食品工艺学(一) 乳制品
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工艺学(一)
乳:乳是哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。
⏹按来源分:牛乳、羊乳、马乳等;
⏹按乳的分泌时间分:初乳、常乳和末乳(老乳)三类;
⏹按加工性质分:常乳和异常乳两类。
常乳:雌性哺乳动物产后7d至干乳期前所分泌的乳汁称为常乳。
异常乳:当乳牛受到饲养管理、疾病、气温及其它各种因素的影响时,乳的成分和性质往往发生变化,这时与常乳的性质有所不同,也不适于加工优质的产品,这种乳称为异常乳
牛乳分离后各部分的名称:
⏹牛乳可以用离心或静置等方法分离为富含脂肪的部分,即稀奶油,其余的为脱脂乳。
⏹稀奶油经搅拌使脂肪球聚结制得奶油,剩余的部分为酪乳。
⏹脱脂乳中的乳蛋白可以用超滤、透析或超速离心等方法加以分离,其中酪蛋白可在酸的
作用下或凝乳酶的作用下形成凝块,进而加工制得干酪或干酪素。
⏹除去酪蛋白后剩余的半透明黄绿色液体称为乳清,其中含有乳白蛋白和乳球蛋白,可以
加热分离,剩下的乳清滤液可用浓缩、结晶等方法制取乳糖等产品,用电渗析等方法脱除盐类。
乳中各成份的分散状态
由真溶液、高分子溶液、胶体悬浮液、乳浊液等体系构成。
真溶液:乳糖和部分可溶性盐类、水溶性维生素等呈分子或离子态分散在乳中,形成真溶液,起微粒直径小于或接近1nm。
胶体悬浮液:酪蛋白在乳中形成酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体胶粒,从其结构、性质及分散度来看,它处于一种过渡状态,一般列入胶体悬浮液的范畴。胶粒直径为30~
800nm,平均为100nm
乳浊液:如之方是以脂肪球的形式分散于乳中,形成乳浊液。脂肪球直径为100~10000nm。
此外,乳中含有的少量气体部分以分子态溶于乳中,部分经搅动后在乳中呈泡沫
状态。
高分子溶液:乳白蛋白及乳球蛋白呈大分子态分散于乳中,形成典型的高分子溶液,其微粒直径为15~50nm。
将牛乳或稀奶油进行低温冷藏,则最初是液态的脂肪球凝固成固体,即成为分散质为固态的悬浮液。用稀奶油制造奶油时,需将稀奶油在5~10℃左右进行成熟,使稀奶油中的脂肪球从乳浊态变成悬浮态。这在制造奶油时,是一项重要的操作过程。
消毒乳:是指以新鲜牛乳、稀奶油等为原料,经净化、杀菌、均质、冷却、包装后,直接供应消费者饮用的商品乳。
灭菌乳:分两类,一类为灭菌后无菌包装;另一类为把杀菌后的乳装入容器中,再在高压灭菌国内进行保持灭菌。
巴氏杀菌乳的加工工艺流程
•原料乳的验收→预处理→均质→杀菌→冷却→灌装→检验→冷藏。
异常乳的分类:生理异常乳(包括初乳、末乳和营养不良乳),化学异常乳(包括酒精阳性乳,低成分乳,混入异物乳,风味异常乳,微生物污染乳),病理异常乳(乳房炎乳及其它病牛乳)生理异常乳
营养不良乳:饲料不足、营养不良的乳牛所产的乳对皱胃酶几乎不凝固,此乳不能做干酪
初乳:雌性哺乳动物产后7d内所分泌的乳汁。
末乳:哺乳动物泌乳期结束前1周所分泌的乳汁。
化学异常乳
酒精阳性乳:一般用68%或70%的酒精与等量乳混合,混合后凡出现凝块的都称为酒精阳性乳。(包括:(1)高酸度酒精阳性乳(>24),(2)低酸度酒精阳性乳(<16),(3)冻结乳:鲜乳产生冻结现象,导致乳中一部分酪蛋白变性。)
低成分乳:是指乳的总干物质不足11%,乳脂率低于2.7%的原料乳。
