【教学课件】第八章液体奶加工.ppt

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1、第八章 液体奶加工,第三节 再制奶的加工,所谓再制奶就是把几种乳制品,主要是脱脂乳粉和无水黄油,经加工制成液态奶的过程。其成分与鲜奶相似,也可以强化各种营养成分。再生奶的生产克服了自然乳业生产的季节性,保证了淡季乳与乳制品的供应,并可调剂缺乳地区对鲜奶的供应。,一、再制奶的原料,1脱脂乳粉和无水黄油 是再制奶主要原料,质量的好坏对成品质量有很大影响,必须严格控制质量,贮存期通常不超过12个月。2水 水是再制奶的溶剂,水质的好坏直接影响再制奶的质量。金属离子(如Ca2+、Mg2+)高时,影响蛋白质胶体的稳定性,故应使用软化水质。,添加剂,再制奶常用的添加剂有:(1)乳化剂 稳定脂肪的作用,常用的

2、有磷脂,添加量为0.1。(2)水溶性胶类 可以改进产品外观、质地和风味,形成粘性溶液,兼备粘结剂、增稠剂、稳定剂、填充剂和防止结晶脱水的作用。其中主要的有:阿拉伯树胶、果胶、琼脂、海藻酸盐及半人工合成的水解胶体等。乳品工业常用的是海藻酸盐,用量为0.3%0.5。,(3)盐类 如氯化钙和柠檬酸钠等,稳定蛋白质作用。(4)风味料 天然和人工合成的香精,增加再制奶的奶香味。牛奶增香剂,蒙牛.(5)着色剂 常用的有胡萝卜素、安那妥等,赋予制品的良好颜色。,二、再制奶的加工工艺,(一)加工方法 1.全部均质法 2.部分均质法 3先用脱脂奶粉、无水黄油等混合制成炼乳,用杀菌水稀释而成。,1.全部均质法,脱

3、脂奶粉和水混合 成脱脂奶 添加无水黄油、乳化剂和芳香物等 充分混合 全部通过均质 杀菌 冷却。,2部分均质法,脱脂奶粉与水混合成脱脂奶,取部分脱脂奶,加入全部无水黄油,混成高脂奶将高脂奶进行均质;与其余的脱脂奶混合,经消毒、冷却而制成。,1.水粉的混合 水的温度通常为40,在该温度下脱脂奶粉的溶解度最佳。时间的长短,可根据生产设备配置情况而定,一般要求30min以上。,(二)生产操作工艺,2.添加无水黄油,无水奶油添加方法有两种:罐式混合法和管道式混合法。(1)罐式混合法 无水黄油加入加到混到合罐中,使乳脂在脱脂奶中分散开来;混合后的奶从罐中吸出,经过双联过滤器;把杂质及外来物滤出。,(2)管

4、道式混合法 脂肪不与脱脂奶在混合罐中混合,而是在管道中混合。通过一台精确的计量泵,连续地按比例与另一管中流过的脱脂奶相混合,再经管道混合器进行充分混合。,3预热均质,混合后的原料在热交换器中加热到6065,打入均质机,均质压力为15-23Mpa。均质后的脂肪球直径为1-2m左右,并且选择适宜的乳化剂.,4杀菌、冷却、灌装,经均质的奶杀菌,冷却、打入缓冲罐或直接灌装,或与鲜奶混合以提高奶香味再灌装。,五、花色奶的加工,(一)原材料1咖啡 咖啡浸出液的提取,可用产品重0.5%2的咖啡粒;用90的热水(咖啡粒的122倍)浸提制取。,2可可和巧克力,可可豆制成的粉末,稍加脱脂的称可可粉,不进行脱脂的称

5、巧克力粉。巧克力含脂率50以上,不容易分散在水中。可可粉的含脂肪率通常为10%25,在水中比较容易分散.故生产乳饮料时,一般均采用可可粉。用量为1%.5。,3甜味料 通常用蔗糖(4%8),也可用饴糖或转化糖液。4稳定剂 常用的有海藻酸钠、CMC、明胶等。使用量为0.050.2。此外,也有使用变性淀粉、胶质混合物的。果汁各种水果果汁。酸味剂柠檬酸、果酸、酒石酸、乳酸等。香精 根据产品需要确定香精类型。,二、加工方法,(一)咖啡奶 把咖啡浸出液和蔗糖与脱脂乳混合,经均质、杀菌而制成。.咖啡奶的配方 全脂乳 40kg 脱脂乳 20kg 蔗 糖 8kg 咖啡浸提掖(咖啡粒为原料的0.5%2)30kg

