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四、乳制品加工1、熟练掌握乳制品的基本概念，对乳的性质及成分的性质有较全面的认识。
一、乳(milk)及乳制品(milk product）的概念1.乳动物的乳腺分泌的具有生物学特性的胶体，是婴幼儿的基本食品。
2.乳制品以乳为原料经过一系列的加工，改变其物理、化学及微生物变化而得到的食品。
如：杀菌鲜乳、酸乳、炼乳、乳粉、干酪、奶油、乳糖、乳清粉、超高温灭菌乳等。
以乳制品为原料经过一系列加工而得到的食品也称为乳制品。
如冰淇淋、麦乳精等。
市售乳与乳制品主要泛指市场上供应各种乳制品的总称，包含以下几个方面：液态乳、酸乳、含乳饮料、奶粉、干酪、炼乳、稀奶油和冰淇淋等。
二、乳的性质及成分的性质（1）乳的结构、乳的成分含量；（2）乳及乳制品的水分；水分(water)水在食品中的存在状态以自由水（free water）和结合水（combined water）等而划分。
乳及乳制品中水分一般划分为：自由水、结合水和结晶水（crystallization water）。
结合水含量大致如下：1）原料乳（making milk）：3.18%2)全脂乳粉(milk powder)：2.0~3.5%3) 脱脂乳粉(skim milk powder):2.13~2.5%4) 脱脂炼乳(skim condensed milk):~11%5) 稀奶油(cream) (f=20%):2.5~3.42%（3）乳中的蛋白质；乳蛋白质主要有：酪蛋白(casein)、乳清蛋白(whey protein)、脂肪球膜蛋白(fat globule membrane protein)酪蛋白的定义：酪蛋白是乳中一大类蛋白质的总称。
在20℃的脱脂乳中加酸调节,使 PH=4.6（酪蛋白等电点）时,沉淀的一类蛋白质叫酪蛋白。
酪蛋白分为αs1 -酪蛋白、αs2 -酪蛋白、β -酪蛋白、κ -酪蛋白。
主要酪蛋白的性质（1）αs-酪蛋白是α-酪蛋白中的一部分，在0.4mol/LCaLi2浓度中于pH7.0，4 ℃时沉淀。
第一章乳的成分和特性概况：乳是哺乳动物为哺育幼儿从乳腺分泌的一种白色或略带黄色的不透明腺体。
含有幼小动物生长发育需要的全部营养成分，是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物。
其中含有蛋白质、脂肪、水分、碳水化合物、维生素、矿物质、酶、多种微量成分等。
乳的生产：乳用家畜种类：奶牛（中国荷斯坦牛，原称黑白花牛）中国黑白花牛，1992年更名为“中国荷斯坦牛”，是我国奶牛的主要品种，分布全国各地。
中国荷斯坦牛是从国外引进的荷兰牛在我国不断驯化和培育，或与我国黄牛进行杂交并经长期选充而逐渐形成。
平均年产乳量6000－7000kg。
一个泌乳期305（产犊期365天，其中305天为泌乳期，60天为干乳期）天产乳量达10000公斤以上的奶牛很多。
水牛：主要分布在亚洲，印度。
适合于水田作业。
脂肪、非脂固形物、干物质和总能量均高于奶牛。
摩拉水牛：原产印度。
我国1957年引进。
在多个省份分布较广。
西藏高山牦牛：含有丰富的脂肪和蛋白质奶山羊：泌乳期为300天，一个泌乳期产乳量600－1200kg，个别可达3000kg，脂肪在3.5-4%，影响产乳性能的因素：影响乳牛产乳性能的因素很多，在一般情况下，主要有以下因素：品种、个体、年龄（胎次）、泌乳期、挤乳技术以及饲养与营养、季节、疾病等。
