畜产品加工学课件

緒論畜產品是指通過畜牧生產獲得的產品。畜產品加工是指對畜產品進行加工處理的過程。畜產品加工學是研究畜產品加工的科學理論和工藝技術的學問。畜產品加工學是食品科學與工程學科的一個分支。第一篇肉與肉製品肉：（廣義）凡作為人類食物的動物體組織均可稱為“肉”。（狹義）動物的肌肉組織和脂肪組織以及附著在其中的結締組織、神經、血管。第一章畜禽產肉性能第一節動物及其組織的生長發育第二章肉的組織結構和化學組成第一節肌肉的構造第四節肉的化學組成動物胴體主要由肌肉、脂肪、結締組織、骨骼四部分組成，其中後二者比較恒定，變化比較大的是肌肉和脂肪。專門的肉用型畜禽，肌肉發達，瘦肉占胴體的比例也高；脂肪比例則因品種和肥育程度不同而變異很大

一般來說，豬、牛、羊的分割肉塊含水量55％～70％，粗蛋白15％～20％，脂肪10％～30％。家禽肉水分在73％左右，胸肉脂肪少，約為1％～2％，而腿肉在6％左右，前者粗蛋白約為23％，後者為18％～19％。從化學組成上分析，肉主要由蛋白質、脂肪、水分、浸出物、維生素和礦物質六種成分組成。一、水分水分是肉中含量最多的成分，不同組織水分含量差異很大，肌肉含水70％，皮膚為60％，骨骼為12％～15％，脂肪組織含水甚少，所以動物愈肥，其胴體水分含量愈低。肉品中的水分含量及其持水性能直接影響到肉及肉製品的組織狀態、品質，甚至風味。肉中的水分存在的形式

1．結合水2．不易流動水3．自由水二、蛋白質肌肉中蛋白質約占20％，分為三類：肌原纖維蛋白，約占總蛋白的40％～60％；肌漿蛋白，約占20％～30％；結締組織蛋白，約占10％。1．肌原纖維蛋白（myofibrillarprotein）構成肌原纖維的蛋白質，支撐著肌纖維的形狀，因此也稱為結構蛋白或不溶性蛋白質。肌原纖維蛋白主要包括肌球蛋白、肌動蛋白、肌動球蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白等。三、脂肪脂肪是肌肉中僅次於肌肉的另一個重要組織，對肉的食用品質影響甚大，肌肉內脂肪的多少直接影響肉的多汁性和嫩度，脂肪酸的組成在一定程度上決定了肉的風味。家畜的脂肪組織90％為中性脂肪，此外還有少量的磷脂和固醇。肌肉組織內的脂肪含量變化很大，少到1％，多到20％，這主要取決於畜禽的肥育程度、品種和解剖部位、年齡等也有影響。肌肉中的脂肪含量和水分含量呈負相關，脂肪越多，水分越少，反之亦然。

1．中性脂肪甘油三酯是由1分子甘油與3分子脂肪酸化合而成的，脂肪酸可分兩類，即飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。由於脂肪酸的不同，所以動物脂肪都是混合甘油酯。含飽和脂肪酸多則熔點和凝固點高，脂肪組織比較硬、堅挺。含不飽和脂肪酸多則熔點和凝固點低，脂肪則比較軟。因此，脂肪酸的性質決定了脂肪的性質。四、浸出物

浸出物是指除蛋白質、鹽類、維生素外能溶於水的可浸出性物質，包括含氮浸出物和無氮浸出物。第三章屠宰與分割第一節屠宰廠及設計三、宰前管理1．宰前休息屠畜宰前休息有利於放血，消除應激反應，減少動物體內淤血現象，提高肉的商品價值。

2．宰前禁食、供水屠宰畜禽在宰前12～24h斷食。斷食時間必須適當，一般牛、羊宰前斷食24h，豬12h，家禽18～24h斷食時，應供給足量的飲水，使畜體進行正常的生理機能活動。3．宰前淋浴用20℃溫水噴淋畜體2～3min。第四章肌肉宰後變化肌體死後條件：氧氣供應中斷，產生厭氧活動。變化：物理變化、化學變化四階段：僵硬、解硬、成熟和腐敗一、物理變化肌肉環境：氧氣阻斷、肌肉內代謝物蓄積、糖原分解、ATP減少和肌肉內環境改變1.肌肉伸縮性喪失隨著時間的變化伸縮性逐漸減小，直至消失。宰後肌肉伸縮性的維持受許多環境條件的影響，一般保持溫度越高（生理範圍內），肌肉內ATP以及肌糖原的分解、消失得越快，肌肉伸縮性的消失也越快。宰後肌肉之所以有這種性質，是因為剛剛屠宰後的肌肉中有充足的ATP存在，使得肌漿網中的Ca”離子能夠得以回收，從而抑制了肌動蛋白與肌球蛋白的不可逆性結合。2.宰後肌肉的縮短肌肉的宰後縮短，是由於肌纖維中的細肌絲在粗肌絲之間的滑動而引起的，收縮的原理與活體肌肉一致。收縮是因為肌肉中殘存有ATP，不能鬆弛是因為其靜息狀態無法重新建立。而最終肌肉的解僵鬆弛是肌肉蛋白質的分解，和活體肌肉的鬆弛不是一個原理。2.宰後肌肉的縮短肌肉縮短的程度與溫度有很大關系。

15℃以上，縮短的程度與溫度呈正相關

15℃以下，縮短的程度與溫度呈負相關3.解凍僵直如果宰後迅速冷凍，這時肌肉還沒有達到最大僵直，肉內仍含有糖原和ATP。在解凍時，殘存的糖原和ATP作為能量使肌肉收縮形成僵直，這種現象稱為解凍僵直，此時達到僵直的速度要比鮮肉在同樣環境時快得多、收縮激烈。肉變得更硬、並有很多的肉汁流出。這種現象稱為解凍僵直收縮。二、化學變化肌糖原分解：有氧產生二氧化碳水ATP（39分子）

無氧產生乳酸ATP（3分子）三、宰後僵直1.宰後僵直的機理2.宰後僵直的過程1.宰後僵直的機理肌肉有氧分解變成無氧酵解產生乳酸。使ATP的供應受阻，但體內（肌肉內）ATP的消耗造成宰後肌肉內的ATP含量迅速下降。由於ATP水準的下降和乳酸濃度的提高肌漿網鈣泵的功能喪失，使肌漿網中Ca2＋離子逐漸釋放而得不到回收，致使Ca2＋濃度升高，引起肌動蛋白沿著肌球蛋白的滑動收縮；另一方面引起肌球蛋白頭部的ATP酶活化，加快ATP的分解並減少，同時由於ATP的喪失又促使肌動蛋白細絲和肌球蛋白粗絲之間交聯的結合形成不可逆性的肌動球蛋白，從而引起肌肉的連續且不可逆的收縮。收縮達到最大程度時即形成了肌肉的宰後僵直，也稱屍僵。

2．宰後僵直的過程分為三個階段：僵直遲滯期、僵直急速形成期和僵直後期。在屠宰的初期，因為肌肉中含有磷酸肌酸（CP），磷酸肌酸將其能量轉給ADP再合成ATP，以補充減少的ATP。正是由於ATP的存在，使肌動蛋白絲細在一定程度上還能沿著肌球蛋白粗肌絲進行可逆性的收縮與鬆弛，從而使這一階段的肌肉還保持一定的伸縮性和彈性，這一時期稱為僵直遲滯期。2．宰後僵直的過程隨著宰後時間的延長磷酸肌酸的能量耗盡，同時乳酸濃度增加，肌漿網中的Ca離子被釋放，從而快速引起肌肉的不可逆性收縮，使肌肉的彈性逐漸消失，肌肉的僵直進入急速形成期；當肌肉內的ATP的含量降到原含量的15％～20％左右時，肌肉的伸縮性幾乎喪失殆盡，從而進入僵直後期。四、解僵與成熟解僵指肌肉在宰後僵直達到最大程度並維持一段時間後，其僵直緩慢解除、肉的質地變軟的過程。成熟是指屍僵完全的肉在冰點以上溫度條件下放置一定時間，使其僵直解除、肌肉變軟、系水力和風味得到很大改善的過程。1.成熟的機制a.肌原纖維小片化b.結締組織變化：膠原纖維的網狀結構被鬆弛，由規則、緻密的結構變成無序、鬆散的狀態。膠原纖維間以及膠原纖維上的新多糖被分解。2.成熟對肉質的作用a.嫩度改善b.保水性提高c.蛋白質變化d.風味變化：IMP、AA(FAA)3.影響肉成熟的因素a.溫度溫度對嫩化速率影響很大，它們之間成正相關。在0～40℃範圍內，每增加10℃，嫩化速度提高2.5倍b.物理嫩化法（拉伸、電刺激、機械嫩化法）c.化學嫩化法（多聚磷酸鹽、植物油、鹽酸半胱氨酸）d.生物學嫩化法（酶嫩化法、激素嫩化法）e.啟動因數二、嫩度評價方式柔軟性：舌頭與頰部與肉接觸時產生的觸覺。易碎性：牙齒切斷的感覺。可咽性：肉渣的多少及吞咽的容易度。剪切力：嫩度計/kg第三節風味風味=滋味＋氣味滋味氣味一、滋味綜合作用鮮味MSG、IMP二、芳香物質Maillard反應脂肪氧化硫胺素降解醃肉風味第四節系水力肉的保水能力以系水力來衡量，是指當肌肉受到外力作用時，保持肌肉中水分的能力。研究系水力的意義第五節多汁性1.評價：咀嚼時肉汁釋放多少；釋放的持續性；唾液分泌量；脂肪的附著程度。

