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1、乳品工艺学,Dairy Technology,乳制品,纯牛奶pure milk,酸奶 yoghurt,奶粉milk powder,冰淇淋ice cream,乳饮料milky beverage,奶酪 cheese,奶茶milk tea,牛奶干吃片,奶油 butter,第一章 乳的组成、结构及成分变化,第二章 乳的化学组成及理化特性,第三章 乳的微生物学,第四章 乳制品生产的单元操作,第五章 液体乳生产,第六章 发酵乳,第七章 乳粉,目录,第一章 乳的组成、结构及成分变化,第一节 乳的化学组成及特性第二节 乳成分的变化及影响因素第三节 乳的加工利用第四节 异常乳,第一节 乳的化学组成及特性,一、乳
2、的概念、营养学特点及乳品工业现状,二、牛乳的组成,一、乳的概念、营养学特点及乳品工 业现状,1. 乳的概念(Milk definition),哺乳动物从乳腺分泌出来的白色或稍带黄色的、具有生理作用与胶体特性的液体。它含有幼小机体生长发育所需要的全部营养成分，是哺乳动物降生后最易消化吸收的完全食物。,2. 乳的营养学特点,(3)生产成本低、获得优质蛋白的良好途径。,“白色的血液(White blood )”、“营养的仓库(Nutrition warehouse )”,(1)营养价值高：营养成分全面而丰富。,(2)易消化吸收：是动物性食物中最易消化 吸收的，是哺乳动物出生后维持生长发 育不可替代的
3、食品。,目前，中国已经成为全球最大的新增乳业市场，总产量仅次于美国和印度，位居世界第三，而呼和浩特市拥有的两大乳品龙头蒙牛400万吨和伊利300万吨的年产量，使之成为全球产奶量最高的城市。目前在中国，消费者每喝2杯牛奶，就有1杯来自呼和浩特。,3. 乳品工业现状(Dairy Industry Situation ),内蒙古的伊利实业集团股份有限公司由原呼和浩特市回民奶食品总厂改制而来， “伊利”商标的含义是代表伊斯兰人的利益。后来伊利成为全国性大型企业，“伊利”又被赋予了新的含义，“伊”在古汉语中具有你、我、他的意思，“伊利”便被引申为大家的利益。,注册商标（REGISTERED MARK）,
4、伊利的新标识由三道 “月牙形”组成的动态的椭圆形围绕着红色的伊利。在象征蓝色天空和绿色草原的部分增加了阳光的元素，灿烂的阳光在蓝色的晴空中，滋养着万物，也滋养着生命的活力。同时，伊利新LOGO也表达了一种动态的平衡，即伊利所倡导的“绿色产业链”中人与自然界的和谐共生。整个LOGO传神地传递出以伊利为中心，凝聚行业内外力量，共同打造整个产业链可持续发展的“绿色生态圈”的美好理想。,蒙牛标志的含义：以厚实飘逸的一抹横笔，象征内蒙古广袤肥沃的土地，独特的区域优势表明企业的发展条件尽得天时、地利。弯角坚挺如峰，表明牛的坚韧、勤劳，象征积极向上，稳健、奋进的企业理念。整个标志以白色、绿色构成，突出追求天
5、然，远离污染的主题。,二、牛乳的组成(Composition of milk ),第二节 乳成分的变化及影响因素,一、动物种类,二、品种,三、个体差异,四、泌乳阶段,五、其他生理因素,七、饲料,六、乳房炎,八、其他环境因素,九、挤乳,十一、乳成分的变化对乳制品的影响,十、各种乳成分变化的相关关系,已知的150种哺乳动物乳的干物质含量变化范围为8%65%，脂肪0%53%，蛋白质1%19%，碳水化合物0.1%10%，灰分0.1%2.3%。,一、动物种类(Animal species ),二、品种(Variety),品种 干物质 脂肪 蛋白质 乳糖 灰分,荷斯坦牛(荷兰) 13.3 4.4 3.4
