维普资讯 http://www.cqvip.com 食）品加工 乳品加工手册 第一章 第二章 牛乳的生产 乳品化学 流变学 乳 口 口口 化学 乳中主要成份是水、乳脂肪、乳蛋白质、乳糖和矿物质（无机盐类）， 及其它微量成份，如：色素、酶类、维生素和磷脂（具有与脂肪相似性 质的物质），以及气体。 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章 微生物 牛奶的运输和储存 乳品加工的工艺设施 设计一条生产线 巴氏消毒乳产品 长期保存鲜奶 发酵剂制作 发酵乳制品 乳中除去水和气体之外的物质称为干物质（ＤＳ）或乳的总固形物含 量。乳中包括８７％的水和ｌ３％干物质，这些干物质或悬浮或溶解于水中， 取决于这些物质在水相中的不同分散系统。 表２．１ 乳的理化状态 平均值（％） 水包油羹乳状液 胶体溶液 真溶液 水份 脂肪 蛋白质 乳糖 矿物质 一８７ ０ ４ ０ ３ ５ ４ ７ ０ ８ Ｘ Ｘ 奶油和涂布乳制品 无水乳脂（ＡＭＦ）（奶油脂肪） 干酪 乳清加工 Ｘ Ｘ 、第十六章 第十七章 第十八章 第十九章 第二十章 炼乳 奶粉 再制乳 乳的成份 乳中各种主要成份的含量因乳牛的品种不同、或相同品种不同个体 之间差异，其差别很大。因此只能列出几种变量范围，如表２．２。 除了总固形物之外，术语非脂乳固体（ＳＮＦ）常用于描述乳的成分， 冰淇淋 干酪素 ＳＮＦ是指除脂肪之外的总固形物含量。ＳＮＦ的平均含量为ｌ３．０—３．９＝９．１％， 常乳的ＰＨ值通常在６．５—６．７之间，平均为６．６，相应的测定温度为２５＂Ｃ。 表２．２ 乳中各种成分的含量 第二十一章 乳品设备的清洗 第二十二章 乳品厂废水 变化范围（％） ３５ ５ ３９ ５ １０ ５—４ ５ ２ ５＂６ ０ 平均值（％） ８７５ ．１３ ０ ３９ ．利乐公司于２００２年公司成立５０周年 ２ ５ ０ ３ ６ ５ ５ ０ ６ ０ ９ ３ ４ ４．８ ０ ８ 之际推出新版的《乳品加工手册》。该公司 积几十年乳品加工经验出版的这一手册， 内容涵盖了乳品及相关产品的生产和加工 的全过程管理。我们完全可以把它看作是 一１、乳脂肪 乳和稀奶油都是水包油型的乳浊液：－％ｌＩＢ肪是以小球或小液滴状分 散在乳浆中。其球径从０．１～２０ ｍ（１ ｍ＝０．Ｏ０１ｍｍ），平均球径３～４ ｍ每毫升牛乳中大约有ｌ５０亿个脂肪球。 本教科书，对指导和推动乳品企业的生 产及管理起到积极地促进作用。 本刊自２００２年第１ ０期起陆续摘登其 乳脂肪组成包括：三酸甘油酯（主要组份）、甘油酸二酯、单酸甘油 酯、脂肪酸、固醇、胡萝 素（脂肪中的黄色物质）、维生素（Ａ、Ｄ、Ｅ、 Ｋ）和其余一些痕量物质。 球膜组成包括：磷脂、脂蛋白、脑苷类、蛋白质、核酸、酶、痕量 中的重点内容进行连载，在此，我们也感 谢利乐中国有限公司对中国乳品事业的大 力支持。 维普资讯 http://www.cqvip.com 成溶液时，易于以许多 最重要的是过氧化物酶，过氧化氢 形式从乳中沉淀出来； 而脂肪球膜蛋白正如 酶，磷酸酶和脂解酶。 世钣化物的：过氧化物酶能够把 其名，是附着干脂肪球 过氧化氢中的氧原子转移到其它易被 表面的蛋白质，只有一 氧化的物质上去。将乳８０℃加热并保 些机械处理，如搅打稀 温数秒钟，该酶即可失活。利用此性 奶油时才会被剥离下 质，根据乳中是否存在过氧化物酶可 来。 以判断巴氏杀菌温度是否到８０℃以 上。这一实验称为斯托奇过氧化物酶 ３、牛乳中的酶 的一类蛋白质。它们有 酶是由生物产生 试验。 过瓴『艺 晌：过氧化氢酶可将过 元素（金属）和结合水。