ABCD平臺“結構平臺”

EFGH平臺“潤滑平臺”2.影響因素：脂肪含量、烹飪方式、製品水分含量第六章肉的貯藏肉中微生物的來源胴體、皮毛、屠宰環境、貯藏環境、肉的消化道、呼吸道等。第一節控制肉變質的體系HACCP體系（危害分析與關鍵控制點）1.危害分析（危害識別、危害評估）2.確定CCP3.建立關鍵限值4.CCP監控5.糾正措施6.建立保存記錄7.建立驗證程式第一節控制肉變質的體系二、柵欄技術1.內在因數：pH、水分活度、氧化還原電位2.外在因數：處理方式第二節肉品保鮮方法1.冷卻保鮮：2.冷凍保鮮：3.輻射保鮮：4.真空包裝：5.氣調包裝：6.化學保鮮：4.真空包裝：定義：真空包裝是指除去包裝袋內的空氣，經過密封，使包裝袋內的食品與外界隔絕。在真空狀態下，好氣性微生物的生長減緩或受到抑制，減少了蛋白質的降解和脂肪的氧化酸敗。另外經過真空包裝，使乳酸菌和厭氣菌增殖，pH降低至5．6～5．8，進一步抑制了其他菌的生長，從而延長了產品的貯存期。4.1.真空包裝作用：（1）抑制微生物生長，並避免外界微生物的污染。（2）減緩肉中脂肪的氧化速度，對酶活性也有一定的抑制作用。（3）減少產品失水，保持產品重量。（4）可以和其他方法結合使用（5）產品整潔，增加市場效果，較好地實現市場目的。5.氣調包裝：充氣包裝是通過特殊的氣體或氣體混合物，抑制微生物生長和酶促腐敗，延長食品貨架期的一種方法。充氣包裝可使鮮肉保持良好色澤，減少肉汁滲出。主要氣體有：氧氣、二氧化碳、氮氣等。6.化學保鮮：化學貯藏主要是利用化學合成的防腐劑和抗氧化劑應用於鮮肉和肉製品的保鮮防腐。這類物質包括有機酸及其鹽類（山梨酸及其鉀鹽。苯甲酸及其鈉鹽、乳酸及其鈉鹽、雙乙酸鈉、脫氫醋酸及其鈉鹽、對羥基苯甲酸酯類等。脂溶性抗氧化劑（BHA、BHT、TBHQ、PG）、水溶性抗氧化劑（抗壞血酸及其鹽類）。生育酚、茶多酚、黃酮類物質。NISIN，NATACYLIN等。第七章肉製品加工原理第一節輔料1.調味料2.添加劑二、添加劑發色劑著色劑品質改良劑乳化劑防腐劑（抗氧化劑）第二節常見的肉品加工工藝一、醃制二、熏制三、幹制四、煮制五、油炸一、醃制定義：以食鹽為主，並添加硝酸鹽，亞硝酸鹽，蔗糖，香辛料等醃制輔料處理肉類的過程，叫醃制。（Curing)主要醃制料：食鹽、硝酸鹽（亞硝酸鹽）糖類、磷酸鹽、抗壞血酸鹽醃肉呈色機理NaNO3→NaNO2+2H2ONaNO2→HNO23HNO2→H+NO3+2NO+H2ONO-Mb影響醃肉色澤的因素1.硝酸鹽用量2.肉的pH值3.溫度4.輔助添加物5.其他因素醃肉的方法1.幹醃法2.濕醃法3.鹽水注射法4.混合醃制法二、熏制特有風味特有色澤、促進發色延長保質期（防腐、抗氧化）三、幹制定義：將肉製品中一部分水分排除。目的：提高肉製品保藏性；提高風味；便於運輸。方法：自然乾燥：人工乾燥：四、煮制定義：利用水或蒸汽對肉製品進行加工的方法。目的：改善產品感官，固定形態；熟制、產生風味；穩定肉色；提高產品貯藏性與安全性。高溫與低溫肉製品

1．高溫肉製品高溫肉製品是指加熱介質溫度大於100℃（通常為115～121℃），中心溫度大於115℃時恒定適當時間的肉製品，這類肉製品又叫硬罐頭或軟罐頭。在加熱過程中製品已達到商業無菌（121℃或同樣的殺菌程度）。高溫肉製品可在常溫下進行流通，但應避免過高溫度下貯存與銷售。高溫肉製品的優點在於在常溫下可以長期保存，一般保質期在25℃以下可達6個月。但加工過程中的高溫處理會使製品品質下降，如營養損失、風味劣變（蒸煮味）等。高溫與低溫肉製品2．低溫肉製品低溫肉製品是相對於121℃進行高溫加熱殺菌的肉製品而言的，指採用較低溫度進行巴氏殺菌，在低溫車間製造並低溫條件貯存的肉製品。加工過程中要求加熱程度為63℃、30min，或同樣的殺菌程度。在貯存和銷售過程中要求溫度條件必須是在0～10℃。低溫肉製品採用低溫處理，保持了肉原有的組織結構和天然成分，營養素破壞少，具有營養豐富、口感嫩滑的特點。因此，低溫肉製品是今後肉製品的發展方向。五、油炸油炸是利用油脂在較高的溫度下對肉食品進行熱加工的過程。油炸製品在高溫作用下可以快速致熟；營養成分最大限度地保持在食品內不易流失；賦予食品特有的油香味和金黃色澤；經高溫滅菌可短時期貯存。第八章中式肉製品加工概述中式肉製品主要分為醃臘製品、醬鹵製品、燒烤製品、灌腸製品、煙熏製品、發酵製品、幹製品、油炸製品和罐頭製品等九大類。其中，醃臘製品、醬鹵製品、燒烤製品和幹製品是中式肉製品的典型代表。第一節醃臘製品醃臘製品（curedmeatproduct）是肉經醃制、醬制、晾曬（或烘烤）等工藝加工而成的生肉類製品，食用前需經熟化加工。第三節肉幹製品是肉經預加工後再脫水幹制而形成的肉製品。耐貯藏、便攜帶、蛋白質含量高、風味濃郁。肉在幹制過程中的變化（－）物理變化最主要的是重量的減輕和體積的縮小。重量的減少量與水分的蒸發量基本相當，通常略大於水分的蒸發量。幹制時物料的容積減小，減小量一般小於蒸發水分的容積，因為一般而言，在蒸發組織內會形成一定的孔隙，其容積減少量自然會小一些，特別是在真空條件下進行幹制，物料的幾何形狀變化很小，容積變化不大。物理變化肉類在幹制的過程中色澤也會發生變化，原因有兩個方面：一方面是物理的原因；另一方面是化學原因，即由色素蛋白的褐變和加熱時邁拉德反應、焦糖化反應等造成褐變。隨著幹制的進行，水分的減少，物質濃度增加，肉的冰點會下降。隨著體積的縮小，某些製品如肉幹質地變硬，咀嚼困難。（二）化學變化肉類在幹制的過程中的化學變化，因幹制的條件和方法不同而有差異。幹制時化學變化的程度與溫度、時間、空氣的存在等因素有關，一般來說，溫度越高，時間越長，與空氣接觸量越大，變化程度越深。化學變化肌肉中的蛋白質發生變性；如果是鮮肉進行幹制，當溫度達到此溫度時，蛋白質會發生變性，鮮肉幹製品的複水性就會降低。此外，幹製品蛋白質的生物學價值會受到一定的影響。第九章西式肉製品香腸（sausage)、火腿(ham)、培根(bacon)Bacon具有鹹味、濃郁的煙熏香味，外皮油潤呈金黃色，皮質堅硬，瘦肉呈深棕色，切開後肉色鮮豔。大培根（也稱丹麥式培根）、排培根和奶培根第二節香腸製品肉經絞切、斬拌或乳化成肉餡（肉丁、肉糜或其混合物）並添加調味料、香辛料或填充料，充入腸衣內，再經烘烤、蒸煮、煙熏、發酵、乾燥等工藝製成的肉製品稱為香腸製品。分類香腸製品的種類繁多，據報導法國有1500多個品種，我國各地生產的香腸品種至少也有數百種。香腸分類方法很多，其中美國的分類較具代表性，它將香腸製品分為生鮮香腸、生熏腸、熟熏腸和幹制、半幹制香腸四大類。分類1．生鮮香腸原料肉不經醃制，絞碎後加入香辛料和調味料充入腸衣內而成。這類腸製品需在冷藏條件下貯存，食用前需經加熱處理。

