乳品加工

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2 分类
（1）水解酶：脂酶、蛋白酶、磷酸酶、淀 粉酶、乳糖酶等。 （2）氧化还原酶：过氧化氢酶、过氧化物 酶、黄嘌呤氧化酶等。
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• 磷酸酶
乳中的磷酸酶主要是碱性磷酸酶 经62.8℃、30min，或72 ℃、15s加热被钝化 磷酸酶试验
判断牛乳的低温巴氏杀菌是否完全
乳中脂类物质的平均含量
脂类 甘油三酯 甘油二酯 甘油单酯 游离脂肪酸 游离固醇 固醇脂 磷酸脂 碳水化合物 质量分数（%） 97～98 0.3～0.6 0.02～0.04 0.1～0.4 0.2～0.4 微 量 0.2～1.0 微 量
（三）乳糖
1
是哺乳动物中特有的糖类。乳的甜味主要由乳糖引起
2
乳糖不适症？如何解决？
酪蛋白的化学性质
酸凝固 凝乳酶凝固 醇凝固
生产酸乳、干酪素 酪蛋白胶粒对pH 值的变化很敏感
生产奶酪
酪蛋白酸钙＋皱胃酶 → 副酪蛋白钙↓+糖肽＋皱 胃酶
原料乳新鲜度检验
当牛乳酸度升高，加入 乙醇，酪蛋白更易凝固。
酪蛋白酸钙-磷酸钙
+酸 pH值5.2 磷酸钙 酪蛋白酸钙
+酸
pH值4.6
酸
钙
酪蛋白（游离）
（2）存在形式： 酪蛋白酸钙-磷酸钙
酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体的胶粒大体上呈球形，据佩恩斯设想， 胶体内部由β-酪蛋白的丝构成网状结构，在其上附着αs-酪蛋白， 外面覆盖有κ-酪蛋白，并结合有胶体状的磷酸钙。
亚胶束 伸出链 磷酸钙
κ-酪蛋白
磷酸根
κ-酪蛋白覆盖层对胶体起保护作用，使牛乳中的酪蛋白酸钙磷酸钙复合体胶粒能保持相对稳定的胶体悬浮状态。
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（一）乳蛋白质
牛乳中的蛋白质可分为酪蛋白和乳清蛋白两大类， 另外还有少量脂肪球膜蛋白质。 1. 酪蛋白 2. 乳清蛋白 3. 脂肪球膜蛋白
18-20%
80-82%
酪蛋白 乳清蛋白 脂肪球膜蛋白
1、酪蛋白
（1）概念：在20℃调节脱脂乳的pH值至4.6 时沉淀的一类蛋白质，称为酪蛋白。 酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由αs-,κβ-和γ-酪蛋白组成，是典型的磷蛋白。
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酒精浓度 68％ 70％ 72％
不出现絮状沉淀的酸度 200T以下 190T以下 180T以下
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（2）煮沸试验
• 取一定量的乳样于试管中，置于沸水浴中 5min，取出观察有无絮状沉淀或凝固现象， 若有则酸度在26 0T以上。 • 法律上只承认用滴定酸度的方法测定酸度。
如何标准化？——标准化计算 1.计算成品中 F/SNF=R1 2.计算原料乳中 F/SNF=R2 3.比较R2 和 R1：
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4、均质
目的 • （1）防止脂肪上浮或其它成分沉淀而造成的分层
为了做到这一点，脂肪球的大小应被大幅度地降低到1μm。
• （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增加了脂肪球的
稳定性。
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原理
（1）均质机及工作原理 • 均质机是由一个高压泵和均质阀组成。操作原理是
一般乳品工业所测定的酸度就是总酸度
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2 乳的酸度的表示方法
• （1）滴定酸度（0T，国家规定）：取 100mL乳样，以0.5％的酒精酚酞液作指示 剂，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至微红色， 并在1min内不褪色，以消耗的NaOH溶液的 毫升数表示。消耗1mL即为1 0T。 • 正常乳的滴定酸度为：16～18 0T。
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（四）乳的酸度：评价原料乳质量和卫生程度的重要指标。
1 乳的酸度的来源 • （1）固有酸度：由乳自身的酸性物质（乳蛋白质、 柠檬酸盐、磷酸盐、CO2）所形成的酸度。 • （2）发酵酸度：由微生物发酵或者其新陈代谢过 程所形成的酸度。 • （3）总酸度：固有酸度与发酵酸度之和。
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（五）乳的冰点：－0.54℃
• 牛乳的冰点主要与乳糖和可溶性盐类含 量有关。 • 冰点每升高0.054℃，则掺入10％的水分， 由此可计算加水量。
W－加水量（％） T－正常乳的冰点 T’－被检乳的冰点
评价原料乳掺假与否的质量指标
