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1、第四章 乳制品的生产,第一节 乳制品的种类,乳制品的分类（按制造工艺划分）,（一）液体乳 1.全脂乳:乳汁经加工制成的液态产品，未脱脂 2.脱脂乳:乳汁经加工制成的液态产品，分离除去部分脂肪，包括半脱脂乳和全脱脂乳 3.调制乳:包括以乳为原料，添加调味料、糖和食品强化剂等辅料制成的调味乳，以及为特殊人 群制作的配方乳 4.发酵乳:以乳为原料，添加或不添加调味料等添加成分，接种发酵剂后经特定工艺制成的液态奶产品。,（二）乳粉 1.全脂乳粉:以乳为原料，不添加食品添加剂及辅料，不脱脂，经浓缩和喷雾干燥后制成的粉状产品 2.脱脂乳粉:以乳为原料，不添加食品添加剂及辅料，脱脂，经浓缩喷雾干燥后制成的粉
2、状产品 3.调制乳粉:以乳为原料，添加食品添加剂或辅料，脱脂或不脱脂，经浓缩和喷雾干燥后制成的粉状产品,（三）乳脂 1.稀奶油:以乳为原料，离心分离出脂肪，经杀菌处理制成的产品，乳白色粘稠状，脂肪球保持完整，脂肪含量为25%-45%2.奶油:以乳为原料，破坏脂肪球使脂肪聚集得到的产品，为黄色固体，脂肪含量达80%以上 3.无水黄油:以乳为原料，分离得到黄油之后除去大部分水分的产品，其脂肪含量不低于98%，质地较硬（四）炼乳 1.淡炼乳:以乳为原料，真空浓缩除去水分之后不加糖，经装罐灭菌制成的浓缩产品，质地粘稠 2.甜炼乳:以乳为原料，真空浓缩除去水分之后，加糖达产品重的45%-50%,制成的浓
3、缩产品，质地粘稠,(五)干酪 1.原干酪:在原料乳中加入适当量的乳酸菌发酵剂或凝乳酶，使蛋白质发生凝固，并加盐、压榨排除乳清之后的产品 2.再制干酪:用原干酪经再加工制成的产品（六）冰淇淋 1.乳冰淇淋:乳脂肪不低于6%，总固形物不低于30%的冰淇淋 2.乳冰:乳脂肪不低于3%，总固形物不低于28%的冰淇淋（七）其他乳制品 1.乳清粉:如酪蛋白或乳清蛋白浓缩产品等，主要用于食品工业生产的 2.干酪素:原料，基本上不直接食用,将每一乳头开始挤下的带有许多细菌的奶收集到黑罩容器中,第二节 原料乳的生产及预处理,一、挤奶,吸奶杯的机械挤奶过程,机械挤奶过程,挤乳操作时注意事项：（1）次数：每日挤乳2
4、3次，高产牛乳34次。（2）挤奶人员卫生：身体健康，常剪指甲；换挤乳专用工作服，洗净双手。每挤完1头牛应洗净手臂。（3）挤乳前消毒挤乳器具。常用次氯酸钠，有效氯浓度为200ppm。（4）擦洗乳房：先用4045温水擦洗，洗净乳房后应进行按摩，待乳房膨胀、乳房内压力增加，出现排乳反射时，立即开始挤奶。挤奶后还应再次按摩乳房。（5）头几把挤出的乳汁因含细菌数量多，应收集到专用的收集杯中，留作观察乳房状况用。,过滤 挤下的乳必须及时进行过滤在牧场挤奶卫生不好时，乳容易被粪屑、饲料、垫草、牛毛和蚊蝇等所污染。过滤的方法纱布过滤、过滤器过滤(要清洁卫生，及时清洗杀菌。,二.牛乳的过滤与净化,净化离心净乳机
5、净化一般过滤只除去大颗粒杂质，离心净乳可清除乳中微小的机械杂质和细菌细胞净化原理：离心净乳就是利用乳在分离钵内受强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上,三、牛乳的冷却,净化后的乳最好直接加工，如果短期储藏时，必须及时进行冷却，以保持乳的新鲜度。,冷却的作用刚挤的乳温36左右，微生物易繁殖，造成乳质量下降。因此，挤乳、经净化后须冷却到4左右。冷却对乳中微生物有抑制作用,大型农场备有从37速冷到4的带有换热器的挤奶设备。,鲜奶中不同温度下细菌的繁殖率,新挤出的乳迅速冷却到低温可以使抗菌特性保持较长的时间。另外，原料乳污染越严重，抗菌作用时间越短。,用于牛奶冷却和贮存的卧式罐,板式换热片