2．生熏腸這類製品可以採用醃制或未經醃制的原料，加工工藝中要經過煙熏處理但不進行熟制加工，消費者在食用前要進行熟制處理。分類3．熟熏腸經過醃制的原料肉，絞碎、斬拌後充入腸衣，再經熟制、煙熏處理而成。我國這種香腸的生產量最大。分類4．幹制和半幹制香腸半幹香腸最早起源於北歐，屬德國發酵香腸，它含有豬肉和牛肉，採用傳統的熏制和蒸煮技術製成。其定義為絞碎的肉，在微生物的作用下，pH5.3以下，在熱處理和煙熏過程中，除去15％的水分使產品中水分與蛋白質的比例不超過3.7：1的腸製品。幹香腸起源於歐洲的南部，屬義大利發酵香腸，主要是由豬肉製成，不經熏制或煮制。其定義為：經過細菌的發酵作用，使腸餡的pH5.3以下，然後乾燥除去20％～50％的水分，使產品中水分與蛋白質的比例不超過2.3：1的腸製品。加工工藝原料肉的選擇與初加工生產香腸的原料範圍很廣。原料肉經修整，剔去碎骨、汙物、筋腱及結締組織膜，使其成為純精肉，然後按肌肉組織的自然塊形分開，並切成長條或肉塊備用。肥肉多切成丁加工工藝醃制的目的是使原料肉呈現均勻的粉紅色，使肉含有一定量的食鹽以保證產品具有適宜的鹹味，同時提高製品的保水性和風味。根據不同產品的配方將瘦肉加食鹽、亞硝酸鈉、多聚磷酸鹽等添加劑混合均勻。肥膘只加食鹽進行醃制。原料肉醃制結束的標誌是瘦豬肉呈現均勻粉紅色、結實而富有彈性。加工工藝絞碎將醃制的原料精肉和肥膘分別通過不同篩孔直徑的絞肉機續碎。絞肉時投料量不宜過大，否則會造成肉溫上升，對肉的粘著性產生不良影響。第三節西式火腿製品西式火腿一般由豬肉加工而成，因形狀、加工工藝、風味等有很大不同，習慣上稱其為西式火腿，包括帶骨火腿、去骨火腿、鹽水火腿等。西式火腿中除帶骨火腿為半成品，在食用前需熟制外，其他種類的火腿均為可直接食用的熟製品。其產品色澤鮮豔、肉質細嫩、口味鮮美、出品率高，且適於大規模機械化生產，產品標準化程度高。因此，近幾年西式火腿成了肉品加工業中深受歡迎的產品。一、帶骨火腿帶骨火腿是將豬前後腿肉經鹽醃後加以煙熏以增加其保藏性，同時賦以香味而製成的半成品。帶骨火腿有長形火腿和短形火腿兩種。帶骨火腿生產週期較長，成品較大，且為半成品，不易機械化生產，因此生產量及需求量較少。三、鹽水火腿（3）滾揉按摩將經過鹽水注射的肌肉放置在一個旋轉的鼓狀容器中，或者是放置在帶有垂直攪拌漿的容器內進行處理的過程稱之為滾揉或按摩。肉在滾筒內翻滾，部分肉由葉片帶至高處，然後自由下落，與底部的肉相互撞擊。由於旋轉是連續的，所以每塊肉都有自身翻滾、互相摩擦和撞擊的機會，結果使原來僵硬的肉塊軟化，肌肉組織鬆軟，利於溶質的滲透和擴散，並起到拌和作用。同時在滾打和按摩處理過程中，肌肉中的鹽溶性蛋白質被充分的萃取，這些蛋白質作為黏結劑將肉塊部合在一起。三、鹽水火腿滾揉或按摩的目的是：①通過提高溶質的擴散速度和滲透的均勻性，加速醃制過程，並提高最終產品的均一性；②改善製品的色澤，並增加色澤的均勻性；③通過肌球蛋白和肌動蛋白的萃取，改善製品的黏結性和切片性；④降低蒸煮損失和蒸煮時間，提高產品的出品率；提高附加值、產品品質。滾揉或按摩處理的缺點是：①設備投資比較高；②結締組織不能被充分的分散，而且為了獲得較好的切片性和黏結性，需去除原料肉中的脂肪組織；③需要對溫度進行控制。三、鹽水火腿（4）填充真空狀態下，防止氣泡的產生。密封後的肉塊再放入不同形式的模具中，加蓋卡壓後蒸煮定型。（5）蒸煮火腿的加熱方式一般有水煮和蒸汽加熱兩種方式。金屬模具火腿多用水煮辦法加熱，充入腸衣內的火腿多在全自動煙熏室內完成熟制。為了保持火腿的顏色、風味、組織形態和切片性能，火腿的熟制和熱殺菌過程，一般採用低溫巴氏殺菌法，即火腿中心溫度達到68～72℃即可。若肉的衛生品質偏低時，溫度可稍高，以不超過80℃為宜。三、鹽水火腿（6）冷卻蒸煮後的火腿應立即進行冷卻，採用水浴蒸煮法加熱的產品，是將蒸煮籃重新吊起放置於冷卻槽中用流動水冷卻，冷卻到中心溫度40℃以下。用全自動煙熏室進行煮制後，可用噴淋冷卻水冷卻，水溫要求10～12℃，冷卻至產品中心溫度27℃左右，送入0～7℃冷卻間內冷卻到產品中心溫度至1～7℃，再脫模進行包裝即為成品。第一章乳用家畜及其產乳性能第一節種類及品種第二章乳的化學組成和性質第一節乳的化學組成一、乳的概念乳是哺乳動物為哺育幼畜而從乳腺中分泌出來的具有生理作用與膠體特性的液體，它含有幼小機體所需的全部營養成分，而且是最易消化吸收的完全食物。二、乳的組成牛乳中含水分約88％左右，碳水化合物和礦物質呈溶液狀態，被稱為真溶液；脂肪呈乳濁液狀態，蛋白質呈膠體是浮液狀態分散其中。一般將牛乳成分分為水分和乳固體兩大部分，而乳固體又分為脂質和非脂乳固體；另一種方法是將牛乳分為有機物和無機物，有機物又分為含氮化合物和無氮化合物。三、乳各加工成分稱呼牛乳經離心分離處理，分離出來的含脂肪部分，稱為稀奶油；剩下的稱為脫脂乳。而沒有經離心分離加工的牛乳稱為全脂乳。牛乳加酸或凝乳酶後生成以酪蛋白和脂肪為主要成分的凝乳，除去酪蛋白和脂肪後所剩的透明的黃綠色液體稱為乳清，其中含有水、乳糖、可溶性的乳清蛋白、礦物質、水溶性維生素等。四、乳脂肪乳脂肪是牛乳的主要成分之一，含量一般為3％～5％，對牛乳風味起重要的作用。乳脂肪以脂肪球的形式分散於乳中。脂肪的化學組成乳脂肪主要是甘油三酯少量的磷脂、甾醇等。四、乳脂肪脂肪球的構造乳脂肪球的大小依乳牛的品種、個體。健康狀況、泌乳期、飼料及擠乳等因素而異，通常直徑約為0.1～10微米，其中以0.3微米左右者居多。每毫升牛乳中約有20～40億個脂肪球。脂肪球的大小對乳製品加工的意義在於：脂肪球的直徑越大，上浮的速度越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易分離出稀奶油。當脂肪球的直徑接近1微米時，脂肪球基本不上浮。五、乳蛋白牛乳的含氮化合物中95％為乳蛋白質，含量為3.0％～3.5％，可分為酪蛋白和乳清蛋白兩大類，另外還有少量脂肪球膜蛋白質。乳清蛋白質中有對熱不穩定的乳白蛋白和乳球蛋白，及布熱穩定的腖及。除了乳蛋白質外，還有約5％非蛋白含氮化合物，如氨、游離氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及嘌呤堿等。這些物質基本上是機體蛋白質代謝的產物，通過乳腺細胞進入乳中。另外還有少量維生素氮。五、乳蛋白酪蛋白在溫度20℃時調節脫脂乳的PH至4.6時沉澱的一類蛋白質稱為酪蛋白。酪蛋白雖是一種兩性電解質，但其分子中含有的酸性氨基酸遠多於鹼性氨基酸，因此具有明顯的酸性。存在形式乳中的酪蛋白與鈣結合生成酪蛋白酸鈣，再與膠體狀的磷酸鈣結合形成酪蛋白酸鈣一磷酸鈣複合體，以微膠粒的形式存在於牛乳中，其膠體微粒直徑在10～300nm之間變化。五、乳蛋白化學性質

1.酸凝固

2.酶凝固

3.鹽凝固

4.與糖反應五、乳蛋白乳清蛋白是指溶解於乳清中的蛋白質，約占乳蛋白質的18％～20％，可分為熱穩定和熱不穩定的乳清蛋白兩部分。熱不穩定的乳清蛋白質調節乳清pH4.6～4.7時，煮沸20min，發生沉澱的一類蛋白質為熱不穩定的乳清蛋白，約占乳清蛋白的81％。包括乳白蛋白和乳球蛋白兩類。第二節乳的物理性質一、色澤與折射率新鮮的牛乳一般呈乳白色或稍呈淡黃色，乳白色是乳的基本色調，這是酪蛋白膠粒及脂肪球對光不規則反射的結果。脂溶性的胡蘿蔔素和葉黃素使乳略帶淡黃色，水溶性的核黃素使乳清呈螢光性黃綠色。牛乳的折射率由於溶質的影響而大於水的折射率，但是在脂肪球不規則反射的影響下不易正確測定牛乳的折射率。二、乳的熱學性質牛乳的熱學性質主要有冰點、沸點及比熱容。

