乳制品加工fria.docx
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1、第四节乳乳制品一、基础础部分(一)牛牛乳的成成分及营营养价值值1概述述牛乳是母母牛分娩娩后,为为给犊牛牛提供生生长所需需营养,而而从其乳乳腺分泌泌出来的的物质,它它含有幼幼小机体体所需的的全部营营养成分分,是哺哺乳动物物降生后后最易消消化吸收收的完全全食物。牛牛乳的成成分主要要包括:水、脂脂肪、蛋蛋白质、乳乳糖及灰灰分等。正常的牛牛乳中各各种成分分的组成成大体上上是稳定定的,但但受乳牛牛的品种种、个体体差异、泌泌乳期、年年龄、饲饲料、季季节、气气温、挤挤奶状况况及健康康状况等等因素影影响而有有所不同同,其中中变化最最大的是是脂肪,其其次是蛋蛋白质,乳乳糖和灰灰分含量量相对比比较稳定定。牛乳的成
2、成分:牛乳加工工后各组组分的名名称:2乳脂脂肪乳脂肪约约有999%的成成分是由由一个分分子的甘甘油和三三个分子子脂肪酸酸所组成成的甘油油三酸酯酯,乳脂脂肪的脂脂肪酸组组成随季季节的变变化会有有较大的的变动,尤尤其是饲饲料,牛牛乳脂肪肪酸中大大约600700%是饱饱和脂肪肪酸(主主要是软软脂酸、硬硬脂酸和和豆酸),2530%是不饱和脂肪酸(主要是油酸),还有大约4%是多不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)。乳脂肪的的特点:存在一一些短链链脂肪酸酸(4、6、8、10个碳碳原子),这这在其他他脂肪中中是很少少见的,丁丁酸(在在其他一一般脂肪肪中不存存在)在在乳脂肪肪的脂肪肪酸中却却占4%。短链脂肪肪酸的重
3、重要性:首先,它它们具有有某些显显著的特特征气味味,而这这些气味味对于形形成某些些乳制品品,尤其其是干酪酪的风味味和气味味是非常常重要的的;其次次,乳脂脂肪中含含有相对对丰富的的短链脂脂肪酸,易易消化,也也可用来来鉴别用用其他脂脂肪掺假假问题。物理形式式:牛乳乳是以脂脂肪球分分散在包包含非脂脂乳固体体的水相相中形成成稳定的的乳浊液液形式存存在的,脂脂肪几乎乎都是以以小脂肪肪球的形形式存在在,脂肪肪球表面面被脂肪肪球膜的的蛋白和和磷脂包包裹着。脂脂肪球的的直径在在0.11200m范范围。在在重力作作用下,因因为乳脂脂肪和水水相之间间密度的的不同,造造成脂肪肪球的大大量上浮浮,形成成稀奶油油。脂肪
4、氧化化:乳脂脂肪与空空气中的的氧、光光线、金金属铜等等接触时时,将发发生氧化化作用,从从而产生生所谓的的脂肪氧氧化臭。乳乳脂肪的的氧化发发生在不不饱和脂脂肪酸的的双键位位,产生生一种令令人不愉愉快的气气味。因因为乳制制品一般般不允许许使用抗抗氧化剂剂,因此此必须将将加工的的乳脂产产品,如如奶油和和无水乳乳脂的氧氧化降低低到最小小程度。乳乳中存在在的细菌菌,以及及将牛乳乳加热至至80以上,都都有抗氧氧化作用用,后者者导致少少量硫氢氢基合化化物的形形成。非脂乳固固体在牛乳的的总固形形物中,除除脂肪外外,其余余统称为为非脂乳乳固体,即即总固形形物和脂脂肪含量量之间的的差值,非非脂乳固固体包括括乳中的
5、的蛋白质质、乳糖糖、无机机盐、维维生素和和微量含含氮化合合物。3乳蛋蛋白质乳蛋白质质主要分分为酪蛋蛋白和乳清蛋蛋白两大大类,两两者都是是非均一一蛋白,定定义:在在20时调节节脱脂乳乳的pHH至4.66时从牛牛乳中沉沉淀的蛋蛋白质称称为酪蛋蛋白;在在同样条条件下不不沉淀的的称为乳乳清蛋白白。牛乳所含含有的蛋蛋白总量量大约为为3.33%(总总氮6.338),其其中2.5%左左右是酪酪蛋白,0.6%是乳清蛋白,剩余的0.2%为一些含氮化合物,属于非蛋白氮(如氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及膘呤碱等及少量含氮维生素中的维生素态氮)。酪蛋白:酪蛋白白是一类类磷酸蛋蛋白,占占牛乳真真蛋白的的80%左右,
6、它它主要以以五种形形式存在在:S1、S2、-、-和-酪蛋白白。牛乳乳中大量量的酪蛋蛋白是以以酪蛋白白胶束的的形式存存在的,酪酪蛋白胶胶束是直直径在1103300m的几几千个酪酪蛋白分分子的聚聚集体。在在酪蛋白白胶束中中存在一一些无机机盐,其其中最重重要的是是钙,没没有钙,胶胶束就会会解体。酪酪蛋白胶胶束中的的钙是以以钙离子子和胶体体磷酸钙钙(见无无机盐)的的形式存存在的到到目前为为止,酪酪蛋白胶胶束的详详细结构构还不清清楚,但但一般认认为它是是一个由由-和-酪蛋白白组成的的、表面面覆盖-酪蛋白白的球形形聚集体体。表1-11-3牛牛乳中主主要蛋白白质的分分类酪蛋白胶胶束对乳乳的加工工很重要要,因