6、稳定剂0.05%0.2 焦糖 0.3kg 香 料 0.1kg 水 1.6kg,加工要点,将稳定剂与少许糖混合后溶于水,与咖啡液充分混合添加到乳等料液中,经过滤,预热、均质、杀菌、冷却后,包装。,(二)巧克力奶或可可奶,1巧克力奶的配方 全脂乳 80kg 脱脂奶粉 2.5kg 蔗 糖 6.5kg 可可(巧克力板)1.5kg(可可奶使用可可粉)稳定剂 0.02kg 色 素 0.01kg 水 9.47kg,可可奶的加工方法,1、0.2份的稳定剂与5倍的蔗糖混合,、将1份可可粉与剩余的4份蔗糖混合,在此混合物中,边搅拌边徐徐加入4份脱脂乳,搅拌至组织均匀光滑为止。、然后加热到66,并加入稳定剂与蔗糖的

7、混合物均质,在8288、加热15min杀菌,冷却到10以下进行灌装。,(三)果汁牛奶及果味牛奶,果汁牛奶是以牛奶和水果汁主要原料;果味奶是以牛奶为原料加酸味剂调制而成的花色奶。其共同特点是产品呈酸性,因此生产的技术关键是乳蛋白质在酸性条件下的稳定性,需要适当的配制方法、选择适当的稳定剂并进行完全的均质。,第九章 炼 乳,炼乳系原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品。主要为淡炼乳及甜炼乳。,第一节 甜炼乳,甜炼乳是指在原料乳中加入约17%左右的蔗糖,经杀菌、浓缩至原重量得%左右而成的产品,其主要成分见表9-1。,一、甜炼乳生产工艺,甜炼生产工艺流程如图2-6-1,图9-1 甜炼乳生产工艺流程

8、,表9-1甜炼乳的理化指标,(一)原料乳的验收及预处理,牛乳应严格按要求进行验收,验收合格的乳经称重、过滤、净乳、冷却后泵入贮奶罐。,(二)乳的标准化,乳的标准化是指调整乳中脂肪(F)与非脂乳固体(SNF)的比值,使符合成品中脂肪与非脂乳固体比值。在脂肪不足时要添加稀奶油,脂肪过高时要添加脱脂乳或用分离机除去一部分稀奶油。具体步骤为:,1.脱脂乳及稀奶油中非脂乳固体的计算(1)脱脂乳中SNF1的计算 SNF1 100,(2)稀奶油中SNF2的计算 SNF2%=脱脂乳中SNF1%,2.含脂率不足时标准化的计算在脂肪不足时可添加稀奶油,需要的量为C R,3.含脂率过高时标准化的计算,C=式中 C需

9、添加稀奶油量(kg)M原料乳量(kg)F原料乳的含脂率(%)F1脱脂乳的脂肪含量(%)F2稀奶油的含脂率(%)R成品中脂肪与非脂乳固体比值 SNF原料乳的非脂乳固体(%)SNF1以原料乳所得脱脂乳的非脂乳固体(%)SNF2以原料乳所得稀奶油的非脂乳固体(%),(三)预热杀菌,1、预热杀菌目的 在原料乳浓缩之前进行的加热处理称为预热。预热的目的:(1)杀灭原料乳中的病原菌和大部分杂菌,破坏和钝化酶的活力。(2)为牛乳在真空浓缩起预热作用,防止结焦,加速蒸发。使蛋白质适当变性,推迟成品变稠。,2、预热方法和工艺条件,甜炼乳一般采用8085,10min或95,35min,也可采用120,24s。,(

10、四)加糖,1、加糖的目的 主要目的在于抑制炼乳中细菌的繁殖,增加制品的保存性。糖的加入会在炼乳中形成较高的渗透压,而且渗透压与糖浓度成正比,因此,就抑制细菌的生长繁殖而言,糖浓度越高越好。,2、加糖量的计算,加糖量的计算是以蔗糖比为依据的。蔗糖比又称蔗糖浓缩度,是甜炼乳中蔗糖含量与其水溶液的比,即Rs=100%或Rs=100%,式中Rs 蔗糖比(%)Wsu 炼乳中蔗糖含量(%)W 炼乳中水分含量(%)WsT 炼乳中总乳固体含量(%)通常规定蔗糖比为62.5%64.5%。蔗糖比高于64.5%会有蔗糖析出,致使产品组织状态变差;低于62.5%抑菌效果差。,例l:炼乳中总乳固体的含量为28%,蔗糖含