6、4.6 0.75,荷斯坦牛(美、加) 12.1 3.4 3.3 4.5 0.75,瑞士棕牛 12.9 4.0 3.3 4.7 0.75,娟珊牛 15.1 5.3 4.0 4.9 0.72,表1-1 不同品种牛乳的平均组成 单位:%(质量分数),娟珊牛,瑞士棕牛,荷斯坦牛,同一品种、同一年龄的乳用牛，在一般情况下，体型大，由于消化器官容积大，采食量多，产乳量较高。,三、个体差异(Individual difference),%,频率,蛋白质,脂肪,乳糖,图 不同个体牛乳一年内蛋白质、脂肪及乳糖含量的分布频率,四、泌乳阶段(Lactation stage),初乳(Colostrum)：乳牛产犊后前
7、几天分泌的乳汁。,其化学组成与常乳有很大差异，初乳中富含各种生物活性物质，如免疫球蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶、各种生长因子等。这些活性成分对幼仔的生长发育及抗感染具有重要的作用，同时也是开发功能性食品或药物的天然原料。,五、其他生理因素(Other physiologic factors),发情和怀孕对乳成分没有太大影响，但对产乳量影响很大。,产乳量随有机体生长发育的进程而逐渐增加，以后随有机体的逐渐衰老而下降。一般第7胎次时达到高峰。,六、乳房炎,产乳量降低，乳成分也会发生变化，乳中的体细胞会增加。体细胞常用来作为判断乳房炎的指标。,牛奶中的白血细胞担当着防御伤害的重任。当细菌侵入奶牛乳房或乳房
8、受到机械损伤后，白血细胞数量会大大增加，这些细胞就构成了体细胞。,奶牛隐性(早期)乳房炎测定仪,七、饲料,一般情况下，乳中乳脂的含量及脂肪酸组成易受饲料营养物质的影响而易于调控，乳蛋白次之，而乳糖则很少受饲料的影响；饲料的组成对乳中一些微量组分影响很大。,为什么牛吃的是草挤出的是奶？,首先，牛奶里含有大量蛋白质，蛋白质从哪来呢，来自于草中有机物的转化，草里含淀粉，进入牛体内被消化成葡萄糖，葡萄糖再转化成丙酮酸，丙酮酸通过转氨基作用变成氨基酸，氨基酸再合成蛋白质，这些蛋白质通过乳腺分泌就进入牛奶了。,饲料中蛋白质、维生素含量不足时，不但会引起挤乳量下降，而且会导致乳中蛋白质、维生素含量降低。,发
9、酵中的牛饲料,八、其他环境因素,一般气候因素对乳成分影响很小，极端条件会造成乳产量降低。,乳牛在一般情况下，气温由10升至40.5，呼吸次数增加5倍。当气温升高，母牛为减少体热产生，乳量与饲料消耗量自动减少。因而，产乳量下降，尤其是高产牛或泌乳高峰期乳牛下降幅度更大。,（1）母牛通常每天挤乳2次，若每天挤乳3次，则产乳量增加1025。,（2）挤乳顺序以交叉挤乳效果较好，即先同时挤右侧前乳头和左侧后乳头，然后再挤左侧前乳头和右侧后乳头，交替进行。,九、挤乳,十、各种乳成分变化的相关关系,乳成分:水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐、磷脂类、维生素、酶、色素、气体及多种微量成分。,脂肪蛋白质乳糖
10、和灰分,乳成分变化：,乳的渗透压主要取决于乳中的乳糖及可溶性盐类。当发生乳房炎时，血液成分渗漏到乳中，可溶性盐类增多，乳糖含量降低。,十一、乳成分的变化对乳制品的影响,乳成分的变化会对乳制品生产造成一些影响:,1. 乳制品产率的变化,2. 许多乳制品的组成取决于原料乳的组成,如：奶油取决于脂肪含量、干酪取决于酪蛋白含量、脱脂乳粉取决于无脂固形物含量。,如：脱脂乳中存留的脂肪含量取决于原料乳中脂肪球的大小。,4. 可溶性盐类与乳糖的比率对乳的风味十分重要,5. 乳的色泽,如：乳的色泽-胡萝卜素饲料。,3. 乳脂肪的结晶特性主要取决于脂肪的组成,纯牛奶pure milk,酸奶 yoghurt,奶粉