1、种类（奶牛、水牛牦牛等不同）2、品种：品种是经过人类长期选择培育而形成，在产乳性能方面品种之间3、个体同一品种的不同个体，由于个体间遗传因素的不同，即使在同样环境条件下，产乳量及其乳的成分、性质也有很大差异，甚至高于品种间差异。
例如，乳脂率变动范围，黑白花奶牛为2.6%～6％，娟栅牛为3.3%～8.4%；而产乳量变动则更大，由2 000kg～12 000kg。
4、年龄与胎次产乳量随有机体生长发育的进程而逐渐增加，以后随有机体的逐渐衰老而下降。
一般第7胎次时达到高峰，而含脂率和非脂乳固体在初产期最高。
年龄对产乳性能的影响不是遗传因素，而是生理因素。
乳与乳制品卫生标准
乳制品是人们日常饮食中不可或缺的一部分，而乳制品的卫生安全直接关系到
人们的健康。
因此，制定和执行严格的乳与乳制品卫生标准显得尤为重要。
首先，乳制品的生产环节需要严格控制。
在奶牛场，对奶牛的饲养环境和饲料
质量进行严格管理，确保奶牛身体健康，生产的牛奶符合卫生标准。
在乳品加工厂，要严格执行卫生操作规程，保证生产设备和生产场所的清洁卫生，防止交叉污染。
其次，乳制品的储存和运输过程也需要符合严格的卫生标准。
在乳制品储存环节，要确保储存温度和湿度适宜，避免细菌滋生。
在运输过程中，要加强包装卫生管理，防止外界污染物进入乳制品。
此外，乳制品的销售环节也是关键。
在超市和商店销售的乳制品，要求商家保
持销售场所的卫生，避免乳制品受到二次污染。
同时，消费者在购买乳制品时，要注意查看产品包装上的生产日期和保质期，避免购买过期或变质的产品。
针对以上问题，制定和执行严格的乳与乳制品卫生标准显得尤为重要。
只有确
保乳制品生产、储存、运输和销售的每一个环节都符合卫生标准，才能保证消费者饮用乳制品时的健康安全。
总的来说，乳与乳制品卫生标准的制定和执行对于保障消费者健康至关重要。
只有严格控制生产、储存、运输和销售环节的卫生标准，才能确保乳制品的质量安全。
希望相关部门和企业能够高度重视乳与乳制品卫生标准，加强监管和执行力度，为消费者提供更加安全放心的乳制品。
乳与乳制品工艺学
乳品制作有着悠久的历史，直到现在，乳品在人类日常饮食中依然具有举足轻
重的地位。
随着科学技术的发展，乳制品工艺学研究也在不断深入。
乳制品工艺学是一门涉及发酵、提纯、加工、包装和运输等多个乳品制作环节
的综合性学科，多借助发酵技术实现乳品制作。
发酵技术分为物理发酵和生物发酵，物理发酵可以起到加热消毒的作用，加快乳品的发酵过程，而生物发酵是利用微生物以乳制品原料为营养源，来进行发酵转化和产物的产生，常见的生物发酵乳品有酸奶、乳酸饮料等。
除了发酵技术外，乳制品还需要经过提纯、加工包装和运输这几个环节以完成
最终的生产，而对于每一个环节来说，乳制品工艺学也同样秉承着微观分析、综合整合和系统研究原则，不断深入挖掘各种技术，为乳品制作提供更广阔的空间。
总之，乳制品工艺学是一门非常有意义、发展潜力巨大的行业资料，其目的在
于掌握准确的工艺制备乳品的技术，以保障其质量有效性，为大众提供更加安全健康的乳制品。
乳与乳制品常乳：定义：指奶牛产犊7d后至干奶期来到之前的乳。
特点：成分与性质正常，是乳制品生产的原料。
异常乳：奶牛在泌乳期中，因生理、病理的原因以及其他因素的影响，造成牛乳成分和性质与常乳相异的称为异常乳。
异常乳分类：生理异常乳（初乳、末乳、营养不良乳）、化学性异常乳、微生物异常乳。
初乳：定义：母牛产犊后3天的乳汁，称之为牛初乳。
特点：呈黄色或红褐色，有异常的气味和苦味，粘度大，乳固体含量较高，脂肪和蛋白质特别是乳清蛋白含量多，乳糖含量少，灰分含量多。
不用作乳品大量生产的原料乳，可作特殊乳制品的加工原料。