11、量为45%,其蔗糖比为多少?解:Rs=100%=62.5%根据所要求的蔗糖比,也可以计算出炼乳中的蔗糖含量。,例2:炼乳中总乳固体含量为28%,脂肪为8%.标准化后原料乳的脂肪含量为3.16%,非脂乳固体含量为7.88%,欲制得蔗糖含量45%的炼乳,试求100kg原料乳中应添加蔗糖多少?解:浓缩比 Rc=2.53应添加蔗糖100 Wsm=100=17.78(kg),3、加糖方法,(1)将糖直接加于原料乳中,然后预热。(2)浓度65%75%的浓糖浆经95、5min杀菌,冷却至57后与杀菌后的乳混合浓缩。(3)在浓缩将近结束时,将杀菌并冷却的浓糖浆吸入浓缩罐内。第三种为最好。,(四)浓缩,1.浓缩

12、的目的 除去部分水分,有利于保存;减少重量和体积,便于保藏和运输。2.真空浓缩的特点(1)具有节省能源,提高蒸发效能的作用;(2)蒸发在较低条件下进行,保持了牛乳原有的性质;(3)避免外界污染的可能性。,3.真空浓缩条件和方法,浓缩条件为温度4560,真空度78.4598.07kPa。经预热杀菌的乳到达真空浓缩罐时温度为6585,可以处于沸腾状态,但水分蒸发结果势必温度下降,因此要保持水分不断蒸发必须不断供给热量,这部分热量一般是由锅炉供给的饱和蒸汽,称为加热蒸汽,而牛乳中水分汽化形成的蒸汽称为二次蒸汽。,二次蒸汽不被利用叫单效蒸发;如将二次蒸汽引入另一个蒸发器作为热源用,称为双效蒸发。,4、

13、浓缩终点的确定,浓缩终点的确定一般有三种方法:(1)相对密度测定法 相对密度测定法使用的比重计一般为波美比重计,刻度范围在3040oBe间,每一刻度为0.1oBe。,15.6时的甜炼乳相对密度与15.6时的波美度存在如下关系 B=145-,(2)粘度测定法,粘度测定法可使用回转粘度计或毛式粘度计。测定时需先将乳样冷却到20,然后测其温度,一般规定为100oR/20。,(3)折射仪法,使用的仪器可以是阿贝折射仪或TZ-62型手持糖度计。当温度为20、脂肪含量为8%时,甜炼乳的折射率和总固体含量之间有如下关系:总固体含量(%)=70+44(折射率-1.4658),(五)均质,甜炼乳均质压力一般在1

14、014Mpa,温度为5060。如果采用二次均质,第一次均质条件和上述相同,第二次均质压力为 3.03.5 Mpa,温度控制在5060为宜。,(六)冷却结晶,甜炼乳生产中冷却结晶是最重要。1冷却结晶的目的(1)及时冷却以防止炼乳在贮藏期间变稠、倾向。(2)控制乳糖结晶,使乳糖组织状态细腻。,2乳糖结晶与组织状态的关系,乳糖的溶解度较低,室温下约为18%,在含蔗糖62%的甜炼乳中只有15%。而甜炼乳中乳糖含量约为12%,水分约为26.5%,这相当于100g水中约含有45.3g乳糖,其中有2/3的乳糖是多余的。在冷却过程中,随着温度降低,多余的乳糖就会结晶析出。若结晶晶粒微细,则可悬浮于炼乳中,从而

15、使炼乳组织柔润细腻。若结晶晶粒较大,则组织状态不良,甚至形成乳糖沉淀。,3乳糖结晶温度的选择,若以乳糖溶液的浓度为横坐标,乳糖温度为纵坐标,可以绘出乳糖的溶解度曲线,或称乳糖结晶曲线(图9-2)。,图9-2 乳糖结晶曲线,图中四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区:最终溶解度曲线左侧为溶解区,过饱和溶解度曲线右侧为不稳定区,它们之间是亚稳定区。在不稳定区内,乳糖将自然析出。在亚稳定区内,乳糖在水溶液中处于过饱和状态将要结晶而未结晶。在此状态下,只要创造必要的条件如加入晶种,就能促使它迅速形成大小均匀的微细结晶,这一过程称为乳糖的强制结晶。试验表明,强制结晶的最适温度可以通过促进结晶曲线来找出。,例