1．冰點牛乳冰點的平均值為一0.53～－0.55℃，平均為一0.542℃。作為溶質的乳糖與鹽類是冰點下降的主要因素。由於它們的含量較穩定，所以正常新鮮牛乳的冰點是物理性質中較穩定的一項。二、乳的熱學性質2．沸點乳的沸點在101kPa（1個大氣壓）下約為100.5℃。3．比熱容一般牛乳的比熱容約為3.89kJ／（kg·℃）三、乳的電學性質1．電導乳中含有電解質，因而可以傳導電流。25℃時牛乳的電導為0.004～0.005S。2．氧化還原電勢乳中含有很多具有氧化或還原作用的物質，乳進行氧化還原反應的方向和強度取決於這類物質的含量。這類物質有維生素B、維生素C、維生素E、酶類、溶解態氧、微生物代謝產物等。四、乳的相對密度與密度乳的相對密度以15℃為標準，正常乳的相對密度平均為1.032。乳的密度系指乳在20℃時的品質與同容積水在4℃時的品質之比。正常乳的密度平均為1.030。溫度每升高或降低1℃密度就減少或增加0.0002五、乳的酸度剛擠出的新鮮乳的酸度可稱為固有酸度或自然酸度。固有酸度來源於乳中固有的各種酸性物質。若牛乳酸度以乳酸計為0.15％－0.18％，則其中來源於酪蛋白的約為0.05％－0.08％，來源於白蛋白的約為0.01％，來源於二氧化碳的約為0.01％－0.02％，來源於檸檬酸鹽的約為0.01％－0.02％，其餘的則多來源於磷酸鹽。五、乳的酸度非脂乳固體含量愈多，固有酸度就愈高。擠出後的乳，在微生物作用下進行乳酸發酵，導致乳的酸度逐漸升高，由於發酵產酸而升高的這部分酸度稱為發酵酸度。固有酸度和發酵酸度之和稱為總酸度。一般情況下，乳品工業中所測定的酸度就是總酸度。原料乳的酸度越高，對熱的穩定性越差。五、乳的酸度乳的滴定酸度及其pH

乳品生產中經常需要測定乳的酸度。乳的酸度有多種表示形式。乳品生產中常用的酸度，是指以標準堿溶液用滴定法測定的“滴定酸度”。我國《乳、乳製品及其檢驗方法》中規定酸度試驗是以滴定酸度為標準。滴定酸度有多種測定方法及其表示形式。我國滴定酸度用吉爾涅爾度表示，簡稱T；或用乳酸百分率（乳酸%）來表示。16～18度正常新鮮牛乳的pH為6.4－6.8，一般酸敗乳或初乳的pH在6.4以下，乳房炎乳或低酸度乳pH在6.8以上。六、加熱過程的變化1.形成薄膜牛乳在40℃以上加熱時，液面會生成薄膜，這被稱為拉姆斯（Ramsclen）現象。所以有這種現象，是由於水分從液面不斷蒸發，在空氣和乳液介面層的蛋白顯著地受到濃縮的影響，從而導致膠體凝結形成薄膜。這種薄膜的乳固體中含有70％以上的脂肪和20％－25％的蛋白質，其中以乳白蛋白居多。為了防止形成薄膜，可在加熱時進行攪拌或採取措施減少液面的蒸發水量。六、加熱過程的變化2、褐變反應牛乳經長時間高溫加熱則發生褐變反應。這類反應屬於非酶褐變，主要是羰一氨反應，其次是乳糖的焦糖化反應。牛乳的碳氨反應即美拉德反應，是酪蛋白的末端氨基酸—賴氨酸的游離氨基與乳糖的羰基發生反應，最終生成褐色物質。當牛乳加熱到100℃以上，例如在120℃7.5min時容易發生美拉德反應。pH上升可以促進褐變，褐變的臨界pH為6.0－7.6。另外，牛乳中微量尿素的存在也被認為是反應的重要原因。六、加熱過程的變化至於乳糖在高溫下焦糖化而形成的褐變，其反應的程度隨溫度與酸度而異，溫度與pH越高，褐變越嚴重。此外，糖的還原性越強，褐變也越嚴重。因此，使用轉化糖含量多的蔗糖或混用多量葡萄糖時，會產生嚴重的褐變。在實際應用中，褐變反應可利用減少加熱處理過程的時間和溫度、減少乾燥製品的水分含量及控制製品的貯存溫度及時間等方法來防止。六、加熱過程的變化3、形成乳石高溫處理或煮沸時，在與牛乳接觸的加熱面上會形成乳石。乳石的形成不僅影響傳熱，降低熱效率，影響殺菌效果，而且造成乳固體的損失。乳石的主要成分是蛋白質、脂肪與無機物。無機物中主要是鈣和磷，其次是鎂和硫。形成乳石時，首先形成磷酸鈣小的晶核，其伴隨著乳蛋白質為主的固形物沉澱而成長。六、加熱過程的變化4.乳蛋白的變性酪蛋白穩定性高乳清蛋白穩定性差六、加熱過程的變化

5、乳糖的影響通常牛乳在熱處理過程中，其所含的乳糖成分並不會有太大的改變。但是強烈的加熱處理，則會造成乳糖的分解，尤其以濃縮乳最為明顯。熱處理對乳糖的影響最主要的是酸的形成。牛乳在加熱過程中，酸形成的速度隨牛乳中乳糖含量的增加而成比例地增加。所形成的酸類包括甲酸、乳酸、丙酮酸、丙酸、丁酸等。六、加熱過程的變化

6、酶的鈍化加熱會使酶的結構發生變化，造成酶活性喪失。解脂酶經80－85℃的高溫短時間或超高溫處理失活。磷酸酶經62.8℃30min或72℃15s加熱後會鈍化，可用這個性質來檢驗低溫巴氏殺菌對殺菌乳的殺菌處理是否充分。過氧化氫酶經75℃，20min加熱可全部鈍化。過氧化物酶的鈍化溫度和時間為70℃150min；75℃，25min和80℃，2.5s。但是，如果熱處理時，牛乳中存在一些對熱穩定的活化因數未被破壞，那麼已鈍化了的酶能重新活化。所以，高溫短時殺菌處理巴氏殺菌乳裝瓶後，應立即在4℃條件下冷藏，以抑制鹼性磷酸酶復活。七、異常乳1．概念當乳牛受到飼養管理、疾病、氣溫以及其他各種因素的影響時，乳的成分和性質往往發生變化，這種乳稱作異常乳。2．種類生理異常乳——營養不良乳、初乳、末乳化學異常乳——高酸度酒精陽性乳、低酸度酒精陽性乳、凍結乳、低成分乳、混入異物乳、風味異常乳微生物污染乳病理異常乳——乳房炎乳、其他病牛乳第三章原料乳的衛生品質及控制第一節乳中微生物的來源與控制牛乳在室溫貯藏時微生物變化1．抑制期新鮮乳液中均含有多種抗菌性物質，它對乳中存在的微生物具有殺菌或抑制作用。在這期間，乳液含菌數不會增高，若溫度升高，則抗菌性物質的殺菌或抑菌作用增強，但持續時間會縮短。因此，鮮乳放置在室溫環境中，在一定的時間內並不會出現變質的現象。牛乳在室溫貯藏時微生物變化2．乳鏈球菌期鮮乳中的抗菌物質減少或消失後，存在乳中的微生物即迅速繁殖，可明顯看到細菌的繁殖占絕對優勢。這些細菌是乳鏈球菌、乳酸桿菌、大腸桿菌和一些蛋白分解菌等，其中尤以乳鏈球菌生長繁殖特別旺盛。牛乳在室溫貯藏時微生物變化3．乳酸桿菌期當乳鏈球菌在乳液中繁殖，乳液的pH下降至6左右時，乳酸桿菌的活動力逐漸增強。當pH繼續下降至4.5以下時，由於乳酸桿菌耐酸力較強，尚能繼續繁殖井產酸。在這階段，乳液中可出現大量乳凝塊，並有大量乳清析出。牛乳在室溫貯藏時微生物變化4．真菌期當酸度繼續下降至pH3.5－3時，絕大多數微生物被抑制甚至死亡，僅酵母和黴菌尚能適應高酸性的環境，並能利用乳酸及其他一些有機酸。由於酸的被利用，乳液的酸度會逐漸降低，使乳液的pH不斷上升接近中性。牛乳在室溫貯藏時微生物變化

5．腖化菌期經過上述幾個階段的微生物活動後，乳液中的乳糖大量被消耗，殘餘量已很少，在乳中僅是蛋白質和脂肪尚有較多的量存在。因此，適宜於分解蛋白質和脂肪的細菌在其中生長繁殖，這樣就產生了乳凝塊被消化（液化）、乳液的pH逐步提高向鹼性方向轉化，並有腐敗的臭味產生的現象。這時的腐敗菌大部分屬於芽孢桿菌屬、假單胞菌屬以及變形桿菌屬的一些細菌。第三節原料乳的品質標準及驗收原料乳送到工廠必須根據指標規定，即時進行品質檢驗，按質論價分別處理。