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三、 乳的验收与预处理
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原料乳标准化的原因？ 什么是标准化？ 如何标准化？——标准化计算
5、标准化
原因：每天收购的原料乳质量差异大且 生产班次不固定，而产品质量必须保证 均匀一致。 什么是标准化：就是调整原料乳中的脂 肪含量（F），使乳制品中的脂肪含量和 非脂乳固体含量（SNF）保持一定的比 例关系
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乳糖及分解产物与乳中的蛋白质发生美拉德反应，是乳制品 褐变的主要原因
(四)乳中的无机物和盐类
1 乳中的无机物：约0.7％，主要有Ca、P、 Mg、Cl、Na、S、K以及一些微量成分。 2 乳中的盐类：主要是磷酸盐、柠檬酸盐， 形成缓冲体系，对乳的稳定性起重要作用。
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(五)乳中的维生素
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（2）乳酸百分数
• 又叫乳酸度，用上述方法照样滴定后按 下式计算。
正常乳的乳酸度为0.15～0.17%。
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NaOH+CH3CH(OH)COOH→CH3CH(OH)COONa+H2O 1 90 0.1×10－3 x 1/ 0.1×10－3 =90/x x=0.009
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离心分离机截面图
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2、冷却
净化后的乳应立即冷却至5～10℃； 不能立即加工的乳，应冷却至5℃以下。 目的：抑制乳中微生物的生长繁殖，保持乳的新鲜度。
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3、贮存
原因
• 鲜乳进厂后需要根据产品品种计划、生产班次、连 续性生产和对乳进行标准化等要求，因此需要对乳 进行贮存。
均质前后乳中脂肪球的变化
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生产中的均质工艺要求
• 均质温度：60-65 ℃
• 均质压力：目前生产中采用二段均质
第一段：压力16.7-- 20.6MPa：打破脂肪球
第二段：压力3.4--4.9MPa：打破第一段均质形成的均质团
块，防止粘连。
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5、原料乳的标准化
• 可以用洗涤方法将其分离出来 • 在细菌性酶的作用下可被分解，这是奶油在贮藏 时风味变劣的原因之一。
（二）乳脂肪
• 乳脂肪以脂肪球的形式分散于乳中 • 是乳中最大的颗粒，其直径为0.1～20um，平均直 径是3～4um，1ml全乳中有20～40亿个脂肪球 加工特性：
1、稀奶油生产（原理） 2、液体乳生产时如何保持稳定？
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牛奶管道过滤器
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（2）离心净化：自动排渣离心净乳机
• 原理：借用机械离心力，将肉眼不可见的杂 质去除。 当牛奶进入净乳机时促使牛奶沿着钵片 与钵片的间隙形成一层层薄膜，并涌往上叶 片的叶轮，朝着出口阀门流出，而比重大于 牛奶的杂质被抛向离心体内壁四周。 （每生产1～2h排渣一次。）
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（一） 原料乳的验收
原料乳验收流程图
（一）
乳的验收
1、感官检验：色泽、杂质度、滋气味等检查 2、酒精试验: 检验牛奶中蛋白质的稳定性。 3、相对密度测定：判断乳中固形物的含量。
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• 4、酸度滴定 • 5、乳脂肪测定 • 6、含碱实验（溴麝香草酚蓝法）：检验是否掺入
碱或碱性物质
乳的均质
均质后产品
均质前原料
均质后产品
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脂肪球表面被一层5～10 nm厚的 脂肪球膜所覆盖
脂肪球膜的结构图 1-脂肪 2-结合水 3-蛋白质 4-乳浆
脂肪球膜使脂肪球能稳定地存在于乳中； 但在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜遭到破坏后，乳脂肪球 才会互相聚结在一起。利用这一原理生产奶油和测定乳中的含脂率。
• 过氧化氢酶
乳中的过氧化氢酶主要来源于白细胞，在初乳和乳房炎 乳中含量最多。
过氧化氢酶试验可作为检验乳房炎乳的手段之一
二、 乳的物理性质
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（一）色泽