6、式预冷法,4下鲜奶中细菌生长,奶桶乳的收集,农场主用奶桶将未冷却的牛乳送至位于中心的冷却站,奶桶的清洗、消毒,用称量罐收奶,四、储存,为保证连续生产的需要，必须有一定的原料乳储存量。储存原料乳的设备，要有良好的绝热保温措施，并配有适当的搅拌机构，定时搅拌牛奶以防止乳脂肪上浮。贮乳设备必须采用不锈钢材料制成，并有保温层或冷却夹层，以防止罐内温度上升。一般乳经过24h 储存后，乳温上升不得超过23。贮乳时尽量装满容器。,贮乳罐的容量：根据各厂每天牛乳总收纳量、收乳时间、运输时间及能力等因素决定。一般贮乳罐的总容量应为日收纳总量的231。贮乳罐必须灌满，如果装半罐，会加快乳温上升，不利于原料乳的储存
7、。贮乳罐使用前应彻底清洗、杀菌，,带螺旋桨式搅拌器的奶仓,带探孔、指示器等的奶仓,第三节 乳制品生产常用的加工处理,一.牛乳的净化 1过滤,牛乳过滤器1滤网盖 2上层滤网 3棉网 4下层滤网,2离心净乳离心净乳是乳品加工中最常用的方法。离心净乳机由一组装在转鼓内的圆锥形碟片组成。离心净乳机能除去乳中杂质、体细胞和某些微生物。净乳时乳温在3040为宜，过程中要防止泡沫的产生。现代的离心净乳机既能处理冷乳（低于8）及热乳（5060），而且还能自动定时排污。,简单的分离机,容器中液体旋转时，就会产生离心力，离心加速度为a,。它随着距传动轴的距离（半径r）和旋转速度(用角速度表示)的增加而增加,a=r
8、2,挡板容器旋转90o，并绕轴旋转，形成一个从牛乳中连续分离固体颗粒的离心钵,带有能产生层流和颗粒下滑的倾斜挡板的沉降容器,离心钵,碟片,二.奶油的分离,碟片,在离心分离机，碟片组带有一垂直的分布孔，牛乳进入距碟片边缘一定距离的垂直排列的分配孔中，在离心力的作用下，牛乳中的颗粒和脂肪球根据它们的密度而开始在分离通道中径向朝里或朝外运动。,碟片组的部分剖面图，表示牛乳进入分配孔，脂肪从脱脂乳中分离的示意,在离心分离钵中牛乳通过分布孔进入碟片组,稀奶油，即脂肪球，比脱脂乳的密度小，因此在通道内朝着转动轴的方向运动，稀奶油通过轴口连续排出。脱脂乳向外流动到碟片组的空间，进而通过最上部的碟片与分离钵锥
9、罩之间的通道，脱脂乳由此排出。,三.原料乳的标准化1目的：为了使产品符合标准，乳制品中脂肪与无脂干物质含量要求保持一定比例。2概念：是指调整原料乳中脂肪和无脂干物质之间以及其它成分间的比例关系，使加工出产品符合标准。一般把该过程称为标准化。3原则：如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀奶油；当原料乳中脂肪含量过高时，可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油，要按产品标准加入和调整乳中的其它成分。,脂肪标准化的计算公式,A40%,A-C40-3,B0.05%,C-B3-0.05,C3%,X,Y,X,Y,=,|A-C|,|C-B|,脂肪标准化的原理,1.密度传感器 2.流量传感器 3.控制阀 4.控制盘5.恒