11、milk powder,冰淇淋ice cream,乳饮料milky beverage,奶酪 cheese,奶茶milk tea,牛奶干吃片,奶油 butter,第三节 乳的加工利用,加工过程 初级产品 进一步加工产品离心分离 稀奶油 奶油、酪蛋白、蛋白浓缩物 脱脂乳 乳粉、酪蛋白、干酪蒸发浓缩或超滤 浓缩乳、甜炼乳浓缩和干燥 全脂乳粉、婴儿配方粉发酵 酸乳冷冻 冰淇淋其他 如巧克力制品等,表2 以乳为原料生产的各种乳制品,第四节 异常乳,一、异常乳的概念二、异常乳的分类,一、异常乳的概念,异常乳（abnormal milk）:泌乳期中，由于生理、病理或其他因素的影响，乳的成分与性质发生变化，这
12、种成分与性质发生了变化的乳，称为异常乳。,相对于异常乳来说，成分与性质正常的乳称为正常乳。,乳牛产犊7d以后挤出的乳，其性质与成分基本稳定，从这时开始一直持续到乳牛下一次产犊的泌乳期前所产的乳，就是正常乳。,二、异常乳的分类,(一) 生理异常乳,(二) 化学成分异常乳,(三) 微生物污染乳,(四) 病理异常乳,(一) 生理异常乳,1. 营养不良乳(Malnutrition milk ),2. 初乳(Colostrom),3. 末乳(Last milk ),1. 营养不良乳,2. 初乳(colostrom),营养不良乳对凝乳酶(chymosin)几乎不凝固，所以这种乳不能制造干酪。,乳牛产犊后一
13、周内所分泌的乳。,(1) 初乳呈黄褐色，有异臭，味苦，黏度大；,初乳特点：,(2) 脂肪、蛋白质含量高，乳糖含量低；,(3) 维生素A、D、E含量较常乳多；,(4) 初乳中含铁量约为常乳35倍，铜为6倍；,(5) 初乳中含有大量抗体。,3. 末乳(Last milk),乳牛干奶期前一周左右分泌的乳。,特点：,除脂肪外，其他成分均较常乳高；,味道苦而微咸，因乳中脂肪酶活性较高，常带有脂肪酸败味；,微生物数量比常乳高，不宜作为加工原料乳。,(二) 化学成分异常乳,1. 酒精阳性乳,2. 低成分乳,4. 风味异常乳,3. 混入异物乳,1. 酒精阳性乳,乳品厂检验原料乳时，一般用68%或72%的酒精与
14、等量乳混合，凡产生絮状凝块的乳称为酒精阳性乳。,酒精阳性乳包括:(1) 高酸度酒精阳性乳 (2) 低酸度酒精阳性乳 (3) 冷冻乳,(1) 高酸度酒精阳性乳,挤乳后鲜乳的贮存温度太高时，或鲜乳未经冷却而远距离运送，途中会造成乳中的乳酸菌大量生长繁殖，产生乳酸和其他有机酸，导致牛乳酸度升高而呈酒精试验阳性。,(2) 低酸度酒精阳性乳,牛乳滴定酸度在1118T，加70%等量酒精可产生细小凝块，刚从乳房内挤出后即表现为酒精阳性试验。,(3) 冷冻乳,冬季因受气候和运输的影响，鲜乳产生冻结现象，这时，乳中一部分酪蛋白变性。,2. 低成分乳,由于乳牛品种、饲养管理、营养素配比、高温多湿及病理等因素的影响
15、而产生的乳固体含量过低的牛乳，称为低成分乳。,3. 混入异物乳,异物混杂乳中含有随摄取饲料而经机体转移到乳中的污染物质或有意识地掺杂到原料乳中的物质。,其中，有人为混入异常乳和因预防治疗、促进发育以及食品保藏过程中使用抗生素和激素等而进入乳中的异常乳。此外，还有因饲料和饮水等使农药进入乳中而造成的异常。乳中含有防腐剂、抗菌素时，不应用作加工的原料乳。,4. 风味异常乳,风味异常主要有通过机体转移或挤乳后从外界污染或吸收而来的异味、由酶作用而产生的脂肪分解臭、氧化味、日光味、蒸煮味、低温菌或酵母产生的。,解决方法：改善牛舍与牛体卫生，保持空气新鲜畅通，防止微生物污染。,(1)生理异常风味,由于脂