16、:用含乳糖4.8%、非脂乳固体8.6%的原料乳生产甜炼乳,其蔗糖比为62.5%,蔗糖含量为45.0%,非脂乳固体含量为19.5%,总乳固体含量为28.0%,计算其强制结晶的最适温度。解:水分含量=100-(28.0+45)=27.0(%)浓缩比 Rc=炼乳中乳糖含量 L C=4.8(%)2.267=10.88(%)炼乳水分中乳糖浓度 Lw=由图2-6-2的结晶曲线上可以查出,该炼乳理论上添加晶种的最适温度为28。,4晶种的制备,晶种粒径应在5m 以下。晶种取精致乳糖粉(多为-乳糖),在100105下烘干23h,然后经超微粉碎机粉碎,再烘干1h,并重新进行粉碎,通过120目筛就可以达到要求,然后

17、装瓶、密封、贮存。晶种添加量为炼乳质量的0.02%0.03%。晶种也可以用成品炼乳代替,添加量为炼乳量的1%。,5冷却结晶方法,分为间歇式及连续式两大类。间歇式冷却结晶通常采用蛇管冷却结晶器。分为三个阶段:第一阶段为冷却初期,即浓乳出料后乳温在50左右,应迅速冷却至35左右;第二阶段为强制结晶期,继续冷却至接近28,可投入晶种,搅拌。保温0.5h左右,以充分形成晶核;第三阶段冷却后期 把炼乳冷却至20搅拌1h,即完成冷却结晶操作。,连续式冷却结晶采用连续瞬间冷却结晶机.炼乳在强烈的搅拌作用下,在几十秒到几分钟内,即可被冷却至20以下。,(七)包装和贮藏,冷却结晶后的甜炼乳灌装时,采用真空封罐机

18、或其他脱气设备,或静止510h左右,待气泡逸出后再进行灌装。装罐应装满,尽可能排除顶隙空气。封罐后经清洗、擦罐、贴标、装箱,然后入库贮藏。,炼乳贮藏于仓库内,库温不得高于15;空气湿度不应高于85%。贮藏过程中,每月应翻罐12次,防止糖沉淀的形成。,二、甜炼乳加工及贮藏过程中的缺陷,(一)变稠 甜炼乳在贮藏过程中,特别是当贮藏温度较高时,粘度逐渐增高,甚至失去流动性,这一过程称为变稠。变稠是甜炼乳在贮藏中最常见的缺陷之一,按其产生的原因可分为微生微生物性变稠和理化性变稠两大类。,1、微生物性变稠,由于芽胞杆菌、链球菌、葡萄球菌和乳酸杆菌的生长繁殖以及代谢,产生乳酸及其它有机酸,如甲酸、乙酸、丁

19、酸、琥珀酸和 凝乳酶等,从而使炼乳变稠凝固,同时产生异味,并且酸度升高。防止措施:严格卫生管理和进行有效的预热杀菌;尽可能的提高蔗糖比(但不得超过64.5%);制品贮藏在10以下。,2、理化性变稠,理化性变稠其反应历程较为复杂,初步认为是由于乳蛋白质(主要是酪蛋白)从溶胶状态转变成凝胶状态所致。理化性变稠与下列因素有关:,(1)预热条件,预热温度与时间对变稠影响最大,63,3Omin预热,可使变稠倾向减小,但易使脂肪上浮、糖沉淀或脂肪分解产生臭味;7580,1015min预热,易使产品变稠;110120预热,则可减少变稠;当温度再升高时,成品有变稀的倾向。,(2)浓缩条件,浓缩时温度高,特别是

20、在60以上容易变稠。浓缩程度高乳固体含量高,变稠倾向严重。,(3)蔗糖含量,蔗糖含量对甜炼乳变稠有显著影响。提高蔗糖含量对抑制变稠是有效的,特别是在乳质不稳定的季节。,(4)盐类平衡,一般认为,钙、镁离子过多会引起变稠。对此可以通过添加磷酸盐、柠檬酸盐来平衡过多的钙、镁离子,或通过离子交换树脂减少钙、镁离子含量,抑制变稠。,(5)贮藏条件,产品在10以下贮存4个月,不致产生变稠倾向,但在20时变稠倾向有所增加,30以上时则显著增加。,(6)原料乳的酸度,当原料乳酸度高时,其热稳定性低因而易于变稠。生产工业用甜炼乳时,如果酸度稍高,用碱中和可以减弱变稠倾向,但如果酸度过高,已生成大量乳酸,则用碱