微生物污染乳(包括:(1)酸败乳:乳酸菌、丙酸菌、大肠菌、小球菌等,导致牛乳酸度增加,稳定性降低。(2)黏质乳:嗜冷、明串珠菌属等,导致牛乳黏质化、蛋白质分解;(3)着色乳:嗜冷菌、球菌类、红色酵母引起乳色泽变黄、赤变、蓝变;(4)异常凝固分解乳:蛋白质分解菌、脂肪分解菌、嗜冷菌、芽孢杆菌引起,导致乳胨化、碱化和脂肪分解臭及苦味产生;(5)细菌性异常风味乳:蛋白质分解菌、脂肪分解菌、嗜冷菌、大肠菌引起,导致乳产生异臭、异味;(6)噬菌体污染乳:由噬菌体引起,主要是乳酸菌噬菌体,常导致乳中菌体溶解、细菌数减少)
混入异物乳:是指在乳中混入原来不存在的物质的乳。(包括:(1)偶然混入异物:主要来源于外界的污染;(2)人为混入异物:主要包括水、中和剂、防腐剂及其它成分如异种脂肪、异种但白等。(3)经牛体进入的异物:如激素、抗生素、放射性物质、农药等。)
风味异常乳:包括(1)生理异味乳:脂肪不完全代谢,使牛乳中的酮体类物质过多增加而引起的乳牛味;(2)脂肪分解味:乳脂肪被脂酶水解,导致游离脂肪酸的低级挥发性脂肪酸增多,而产生的脂肪分解味;(3)氧化味:乳脂肪氧化而产生的氧化味;(4)日光味:牛乳在阳光下照射导致乳清蛋白受阳光照射而产生乳蛋白质-维生素B2的复合体;(5)蒸煮味:主要是乳清蛋白中的β-乳球蛋白,因加热而产生-SH,致使牛乳产生蒸煮味。(6)苦味:乳长时间冷藏时,往往产生苦味。因为低温菌或某种酵母使牛乳产生脂肽化合物,或者解脂酶使牛乳产生游离脂肪酸而形成。(7)酸败味:主要由于牛乳发酵过程或受非纯正的产酸菌所污染导致牛乳、稀奶油、奶油、冰淇淋以及发酵乳等产生较浓烈的酸败味。
病理异常乳
乳房炎乳:由于外伤或者细菌感染,使乳房发生炎症,这时乳房所分泌的乳,其成分和性质都发生变化,使乳糖含量降低,氯含量增加及球蛋白含量升高,酪蛋白含量下降,并且细菌(上皮细胞)数量多,以致无脂干物质含量较常乳少。
其他病牛乳:由患口蹄疫、布氏杆菌病等的乳牛所产生的乳也为病牛乳,乳的质量变化大致与乳房炎乳相类似。若乳牛患酮体过剩、肝机能障碍、繁殖障碍等,易分泌酒精阳性乳。
酸乳工艺流程如下:
1.生产酸乳的原料乳必须是高质量的,要求酸度在18ºT以下,杂菌数不高于50万CFUmL-1,
总干物质含量不得低于11.5%。不得使用病畜乳如乳房炎乳和残留抗菌素、杀菌剂、防腐剂的牛乳。
2.均质
原料配合后进行均质处理。均质处理可使原料充分混匀,有利于提高酸乳的稳定性和稠度,并使酸乳质地细腻,口感良好。
均质所采用的压力以20-25 MPa为好。
3.热处理(杀菌)
目的:杀灭原料乳中的杂菌,确保乳酸菌的正常生长和繁殖;钝化原料乳中对发酵菌有抑制作用的天然抑制物;热处理使牛乳中的乳清蛋白变性,以达到改善组织状态,提高粘稠度和防止成品乳清析出的目的。
原料奶经过90~95℃(可杀死噬菌体)并保持5min的热处理效果最好。
4.接种
热处理后的乳要马上降温到发酵剂菌种最适生长温度。
接种量要根据菌种活力、发酵方法、生产时间的安排和混合菌种配比的不同而定。
5.发酵
达到凝固状态时即可终止发酵。一般发酵终点可依据如下条件来判断:
①滴定酸度达到80ºT以上;
②pH值低于4.6;
③表面有少量水痕;
④倾斜酸奶瓶或杯,奶变粘稠。
发酵应注意避免震动,否则会影响组织状态;发酵温度应恒定,避免忽高忽低;发酵室内温度上下均匀;掌握好发酵时间,防止酸度不够或过度以及乳清析出。
6. 冷却
发酵好的凝固酸乳,应立即移入0~4℃的冷库中,迅速抑制乳酸菌的生长,以免继续发酵而造成酸度升高。