1.感官檢驗

2.酒精檢驗原料乳驗收

3．滴定酸度滴定酸度就是用相應的堿中和鮮乳中的酸性物質，根據堿的用量確定鮮乳的酸度和熱穩定性。

4．比重比重是常作為評定鮮乳成分是否正常的一個指標，但不能只憑這一項來判斷，必須再通過脂肪，風味的檢驗，可判斷鮮乳是否經過脫脂或加水。原料乳驗收

5．細菌數、體細胞數、抗生物質檢驗一般現場收購鮮奶不做細菌檢驗，但在加工以前，必須檢查細菌總數，體細胞數，以確定原料乳的品質和等級。如果是加工發酵製品的原料乳，必須做抗生物質檢查。（l）細菌檢查細菌檢查方法很多，有美藍還原試驗、細菌總數測定、直接鏡檢等方法。原料乳驗收（2）細胞數檢驗正常乳中的體細胞，多數來源於上皮組織的單核細胞，如有明顯的多核細胞出現，可判斷為異常乳。常用的方法有直接鏡檢法（同細菌檢驗）或加利福尼亞細胞數測定法（GMT法）。GMT法是根據細胞表面活性劑的表面張力，細胞在遇到表面活性劑時，會收縮凝固。細胞越多，凝集狀態越強，出現的凝集片越多。原料乳驗收（3）抗生物質殘留量檢驗抗生物質殘留量檢驗是驗收發酵乳製品原料乳的必檢指標。TTC6.乳成分的測定第四章乳製品的常規加工處理第一節乳的離心一、離心的目的分離的目的主要是得到稀奶油或甜酪乳、分離出乳清或甜奶油、乳或乳製品進行標準化以得到要求的脂肪含量。另一個目的是清除乳中雜質和體細胞等。離心分離也用於除去細菌及其芽孢。二、分離1．影響稀奶油分離效率的因素有很多因素如下：（1）離心加速度（2）脂肪球移動距離分離盤將分離機中的空間分成許多部分，隔開的空間間距。（3）分離的時間它受分離機中產生分離作用的那部分的容量和流速的影響。二、分離（4）脂肪球的大小分佈根據分離機的構造、操作條件、乳的性質，通過離心而保持不分離的脂肪球的臨界直徑約0．7pm。所以，小脂肪球存在的量對分離效果至關重要。45℃時，通常分離乳中脂肪含量為0.04％～0.05％。二、分離（5）溫度溫度會影響黏度、脂肪球密度，並對脂肪球直徑稍微有些影響。這些變數一起成為一個有效的因素。如果乳要在低溫下如4℃分離，需要使用特殊構造的分離機，經分離機得到的脫脂乳脂肪含量多數在0.07％～0.1％。二、分離（6）乳的脂肪含量脂肪含量越高，所分離得到的脫脂乳中脂肪含量越高。（7）分離機的正確操作要求沒有震動，沒有洩漏等。分離機結構對分離結果影響很大，因為它決定持續時間和有效半徑的範圍。3．標準化根據產品規格或產品標準要求，乳製品的成分需要標準化。標準化主要包括脂肪含量、蛋白質含量及其他一些成分。經過標準化的乳，通過抽檢或用連續測定方法確定要標準化的成分的含量。必要時通過添加稀奶油、脫脂乳、水等來進行調整。第二節乳的熱處理所有液體乳和乳製品的生產都需要熱處理。這種處理主要目的在於殺死微生物、使酶失活和產生一些化學變化。這些變化決定於熱處理的強度，即加熱溫度和受熱時間。但熱處理也會帶來不好的變化，例如褐變、風味變化、營養物質損失、菌抑制劑失活和對凝乳力的損害，因此必須謹慎使用熱處理。一、熱處理目的

1．保證消費者的安全熱處理主要殺死如結核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、李斯特菌等病原菌，及進入乳中的潛在病原菌、腐敗菌，其中很多菌耐高溫。

2．延長保質期主要殺死腐敗菌和它們的芽抱及滅活乳中天然存在的或由微生物分泌的酶。故理抑制了脂肪自身氧化帶來的化學變質，“凝乳素”失活可避免脂肪迅速分離。一、熱處理目的3．形成產品的特性

①乳蒸發前加熱可提高煉乳殺菌期間的凝固穩定性；

②失活細菌抑制劑如免疫球蛋白和乳過氧化氫酶系統來提高發酵劑菌的生長；

③獲得酸乳的理想酸度；

④促進乳在酸化過程中乳清蛋白和酪蛋白凝集。3．乳的熱凝固酪蛋白不像球蛋白那樣容易加熱變性。但在非常強烈的熱處理條件下，它也能發生凝聚，尤其在膠束內部。如果凝聚大量出現，則形成可見的凝膠體，出現這種現象所需要的時間被稱作熱凝固時間（HCT）。乳的熱凝固主要發生在濃縮乳的加工。乳的熱凝固是一個非常複雜的現象。最重要的因素是pH，乳的初始pH對熱凝固時間有相當大的影響，即出越低，發生凝固的溫度越低，反之則相反。凝聚往往不可逆，即pH增加不能使形成的凝聚物再分散。三、加熱強度加熱強度指加熱的持續時間和溫度。根據微生物的殺死和酶的鈍化將熱處理劃分不同強度，一般分預熱殺菌、低溫巴氏殺菌、高溫巴氏殺菌和滅菌四種強度。

1．預熱殺菌這是一種低於低溫巴氏殺菌的熱處．理，通常為60～69℃，15～20s。其目的在於殺死細菌，尤其是嗜冷菌。因為有些細菌能產生耐熱的脂酶和蛋白酶，這些酶可以使乳製品變質。加熱處理除了能殺死許多活菌外，對乳的成分和理化特性幾乎無任何影響。三、加熱強度2．低溫巴氏殺菌這種殺菌是採用63℃、30min或72℃、15～20s加熱。這種殺菌方法可鈍化乳中的鹼性磷酸酶，殺死乳中所有病原菌、酵母和黴菌以及大部分細菌，但不能殺死生長緩慢的某些種微生物。此外，低溫巴氏殺菌可使一些酶鈍化、乳的風味改變，但不使乳清蛋白變性和發生冷凝聚，不損害抑菌特性。三、加熱強度3．高溫巴氏殺菌採用70～75℃，20min或85℃，5～20s加熱，可以破壞乳過氧化物酶的活性。然而，生產中有時採用更高溫度，一直到100℃，使除芽孢外所有細菌生長體都被殺死；大部分的酶都被鈍化，但乳蛋白酶（胞質素）和某些細菌蛋白酶與脂酶不被鈍化或不完全被鈍化；大部分抑菌特性被破壞；部分乳清蛋白發生變性，產生明顯的蒸煮味，使奶油產生瓦斯味。除了損失維生素C之外，營養價值沒有重大變化。三、加熱強度4．UHT（超高溫暫態滅菌）UHT的處理條件為130～150℃，0.5～4.0s。用這種方法處理時，乳中的微生物全部被殺滅，是一種比較理想的滅菌法。在無菌條件下進行包裝後的成品，可保持相當長的時間而不變質，有長壽乳之稱。超高溫暫態滅菌法又可按物料與加熱介質接觸與否分為直接加熱法和間接加熱法。第三節乳的均質均質的目的是防止脂肪上浮分層、減少酪蛋白微粒沉澱、改善原料或產品的流變學特性和使添加成分均勻分佈。一、均質原理均質作用是由三個因素協調作用而產生的：①牛乳以高速度通過均質頭中的窄縫對脂肪球產生巨大的剪切力，此力使脂肪球變形、伸長和粉碎。②牛乳液體在間隙中加速的同時，靜壓能下降，可能降至脂肪的蒸汽壓以下，這就產生了氣穴現象，使脂肪球受到非常強的爆破力。③當脂肪球以高速衝擊均質環時會產生進一步的剪切力。均質化乳的特點（－）均一性脂肪球數目的增加，增加了光線在牛乳中折射和反射的機會，使得均質乳的顏色更白。均質後的脂肪球直徑大小在2微米以下，均勻分佈在乳中，防止了脂肪上浮，不易形成稀奶油層，所以脂肪就不易附著在貯乳罐的內壁和蓋上。均質後除脂肪均勻分佈在牛乳中以外，其他如維生素A和維生素D也呈均勻分佈，促進了乳脂肪在人體內的吸收和同化作用。均質化乳的特點（二）良好的風味均質化牛乳具有新鮮牛乳的芳香氣味。同非均質化牛乳相比較，均質化以後的牛乳防止了由於銅的催化作用而產生的臭味，這是因為均質作用增大了脂肪表面積所致。均質後的牛乳脂肪球表面積增大了，但磷脂和銅含量幾乎不變，故膜中銅與磷脂之比近平恒定，但其濃度大致與脂肪表面積成反比，因此銅與磷脂間的接觸將減少，從而降低了脂肪的氧化作用。均質化乳的特點（三）泡沫均質後脂肪球數目增加了，並且酪蛋白附著在脂肪球表面，結果使得懸浮物總體積增加，所以均質乳的粘度比本均質乳的粘度大。當混入空氣時，脫脂乳生成很多泡沫。當脫脂乳在高壓下均質並在攪打發泡前濃縮時，則泡沫更多。均質化乳的缺點均質化乳有以下一些缺點：