应注意的是 能力激发化学反应的历程和速度，由 量的过氧化氢分解为水和游离氧。通 脂肪球膜的组成和厚度都不是不变 于酶本身在反应中并未被消耗，因此 过测定乳中酶释放出的氧总量，可以 的，因为球膜的成份总是与周围乳浆 有时也称之为生物催化剂。物质不断进行交换。 估计乳中过氧化氢酶的含量，从而判 酶的作用特殊，每一种酶只对一 定牛乳是否来自缝康乳牛的乳房。当 种反应起催化作用。 ２、乳中的蛋白质 蛋白质是食物中的基础组份，我 乳牛乳房患病时，其乳中过氧化氢酶 影响酶反应的两个重要因素是温 含量就高，而健康乳牛乳房挤出的鲜 们食入的蛋白质经肝脏和消化系统的 度和ＰＨ值。一般来说，温度在２５— 乳中仅含微量的过氧化氢酶。然而有 作用，被分解为较简单的化合物，这 ５０￣Ｃ范围内酶的活性最强，超出最适 很多种细菌可以产生过氧化氢酶。在 些化合物再被送到身体的细胞，成为 温度范围则活力降低。大约在５０—１２０ ７５℃下加热６０秒即可破坏过氧化氢 构成细胞蛋白质的物质。发生在活的 ℃所有的酶停止反应，此时酶差不多 酶。 有机体中的大多数化学反应都是由活 完全失活。各类酶的失活温度不同，性蛋白质一酶来控制的。 磷酸晌：检查牛乳是否存在有磷 这一点已被广泛的利用在确定巴氏杀 酸酶，可用添加磷酸酯和一种游离醇 表２．３ 乳中蛋白质的浓度 乳中含有几百种蛋白质，多数含 菌的程度方面。酶 量较少，根据蛋白质的化学或物理性 也具有其最适ＰＨ 质和其生理功效可有各种不同的分类 值范围，有些在酸 方式。古老的方式是将其分为：酪蛋 性溶液中作用最 白、乳白蛋白和乳球蛋白。表２．３所 好，而某些则喜欢 示为按现代分类系统分类的蛋白质的 碱性条件。酪蛋白 ｏ【ｓｌ－－；ｃ【乳中蛋白质 占蛋白质。 浓度（ｇ／ｋｇ） 总量的百分数ｌ ） ＾旱 １Ｏ Ｏ ２ ６ １０．１ ３ ３ ２６ ０ １ ２ ３ ２ 酪蛋白・ ６。 ８．０ ３０。８ １０．Ｉ ７９．５ ３．７ ９，８＿ 节略名单。为简便起见，不包括那些 微量蛋白质。 乳中的酶来 ｓ２－酪蛋白・ Ｂ一酪蛋白・・ ｜ 源于母牛乳房，或 ｝ｋ一酪蛋白 ：酪蛋白总量 乳清蛋白常用干代表乳浆蛋白 来源干微生物代 ｝乳清蛋白质 质，但这一名称应专用于干酪加工过 谢产物。前者是乳 ｏ【一乳白蛋白 Ｂ一乳球蛋白 程中产生的乳清中的乳蛋白质。除了 的正常成份，称为 乳浆蛋白，乳清蛋白还包括酪蛋白碎 原生酶；后者称为 片。在乳清中，一些乳浆蛋白的浓度 细菌酶，酶的种类 低干其在乳中的浓度。这是因为在干 及含量随细菌性 酪制做过程中，巴氏杀菌处理导致蛋 质及含量多少而 血清白蛋白 免疫蛋白 ０ ４ ０ ７ １。２— ２ １＿ 其它（包括月示 胨） ０ ８ ２．４ 乳洁蛋白质总塞 ６ ３ ０ ４ ３２ ７ ’‘一ｌｇ．３－一 ’一一 一… １．２ 脂肪球膜蛋白 白质热变性的结果。在乳中的蛋白质 不同，乳中有几种 蛋白质总量 … 可因其特性上和存在形式的最大差别 酶被用于控制和 分为三大类，酪蛋白在乳浆蛋白仍形 检验乳质量，其中 ・）今后 为 ＿酶蛋白 ・・）包括ｖ一酪蛋白 资料来源：ｗａ－ｌｓｔ ＆Ｊｅｍｉｓ 维普资讯 http://www.cqvip.com ．一 品加工 反应颜色改变的试剂的方法加以检 如果将牛乳 验。假如颜色变化，则证明牛乳中含 长时间高温加热， 有磷酸酶。常规的巴氏杀菌（７２￣Ｃ，保 牛乳将变成棕褐色 温ｌ５～２０秒）可破坏磷酸酶，因此试 并产生一种焦糖 验可用来检测巴氏杀菌温度是否确实 味，这种作用称作 达到。通常，乳品厂把上述试验做为 焦糖化，是乳糖和 常规检验，被称作Ｓｃｈａｒｅｒ磷酸酶试 蛋白质之间发生了 验。 