各類乳制品加工實用工藝

1、第四章各類乳制品加工技術(shù)第五章4-1概要一、三種大宗乳制品的綜合工藝流程二、三種大宗乳制品的特征比較1 .耐藏性配方奶粉聚乙烯管薄膜塑料包裝袋包裝、射頻波電熱焊接封口、儲存期間3-6月真空氮氣填充包裝、包裝時抽真空，容器中填充氮氣瓦斯氣體，采用馬口鐵元素罐，可貯藏35年玻璃瓶，儲存期間9個月。保存原理：配方奶粉成品并非絕對無菌，可以長期保存的，由于成品所含水分低(W2.25-3% )，殘留微生物細(xì)胞球與周圍環(huán)境滲透壓差大，從而發(fā)生所謂大姨媽干燥現(xiàn)象，此時殘留在配方奶粉的微生物不僅不能繁殖，也不能領(lǐng)便當(dāng)。煉乳a :甜煉乳：部授權(quán)標(biāo)準(zhǔn)： T20，t9個月，開罐后可保存數(shù)天。保存原理：成品加蔗糖16

2、%，濃縮至原體積40%，成品中蔗糖含量40-45%，增加滲透壓。 例產(chǎn)品中蔗糖含量為43%時，其滲透壓為56.6atm，包裝合適，可在室溫下長期保存。b :淡煉乳：相當(dāng)于罐頭的儲存期間，打開罐頭后不能長期保存。 必須在一兩天內(nèi)用完。保存原理：將殺菌后的濃縮乳放入容器密封后，進(jìn)行高壓殺菌(滅菌)，其中的微生物和酶催化劑完全殺死、破壞，可以在常溫下長期保存。消毒牛奶(市乳)a :經(jīng)過殺菌處理，在液體的生乳狀態(tài)下用瓶子和其他型號的小包裝直接給消費者飲用。 保存期限：常溫下12hr，布氏殺菌原理。b :滅菌乳：滅菌無菌包裝制品為無菌狀態(tài)瓶封口無滅菌冷藏保存36個月2 .營養(yǎng)特征消毒牛奶熱處理程度最輕，

3、營養(yǎng)成分保存最完整，不加任何化學(xué)制劑，營養(yǎng)價值最接近生乳狀態(tài)。煉乳熱處理的程度比消毒牛奶強(qiáng)，但比配方奶粉低。a :甜煉乳含有大量蔗糖，稀釋至常乳仍過高，不適于飼養(yǎng)乳嬰兒子，長期食用易使嬰兒肥胖，對疾病的抵抗力減弱。但對早產(chǎn)兒胃腸道疾病患者反而有良好的效果。 由于容易消化，添加蔗糖使蛋白質(zhì)變性，甜滋滋煉乳的消化率得到改善，對酸的凝縮性也得到改善。加熱處理主要破壞VB1、VC，其他v影響不大。b :淡煉乳適用于嬰兒和疾病弱者的飲用，如果補(bǔ)充VB1、VC，其營養(yǎng)價值與新鮮牛奶大致相同。 生乳難得的表兄弟渣可以代替使用。淡煉乳經(jīng)高溫滅菌后具有以下特點a易消化的吸收：比普通牛奶容易消化。 軟凝塊化，在人

4、體內(nèi)由于胃酸和凝乳酶而凝固的凝乳，對極軟的脂肪進(jìn)行了均質(zhì)處理，脂肪球的微細(xì)化更容易吸收。b降低了牛奶的芳香風(fēng)味。c VB1、VC損失大，長期飲用需要強(qiáng)化VB VC VD (本來含量少)。配方奶粉熱處理程度最強(qiáng)，蛋白質(zhì)易變性凝固，注射配方奶粉時蛋白質(zhì)的分散狀態(tài)、脂肪的乳化狀態(tài)不能完全恢復(fù)到生乳，因此沿襲“溶解度”顯示恢復(fù)性。v的損失仍低于淡煉乳，與甜煉乳基本相同。3 .儲藏性從乳制品體積縮小、輕量化、包裝材料節(jié)約、運輸費等方面：消毒牛奶：原樣煉乳：原體積的40%，水分為86-87%27-28%；配方奶粉：水分為86-87%3%；思考題目：1 .從保存原理、保存期限、營養(yǎng)特征及儲藏性等方面對消毒乳