①均質化牛乳不能被有效地分離。

②均質化牛乳對陽光敏感，它一見光立即帶有腐蝕性的金屬味道（日曬味道），這與乳脂肪無關，而與乳中的乳漿相有關。

③均質化牛乳的蛋白質熱穩定性降低。故在滅菌乳生產中，均質最好在最後進行，否則高溫滅菌時蛋白質有凝結的危險，從而會導致牛乳在包裝中的蛋白質沉澱。均質化乳的缺點

④均質化牛乳對解脂酶的侵襲很敏感。眾所周知的活化作用是均質或劇烈的攪拌造成的，這種活化作用可能是因為增高了底物的易變性所致。均質後新形成的脂肪球表面層不同於其天然膜，對脂肪分解作用缺少保護作用，所以均質化的牛乳很容易受解脂酶的侵襲。第四節乳的濃縮、乾燥和分離一、真空濃縮所謂濃縮就是用加熱的方法使牛乳中的一部分水汽化，並不斷排除，從而使牛乳中的幹物質含量提高的加工處理過程。在乳製品加工中濃縮一般在減壓下進行，即乳的真空濃縮。濃縮目的①生產濃縮乳製品的需要。如煉乳、甜煉乳、乳粉、濃縮優酪乳等乳製品需要將乳、脫脂乳。乳清和其他原料中的水分蒸發，以提高乳幹物質含量，或減少產品的體積並延長保質期。②濃縮是生產乾燥乳製品的中間環節，如乳粉生產的特殊要求。③通過濃縮結晶，從乳清中生產乳糖。真空濃縮設備用於乳的真空濃縮設備種類很多，按加熱部分的結構可分為盤管式、直管式和板式；按二次蒸汽利用次數可分為單效和多效（包括雙效），按物料在蒸發器中的流向分為升膜式和降膜式。真空濃縮的特點

①受熱時間短，如在降膜式蒸發器中乳的停留時間僅為1min。這樣牛乳可以避免受高溫作用而造成營養成分的損失，對產品色澤、風味、溶解度等都有好處。

②在減壓條件下，乳的沸點降低，如當真空度為20kPa時，其沸點為56.7℃，由於牛乳的沸點降低，提高了加熱蒸汽和牛乳的溫差。例如在常壓下濃縮，1kg／Cm加熱蒸汽的溫度為120℃，牛乳的沸點為100.55℃，氣溫差為20℃；而在真空濃縮條件下，牛乳的沸點為50℃，其溫差為70℃。即溫差較常壓下提高3.5倍，從而增加了換熱器的熱交換速度，提高了濃縮效率。真空濃縮的特點③由於沸點降低，在熱交換器壁上結焦現象也大為減少，便於清洗，有利於提高傳熱效率。④真空濃縮是在密閉容器內進行的，避免了外界污染。⑤作為乾燥乳製品生產的一個環節，真空濃縮除水要比直接乾燥除水節約能源。如乳噴霧乾燥每蒸發1kg水需消耗蒸汽3～4kg，而在單效真空蒸發器中消耗蒸汽1.1kg，由於單效蒸發產生的水蒸氣可作為下一效的熱源，故在雙效真空蒸發器中僅消耗蒸汽0.4kg。二、噴霧乾燥乾燥是指通過水分蒸發直到使物質變成固體狀的過程，用於乳與乳製品生產的乾燥方法有冷凍乾燥和加熱乾燥。冷凍乾燥是在真空條件下，依靠昇華將水分除去的方法，該方法對乳蛋白的性質沒有影響，因此可生產出高質量的乳製品，但由於生產成本高而沒有普遍推廣。目前，乳製品工業中主要採用的乾燥方法為噴霧乾燥法，它是借助離心力或壓力的作用，使物料在特製的乾燥室內噴成霧滴，而後用熱空氣乾燥成粉末的方法。乾燥製品的特點乾燥通常用來生產易於保存、加水後可還原、其性質與原始狀態相似的食品。乾燥普遍用於生產以牛乳、脫脂乳、乳清、稀奶油、霜淇淋混合料、蛋白質濃縮物等高水分含量物質為原料的乳製品。噴霧乾燥後的產品呈粉狀只需過篩不必再粉碎。產品生產過程衛生，生產過程易於連續化、自動化。噴霧乾燥方式目前國內外廣泛採用壓力式噴霧乾燥和離心式噴霧乾燥第五章清洗與消毒嚴格執行良好的衛生標準是進行高質量食品生產的前提條件之一。對於乳品企業來說，由於牛乳是大多數微生物生長繁殖的理想培養基，一旦牛乳原料或產品受到微生物的污染，就很容易在生產中造成嚴重的產品污染事故。因此，工廠內的各項清洗對所有的乳品廠來說都具有至關重要的作用。清洗的定義所謂清洗就是通過物理和化學的方法去除被清洗表面上可見和不可見的雜質的過程。二、清洗的作用機理清洗的作用機理主要包括以下六個方面：1．水的溶解作用溶解作用與清洗介質的極性有關。乳品工廠中常用的清洗介質是水。水是極性化合物，對於油脂性污垢幾乎沒有溶解作用，對於碳水化合物（如糖）、蛋白質、低級脂肪酸有一定的溶解作用，而對於電解質及有機或無機鹽類的溶解作用較強。清洗的作用機理2．熱的作用通過加熱加速污垢的物理與化學反應速度，使在清洗過程中易於脫落，從而提高清洗效果，縮短清洗時間。

3．機械作用機械作用是指由運動而產生的作用，如由於攪拌、噴射清洗液產生的壓力和摩擦力。

清洗的作用機理4．介面活性作用介面是相與相之間的交界面，即兩相間的接觸表面。這裏指的是清洗液與污垢，污垢與被清洗物體（如管道、罐體等），被清洗物體與清洗液之間的交界面。介面活性作用是指這些介面之間有選擇的物理或化學作用的總稱，包括濕潤、乳化、分散、溶解、起泡等等，而具有這種介面活性作用的化學物質稱為表面活性劑。清洗的作用機理

5．化學作用化學作用是指清洗劑成分的化學反應，如NaOH等鹼性清洗劑與油脂的皂化反應與脂肪酸的中和反應，對蛋白質的分解反應，酸性清洗劑對無機鹽性污垢的溶解反應，以及過氧化物、氯化物類清洗劑對有機性污垢的氧化還原反應，有機螫合劑對金屬離子的螫合作用等。6．酶的作用酶的作用是指酶所具有的分解作用，如澱粉酶對澱粉的分解作用。影響清洗的五個要素1．清洗劑2．清洗液濃度3.清洗時間4.清洗溫度5.清洗流量清洗劑種類1.

無機堿類：氫氧化鈉、正矽酸鈉、矽酸鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉2.

酸類：無機酸：硝酸、磷酸、氨基磺酸有機酸：羥基乙酸、葡糖酸、檸檬酸3.

螯合劑：EDTA、多聚磷酸鹽4.

表面活性劑：烷基磺酸鈉、季銨化合物消毒乳加工第一節消毒乳的概念和種類消毒乳的概念又稱殺菌乳，系指以新鮮牛乳、稀奶油等為原料，經淨化、殺菌、均質、冷卻、包裝後，直接供應消費者飲用的商品乳。（二）按殺菌強度分

1．低溫殺菌（LTLT）牛乳也稱保溫殺菌乳。牛乳經62～65℃、30min保溫殺菌。在這種溫度下，乳中的病原菌，尤其是耐熱性較強的結核菌都被殺死。

2．高溫短時間（HTST）殺菌乳通常採用72～75℃、15s殺菌，或採用75～85℃、15～20s殺菌。由於受熱時間短，熱變性現象很少，風味有濃厚感，無蒸煮味。3．超高溫殺菌（UHT）乳一般採用120～150℃、0.5～8s殺菌。由於耐熱性細菌都被殺死，故保存性明顯提高。但如原料乳品質不良（如酸度高、鹽類不平衡），則易形成軟凝塊和殺菌器內掛乳石等，初始菌數尤其芽孢數過高則殘留菌的可能性增加，故對原料乳的品質要求很高。由於殺菌時間很短，故風味、性狀和營養價值等與普通殺菌乳相比無差異。4．滅菌乳滅菌乳可分兩類，一類為滅菌後無菌包裝；另一類為把殺菌後的乳裝入容器中，再用110～120℃、10～20min加壓滅菌。第二節巴氏消毒乳加工巴氏殺菌是指殺死引起人類疾病的所有病原微生物及最大限度破壞腐敗菌和乳中酶的一種加熱方法，以確保其安全性。工藝流程：原料乳驗收→淨化→標準化→均質→殺菌→冷卻→灌裝→檢驗→冷藏生產工藝技術要求

1．原料乳的驗收和分級

2．過濾或淨化

3．標準化目的是保證牛奶中含有規定的最低限度的脂肪。各國牛奶標準化的要求有所不同。一般說來低脂奶含脂率為0.5％，普通奶為3％。我國規定消毒乳的含脂率為3.0％，凡不合乎標準的乳都必須進行標準化。生產工藝技術要求4．均質均質可以是全部的，也可以是部分均質。許多乳品廠僅使用部分均質，主要原因是因為部分均質只需一臺小型均質機，這從經濟和操作方面來看都有利，在部分均質時稀奶油的含脂率不應超過12％。通常進行均質的溫度為65℃，均質壓力為10～20Mpa。生產工藝技術要求