16、肪没有完全代谢，使牛乳中的酮体类物质过多增加而引起的乳牛味；,因冬季、春季牧草减少而以人工饲养时产生的饲料味。产生饲料味的饲料主要是各种青贮料、芜青、卷心菜、甜菜等；,杂草味主要由大蒜、韭菜、苦艾、猪杂草、毛莨、甘菊等产生。,(2)脂肪分解味,由于乳脂肪被脂酶水解，乳中游离的低级挥发性脂肪酸多而产生。,(3) 氧化味,由乳脂肪氧化而产生的不良风味。产生氧化味的主要因素为重金属、抗坏血素酸、光线、氧、贮藏温度以及饲料、牛乳处理和季节等，其中尤以铜的影响最大。,(4) 日光味,牛乳在阳光下照射10min，可检出日光味，这是由于乳清蛋白受阳光照射而产生。日光味类似焦臭味和毛烧焦味。,(5) 蒸煮味,
17、蒸煮味的产生主要是乳清蛋白中的乳球蛋白，因加热而产生硫氢基，致使牛乳产生蒸煮味。例如牛乳在7678,3min加热或7072,30min加热均可使牛乳产生蒸煮味。,(6) 苦味,乳长时间冷藏时，往往产生苦味。其原因为低温菌或某种酵母使牛乳产生脂肽化合物，或者是解脂酶使牛乳产生游离脂肪所形成。,(7) 酸败味,主要由于牛乳发酵过程或受非纯正的产酸菌污染所致。这时牛乳、稀奶油、奶油、冰淇淋以及发酵乳等产生较浓烈的酸败味。,(三) 微生物污染乳,由于挤乳前后的污染、不及时冷却和器具的洗涤杀菌不完全等原因，使鲜乳被微生物污染，鲜乳中的细菌数大幅度增加，以致不能用作加工乳制品的原料，这种乳称为微生物污染乳
18、。,(四) 病理异常乳,1. 乳房炎乳,乳房炎是在乳房组织内产生炎症而引起的疾病，主要由细菌引起。,2. 其他病牛乳,主要由患口蹄疫、布氏杆菌病等的乳牛所产的乳，乳的质量变化大致与乳房炎乳相类似。另外，乳牛患酮体过剩、肝机能障碍、繁殖障碍等，易分泌酒精阳性乳。,作业： 什么是异常乳？ 异常乳有哪些种类？ 各有什么特点？,乳品工艺学,第一章 乳的组成、结构及成分变化,第一章 乳的组成、结构及成分变化,主要内容乳的概念乳中的概略成分乳的结构影响乳成分变化的因素乳成分变化对乳制品的影响常乳与异常乳乳的加工利用,第一章 自学思考题,乳中主要成分的平均含量、存在状态及特点简述影响乳成分变化的因素异常乳的
19、概念、种类及特点,乳的概念,从生物学角度（P1）从加工角度：常乳、异常乳、混合乳从化学组成角度：概略成分要点：乳是一种生物性流体、其成分不是固定不变化乳中主要成分是水（88%89%）乳是用于哺育幼小动物或婴儿的，因此具有重要生物学功能，营养全价,牛乳概略成分含量 对吗？,88%,8.5%,12%,乳的结构,乳,脂肪球,乳浆,酪蛋白胶粒,乳清,胶体,乳状液,对吗,乳的结构,乳是一种复杂分散系,奶油,脱脂乳,酪乳,稀奶油,W/O,O/W,对吗,乳的结构,从加工角度,影响乳成分变化的因素,泌乳阶段（初乳、末乳）饲料胎次晨乳、晚乳发情、怀孕动物种类（种群差异）个体年龄品种气候挤乳操作、间隔,环境因素,
20、生理病理,遗传因素,影响乳成分变化的因素,乳成分变化规律脂肪变化最大，蛋白变化较小、乳糖、灰分变化最小各成分组成也会变化，如脂肪酸组成模式、矿物质比例（如Na/K）酪蛋白组成相对比较恒定；乳清蛋白组成会发生变化，如IgG乳脂肪球和酪蛋白胶粒的大小、分布都会发生变化,影响乳成分变化的因素,乳成分变化规律成分变化一般可导致密度、酸度、pH、黏度、折射率等物理性质的变化对于大量收购牛乳来讲，乳成分变化与牛场规模有关，个体牛乳脂肪含量变化可在29%，但是对于混合乳这一变化很小对于乳品厂，地域、季节对乳成分变化影响更重要乳房炎乳，氯糖数偏高（正常值在1.53.0）,乳成分变化对乳制品影响,教材（P8 10条）,常乳与异常乳,异常乳,初乳末乳营养不良乳高酸度酒精阳性乳低酸度酒精阳性乳冷冻乳低成分乳混入异物乳风味异常乳乳房炎乳病牛乳,生理异常乳,化学异常乳,病理异常乳,微生物污染乳,乳的加工利用,P9,第一章 要点内容,乳中主要成分平均含量存在状态特点影响乳成分变化因素,异常乳概念种类特点,第一章 自学思考题,乳中主要成分的平均含量、存在状态及特点简述影响乳成分变化的因素异常乳的概念、种类及特点,