5、(或滅菌乳)、煉乳、配方奶粉三種產(chǎn)品的差異進(jìn)行比較。4-2乳品生產(chǎn)的主要過程一、預(yù)熱殺菌乳制品預(yù)熱殺菌的主要目的是殺滅微生物、使酶催化劑失活、獲得一些工藝特性，但熱處理可導(dǎo)致褐變、風(fēng)味變化、營養(yǎng)物質(zhì)損失、抑菌劑失活、對凝乳力的損傷等變化。(1)預(yù)熱殺菌的目的1 .保證消費者的安全殺死結(jié)核菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌屬、李斯特菌等致病菌和進(jìn)入乳中的潛在致病菌、腐敗菌，其中多數(shù)能耐高溫。2 .延長貨架期殺死腐敗菌及其芽胞，使乳中天然存在或微生物分泌細(xì)胞的酶催化劑鈍化。 熱處理可抑制脂肪自身氧化引起的化學(xué)變質(zhì)，“凝乳素”的失活避免迅速形成雪花膏。3 .形成產(chǎn)品的特性(1)蒸發(fā)前的加熱可以提高煉乳殺菌

6、期間的凝固穩(wěn)定性(2)使免疫球蛋白和乳過氧化氫酶系等細(xì)菌抑制劑失活，提高發(fā)酵劑菌生長(3)得到酸牛奶的理想黏性系數(shù)(4)促進(jìn)氧化過程中乳清蛋白與干酪素的凝集。(2)加熱引起的變化1 .物理化學(xué)變化乳中的瓦斯氣體可在加熱期間去除，特別是O2的去除對加熱期間的氧化反應(yīng)速度和隨后的細(xì)菌生長速度有重要影響膠體磷酸鹽增加，Ca2 減少產(chǎn)生異構(gòu)化乳糖、乳糖等乳糖同型瓦斯氣體同分異構(gòu)體的分解物，如乳酸等有機(jī)酸。干酪素中磷酸根、磷脂復(fù)合物分解，無機(jī)磷增加奶的pH值降低，滴定酸度增加，這些個變化均取決于條件的變化乳清蛋白質(zhì)改性的大部分不溶許多酶催化劑被鈍化蛋白質(zhì)與乳糖之間的美拉德反應(yīng)降低賴氨酸的效價蛋白中的二硫

7、鍵切斷，形成游離的巰基化學(xué)基，導(dǎo)致氧化還原電勢降低干酪素膠束凝聚，最終凝固(11)Cu2含量的變化等脂肪球膜變化(12 )甘油三酯的水解作用；(13 )由脂肪構(gòu)成的內(nèi)酯和甲基酮；(十四)有維生素?fù)p失。2 .加熱處理的綜合變化加熱中乳最初變白，隨著加熱強(qiáng)度的增加，顏色變成茶色黏性系數(shù)增加風(fēng)味變化維生素?fù)p失、賴氨酸效價下降等營養(yǎng)價值下降。部分微生物在經(jīng)熱處理的乳中生長迅速原因：由于乳過氧化酶和免疫球蛋白等細(xì)菌抑制劑鈍化生成的物質(zhì)中，有的促進(jìn)了一部分菌的生長，反而抑制了其他菌的生長。濃縮乳的熱凝固和增粘傾向降低凝乳能力下降乳脂上浮傾向降低自動氧化傾向降低在均質(zhì)或復(fù)原過程中形成的脂肪球表面層物質(zhì)組成受

8、到均質(zhì)前加熱強(qiáng)度的影響，例如形成均質(zhì)團(tuán)的傾向增加。3 .乳的熱凝固干酪素不像球蛋白那樣容易加熱變性。 但是，在非常強(qiáng)的熱處理條件下，可以聚合，特別是膠束內(nèi)部。 干酪素在預(yù)熱殺菌過程中凝聚，形成大量出現(xiàn)凝聚的凝膠，到該現(xiàn)象出現(xiàn)為止所需的時間稱為熱凝固時間。(1)影響乳熱凝固的因素初期pH值對熱凝固時間HCT有很大影響，pH值越低，引起凝固的溫度越低。 在保持溫度恒定的情況下，冷凝速度隨著pH的降低而增加凝聚多為不可逆的，即pH的增加不能使形成的凝聚再分散。pH值下降的第一個原因：磷酸鈣元素沉淀引起的進(jìn)一步下降的原因：乳糖產(chǎn)生甲酸。通常，預(yù)熱殺菌很少發(fā)生熱凝固的問題，但煉乳等濃縮乳在殺菌中凝固。

