第五章 乳制品生產(chǎn)技術(shù)

1、第五章第五章 乳制品生產(chǎn)技術(shù)乳制品生產(chǎn)技術(shù)n第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述我國(guó)乳品加工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)發(fā)展戰(zhàn)略一、國(guó)內(nèi)外乳品加工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀一、國(guó)內(nèi)外乳品加工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀1.1.原料奶生產(chǎn)原料奶生產(chǎn)n1992年到2001年，中國(guó)原料奶產(chǎn)量由563.9萬噸增長(zhǎng)到1029萬噸，年均增長(zhǎng)幅度為6.9%。n從原料奶總產(chǎn)量來看，2000年中國(guó)原料奶總量?jī)H占全球總量的0.161%，這與占世界人口1/4的農(nóng)業(yè)大國(guó)很不相稱。圖 1 中 國(guó) 原料 奶及 各種 奶的 生產(chǎn) 總量563.9563.7608.9672.8735.8774.8 744.5806.91029919.1503.1498.6528.8576.46

2、29.4601.1662.9717.6827.401002003004005006007008009001000110012001992199319941995199619971998199920002001年份萬噸原料奶牛奶山羊奶水牛奶 2. 2. 人均年占有奶量人均年占有奶量n2000年世界人均占有量達(dá)到95.1千克；n發(fā)達(dá)國(guó)家人均原料奶占有量最多，人均200千克左右。 n發(fā)展中國(guó)家人均原料奶占有量達(dá)到40.1千克。 3.3.乳品加工企業(yè)數(shù)量、規(guī)模和分布乳品加工企業(yè)數(shù)量、規(guī)模和分布n1998年中國(guó)擁有加工廠1000多座，日加工總量為2.53萬噸，日加工能力超過100噸的大型企業(yè)占總數(shù)的5%

3、，n45%是加工能力在20噸以下的小型加工廠。4.4.從業(yè)人員的數(shù)量和結(jié)構(gòu)從業(yè)人員的數(shù)量和結(jié)構(gòu)n由于企業(yè)集團(tuán)的兼并和重組，從1998年后所人員下降；但近兩年有所上升，主要是由于近兩年乳品行業(yè)的投資較熱，發(fā)展的勢(shì)頭較好，吸引了一些外資和國(guó)內(nèi)的投資，所以從業(yè)人員有所上升，基本維持在萬之間左右。圖 6 中 國(guó) 乳品 加工 業(yè)從 業(yè)人 員數(shù) 量9.169.938.7810.188.188.498.964.006.008.0010.001994199519961997199819992000年份萬人5.5.乳品加工業(yè)年生產(chǎn)總值乳品加工業(yè)年生產(chǎn)總值 n2000年銷售收入前十位的企業(yè)共實(shí)現(xiàn)銷售收入86.1億

4、元。 圖8 中 國(guó)乳品加工業(yè)年總產(chǎn)值變化情況195.5147.9122.9129.198.678.464.8501001502001994199519961997199819992000 年份 億元 6.6. 乳品國(guó)際貿(mào)易情況乳品國(guó)際貿(mào)易情況n我國(guó)成為乳品凈進(jìn)口國(guó)。n乳制品的數(shù)量是當(dāng)前國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量的25.4%。 圖9 中 國(guó)乳品進(jìn)出口情況15888.06153.64900.17685.55804.55345.86350.08467.821470.021610.53961.75007.34400.23949.24101.42943.92727.92270.62706.22218.302000400

5、06000800010000120001400016000180002000022000240001992199319941995199619971998199920002001年份萬美元進(jìn)口金額出口金額 7.7. 生產(chǎn)工藝及裝備水平生產(chǎn)工藝及裝備水平n我國(guó)乳品設(shè)備同世界先進(jìn)國(guó)家比大約有年的差距。目前進(jìn)口機(jī)械占國(guó)內(nèi)50%的市場(chǎng)，現(xiàn)有的乳品生產(chǎn)企業(yè)中，15的企業(yè)擁有進(jìn)口設(shè)備。n主要包括磚型紙盒包裝的超高溫滅菌奶生產(chǎn)線、塑料袋軟包裝奶生產(chǎn)線、屋型紙盒包裝的殺菌奶灌裝設(shè)備、杯裝酸奶灌裝設(shè)備等。 8.8. 乳品生產(chǎn)成本及市場(chǎng)價(jià)格乳品生產(chǎn)成本及市場(chǎng)價(jià)格n原料奶生產(chǎn)成本總的特征是北低南高、農(nóng)牧區(qū)低于大中城