末乳：定义：末乳是指奶牛干奶前2周所分泌的乳汁。
特点：其成分的含量除脂肪外，一般较常乳高，末乳苦而微咸。
不能作为加工原料。
乳的生成：A选择性吸收：一部分成分来自血液，大部分来自乳腺上皮细胞中利用动物血液携带的物质（球蛋白、酶、激素、维生素、无机盐和某些药物）B新物质合成：乳脂肪的形成、乳糖的形成、乳蛋白质的形成、无机成分的形成。
①乳脂肪的形成：一部分在乳腺组织中由葡萄糖合成，其余均由血液中的脂肪水解而成。
②乳糖的形成：乳腺细胞中生物合成产生。
最重要的前体是血液中葡萄糖。
③乳蛋白质的形成：一部分由血清蛋白质移行而来，大部分则为乳腺上皮细胞从血清吸收的氨基酸和由葡萄糖转化的氨基酸合成而来。
乳成分：⑴水分（87%～89%）：自由水(主要)、结合水(2%～3%)、膨胀水、结晶水⑵干物质（11%～13%）：将乳干燥到恒重时所得到的残余物。
P20换算？⑶乳中气体（5%～7%）：二氧化碳、氮气、氧气。
⑷乳脂肪（3%～5%）：乳脂质中乳脂肪占97%～99%⑸类脂质：磷脂(1%)，少量的甾醇、游离脂肪酸等⑹碳水化合物：牛乳中99.8%的碳水是乳糖，还有少量葡萄糖、果糖、半乳糖。
⑺乳蛋白质：包括酪蛋白、乳清蛋白以及少量的脂肪球膜蛋白，乳清蛋白中有对热不稳定的乳白蛋白和乳球蛋白，还有对热稳定的小分子蛋白质和胨。
⑻乳中酶类：分类：①水解酶：酯酶、蛋白酶、磷酸酶、淀粉酶、半乳糖酶、溶菌酶；②氧化还原酶：过氧化氢酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、醛缩酶；③还原酶：还原酶、氧化酶等⑼乳中维生素:几乎含有所有已知维生素，VB2尤其丰富，VD较少。
分为脂溶性维生素（A/D/E/K）和水溶性维生素（B1/B2/B6/B12/C）⑽乳中无机物和盐类：①无机物(0.3%～1.21%):Ca、K、Na、Mg、P、Cl、S②盐类：无机磷酸盐和有机柠檬盐，一部分以不溶性胶体状态分散于乳中，另一部分以蛋白质状态存在乳糖不适症：原因：乳糖在消化器官内经乳糖酶作用而水解后才能被吸收。
随着年龄的增长，人体消化道内缺乏乳糖酶，不能分解和吸收乳糖，饮用牛乳后出现呕吐、腹胀、腹泻等不适应症。
消除方法：①在乳品加工中利用乳糖酶，将乳中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；②利用乳酸菌将乳糖转化成乳酸，不仅可预防～，还可提高乳糖消化吸收率，改善制品口味。
乳的酸度1.吉尔涅尔度（ºT）：取10ml牛乳，用20ml蒸馏水稀释，加入0.5%的酚酞指示剂0.5ml，以0.1mol/L溶液滴定，将所消耗的NaOH毫升数乘以10，即为中和100ml牛乳所需的0.1mol/LNaOH毫升数，每毫升为1ºT，也称1度。
2.乳酸度（乳酸%）：用乳酸量表示的酸度。
牛乳自然酸度0.15%～0.18%。
0.1mol/LNaOH0.009 (%)=()(g)100⨯⨯⨯毫升数乳酸乳样毫升数比重供试牛乳重量乳的密度与比重与换算：①乳的比重（相对密度）:指乳在15℃时的重量与同容积水在15℃时的重量之比。
正常乳的比重以15℃为标准，平均为d＝1.032。
②乳的密度：指乳在20℃时的质量与同容积水在4℃时的质量之比。
正常乳的密度平均为D＝1.030。
我国乳品厂都采用这一标准。
③换算：同等温度下，乳的密度较比重小0.0019。
乳品生产过程中，在10-25℃内，温度每变化1℃，就以乳的密度相差0.002换算。