10、压阀 6.截止阀 7.检查阀 脱脂乳管线上带有另一密度计，依据非脂乳固体的值进行脂肪标准化的系统。,四.均质,(一)均质的目的1防止酪蛋白沉淀和脂肪上浮（直径降低到1m左右）。2提高微粒聚集物的稳定性:通过均质脂肪球的直径减小，使表面积增大，提高脂肪球的稳定性。3提高产品的黏度：能增加产品的粘度。这是由于被酪蛋白覆盖的脂肪球参与酪蛋白胶束的凝聚,(二).均质的原理1.撞击原理 2.剪切原理 3.空穴原理,(三).均质机的构造,两级均质头1 第一级 2 第二级,1级,2级,(四)均质时的要求（1）温度：必须达到一定的温度(68-70)，对冷牛乳均质是无效的,冷牛乳中脂肪是固态的，脂肪不能完全分散
11、。（2）脂肪含量：脂肪含量过高时，易产生脂肪聚结倾向，脂肪含量超过12%的稀奶油不能在正常压力下进行正常的均质，因为膜物质（酪蛋白）的缺乏而会导致脂肪再度聚结。一般，每克脂肪大约对应要求0.2g 的酪蛋白.,(五)二级均质的作用一级均质后被破碎的小脂肪球，具有聚集的倾向；二级均质中，物料连续通过两个均质头，使一级均质后重新聚集在一起的小脂肪球重新分开，从而大大提高了均质效果。一级均质主要用于低脂产品和高粘度产品的生产中二级均质可用于高脂、高干物质和低粘度产品的生产。,均质使脂肪球破裂成比原来小得多的脂肪球,1 一级之后 2 二级之后,在均质的第一级和第二级均质，脂肪球破裂情况,(六)均质的优缺
12、点优点：脂肪球变小不会导致形成奶油层，颜色更白，更易引起食欲。降低了脂肪氧化的敏感性。增强风味，改善口感。缺点：均质乳不能再被有效地分离；可以导致“日照味”；降低了热稳定性；不适合生产半硬或硬质干酪，因为凝块很软，以致难于脱水,五.乳的热处理（杀菌）(一)目的 1.保证消费者的安全 热处理主要杀死如结核杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等病原菌及进入乳中的潜在病原菌、腐败菌 2.延长保质期 主要杀死腐败菌和它们的芽胞及灭活乳中酶。3.形成产品的特性（1）加热可提高乳的热凝固稳定性；（2）失活细菌抑制剂如免疫球蛋白和乳过氧化氢酶系统来提高发酵剂菌的生长；（3）获得酸奶的理想粘度；（4）促进乳在酸化过
13、程中乳清蛋白和酪蛋白凝集。,如果把牛乳加热到70、1秒钟，可杀死大肠杆菌，而在65下，要保持10秒钟才能杀死大肠杆菌。即70/1s 和60/10s 这两种组合具有同样的致死效果。,细菌的致死效率,(二)加热温度/时间的组合,(三)热处理的限制因素从微生物的观点看，热处理强度是越强越好。但强烈的热处理对牛乳的外观、味道和营养价值会产生不良的后果。乳蛋白质在高温下会变性、损伤、变味。因此，杀菌时间和温度的组合的选择必须考虑到微生物和产品质量两个因素，以实现最佳效果。,(四)牛奶热处理的主要类型 加工 温度 时间预杀菌 63-65 15s低温长时巴氏杀菌(LTLT)63 30min高温短时巴氏杀菌(
14、HTST)72-75 15-20s超巴氏杀菌(ELS)微膜过滤+72 4-6秒超高温杀菌(UHT)120-130 2-3s包装后灭菌 115-120 20-30秒,1.预杀菌收奶后不能立即对所有的牛乳进行杀菌和加工处理。一部分牛乳可能贮存数小时或数天。这时，为防止牛乳的变质，将牛乳预热至低于巴氏杀菌的温度，以暂时阻止细菌的生长。这种加工方法称为预杀菌。将牛乳加热至63-65，保持15秒，这种温度和时间的组合不能钝化磷酸酶。在许多国家，法律禁止两次巴氏杀菌，所以，预杀菌不须达到巴氏杀菌条件。其目的主要是杀死嗜冷菌，它们可产生耐热的脂酶和蛋白酶，使乳产品变质。,2.低温长时巴氏杀菌(LTLT)一般