6、市，農(nóng)戶散養(yǎng)低于集中舍養(yǎng)。n中國(guó)原料奶生產(chǎn)總成本中飼料支出比重較大。圖1 2 中 國(guó)市場(chǎng)奶粉和液態(tài)奶的價(jià)格11.712.818.323.426.327.627.81.411.7211.203.43.573.6305101520251992199319941995199619971998年份元/ 公 斤奶粉液態(tài)奶9.9. 乳制品總產(chǎn)量、品種與結(jié)構(gòu)乳制品總產(chǎn)量、品種與結(jié)構(gòu)n中國(guó)乳制品產(chǎn)品品種單一。n其中奶粉產(chǎn)量約占乳制品產(chǎn)量的70% （2000年）。n同1999年相比，液體乳增加幅度較大，超過50%。 圖 1 3 中 國(guó) 各種 乳制 品產(chǎn) 量82.958.933.6529.4 29.935.2 3

7、539.142505869.160.056.552.641.841.342.550.451.919052.4956810601101601992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年 份 萬噸乳 制品 ( 不含 液態(tài) 奶)液 態(tài)奶 ( 巴氏 奶, 超高溫 奶, 酸奶 )奶粉乳酸飲料圖1 4 2000年 乳制品中奶粉總量的組成結(jié)構(gòu)嬰兒配方奶粉20%其它奶粉20%全脂加糖奶粉30%全脂奶粉20%其它乳8%UHT奶25%酸奶12%巴氏殺菌奶55%10.10. 中國(guó)乳品消費(fèi)中國(guó)乳品消費(fèi)2001年增長(zhǎng)15.6%，預(yù)計(jì)2002年的奶類消費(fèi)增長(zhǎng)幅度仍會(huì)

8、保持在10%以上的水平。圖1 6 中 國(guó)城鄉(xiāng)居民乳品年人均消費(fèi)量6.326.126.715.235.565.927.259.1911.661.460.850.670.640.80.950.930.960246810121992199319941995199619971998199920002001年份公斤/ 人城鎮(zhèn)農(nóng)村二、二、乳乳的組成的組成乳脂肪的乳脂肪的理化理化常數(shù)常數(shù)脂肪球表面附著酪蛋白酸鈣脂肪球表面附著酪蛋白酸鈣亞膠束伸出鏈磷酸鈣磷酸根三、三、牛乳的物理性質(zhì)牛乳的物理性質(zhì)n1.乳的色澤 n2.2.乳的相對(duì)密度3.3.乳的熱學(xué)性質(zhì)乳的熱學(xué)性質(zhì) 1) 冰點(diǎn)n牛乳冰點(diǎn)的平均值為-0.53-0

9、.55，平均為-0.542。n2) 沸點(diǎn)n乳的沸點(diǎn)在101KPa（1個(gè)大氣壓）下約為100.55。4.4.牛乳的酸度牛乳的酸度n1) 乳的滴定酸度及其pH我國(guó)滴定酸度用吉爾涅爾度表示，簡(jiǎn)稱T；或用乳酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（乳酸%）來表示。n 滴定酸度（T）是以酚酞為指示劑，中和100ml乳所消耗0.1mol/L 氫氧化鈉溶液的體積（ml）。如：消耗18ml即為18T正常的新鮮牛乳的滴定酸度為1420T，一般為1618T。 2)乳中酸度的來源 n剛擠出的新鮮乳的酸度可稱為固有酸度或自然酸度。n固有酸度和發(fā)酵酸度之和稱為總酸度四、四、牛乳在熱處理中的變化牛乳在熱處理中的變化n1.形成薄膜 n2.褐變反應(yīng)n 牛

