳（含糖4%8%）2021/9/2049(2)(2)凝固型酸乳工艺凝固型酸乳工艺n1原料鲜乳 2配料n3浓缩 4预热、均质、杀菌和冷却 n5接种（1）接种量（2）接种方法n6灌装 7发酵 n8冷却 9后熟2021/9/2050.搅拌型酸乳搅拌型酸乳n定义n搅拌型酸乳，是经过处理的原料乳接种
11、了发酵剂之后，先在发酵罐中发酵至凝乳，再降温搅拌破乳、冷却，分装到销售用小容器中，即为成品。2021/9/2051搅拌型酸乳的生产工艺流程搅拌型酸乳的生产工艺流程n1破乳的理论 n均质粒子直径都在0.01mm n2.破乳方法 搅拌法 2021/9/20523影响搅拌型酸乳增稠的因素n（1）乳固体和非乳固体含量（2）原料乳均质 n（3）原料乳加热处理 9095，5min n（4）搅拌搅拌的速度要慢，强度要中等或弱，时间要短（4min），pH要低（pH4.34.4），温度要低（一般低于3840）。n（5）菌种特性的影响2021/9/2053第四节 乳粉的生产技术2021/9/2054一、概述一、概
12、述 1.广义乳粉定义：以生乳或乳粉为原料，添加或不添加食品添加剂和（或）食品营养强化剂等辅料，经脱脂或不脱脂、浓缩干燥或干混合的粉末状产品 2.狭义乳粉定义：仅以牛乳或羊乳为原料，经过浓缩、干燥制成的粉末状产品2021/9/20552.2.乳粉的种类乳粉的种类全脂乳粉脱脂乳粉配制乳粉特殊配制乳粉速溶乳粉2021/9/20563.3.全脂乳粉全脂乳粉 仅以乳为原料，添加或不添加食品营养强化剂经干燥制成的蛋白质不低于非脂乳固体的34%，脂肪不低于26%的粉末状产品。2021/9/2057(1)(1)全脂乳粉工艺流程全脂乳粉工艺流程原料乳验收预处理标准化白砂糖预热杀菌真空浓缩喷雾干燥冷却过筛包装检验
13、分销2021/9/2058 感官检验验收 理化检验 卫生检验 净 化预处理 冷 却 贮 存(2)(2)原料的验收与预处理原料的验收与预处理2021/9/2059关键控制环节关键控制环节 原料验收、标准化、预热杀菌、浓缩、喷雾干燥、包装。容易出现的质量安全问题容易出现的质量安全问题 乳粉水分含量高；乳粉溶解性下降；乳粉有脂肪氧化味；细菌指标超标。(3)(3)原料乳的验收和预处理原料乳的验收和预处理2021/9/2060 生产全脂乳粉加糖乳粉脱脂乳粉及其他乳制品时，必须对原料乳进行标准化。生产加糖乳粉及其他乳制品时，必须按照标准化的乳固体含量计算加糖量，使其符合该产品的要求。(4)(4)脂乳的标准
14、化脂乳的标准化2021/9/2061(5)生产加糖乳粉的加糖方法预热杀菌时加糖将蔗糖粉碎后灭菌，然后与干燥完了的乳粉混合装罐预热杀菌时加一部分糖，装罐前在加一部分糖 添加的蔗糖必须是精制糖，符合国家标准优级或一级品规格，应干燥洁白、有光泽，无任何异味、臭味，蔗糖含量不少于.，还原糖含量不多于.，水分含量不多于.灰分含量不多于.2021/9/2062(6)(6)预热杀菌预热杀菌 一般腐败性细菌是引起食品变质的重要因素。乳中含有解脂酶和过氧化物酶等，对保藏不利，必须在杀菌过程中将其钝化。杀菌目的：杀死乳中微生物和破坏酶的活力。为浓缩过程预热。若采用预先加糖方式，通过预热可使蔗糖完全溶解。低温长时杀
15、菌法 杀菌方法 高温短时杀菌法 超高温瞬时杀菌法 2021/9/2063杀菌方法杀菌温度/时间杀菌效果所用设备低温长时间杀菌法6065/30分钟70 72/15 20分钟80 85/5 10分钟可杀死全部病原菌，但不能破坏所用的酶类，即杀菌效果一般容器式杀菌缸高温短时灭菌法85 87/15 秒94/24秒杀菌效果较好板式、列管式杀菌器超高温瞬时灭菌法120 140/2 4秒杀菌效果最好板式、管式、蒸汽直接喷射式杀菌器表表1 牛乳常见的杀菌方法牛乳常见的杀菌方法2021/9/2064自动回转式杀菌锅2021/9/2065管式杀菌设备管式杀菌设备2021/9/2066板式换热器2021/9/206