新鲜的牛乳呈乳白色或 稍带微黄色、不透明。 乳白色：脂肪球、酪蛋 白酸钙-磷酸钙。 微黄色：核黄素、叶黄 素、胡萝卜素。
即1mL 0.1mol/L的NaOH相当于0.009g乳酸。
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（3）pH
正常乳 pH 6.4---6.8
pH ﹤ 6.4 pH ﹥ 6.4
初乳、酸败乳 乳房炎乳
乳的酸度的测定方法
（1）界限酸度：适于工厂测定。 • 用一定浓度的酒精与等量乳混合，以蛋 白质是否沉淀作为标志来判断乳的酸度 是否在某一界限内。
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（二）滋气味：具有正常牛乳所应有的滋气味。
• 乳香风味：甲硫醚、丙酮、醛类、酪酸及 其它微量游离挥发性脂肪酸（主要是醋酸、 甲酸）。 • 稍带甜味：乳糖。 • 稍带咸味：Cl－，但被乳糖、脂肪、蛋白质 等所掩蔽，不易觉察。
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（三）比重
• 乳的比重越大，质量越好，可作为判定原料乳 是否掺假的质量指标。 • 正常乳的比重范围：1.030~1.032。 • 若乳的比重小于1.030则可能乳中掺入了水或饲 料不达标。
模块二
乳品加工技术
L/O/G/O
Contents
1. 概述：乳的组成及性质、原料乳的处理 2. 液态乳的生产
3. 发酵乳的生产
4. 炼乳生产 5. 乳粉生产 6. 奶油、冰淇淋的生产
单元 1 概述
牛乳的成分与 性质 原料乳的验收 与预处理技术
一、乳的组成
气 体 5-8ml/100ml 乳脂肪变化最大 脂质 牛 乳 总乳固体 蛋白质 糖类 非脂乳固体 （SNF） 水 87.5-88.5% 矿物质 维生素 酶
复杂的分散体系
牛乳的分散体系
1、加工鲜乳及炼乳时，必须保持这种胶体体系；
2、在加工奶油、干酪时，必须破坏这种胶体体系
小结
乳是一种复杂的分散体系，有以蛋白质 为主构成的乳胶体，有以乳脂肪为主构成的 乳浊液，有以乳糖为主构成的真溶液，以及 种种过度分散体系，各种分散体系相互制约、 相互影响，从而形成总的分散系统。
1、净化 目的：除去机械杂质、 乳腺组织和白细胞等， 使乳达到工业加工原 料的要求。
牛奶沉淀 分析滤纸
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净化方法
（1）过滤净化 • ①传统过滤方式：纱 布过滤，将消毒过的 纱布折成3～4层，结 扎在乳桶口上，称重 后的乳倒入扎有纱布 的桶中即可达到过滤 的目的。 • ②机械过滤方式：管 式过滤器。
在一个适合的均质压力下，料液通过窄小的均质伐
阀而获得很高的速度，这导致了剧烈的湍流，形成 的小涡流中产生了较高的料液流速梯度引起压力波 动，这会打散许多颗粒，尤其是液滴。
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乳的均质
均质后产品
均质前原料
均质后产品
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均质前脂肪分布wk.baidu.com
一段均质后脂肪分布
二段均质后脂肪分布
• 7、凝乳试验：检验是否含有抗菌素 • 8、美蓝试验：用来判断原料乳新鲜程度的一种
色素还原试验。加入亚甲基蓝后看褪色时间。
• 9、三聚氢胺检测：GB/T 22388-2008
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原料乳的理化指标
相对密度≧1.028
脂肪≧3.10% 蛋白质≧2.95% 酸度≦18 0T
（二） 乳的预处理
乳中含有人体营养需要的各种维生素， 其含量受奶牛品种、个体、泌乳期、年 龄、饲料、季节等因素影响而变化。 加热杀菌、浓缩、干燥等处理时维生素 均受到一定程度的损失。
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（六） 乳中的酶类
• 1 来源
（1）乳源酶：来自乳腺泌乳过程。
（2）微生物源酶：来自微生物的代谢产物和 微生物死亡后的胞内酶。
酒精浓度 68％ 70％ 72％
不出现絮状沉淀的酸度 200T以下 190T以下 180T以下
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2、乳清蛋白
• 热不稳定的乳清蛋白
发生沉淀 调pH4.6
乳清
煮沸20min
占乳清蛋白的81% 分乳白蛋白和乳球蛋白
• 热稳定的乳清蛋白 不发生沉淀
3、脂肪球膜蛋白质
• 是吸附于脂肪球表面的蛋白质与酶的混合物
方法 • 乳冷却后迅速贮存于贮乳槽（缸）内。贮乳槽（缸） 有立式和卧式两种，由于立式占地少，清洗方便， 使用较多。
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• 贮乳槽（缸）由不锈钢制成，外周配有良好绝热
保温特性的外套，能维持冷却乳在24h内温升不超
过2℃。
• 附设搅拌装置，防止乳脂肪上浮及有利于采样与 标准化操作。 • 注意：使用前应清洗，再通入蒸汽杀菌，待冷却 后即可使用；贮乳时应装满并加盖密封。