10、乳經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱則發(fā)生褐變反應(yīng)。這類反應(yīng)屬于非酶褐變，主要是羰氨反應(yīng)，其次是乳糖的焦糖化反應(yīng)。 四、四、牛乳在熱處理中的變化牛乳在熱處理中的變化n3.形成乳石n4.乳蛋白質(zhì)的熱變性 n5.乳糖的影響 n6.酶的鈍化 n7.維生素的損失五、異常乳五、異常乳六、乳及乳制品的變質(zhì)類型及相關(guān)微生物膨脹成熟初期膨脹：大腸菌群（糞臭味）成熟后期膨脹：酵母菌、丁酸梭菌表面變質(zhì)液化：酵母、短桿菌、霉菌、蛋白分解菌軟化：酵母、霉菌表面色斑煙曲霉（黑班） 、干酪絲內(nèi)孢霉（紅點(diǎn)）擴(kuò)展短桿菌（棕紅色斑） ，植物乳桿菌（鐵銹班）霉變產(chǎn)毒交鏈孢霉、曲霉、枝孢霉、叢梗孢霉、地霉、毛霉和青霉干酪苦味成熟菌種過度分解蛋白、酵

11、母，液化鏈球菌、乳房鏈球菌凝塊、苦味枯草桿菌、凝結(jié)芽胞桿菌、蠟樣芽胞桿菌淡煉乳膨聽厭氧性梭狀芽胞桿菌膨聽煉乳球擬酵母、球似賀酵母、丁酸梭菌、乳酸菌、葡萄球菌黏稠芽胞桿菌、微球菌、葡萄球菌、鏈球菌、乳桿菌甜煉乳鈕扣狀物葡萄曲霉（Asp. repens） 、灰綠曲霉、煙煤色串孢霉、黑叢梗孢霉、青霉等表面腐敗酸敗腐敗假單孢菌、熒光假單胞菌、梅實(shí)假單菌、沙雷氏菌酸腐節(jié)卵孢霉（脂酶作用）變色紫色色桿菌、玫瑰色微球菌、產(chǎn)黑假單孢菌奶油發(fā)霉枝孢霉、單孢枝霉、交鏈孢霉、曲霉、毛霉、根霉等n.原料乳的驗(yàn)收 n 感官檢驗(yàn)n驗(yàn)收 理化檢驗(yàn)n 衛(wèi)生檢驗(yàn)六、原料乳的驗(yàn)收和預(yù)處理六、原料乳的驗(yàn)收和預(yù)處理2.2.原料乳的預(yù)

12、處理原料乳的預(yù)處理(1)原料乳的凈化 過濾凈化 離心凈化 ，n(2)原料乳的冷卻 立即冷卻到510表6-2 乳的冷卻與乳中細(xì)菌數(shù)的關(guān)系（細(xì)菌數(shù)：個(gè)/mL）貯存時(shí)間剛擠出的乳3h6h12h24h冷卻乳11 50011 5008 0007 80062 000未冷卻乳11 50018 50010 200011 4000130 0000n(3)原料乳的貯存 圖6-3 貯奶倉7.7.原料乳的原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化乳的均質(zhì)均質(zhì)前后乳中脂肪球的變化一段均質(zhì)后脂肪分布 均質(zhì)前脂肪分布二段均質(zhì)后脂肪分布第二節(jié)液態(tài)乳生產(chǎn)技術(shù)一、市乳一、市乳n.市乳的種類n n普通市乳 濃厚牛乳 n強(qiáng)化牛乳 復(fù)原乳 n成分調(diào)制乳 功

13、能性液體乳 n滅菌乳 乳飲料2.2.市乳生產(chǎn)工藝市乳生產(chǎn)工藝n原料乳驗(yàn)收和預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)化 均質(zhì) n UHT滅菌法冷卻 灌裝、封口 瓶裝n袋裝 裝箱、冷藏 二、二、 UHTUHT滅菌乳滅菌乳n1.UHT滅菌的基本原理n溫度每上升10，則殺死芽胞的速率增加約11倍。2. UHT滅菌乳生產(chǎn)工藝n135150，14sn UHT滅菌 n 無菌包裝 三、三、酸乳酸乳n定義：n酸乳是指以牛乳為原料，添加適量的砂糖，經(jīng)巴氏殺菌后冷卻，再加入純?nèi)樗峋l(fā)酵劑經(jīng)保溫發(fā)酵而制得的產(chǎn)品。 一、一、發(fā)酵發(fā)酵劑劑（一）傳統(tǒng)構(gòu)成菌嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus） 和保加利亞乳桿菌（Lactob