5．巴氏殺菌巴氏殺菌的溫度和持續時間是關係到牛奶的品質和保存期等的重要因素，必須準確。

6．冷卻乳經殺菌後，就巴氏消毒奶、非無菌灌裝產品而言通常將乳冷卻至4℃左右。而超高溫奶、滅菌奶則冷卻至20℃以下即可。生產工藝技術要求

7．灌裝（1）灌裝目的灌裝的目的主要為便於零售，防止外界雜質混入成品中、防止微生物再污染、保存風味和防止吸收外界氣味而產生異味以及防止維生素等成分受損失等。（2）灌裝容器灌裝容器主要為玻璃瓶、乙烯塑膠瓶、塑膠袋和塗塑複合紙袋包裝。奶油第一節奶油的種類及性質一、種類和性質乳經分離後得到的含脹率高的部分稱之為稀奶油，稀奶油經成熟、攪拌、壓煉而製成的乳製品稱為奶油（butter）。由於製造方法不同，所用原料不同或生產的地區不同，可分成不同種類。奶油按原料一般分為兩類：1．新鮮奶油用甜性稀奶油（新鮮稀奶油）製成的奶油。2．發酵奶油用酸性稀奶油（即經乳酸發酵的稀奶油）製成的奶油。。根據加鹽與否奶油又可分為無鹽、加鹽和特殊加鹽的奶油；根據脂肪含量不同分為一般奶油和無水奶油（即黃油）；除此而外還有以植物油替代乳脂肪的人造奶油，如新型塗布奶油等。3．稀奶油的中和稀奶油的中和直接影響奶油的保存性和成品品質。製造甜性奶油時，奶油的PH（奶油中水相的PH）應保持在中性附近（6.4～6.8）。（1）中和目的主要目的是防止高酸度稀奶油在殺菌時造成脂肪損失；改善奶油的香味；防止奶油在貯藏期間發生水解和氧化。（2）中和程度酸度在0.5%（55T）以下的稀奶油可中和至0.15%（16T）。酸度在0.50以上的稀奶油可中和至0.15％～0.25％，以防止產生特殊氣味和稀奶油變稠。3．稀奶油的中和（3）中和方法一般使用的中和劑為石灰或碳酸鈉。石灰價格低廉，並可提高奶油營養價值。但石灰難溶於水，必須調成20％的乳劑徐徐加入，均勻攪拌，不然很難達到中和目的。碳酸鈉易溶於水，中和速度快，不易使酪蛋白凝固，可直接加入，但中和時很快產生二氧化碳，如果容器過小，稀奶油易溢出。4．真空脫氣首先將稀奶油加熱到78℃，然後輸送至真空機，真空室內稀奶油的沸騰溫度為62℃左右。通過真空處理可將擇發性異味物質除掉，也會使其他揮發性成分逸出。5．稀奶油的殺菌通過殺菌可以消滅能使奶油變質及危害人體健康的微生物；破壞各種酶以增加奶油保存性；可以除去稀奶油中特異的揮發性物質，故殺菌可以改善奶油的香味。殺菌一般採用85～90℃的高溫巴氏殺菌，但熱處理不應過分強烈，以免引起蒸煮味。經殺菌後冷卻至發酵溫度或成熟溫度。6．細菌發酵發酵劑的製備發酵劑菌種為丁二酮鏈球菌、乳脂鏈球菌、乳酸鏈球菌和檸檬明串珠菌。發酵劑必須是高活力的，7．稀奶油的熱處理及物理成熟（1）稀奶油的物理成熟稀奶油經加熱殺菌融化後，要冷卻至奶油脂肪的凝固點，以使部分脂肪變為固體結晶狀態，這一過程稱之為稀奶油物理成熟。成熟通常需要12～15h。脂肪變硬的程度決定於物理成熟的溫度和時間，隨著成熟溫度的降低和保持時間的延長，大量脂肪變成結晶狀態（固化）。成熟溫度應與脂肪最大可能變成固體狀態的程度相適應。在某種溫度下脂肪組織的硬化程度達到最大可能時的狀態稱為平衡狀態。通過觀察證實，在低溫下成熟時發生的平衡狀態要早於高溫下的。即使保持很長時間也不會使脂肪發生明顯變硬現象，這個溫度稱為臨界溫度。（2）稀奶油的熱處理程式奶油的硬度是一個複雜的概念，包括硬度、粘度、彈性和塗抹性等性能。乳脂中不同熔點脂肪酸的相對含量決定奶油硬度。軟脂肪將生產出軟而滑膩的奶油，而用硬乳脂生產的奶油，則硬而濃稠。但是如果採用適當熱處理程式，使之與脂肪的碘值相適應，那麼奶油的硬度可達到理想狀態。這是因為熱處理調整了脂肪結晶的大小、固體和連續相脂肪的相對數量。9.稀奶油的攪拌利用機械力的作用，使脂肪球膜破壞，形成奶油顆粒，這一過程稱為攪拌。10．稀奶油的洗滌稀奶油經攪拌形成奶油粒後，排出酪乳，用經過殺菌冷卻後的水注入攪拌器中進行洗滌。通過洗滌可以除去殘留的酷乳，提高奶油的保藏性，同時調整奶油的酸度。洗滌的加水量通常為稀奶油量50％左右，水溫一般隨稀奶油的軟硬程度而定。11．奶油的加鹽加鹽的目的是為了增加風味，抑制微生物的繁殖，提高奶油的保藏性。但酸性奶油一般不加鹽。加鹽量通常為2.5％～3.0％，食鹽必須符合國家一級或特級標準。待奶油攪拌機中洗滌水排出後，將烘烤（120～130℃、3～5min中並過篩（30目）的鹽均勻撤於奶油表面，靜置10～15min，旋轉奶油攪拌機3～5圈，再靜置10～20min後即可進行壓煉。12．奶油的壓煉由稀奶油攪拌產生的奶油粒，通過壓制而凝結成特定結構的團塊，該過程稱為奶油的壓煉。壓煉的目的是使奶油粒變為組織緻密的奶油層，使水滴分佈均勻，使食鹽完全溶解，並均勻分佈於奶油中，們時調節奶油中的水分含量。奶油壓煉有批量奶油壓煉機和連續壓煉機兩種方法。現代較大型工廠都採用連續壓煉機壓煉的方法。13．奶油的包裝壓煉後的奶油，送到包裝設備進行包裝。根據包裝的類型，使用不同種類的包裝機器。外包裝材料最好選用防油、不透光、不透氣、不透水的包裝材料，如複合鋁箔、馬口鐵罐等。14．奶油的貯藏奶油包裝後，應送人冷庫中貯藏。4～6℃的冷庫中貯藏期一般不超過7d；0℃冷庫中，貯藏期2～3周；當貯藏期超過6個月時，應放人一-15℃的冷庫中；當貯藏期超過1年時，應放入-20—-25℃的冷庫中。奶油在貯藏期間由於氧化作用，脂肪酸分解為低分子的醛、酸、酮及酮酸等成分，形成各種特殊的臭味。當這些化合物積累到一定程度時，奶油則失去了食用價值。為了提高奶油的抗氧化和防黴能力，可以在奶油壓煉時，添加或在包裝材料上噴塗抗氧化劑或防黴劑。二、奶油的品質變化1．風味變化正常奶油應該具有乳脂肪的特有香味或乳酸菌發酵的芳香味，但有時出現下列異味：（1）魚腥味這是奶油貯藏時很容易出現的異味，其原因是卵磷脂水解，生成三甲胺造成的。如果脂肪發生氧化，這種缺陷更易發生，這時應提前結束貯存。生產中應加強殺菌和衛生措施。（2）脂肪氧化與酸敗味脂肪氧化味是空氣中氧氣和不飽和脂肪酸反應造成的。而酸敗味是脂肪在解脂酶的作用下生成低分子游離脂肪酸造成的。奶油在貯藏中往往首先出現氧化味，接著便會產生脂肪水解味。這時應該提高殺菌溫度，既殺死有害微生物，又要破壞解脂酶。在貯藏中應該防止奶油長黴，黴菌不僅能使奶油產生土腥味，也能產生酸敗味。（3）乾酪味奶油呈乾酪味是生產衛生條件差、黴菌污染或原料稀奶油的細菌污染導致蛋白質分解造成的。生產時應加強稀奶油殺菌和設備及生產環境的消毒工作。（4）肥皂味稀奶油中和過度，或者是中和操作過快，或局部皂化引起的。應減少堿的用量或改進操作。（5）金屬味由於奶油接觸銅、鐵設備而產生的金屬味。應該防止奶油接觸生銹的鐵器或銅制閥門等。（6）苦味產生的原因是使用末乳或奶油被酵母污染。2．組織狀態變化（1）軟膏狀或新腔狀壓煉過度，洗滌水溫度過高或稀奶油酸度過低和成熟不足等。總之，液態油較多，脂肪結晶少則形成部性奶油。（2）奶油組織鬆散壓煉不足、攪拌溫度低等造成液態油過少，出現鬆散狀奶油。（3）砂狀奶油此缺陷出現於加鹽奶油中，鹽粒粗大未能溶解所致。有時出現粉狀，並無鹽粒存在，乃是中和時蛋白凝固混合於奶油中。3．色澤變化（1）條紋狀此缺陷容易出現在幹法加鹽的奶油中，鹽加得不均，壓煉不足等。