鲜乳在室温贮藏中微生物的变化（10-25℃）①抑菌期：在新鲜的乳液中，均含有许多抗菌性物质，它们能对乳中存在的微生物具有杀菌或抑菌作用。
因此，在一定时间内不会出现变质现象。
②乳链球菌期：鲜乳过了抑菌期后，抑菌物质减少或消失后，存在乳中的微生物即迅速繁殖，可明显看到细菌的繁殖占绝对优势。
酸度升高，产气，出现乳液凝块。
③乳酸杆菌期：当乳酸链球菌在乳液中繁殖，乳液的PH值下降至6左右时，乳酸杆菌的活动力逐渐增强。
出现大量凝乳块并有大量乳清析出。
④真菌期：酸度继续升高至PH值为3~3.5时，绝大多数微生物被抑制甚至死亡，仅酵母和霉菌尚能适应高酸性的环境,并能利用乳酸及其他一些有机酸。
pH上升接近中性⑤胨化菌期：经过上述几个阶段的微生物活动后，乳液中的乳糖含量以大量被消耗，残余量已很少，在乳中仅是蛋白质和脂肪尚有较多的量存在。
乳凝块被消化，乳液pH提高向碱性转化，并有腐败的臭味产生。
真空浓缩的优点：①可使乳的沸点降低，在低温下沸腾可避免成分损失；②真空浓缩热效率高而节能。
真空浓缩的原理：在21-8kPa减压条件下，采用蒸汽直接或间接法对牛乳进行加热，使其在低温条件下沸腾，乳中一部分水分气化并不断地排出。
需具备条件：①不断地供给热量②不断迅速地排除二次蒸汽③真空浓缩工艺参数控制均质:在强力的机械作用下（16.7～20.6 MPa）将乳中大的脂肪球破碎成小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中，这一过程称为均质。
均质原理:均质作用是由三个因素协调作用而产生的:①牛乳以高速度通过均质头中的窄缝对脂肪产生巨大的剪切力,使脂肪球变形、伸长和粉碎；②牛乳液体在间隙中加速的同时，静压能下降，可能降至脂肪的蒸汽压以下，这就产生了气穴现象，使脂肪产生非常强的爆破力；③当脂肪球以高是冲击均质环时会产生进一步的剪切力。
均质的作用：①降低乳脂肪的分离程度；②脂肪球膜的组成成分发生变化：均质后，酪蛋白含量增加，磷脂含量减少；③黏度的改进：均质后，其糙度会有所增加；④其他方面作用：脂肪与蛋白质的吸收性有所增加，均质可减少乳中重金属味及天然油脂味。
增加成品光泽。
液态乳：是指以健康奶牛所产的生鲜牛乳为原料，添加或不添加其他营养物质，经过净化、均质、杀菌等适当的加工处理后可供消费者直接饮用的一类液态乳制品。
超高温灭菌（UHT）乳：是指以生牛（羊）乳为原料，添加或不添加复原乳，在连续流动状态下，加热到至少132℃并保持很短时间的灭菌，再经无菌灌装等工序制成的液体产品。
复原乳：以脱脂乳粉、全脂乳粉、无水奶油为原料，根据所需原料乳的化学组成，用水来配置成标准原料乳。
再制乳：指的是将乳粉、奶油等乳产品加水还原，添加或不添加其他营养成分或物质，经加工制成的与鲜乳组成特性相似的液态乳制品。
延长货架期乳（ESL乳）：是在改善杀菌工艺和提高灌装设备卫生等级基础上，生产出介于普通巴氏杀菌乳和超高温杀菌乳之间的，在冷藏条件下货架期超过15d的液态乳制品。
中性含乳饮料又称风味含乳饮料，一般以原料乳或乳粉为主要原料，然后加入水、糖、稳定剂、香精和色素等，经热处理而制得。
液态乳加工工艺区别：①一般液态乳（热处理、均质顺序可调换）原料奶→预处理→冷却→贮藏→净乳、分离→标准化→均质→热处理→冷却→灌装②巴氏杀菌乳：（原料乳的预处理：净乳→冷却→贮存→标准化→均质）原料乳的验收→缓冲缸→净乳→标准化→均质→巴氏杀菌→灌装→冷藏③ESL乳：原料乳的验收、预处理、标准化、热处理、灌装以及贮藏销售等④超高温灭菌乳：原料乳→验收及预处理→超高温灭菌→无菌平衡贮槽→无菌灌装→灭菌乳酸乳发酵剂：是指生产发酵乳制品时所用的特定微生物培养物。