16、7板式UHT 2021/9/2068全自动板式杀菌设备 2021/9/2069(7)(7)浓缩浓缩 自然蒸发 蒸发 常压 沸腾蒸发 真空浓缩的方法 超滤和反渗透 冷冻浓缩 单效真空浓缩罐 浓缩设备 双效或三效真空浓缩罐 2021/9/2070三效浓缩设备2021/9/2071(8)(8)喷雾干燥喷雾干燥1）喷雾干燥原理：采用机械力量，通过雾化器将浓缩乳在干燥室内喷成极细小的雾状乳滴，以增大其表面积，加速水分蒸发速率。雾状液滴一经与同时鼓入的热空气接触，水分便在瞬间蒸发出去，使细小的乳滴干燥成乳粉。2）喷雾干燥过程 预热阶段 恒速干燥阶段 降速干燥阶段2021/9/2072离心喷雾干燥设备压力喷
17、雾干设备2021/9/2073喷雾干燥设备 2021/9/2074(9)(9)冷却、包装冷却、包装1）出粉2）输粉 气流输粉 输粉方式 流化床输粉3）贮粉4）包装2021/9/2075粉剂定量包装机 2021/9/20764.4.脱脂乳粉脱脂乳粉 脱脂乳粉为将新鲜牛乳经预热、离心分离获得脱脂乳，脱脂乳粉为将新鲜牛乳经预热、离心分离获得脱脂乳，再经杀菌、浓缩、干燥而制得的粉末状产品。再经杀菌、浓缩、干燥而制得的粉末状产品。生产工艺流程：生产工艺流程：原料乳验收预处理预热分离稀奶油脱脂乳杀菌真空浓缩冷却过筛包装检验分销2021/9/20775.5.调制乳粉调制乳粉 以乳为原料以乳为原料,添加或不添
18、加食品营养强化剂添加或不添加食品营养强化剂,经经浓缩、干燥制成的粉末状产品；或在乳粉中添加食浓缩、干燥制成的粉末状产品；或在乳粉中添加食品营养强化剂和其他配料而制成的粉末状产品。品营养强化剂和其他配料而制成的粉末状产品。表表 牛乳蛋白质与人乳蛋白质的差异牛乳蛋白质与人乳蛋白质的差异 酪蛋白：乳清蛋白酪蛋白酪蛋白对0.1molCaCl2凝聚性乳蛋白酪蛋白利用率牛乳 5：142%as-球蛋白a-乳球蛋白-乳球蛋白.人乳 1：10a-乳球蛋白.2021/9/2078(1)(1)婴儿乳粉婴儿乳粉 1 1）婴儿乳粉的特性）婴儿乳粉的特性 2 2）婴儿乳粉营养成分调整）婴儿乳粉营养成分调整（1 1）蛋白质
19、的调整）蛋白质的调整 调整蛋白质的方法：添加脱盐的甜性乳清或乳清调整蛋白质的方法：添加脱盐的甜性乳清或乳清粉，使酪蛋白和乳清蛋白比例接近人乳；或者添加酪粉，使酪蛋白和乳清蛋白比例接近人乳；或者添加酪蛋白的酸水解物，以提高酪蛋白的消化性蛋白的酸水解物，以提高酪蛋白的消化性2021/9/20792 2）婴儿乳粉营养成分调整）婴儿乳粉营养成分调整脂肪的调整脂肪的调整调整方法：采用不饱和脂肪酸含量高的植物油调整脂肪酸的组成碳水化合物的调整碳水化合物的调整添加乳糖分解物矿物质的调整矿物质的调整大量添加脱盐乳粉加以稀释维生素的调整维生素的调整婴儿乳粉应充分强化维生素，特别是叶酸和维生素，它们对芳香族氨基酸
20、的代谢起辅酶作用维生素的添加量以控制维生素（mg）和多不饱和脂肪酸（g）的比例大于或等于.为宜2021/9/20803）婴儿乳粉生产工艺流程原料乳的验收预处理标准化配 料滋养糖 乳糖 乳糖分解物乳清粉 胱氨酸 铁盐等脂溶性维生素 植物油稳定性水溶性维生素均质杀菌浓缩喷雾干燥冷却筛分混合包装不稳定性水溶性维生素2021/9/20816.6.功能性乳粉功能性乳粉）功能性乳粉的特性）功能性乳粉的特性乳粉中的某些成分能促进机体的消化、吸收，调节机体节律，延缓机体衰老，增强机体抗病能力，具有类似药物的疗效作用。）主要功能性材料）主要功能性材料（）膳食纤维（）低聚糖工业化的低聚糖主要有：异构化乳糖、异麦芽
21、糖、低聚果糖和低聚半乳糖。作用：降低血清胆固醇含量、防止龋齿及作为双歧杆菌增殖因子的功能。（）糖醇主要有：山梨糖醇、甘露糖醇和麦芽糖醇 作用：防止肥胖、预防龋齿2021/9/2082（4）多不饱和脂肪酸：二十碳五稀酸（EPA）、二十二碳六稀酸（DHA）、十八碳二烯酸、十八碳三烯酸。作用：降血脂、降胆固醇、降血压、抑制血小板凝集、防止血栓形成、增强记忆（5）肽及蛋白质（6）醇类及酚类：茶多酚、谷维醇和二十八烷醇（7）磷脂：保护生物膜、降低血脂、防止心血管疾病、增强记忆和防治老年痴呆的作用。（8）双歧杆菌2021/9/20837.7.乳粉的速溶性乳粉的速溶性 速溶乳粉的制造原理：速溶乳粉的制造原理：使乳粉粒子表面湿润进行附聚，在不使其结块破坏的情况下进行干燥、冷却、整粒，制成物理上容易亲水的乳粉。2021/9/2084