14、acillus bulgaricus）（二）其他構(gòu)成菌n嗜酸乳桿菌（Lactobacillus cillus acidophilus）、雙歧桿菌（Bifidob acterium） 二、二、酸乳的生產(chǎn)工藝酸乳的生產(chǎn)工藝1.凝固型酸乳(1)分類n高脂酸乳（脂肪含量大于6%）n全脂酸乳（脂肪含量大于3%）n中脂酸乳（脂肪含量大于1.5%）n脫脂酸乳（脂肪含量小于0.3%）n無糖酸乳n加糖酸乳（含糖4%8%） (2)(2)凝固型酸乳工藝凝固型酸乳工藝n1原料鮮乳 2配料n3濃縮 4預(yù)熱、均質(zhì)、殺菌和冷卻 n5接種 （1）接種量 （2）接種方法n6灌裝 7發(fā)酵 n8冷卻 9后熟. .攪拌型酸乳攪拌型酸

15、乳n定義n攪拌型酸乳，是經(jīng)過處理的原料乳接種了發(fā)酵劑之后，先在發(fā)酵罐中發(fā)酵至凝乳，再降溫?cái)嚢杵迫?、冷卻，分裝到銷售用小容器中，即為成品。 攪拌型酸乳的生產(chǎn)工藝流程攪拌型酸乳的生產(chǎn)工藝流程n1破乳的理論 n均質(zhì)粒子直徑都在0.01mm n2. 破乳方法 攪拌法 3影響攪拌型酸乳增稠的因素n（1）乳固體和非乳固體含量 （2）原料乳均質(zhì) n（3）原料乳加熱處理 9095，5min n（4）攪拌攪拌的速度要慢，強(qiáng)度要中等或弱，時(shí)間要短（4min），pH要低（pH4.34.4），溫度要低（一般低于3840）。 n（5）菌種特性的影響第四節(jié) 乳粉的生產(chǎn)技術(shù)一、概述一、概述 1.廣義乳粉定義：以生乳或乳粉為

16、原料，添加或不添加食品添加劑和（或）食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等輔料，經(jīng)脫脂或不脫脂、濃縮干燥或干混合的粉末狀產(chǎn)品 2.狹義乳粉定義：僅以牛乳或羊乳為原料，經(jīng)過濃縮、干燥制成的粉末狀產(chǎn)品2.2.乳粉的種類乳粉的種類全脂乳粉脫脂乳粉配制乳粉特殊配制乳粉速溶乳粉3.3.全脂乳粉全脂乳粉 僅以乳為原料，添加或不添加食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑經(jīng)干燥制成的蛋白質(zhì)不低于非脂乳固體的34%，脂肪不低于26%的粉末狀產(chǎn)品。(1)(1)全脂乳粉工藝流程全脂乳粉工藝流程原料乳驗(yàn)收預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)化白砂糖預(yù)熱殺菌真空濃縮噴霧干燥冷卻過篩包裝檢驗(yàn)分銷 感官檢驗(yàn)驗(yàn)收 理化檢驗(yàn) 衛(wèi)生檢驗(yàn) 凈 化預(yù)處理 冷 卻 貯 存(2)(2)原料的驗(yàn)收與預(yù)處理原料