9、乳和煉乳在熱處理過程中的反應(yīng)機(jī)理大部分相同，但兩者的結(jié)果有很大差異。在原料乳沒有預(yù)熱的煉乳中，乳清蛋白處于自然狀態(tài)，經(jīng)120的加熱開始變性，在酸性范圍內(nèi)發(fā)生了強(qiáng)聚合。 由于乳清蛋白濃度高(被濃縮)，所以干酪素膠束與乳清蛋白形成膠體鍵在經(jīng)預(yù)熱的乳制成的煉乳中，乳清蛋白已經(jīng)改性并與干酪素膠束結(jié)合。 預(yù)熱中不膠體化是由于乳清蛋白濃度過低而在煉乳中不膠凝作用是由于乳清蛋白發(fā)生了變性。(2)煉乳的穩(wěn)定性與pH值的關(guān)系ph從6.2上升到6.5，與此相伴，穩(wěn)定性增加，Ca2活性降低ph7.6時煉乳穩(wěn)定性降低的原因是由于干酪素膠體顆粒o -干酪素的脫落，結(jié)果o -干酪素對膠束的Ca2的易感性不增加，由于煉乳中

10、的鹽濃度比液狀乳高，導(dǎo)致煉乳的不穩(wěn)定。(3)加熱強(qiáng)度加熱的強(qiáng)度取決于加熱的持續(xù)時間和溫度1 .預(yù)熱殺菌的技術(shù)(1)預(yù)熱殺菌6069/1520s的處理。 其目的是殺死細(xì)菌，特別是嗜冷菌。 嗜冷菌能產(chǎn)生耐熱的脂肪酶和蛋白酶，因此這些個的酶催化劑能使乳變質(zhì)。 這個加熱處理除了殺死很多活菌以外，幾乎不引起乳的不可逆變化。(2)低溫布氏菌殺菌63/30min或72/1520s的處理會使乳中的堿磷酸酯酶鈍化，殺死乳中的致病菌、酵母和霉菌以及大部分細(xì)菌，而不殺死乳中生長緩慢的某些微生物。部分酶催化劑鈍化，乳風(fēng)味變化較大，乳清蛋白改性，幾乎無冷凝，抗菌特性無損。(3)高溫布氏殺菌(高溫短時間法)7075/20

11、min或85/1520s的處理，不可逆化學(xué)反應(yīng)少。生產(chǎn)采用更高的溫度(100)，殺死了除芽胞外的所有細(xì)菌生長體可以破壞乳過氧化酶的活性，大部分酶催化劑被鈍化，而乳蛋白酶(細(xì)胞球質(zhì)量)、部分細(xì)菌蛋白酶和脂肪酶沒有被鈍化或完全鈍化大部分抗菌特性被破壞有些乳清蛋白變性，產(chǎn)生明顯的蒸煮味道除了損失VC，營養(yǎng)價值沒有大的變化脂肪自動氧化的穩(wěn)定性增加。高溫短時間殺菌法(HTST):100以下的加熱殺菌法管式熱交換設(shè)備，茄克衫式熱交換設(shè)備圓筒形外殼管式：牛奶在多根不銹鋼列管內(nèi)流動管外壁空間有加熱介質(zhì)流動套筒式：螺旋式套筒收納在加熱及蒸發(fā)制冷圓筒內(nèi)牛奶在套筒之間流動加熱或蒸發(fā)制冷介質(zhì)在內(nèi)管的內(nèi)部和外管的外部流

12、動特點： a :小型化，生產(chǎn)能力小b :管壁容易被水垢、教練員c :清洗不方便，無法實現(xiàn)設(shè)備當(dāng)場不拆卸的循環(huán)清洗(CIP )芯片型熱交換設(shè)備：將不銹鋼篩板(波紋板)重疊夾緊，分為預(yù)熱加熱保溫蒸發(fā)制冷4個階段。各階段由段大板塊(分離器)分離，加熱或蒸發(fā)制冷介質(zhì)在相鄰的兩個大板塊之間的空隙中反向流動。 預(yù)熱和預(yù)備蒸發(fā)制冷時，冷熱牛奶自身進(jìn)行熱交換。其特點：占地面積小連續(xù)式短時間殺菌，效率高；CIP清洗不拆卸，直接用酸堿液當(dāng)場循環(huán)清洗節(jié)約熱源，無污染，勞動效率高。(4)超高溫瞬間殺菌法(UHT )定義選自乳品超高溫殺菌和無菌包裝徐守淵萩、原浙江大農(nóng)學(xué)院農(nóng)化系，現(xiàn)美國約翰娜食品公司總化學(xué)師于1969年