（2）色暗而無光澤壓煉過度或稀奶油不新鮮(3)色淡此缺陷經常出現在冬季生產的奶油中，由於奶油中胡蘿蔔素含量太少，致使奶油色淡，甚至白色。可以通過添加胡蘿蔔素加以調整。（4）表面褪色奶油暴露在陽光下，發生光氧化造成。乳品冷飲第一節乳品冷飲原料及添加劑二、脂肪脂肪對霜淇淋、雪糕有很重要的作用，主要包括：1．影響冷飲的組織結構由於脂肪在凝凍時形成網狀結構，賦予冷飲特有的細膩潤滑的組織和良好的質構。2．乳品冷飲風味的主要來源由於油脂中含有許多風味物質，賦予乳品冷飲獨特的芳香風味。3．增加冷飲的抗融性適當添加油脂，可以增加冷飲的抗融性，延長冷飲的貨架期。霜淇淋中油脂含量在6％～12％最為適宜，雪糕中含量在2％以上。如使用量低於此範圍，目前普遍使用相當量的植物脂肪來取代乳脂肪，主要有起酥油、人造奶油、棕桐油、椰子油等，其熔點應類似於乳脂肪，在28～32℃之間。三、非脂乳固體蛋白質具有水合作用，在均質過程中它與乳化劑一同在生成的小脂肪球表面形成穩定的薄膜，確保油脂在水中的乳化穩定性，同時在凝凍過程中促使空氣很好地混入，並能防止乳品冷飲製品中結晶的生長，使質地潤滑。乳糖和礦物質賦予製品顯著的風味特徵。非脂乳固體的最大用量不超過製品中水分的16.7％，以免製品出現砂狀沉澱。非脂乳固體可以由鮮牛乳、脫脂乳。乳酪、煉乳、乳粉、酸乳、乳清粉等提供，以鮮牛乳及煉乳為最佳。四、甜味劑甜味劑具有提高甜味、增加幹物質含量。降低冰點、防止重結晶等作用，對產品的色澤、香氣、滋味、形態、質構和保藏起著極其重要的影響。乳品冷飲生產廠家常以澱粉糖漿部分代替蔗糖，一般以代替蔗糖的1／4為好，蔗糖與澱粉糖漿兩者並用時，則製品的組織、貯運性能將更佳。除蔗糖和澱粉糖漿外，許多甜味劑如也被廣泛使用。五、乳化劑乳化劑是一種分子中具有親水基和親油基，並易在水與油的介面形成吸附層的表面活性劑，可使一相很好地分散於另一相中而形成穩定的乳化液。乳品冷飲混合料中加入乳化劑除了有乳化作用外，還有其他作用：①使脂肪呈微細乳濁狀態，並使之穩定化。②分散脂肪球以外的粒子並使之穩定化。③增加室溫下產品的耐熱性，也就是增強了其抗融性和抗收縮性。④防止或控制粒大冰晶形成，使產品組織細膩。乳化劑種類乳品冷飲中常用的乳化劑有甘油一酸酯（單甘酯）、蔗糖脂肪酸酯（蔗糖酯）、聚山梨酸酯（Tween）、山梨醇酥脂肪酸酯（Span）、丙二醇脂肪酸酯（PG酯）、卵磷脂、大豆磷脂等。乳化劑的添加量與混合料中脂肪含量有關，一般隨脂肪量增加而增加，其範圍在0.1％～0.5％之間，複合乳化劑的性能優於單一乳化劑。鮮雞蛋與蛋製品，由於其含有大量的卵磷脂，具有永久性乳化能力，因而也能起到乳化劑的作用。六、穩定劑穩定劑又稱安定劑，具有親水性，因此能提高料液的新度及乳品冷飲的膨脹率，防止大冰結晶的產生，減少粗糙的感覺，對乳品冷飲產品融化作用的抵抗力亦強，使製品不易融化和重結晶，在生產中能起到改善組織狀態的作用。穩定劑的種類很多，較為常用的有明膠、瓊脂、果膠、CMC、瓜爾豆膠、黃原膠、卡拉膠、海藻膠、藻酸丙二醇酯、魔芋膠、變性澱粉等。穩定劑的添加量是依原料的成分組成而變化，尤其是以總固形物含量而異，一般在0.1％～0.5％左右。七、香味劑香味劑能賦予乳品冷飲產品以醇和的香味，增進其食用價值。按其風味種類分為果蔬類、乾果類、奶香類；按其溶解性分為水溶性和脂溶性。香精可以單獨或搭配使用。香氣類型接近的較易搭配，反之較難，如水果與奶類、乾果與奶類易搭配；而乾果類與水果類之間則較難搭配。一般在冷飲中用量為0.075％~0.1％，除了用上述香精調香外，亦可直接加入鮮水果、鮮果汁、果凍等，進行調香調味。一、霜淇淋的定義和種類霜淇淋是以飲用水、牛奶、奶粉、奶油（或植物油脂）、食糖等為主要原料，加入適量食品添加劑，經混合、滅菌、均質、老化、凝凍、硬化等工藝而製成體積膨脹的冷凍製品。按所用原料中的乳脂肪含量分為全乳脂霜淇淋、半乳的霜淇淋、植脂霜淇淋三種。四、混合料的殺菌通過殺菌可以殺滅料液中的一切病原菌和絕大部分的非病原菌，以保證產品的安全性、衛生指標，延長霜淇淋的保質期。殺菌溫度和時間的確定，主要看殺菌的效果，過高的溫度與過長的時間不但浪費能源，而且還會使料液中的蛋白質凝固、產生蒸煮味和焦味、維生素受到破壞而影響產品的風味及營養價值。通常間歇式殺菌的殺菌溫度和時間為75～77℃、20～30min，連續式殺菌的殺菌溫度和時間為83～85℃、15s。五、混合料的均質均質條件（1）均質壓力壓力的選擇應適當。壓力過低時，脂肪粒沒有被充分粉碎，乳化不良，影響霜淇淋的形體；而壓力過高時，脂肪粒過於微小，使混合料效度過高，凝凍時空氣難以混入，給膨脹率帶來影響。合適的壓力，可以使霜淇淋組織細膩、形體鬆軟潤滑，一般說來選擇壓力為14.7~17.6Mpa。（2）均質溫度均質溫度對霜淇淋的品質也有較大的影響。當均質溫度低於52℃時，均質後混合料部度高，對凝凍不利，形體不良；而均質溫度高於70℃時，凝凍時膨脹率過大，亦有損於形體。一般較合適的均質溫度是65～70℃。六、冷卻與老化1．冷卻均質後的混合料溫度在60℃以上。在此溫度下，混合料中的脂肪粒容易分離，需要將其迅速冷卻至0～5℃後輸入到老化缸（冷熱缸）進行老化。2．老化老化是將經均質、冷卻後的混合料置於老化缸中，在2～4℃的低溫下使混合料進行物理成熟的過程，亦稱為“成熟”或“熟化”。其實質是脂肪、蛋白質和穩定劑的水合作用，穩定劑充分吸收水分使料液新度增加。老化期間的這些物理變化可促進空氣的混入，並使氣泡穩定，從而使霜淇淋具有細緻、均勻的空氣泡分散，賦予霜淇淋細膩的質構，增加霜淇淋的融化阻力，提高霜淇淋的貯藏穩定性。七、霜淇淋的凝凍在霜淇淋生產中，凝凍過程是將混合料置於低溫下，在強制攪拌下進行冰凍，使空氣以極微小的氣泡狀態均勻分佈於混合料中，使物料形成細微氣泡密佈、體積膨脹、凝結體組織疏鬆的過八、成型灌裝、硬化和貯藏1．成型灌裝凝凍後的霜淇淋必須立即成型灌裝（和硬化），以滿足貯藏和銷售的需要。霜淇淋的成型有冰磚、紙杯、蛋筒、澆模成型、巧克力塗層霜淇淋、異形霜淇淋切割線等多種成型灌裝機。2．硬化將經成型灌裝機灌裝和包裝後的霜淇淋迅速置於-25℃以下的溫度，經過一定時間的速凍，品溫保持在一18℃以下，使其組織狀態固定、硬度增加的過程稱為硬化。硬化的目的是固定霜淇淋的組織狀態、完成形成細微冰晶的過程，使其組織保持適當的硬度以保證霜淇淋的品質，便於銷售與貯藏運輸。速凍硬化可用速凍庫（-23~-25℃）、速凍隧道（-35~-40℃）或鹽水硬化設備（-25～~27℃）等。3．貯藏硬化後的霜淇淋產品，在銷售前應將製品保存在低溫冷藏庫中。冷藏庫的溫度為-20℃，相對濕度為85％～90％，貯藏庫溫度不可忽高忽低，貯存溫度及貯存中溫度變化往往導致霜淇淋中冰的再結晶。使霜淇淋質地粗糙，影響霜淇淋品質。第八章發酵乳製品一、發酵乳的定義根據國際乳品聯合會（IDF）1992年發佈的標準，發酵乳的定義為：乳或乳製品在特徵菌的作用下發酵而成的酸性凝乳狀產品。在保質期內，該類產品中的特徵菌必須大量存在，並能繼續存活和具有活性。所有原料乳或乳製品可以不經均質，但必須經過巴氏殺菌。

發酵乳製品有：酸乳、雙歧桿菌發酵乳、保加利亞乳桿菌發酵乳、嗜酸乳桿菌發酵乳、酸牛乳酒、活性乳飲料以及乾酪、酸性奶油等。

第一節發酵劑一、概念及種類1．概念發酵劑是指生產酸乳製品及乳酸菌製劑時所用的特定微生物培養物。2