21、中和也不能防止变稠。,(二)脂肪上浮,脂肪上浮是炼乳的粘度较低造成的。要解决脂肪上浮问题可在浓缩后进行均质处理,使脂肪球变小,并控制炼乳粘度,防止粘度偏低。,(三)块状物质的形成,甜炼乳中,有时会发现白色或黄色大小不一的软性块状物质,其中最常见的是由霉菌污染形成的钮扣状凝块。钮扣状凝块呈干酪状,带有金属臭及陈腐的干酪气味。在有氧的条件下,炼乳表面在510d内生成霉菌菌落,23周内氧气耗尽则菌体趋于死亡,在其代谢酶的作用下,12个月后逐步形成钮扣状凝块。,控制凝块的措施:1加强卫生管理,避免霉菌的二次污染;2装罐要满,尽量减少顶隙;采用真空冷却结晶和真空封罐等技术措施,排除炼乳中的气泡,营造不利

22、于霉菌生长繁殖的环境。3贮藏温度应保持在15以下并倒置贮藏。,(四)胀罐,1、细菌性胀罐 甜炼乳在贮藏期间,受到微生物(通常是耐高渗酵母、产气杆菌、酪酸菌等)的污染,产生乙醇和二氧化碳等气体使罐膨胀,此为细菌性胀罐。,2、理化性胀罐,物理性胀罐是由于装罐温度低、贮藏温度高及装罐量过多而造成的。化学性胀罐是因为乳中的酸性物质与罐内壁的铁、锡等发生化学反应而产生氢气所造成的。防止措施在于使用符合标准的空罐,并注意控制乳的酸度。,(五)砂状炼乳,砂状炼乳系指乳糖结晶过大,以致舌感粗糙甚至有明显的砂状感觉。一般来说,乳糖结晶应在1Om以下,而且大小均一。如果在1520m之间,则有粉状感觉,在30m以上

23、则呈明显的砂状。,为防止此类缺陷应对1.晶体大小应在35m,晶种添加量应为成品量的0.025%左右;2.晶种加入时温度不宜过高,并应在强烈搅拌的过程中用120目筛在10分钟内均匀地筛入;3.贮藏温度不宜过高,温度变化不宜过大、冷却速度、蔗糖比(不超过64.5%)等因素进行控制。,(六)糖沉淀,甜炼乳容器底部有时呈现糖沉淀现象,这主要是乳糖结晶过大形成的,也与炼乳的粘度有关。若乳糖结晶在10m以下,而且炼乳的粘度适宜,一般不会有沉淀现象出现。此外,蔗糖比过高,也会引起蔗糖结晶沉淀,其控制措施与砂状炼乳相同。,(七)钙沉淀,甜炼乳在冲调后,有时在杯底发现有白色细小沉淀,俗称“小白点”其主要成分是柠

24、檬酸钙。柠檬酸钙在炼乳中处于过饱和状态,所以部分结晶析出。甜炼乳中柠檬酸钙的含量约为0.5%,相当于炼乳内每1000mL水中含有柠檬酸钙19g。而在30时,100OmL水仅能溶解柠檬酸钙2.51g。,控制柠檬酸钙的结晶,同控制乳糖结晶一样,可采用添加柠檬酸钙作为晶种。柠檬酸钙胶体的添加量一般为成品量的0.02%0.03%。,(八)褐变,甜炼乳在贮藏中逐渐变成褐色,并失去光泽,种现象称为褐变。通常是美拉德反应造成的。用含转化糖的不纯蔗糖,或并用葡萄糖时,褐变就会显著。为防止褐变反应的发生,生产甜炼乳时,使用优质蔗糖和优质原料乳,并避免在加工中长时间高温加热,而且贮藏温度应在10以下。,(九)蒸煮味,蒸煮味是因为乳中蛋白质长时间高温处理而分解,产生硫化物的结果。蒸煮味的产生对产品口感有着很大的影响,防止方法主要是避免高温长时间的加热。,

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