被称作美拉德反应 乳糖是水溶 磷酸酶试验应在热处理之后立即 的化学反应。 进行，如果不能立即进行，则牛乳需 ≤ 冷却到５℃以下，并在试验之前一直 性的，在乳中以分 保持此温度。这一试验应和杀菌在同 子形式存在。在干 一天内进行，否则磷酸酶会重新活 酪生产中，大部分 化，即被钝化的酶恢复了活性，从而 的乳糖溶解在乳清 使该试验反应呈阳性。稀奶油在这一 中，蒸发乳清可使乳糖浓度进一步增 中气体含量５—６％，在运输过程中气 问题上尤其敏感。 丙三醇和游离脂肪酸。乳和乳制品存 在的过量的游离脂肪酸使制品带有脂 加。乳糖没有其它糖类甜，其甜度比 体含量数值高达容积量ｌ０％，其中大 《 解晌：脂解酶能把脂肪分解为 蔗糖低３０倍。 部分是ＣＯ Ｎ，和Ｏ，，这些气体以如 下三种形式存在于乳中。 二、牛乳中的维生素 牛乳中含有很多种维生素，其中 为人所周知的有Ａ、Ｂ 、Ｂ，和Ｄ，维 ｌ、溶解在牛乳中。 ２、与牛乳键合且无法分离出来。 肪分解的臆败味。虽然在某些乳中脂 解酶活性可能很强，但多数情况下脂 解酶活性十分微弱。乳中脂解酶的数 量随着泌乳周期趋于结束而增加。通 过高温短时巴氏杀菌，该酶在很大程 度上被钝化，然而要使其全部失活则 生素Ａ和Ｄ溶于脂肪或脂类溶剂中， 其余为水溶性。 ３、以分散相分散在牛乳中。 在牛乳的加工中，分散的和溶解 的气体是一个严重问题，如果气体含 量过高，将导致乳焦糊在加热器表面 三、牛乳中的无机盐 牛乳中含有许多种无机盐，其总 上。需较高的温度。许多微生物能产生脂 量不超过１％。无机盐或溶解于乳浆 解酶，该酶能引起严重后果，因为这 中，或存在于酪蛋白化合物中，最重 类酶非常耐热。 ４，乳糖 类，属碳水化合物类。 表２，２所示乳中乳糖含量介于３． 要的盐类有钙、钠、钾和镁盐，它们 五、牛乳及其成分变化 １、贮存过程中的变化 分别以磷酸盐、氯化物、柠檬酸盐和 中，钾盐和钙盐是最丰富的，但牛乳 中所含盐类是稳定，泌乳末期和乳牛 在贮存期间，牛乳中的脂肪和乳 蛋白质会发生化学变化，这些变化通 乳糖是仅在乳中发现的一种糖 酪蛋白酸盐的形式存在。在普通牛乳 常包括两种：氧化和脂解。这两种反 应的产物能产生异味，主要是出现在 乳和奶油中。 （１）脂肪的氯化 牛乳的脂肪氧化导致一种“金属 味道”，而在奶油中则导致一种油腻。 氧化作用发生在不饱和脂肪酸的双键 ６％一５，５％，乳糖被乳酸菌作用会有 患乳房炎时，乳中的ＮａＣＩ增加，并使 所变化。这些细菌含有被称为乳糖酶 乳带有一种成味，此时其它盐类相对 的一种酶类，乳糖酶作用于乳糖，将 减少。 乳糖分解为葡萄糖和半乳糖。乳酸菌 产生的其它酶类又与葡萄糖和半乳糖 反应，通过复杂的中间反应把它们转 化为乳酸为主的物质，各种酶在这些 反应中依序作用，这是当牛乳在变酸 四、牛乳中的其它成分 牛乳中也常含有体细胞（白血球 上，卵磷脂最为敏感，乳及乳制品中 或白细胞），来自健康牛体的牛乳，体 的铁盐和铜盐及溶解氧都会加速产生 细胞含量一般应低于２０００００个／毫 “金属味道”的过程，光照亦会如此，升，但体细胞数达到４０００００个／毫升 特别是阳光直接照射或者是荧光管的 也可接受。 光线。 过程中的情况，即乳糖发酵为乳酸。 乳中其它的微生物则产生其它分解产 物。 牛乳中还含有气体，刚挤出的乳 牛乳中微生物的作用可以抵消部 维普资讯 http://www.cqvip.com 分氧化作用，８０℃以上的巴氏杀菌和 间和温度可以互相平衡，瞬间高温加 清蛋白特别是占乳清蛋白总量５０％的 添加抗氧化剂（还原剂）如ＤＧＡ（十 热与低温长时间加热可以具有相同的 化作用，ＤＧＡ的最大使用剂量为 度与时间的配合。 ０．００００５％。象乳酸菌这样的微生物能 （１）乳脂肪 ｐ一乳球蛋白，其热敏性较强，当在 度下保持５分钟则几乎全部变性。 （３）酶类 二烷基镓酸盐）也可以部分抵消氧 效果。因此在热处理时必须考虑到温 ６５℃加热时，就开始变性，在９０℃温 够消耗０，，具有还原作用。在低温条 牛乳经过７０—８０℃、保温ｌ５秒的 牛乳中的酶类可以因加热而被钝 件下，这些微生物消耗０，的能力下 热处理后，脂肪结团现象在７４Ｅｒ时已 化，根据酶的种类，其各自钝化温度 降，故而易使乳制品氧化而带有异 很明显，其原因有很多种说法，但事 不同。有些细菌，其中假单胞菌亚种 味。在低温下０，的溶解度也较高，牛 实似乎是释放出的自由脂肪球在碰撞 经常被做为能导致鲜奶和加热后的牛 乳在高温巴氏杀菌下受热生成一ＳＨ。 时形成黏结团块，均质可以避免这一 乳在低温贮存时能够引起乳变质的菌 冬季发生的金属氧化味比夏季更 现象。 群的例证来说明，这些菌多是能够产 普遍，原因是环境温度较低，另一部 当乳加热到１０５－ｌ３５℃，无论是 生耐热的蛋白分解或脂类分解酶，而 分原因是乳牛的饲料差别产生的。夏 均质乳还是非均质乳，含脂３０％的稀 这些酶的活性通过巴氏杀菌和超高温 季饲料中Ｖ 和Ｖ 含量丰富，这些维 奶油，都有游离脂肪从脂肪球逸出， 处理后，仅有很小部分被抑制。 生素增加了牛乳中还原物质的数量。 子，脂肪酸还会进一步分解为醛、酮， 乳脂肪制品中的脂肪胯败味。 人们确信其原因是脂肪球失去稳定 （４）乳糖 脂肪酸从膜 假如牛乳被光照或含有重金属离 性，导致游离 这些物质会给乳制品带来异味，如在 中逸出，这些 游离的脂肪 在脂肪球的 （２）蛋白质氧化 当光照牛乳时，蛋氨酸在维生素 相互碰撞过 Ｂ，和维生素Ｃ的共同参与下，转化生 程中，能起到 成为甲巯基丙醛，一种被称为“日晒 黏合剂的作 味”的主要原因归结为３一巯基甲基丙 用，从而产生 醛的浓度。 较稳定的脂 牛乳经 尽管牛乳中蛋氨酸含量不是很 肪球簇。 多，但作为乳蛋白质的组份之一，蛋 味。 氨酸的分解势必导致可察觉出的异 过１３５℃以上 的加热，蛋白 质沉淀在脂肪球表面上，形成一种网 牛乳中的乳糖比在干燥状态下的 （３）脂类分解 脂肪分解为丙三醇和游离脂肪酸 状结构，使得脂肪球增密，渗透性降 乳糖更易发生变化。ｌ００℃以上加热 被称为脂类分解，脂类分解产生一种 低。因此，对含脂率较高的乳制品进 时，乳糖与蛋白质发生反应，导致生 脂肪臆败的滋味，这是由于在乳中出 行超高温处理时，要求均质操作设在 成棕色。这一系列的反应起因于氨基 现的低分子的游离脂肪酸（丁酸和己 灭菌之后。 酸）而引起的。脂类分解是因脂解酶 （２）乳蛋白质 的作用而引起的，特别是在高温贮存 时这种作用更会加速。 酸的氨基与乳糖的羰基之间的反应， 被称为美拉德反应或褐变，其结果是 表２．４牛乳渗透压 牛乳中的主要 蛋白质是酪蛋白， ２、热处理对牛乳的影响 在正常ＰＨ值、无 成份 乳糖 分子质量 含量 渗透压 冰 潜低 占渗透压百分比 。牛乳在乳品厂进行热处理可以消 机盐及蛋白质含量 ｆ ，） （ａｌｍ） （℃） （％） ３４２ ４．７ ３．０３ ｌ １ ３３ ２．４２ ６ ７８ ０．２８ ０．１１ ０ ２０ ０５６ ４６ ９ ３５ １００ 灭任何可能存在的致病菌。热处理也 的条件下，通常不 ：氯化钠 ５８ ５ 会引起牛乳在成份上的变化，加热温 会因加热而变性。 其余盐类 度越高，变化越大。在一定限度内，时 另一方面，乳 总值 维普资讯 http://www.cqvip.com