17、的驗(yàn)收與預(yù)處理關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)關(guān)鍵控制環(huán)節(jié) 原料驗(yàn)收、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)熱殺菌、濃縮、噴霧干燥、包裝。容易出現(xiàn)的質(zhì)量安全問題容易出現(xiàn)的質(zhì)量安全問題 乳粉水分含量高；乳粉溶解性下降；乳粉有脂肪氧化味；細(xì)菌指標(biāo)超標(biāo)。(3)(3)原料乳的驗(yàn)收和預(yù)處理原料乳的驗(yàn)收和預(yù)處理 生產(chǎn)全脂乳粉加糖乳粉脫脂乳粉及其他乳制品時(shí)，必須對(duì)原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。 生產(chǎn)加糖乳粉及其他乳制品時(shí)，必須按照標(biāo)準(zhǔn)化的乳固體含量計(jì)算加糖量，使其符合該產(chǎn)品的要求。(4)(4)脂乳的標(biāo)準(zhǔn)化脂乳的標(biāo)準(zhǔn)化(5)生產(chǎn)加糖乳粉的加糖方法預(yù)熱殺菌時(shí)加糖將蔗糖粉碎后滅菌，然后與干燥完了的乳粉混合裝罐預(yù)熱殺菌時(shí)加一部分糖，裝罐前在加一部分糖 添加的蔗糖必須是精制糖

18、，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)級(jí)或一級(jí)品規(guī)格，應(yīng)干燥潔白、有光澤，無任何異味、臭味，蔗糖含量不少于.，還原糖含量不多于.，水分含量不多于.灰分含量不多于.(6)(6)預(yù)熱殺菌預(yù)熱殺菌 一般腐敗性細(xì)菌是引起食品變質(zhì)的重要因素。乳中含有解脂酶和過氧化物酶等，對(duì)保藏不利，必須在殺菌過程中將其鈍化。 殺菌目的：殺死乳中微生物和破壞酶的活力。為濃縮過程預(yù)熱。若采用預(yù)先加糖方式，通過預(yù)熱可使蔗糖完全溶解。 低溫長(zhǎng)時(shí)殺菌法 殺菌方法 高溫短時(shí)殺菌法 超高溫瞬時(shí)殺菌法 殺菌方法殺菌溫度/時(shí)間殺菌效果所用設(shè)備低溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌法6065/30分鐘70 72/15 20分鐘80 85/5 10分鐘可殺死全部病原菌，但不能破壞所用的

19、酶類，即殺菌效果一般容器式殺菌缸高溫短時(shí)滅菌法85 87/15 秒94/24秒殺菌效果較好板式、列管式殺菌器超高溫瞬時(shí)滅菌法120 140/2 4秒殺菌效果最好板式、管式、蒸汽直接噴射式殺菌器表表1 牛乳常見的殺菌方法牛乳常見的殺菌方法(7)(7)濃縮濃縮 自然蒸發(fā) 蒸發(fā) 常壓 沸騰蒸發(fā) 真空濃縮的方法 超濾和反滲透 冷凍濃縮 單效真空濃縮罐 濃縮設(shè)備 雙效或三效真空濃縮罐 (8)(8)噴霧干燥噴霧干燥1）噴霧干燥原理：采用機(jī)械力量，通過霧化器將濃縮乳在干燥室內(nèi)噴成極細(xì)小的霧狀乳滴，以增大其表面積，加速水分蒸發(fā)速率。霧狀液滴一經(jīng)與同時(shí)鼓入的熱空氣接觸，水分便在瞬間蒸發(fā)出去，使細(xì)小的乳滴干燥成乳粉。2）噴霧干燥過程 預(yù)熱階段 恒速干燥階段 降速干燥階段(9)(9)冷卻、包裝冷卻、包裝1）出粉2）輸粉 氣流輸粉 輸粉方式 流化床輸粉3）貯粉4）包裝4.4.脫脂乳粉脫脂乳粉原料乳驗(yàn)收預(yù)處理預(yù)熱分離稀奶油脫脂乳殺菌真空濃縮冷卻過篩包裝檢驗(yàn)分銷5.5.調(diào)制乳粉調(diào)制乳粉酪蛋白：乳清蛋白酪蛋白酪蛋白對(duì)0.1molCaCl2凝聚性乳蛋白酪蛋白利用率牛乳 5：142% as-球蛋白a-乳球蛋白-乳球蛋白.人乳 1：10a-乳球蛋白.脂肪的調(diào)整脂肪的調(diào)整調(diào)整方法：采用不飽和脂肪酸含量高的植物油調(diào)整脂肪酸的組成碳水化合物的調(diào)整碳水化合物的調(diào)整添加乳糖