13、出版英文版，1986年2月出版中文版。超高溫殺菌法：指標(biāo)準(zhǔn)溫度135-150、時間28秒的處理的程序。滅菌乳：滿足“沒有活性的微生物”和“在密封容器銷售”兩個條件的牛奶。超高溫殺菌法(滅菌)的工藝原理；巴氏殺菌可以殺死所有的致病菌，原料乳的大部分物理化學(xué)性質(zhì)，如色相、風(fēng)味都幾乎沒有變化。溫度上升的話微生物致死率上升，物理的變化，化學(xué)的變化的速度也上升，不過，兩者的成長速度不相等。普通細(xì)菌孢子Q10=20 (平均值)嗜熱芽孢桿菌孢子Q10=11納豆菌孢子Q10=30乳的褐變(最一般的是蛋白質(zhì)和還原糖相互作用產(chǎn)生的黑色素):其褐變程度可以通過間接測定彩色牛奶對光的反射來確定Q10=3t每上升10，

14、殺菌效率就上升：褐變速度上升=11:3或3.67倍=20:3或6.67倍速如果T135，則兩者之比顯著變化T=140，殺菌速度比褐變速度快2000倍T=150，殺菌速度比褐變速度快5000倍因此，通過T135的熱處理可以得到顏色變化少的滅菌制品，用該方法殺菌的牛奶的顏色不比用高溫短時間殺菌的黑色差。t，t是確保殺菌效果，減輕牛奶不良顏色變化的最確實的方法。超高溫殺菌的基本原理：將牛奶在135-150的超高溫下處理數(shù)秒鐘，有可能得到實際上不存活的細(xì)菌和抵抗力少的孢子，以及比以往的高溫短時間殺菌更不良顏色的牛奶制品。牛奶在高溫處理過程中的變化包括煮味、乳清蛋白改性、熱敏性維生素破壞、酶催化劑復(fù)活等

15、，這些個變化的速度或方式多少與褐色變化現(xiàn)象相似。超高溫滅菌方法a直接加熱法a噴射式：對牛奶噴射蒸汽的阿爾法阿拉瓦/德拉瓦爾兩公司真空瞬時加熱殺菌裝置(Vacu-Therm Instant Sterilizer )簡稱VTIS，由阿法拉伐和德拉伐公司共同開發(fā)。 采用了向牛奶中噴射蒸汽，使乳t迅速上升到140左右，然后在真空罐中瞬間蒸發(fā)制冷到80的方法。原料乳為75用離心泵吸引至噴射器1秒鐘內(nèi)，牛奶由于噴射的蒸汽而在140(一部分蒸汽冷凝，其潛熱傳遞至牛奶t的瞬間)原料乳通過保溫管保持4-8秒轉(zhuǎn)向閥進(jìn)入真空箱(由于牛奶的壓力急劇下降，因此體積急劇增大工作團(tuán)隊噴油器：純不銹鋼制，外形為不對稱的t型，

16、在內(nèi)管壁周圍加工出大量d1mm的微孔，工作團(tuán)隊通過這些個微孔以與牛奶流動方向垂直角的方位強(qiáng)行噴射牛奶。噴射中：牛奶的壓力為4.0kg/cm2，蒸汽壓力為4.8-5kg/cm2。 蒸汽純度要求高，可以通過離心過濾煙嘴除去可能存在于蒸汽中的固體粒子。直接蒸汽噴射殺菌裝置50-60在六十年代由瑞士的soyer piece salser兄弟公司、alpira alpla公司生產(chǎn)，現(xiàn)在生產(chǎn)銷售由英吉利的乙基卡必醇公司接手。P410圖5-1-7工藝流程說明：將原料乳用乳泵(2)從生乳箱(1)中拔出經(jīng)過預(yù)熱器I(3)進(jìn)入預(yù)熱器ii用乳T75-80乳泵拔出到噴射式加熱器(7) (在此，向牛奶內(nèi)吹入p=10kg經(jīng)殺菌的乳從真空箱底部(一定的液位)吸入)一些主要系統(tǒng)：無菌系統(tǒng)：無菌泵、無菌均質(zhì)機(jī)、無菌冷卻器、無菌裝罐機(jī)，以生蒸汽密封為了保證無菌狀態(tài)關(guān)閉所有的通道蒸汽處理系統(tǒng)：進(jìn)入到(7)為止的工序，為了得到高純度的蒸汽，必須除去可能存在的固體粒子和溶解的鹽類。蒸汽源工作團(tuán)隊閥工作團(tuán)隊離心過濾器工作團(tuán)隊保護(hù)裝置超壓溫度控制支重輪進(jìn)入噴射加熱器(7)水處理系統(tǒng)：氯元素罐、滅菌水罐噴射到牛奶中的蒸汽量從真空箱排出的二次蒸汽(熱廢蒸汽)量：通過冷凝機(jī)