发酵剂的种类：①乳酸菌纯培养物②母发酵剂及中间发酵剂③生产发酵剂（菌种）：混合发酵剂、单一发酵剂和补充发酵剂发酵剂的制备⑴发酵：①培养基的热处理：培养基加热至90～95℃保持30～45min②冷却至接种温度：嗜温型发酵剂20-30℃；嗜热型发酵剂42-45℃③接种：接种菌确保发酵剂的质量稳定，接种量、培养温度和培养时间在所有阶段保持不变④培养：培养时间一般为3～20h。
⑵冷却：当发酵剂达到预定酸度时开始冷却。
发酵剂在接着的6h内使用时冷却至10-20℃即可。
贮存时间超过6h应冷却至5℃左右。
发酵剂活力测定：指构成发酵剂菌种的产酸能力。
①酸度测定法：在高压灭菌后的脱脂乳中加入3%的发酵剂，置于37-38℃的恒温箱中培养3.5h，取出。
加入两滴1%酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定，测定其乳酸度。
乳酸度达到0.8%以上表示活力良好。
②刃天青还原试验：于9ml脱脂乳中加入1ml发酵剂和1ml0.005%刃天青溶液，在36-37℃恒温箱中培养35min以上，如完全褪色则表示活力良好。
凝固型酸乳&搅拌型酸乳异同：①成品组织状态：凝固型酸乳：成品呈凝乳状态。
在发酵过程以及运送、冷却、贮藏过程中不得受剧烈震动。
搅拌型酸乳：发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成粘稠状组织状态。
产品有一定黏度，呈流动状态。
②生产工艺：搅拌型酸乳和凝固型酸乳的生产从原料乳的预处理到冷却及培养，工艺是一样的，可以共用生产线。
两者加工工艺的最大不同在于搅拌型酸乳是先经过发酵在进行搅拌后灌装，而凝固宁酸乳是先经灌装后再进行发酵原料乳→净化→标准化→均质（15-20MPa，55-65℃）→杀菌（90-95℃，5-10min）→冷却↗包装→发酵→冷却→凝固型酸乳至接种温度→接种发酵剂→发酵→搅拌→冷却→包装→搅拌型酸乳常见发酵剂菌种：①保加利亚乳杆菌；②嗜热链球菌；③双歧杆菌；④嗜酸乳杆菌；⑤干酪乳杆菌；加糖炼乳的缺陷及防止方法(一)变稠⑴细菌性变稠防止方法：①加强各生产工序的卫生管理，将设备彻底清洗、消毒，避免微生物污染②采用80℃、10~15min的杀菌方法；③保持一定的蔗糖浓度，防止甜炼乳中细菌生长，最适蔗糖比62.5~64%；④贮藏于10℃以下。
⑵理化性变稠：防止：①预热温度控制在110-120℃。
②浓缩最好采用双效以上的连续蒸发器。
③加入高渗的非电解质物质、提高蔗糖含量、改变加糖方法（越早越稠）。
④添加磷酸盐、柠檬酸盐或通过离子交换树脂减少钙镁离子含量。
⑤良好的产品能在10℃以下储存4个月。
⑥酸度稍高时可用碱中和。
⑦尽量避免脱脂炼乳。
(二)块状物质形成控制措施：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；③采用真空冷却结晶和真空封罐等技术措施，排除炼乳中气泡，营造不利于霉菌生长繁殖的环境；④储藏温度应保持在15℃以下并倒置储藏。
(三)胀罐⑴物理性胀罐防止：应在装罐和贮藏时控制适当的温度以避免此类现象的发生。
⑵化学性胀罐防止：使用符合标准的空罐，并注意控制乳的酸度。
⑶微生物性胀罐防止：①设计乳品车间时，设备管道的布置应紧凑，便于拆洗和消毒；②应加强各生产工序的就地清洗工作，尤其是浓缩罐与结晶缸的清洗，盛装的容器要严格消毒灭菌；③装罐要满，减少顶隙和气泡，创造不利于好气性微生物生长、增值的条件；④对环境消毒可采取紫外线与乳酸蒸熏相结合的方法。