15、是间歇式热处理，是将牛乳放入一个敞口容器中升温到63-65，保持30分钟。此法被称为是保温杀菌法或是低温长时巴氏杀菌法。可杀死乳中所有的病原菌、酵母和霉菌以及大部分的细菌，而在乳中生长缓慢的芽孢菌不被杀死。可钝化乳中的碱性磷酸酶，还有一些酶被钝化，乳的风味改变很大。乳清蛋白几乎不变性、冷凝聚和抑菌特性不受损害,3.高温短时间杀菌（HTST）7275，20s或85,1015s，可以破坏过氧化物酶活性；大部分的酶被钝化，但乳蛋白酶（胞质素）和某些细菌蛋白酶与脂酶不被钝化或不完全被钝化；大部分抑菌特性被破坏；部分乳清蛋白发生变性，除Vc损失之外，营养价值没有重大变化。,某些酶失活的时间/温度曲线和某
16、些微生物的致死曲线,4.长货架期的巴氏杀菌奶（ESL）,陶瓷膜微滤除菌技术和72低温杀菌技术结合。微滤除菌技术可有效去除约 99.9%杂菌和体细胞72下，几秒瞬间杀菌可杀死所有致病微生物。最大限度保留了生物活性物质。既保持了鲜奶原有的风味、有效提高了产品的质量和延长了货架期，又避免蛋白质的热变性。保留了免疫球蛋白和乳铁蛋白的生物活性,5.超高温杀菌（UHT）将牛乳加热至120-130，2-4s 超高温杀菌是在密闭系统中连续的加工过程，这可以防止空气中微生物的污染。无菌罐装是加工过程中的重要部分，它可以防止产品的再次污染。通常有两种超高温方法可供采用：在热交换器中间接加热和冷却，直接加热即蒸汽喷
17、入牛乳中，在真空条件下蒸发冷却。保质期：2-4条件下，保质7天,6.灭菌 杀死所有微生物包括芽胞，通常采用110,20分或121,15-20分。产生严重的美拉德反应，导致棕色化；形成灭菌乳气味；损失一些赖氨酸；维生素含量降低；引起包括酪蛋白在内的蛋白质相当大的变化；使乳pH值大约降低了0.2个单位。,热量由加热介质传给间壁另一侧的冷产品,间接加热,在热交换器中热传递的温度分布,板式热交换器,Z 字形保持管,板式热交换器,包括几个独立的板组、区段等不同的处理阶段，如预热、杀菌，冷却等的完成。板片设计是传热效果好的瓦楞型，以便在板片之间形成细小的通道。板周边和孔周边的垫圈形成了通道的边界，以防向外
18、渗漏与内部液流混合。,板式热交换器中液体流动和热传递的原理,牛乳高温短时间杀菌（HTST）设备基本结构,板式熱交換器,保持管,分流閥,直接加熱式超高溫殺菌(UHT),间接加热式超高温杀菌(UHT),部分均质的市乳生产线,1 平衡槽2 进料泵 3 流量控制器 4 板式换热器 5 分离机 6 稳压阀 7 流量传感器 8 密度传感器 9 调节阀 10 截止阀 11 检查阀12 均质机 13 增压泵 14 保温管 15 转向阀 16 控制盘,1,2,3,4,5,6,7,7,7,8,9,15,14,13,16,12,10,1,造骨牛奶蛋白（OMP，Osteoblasts Milk Protein），是一种微量存在于牛乳中的天然活性蛋白，在有效提高人体骨密度方面具有独特的效果，即传统的补钙机制是强调让人体补充钙、吸收钙，而OMP的独特之处在于，它能够帮助肌体留住钙。IGF1叫做类胰岛素1号增长因子，也被称作“促生长因子”，是一种在分子结构上与胰岛素类似的多肽蛋白物质。IGF-1在婴儿的生长和在成人体内持续进行合成代谢作用上具有重要意义。MBP(Milk Basic Protein，)牛奶碱基蛋白，,