7、为为它不稳稳定,对对pH值变变化非常常敏感,通通过酸化化和凝乳乳作用会会沉淀或或凝固。凝乳可分分为两个个阶段:酪蛋白酶酶副酪蛋蛋白+乳清月月示副酪蛋白白胶束凝凝胶乳清蛋白白:乳中中主要的的乳清蛋蛋白有-乳球蛋蛋白、-乳球蛋蛋白、血血清白蛋蛋白、免免疫球蛋蛋白和月月示胨。主主要的乳乳清蛋白白有一个个球状结结构,这这是因为为乳清蛋蛋白分子子中具有有相当数数量的二二硫化物物,乳清清蛋白不不会因为为酸化和和凝乳作作用而沉沉淀,但但加热至至65或65以上乳乳清蛋白白就会开开始变性性,除了了月示胨外外,其他他都变成成了不溶溶性的。4乳糖糖乳糖:是是由葡萄萄糖和半半乳糖结结合成的的双糖,它它仅存在在于乳中中
8、。乳糖糖最主要要的特性性概括如如下:(1)它它是一种种可降解解的糖类类,当乳乳受热时时会发生生美拉德德反应。(2)它它的甜度度只有蔗蔗糖的11/6。(3)它它的溶解解度不大大(大约约21gg/1000mll水),浓浓缩乳制制品中会会出现结结晶。(4)溶溶液中的的乳糖是是以-型与-型乳糖糖的平衡衡混合物物形式存存在的,当当温度超超过933.500时,过过饱和溶溶液中形形成-乳糖(无无水物)结结晶;而而低于993.550时,形形成-含水乳乳糖结晶晶。后者者存在于于乳糖以以结晶形形式存在在的乳制制品中,例例如干粉粉和甜炼炼乳。(5)乳乳糖经乳乳酸菌发发酵产生生乳酸。(6)乳乳糖可以以被半乳乳糖苷酶酶
9、水解为为单糖葡萄萄糖和半半乳糖图1-11-4乳乳糖的结结构式* 游离离苷羟基基5无机机盐类牛乳中含含有0.8%左左右的无无机盐,主主要以CCa、Mg、K、Na、Cl、PO4、碳酸酸氢盐和和柠檬酸酸盐的形形式存在在,同时时还有其其他一些些微量元元素的无无机盐存存在,如如Cu、Zn、Fe。牛牛乳中的的无机盐盐的含量量随着奶奶牛的品品种、泌泌乳期、季季节、饲饲料等种种种条件件而异。除了只以以溶液形形式存在在的氯化化物之外外,乳中中主要的的无机盐盐均以两两种形式式存在:可溶的的和胶体体的,可可溶性的的钾、钠钠和氯化化物主要要是以离离子形式式存在,钙钙、镁小小部分呈呈离子状状态,大大部分与与酪蛋白白、柠
10、檬檬酸、磷磷酸结合合呈胶体体状态,磷磷是磷蛋蛋白(酪酪蛋白)、磷磷脂及有有机磷酸酸脂的成成分。乳乳中900%以上上的钾和和钠是可可溶性的的,而钙钙和镁却却只有335%是是可溶性性的。6乳中中的维生生素牛乳中含含有几乎乎所有的的维生素素,特别别是VB2含量量很丰富富,但VVD的含量量不多。乳乳中维生生素有脂脂溶性维维生素(维维生素AA、D、E、K)和水水溶性维维生素(维维生素BB1、B2、B6、叶酸、BB12、C)两大大类。不不同的维维生素的的热稳定定性不同同,VC热敏感感性特强强,而VVB2、VA、VD等对热热稳定。泌泌乳期对对乳中维维生素含含量有直直接影响响,如初初乳中VVA及胡萝萝卜素含含
11、量多于于常乳中中的。7乳中中的酶酶的来源源:一是是来自乳乳腺,二二是来源源于微生生物的代代谢产物物。乳中中酶的种种类很多多,但与与乳制品品生产密密切相关关的主要要有水解解酶类及及氧化还还原酶类类。脂酶:膜膜脂酶和和乳浆脂脂酶,影影响较大大的是(乳乳浆)脂脂酶,它它除了来来自乳腺腺外,微微生物污污染也是是重要来来源。脂脂酶经880/200s可完完全钝化化。乳脂脂肪对脂脂酶的热热稳定性性有保护护作用。乳乳脂肪在在脂酶作作用下分分解产生生游离脂脂肪酸而而带来脂脂肪分解解臭,这这是乳制制品尤其其是奶油油常见的的一种缺缺陷。磷酸酶:碱性磷磷酸酶经经62.8/300minn或722/155s被钝钝化,以以
12、此可用用来检验验巴氏杀杀菌乳杀杀菌是否否彻底(磷磷酸酶试试验)。过氧化氢氢酶:主主要来自自白血球球的细胞胞成分,特特别是在在初乳和和乳房炎炎乳中。因因此可将将过氧化化氢酶试试验作为为检验乳乳房炎乳乳的手段段之一。钝钝化条件件:755/200minn。过氧化物物酶:主主要来自自白血球球的细胞胞成分,是是固有的的乳酶。钝钝化条件件:700/1550miin;775/255minn;800/2.5s。还原酶:上述酶酶类是乳乳中固有有的乳酶酶,而还还原酶则则是微生生物的代代谢产物物,因其其数量与与微生物物污染的的程度成成正比,在在微生物物检验中中常用来来判断乳乳的新鲜鲜程度。蛋白酶:耐热性性强,880
13、/100minn可钝化化,作用用的最适适pH88.0,能能使蛋白白凝固。8牛乳乳的营养养价值牛乳是一一种对人人类的营营养需求求极有价价值的物物质,它它能提供供较大量量的五大大营养素素:蛋白白质、脂脂肪、碳碳水化合合物、无无机盐和和维生素素。巴氏氏杀菌乳乳中营养养素的平平均分布布见表11-1-5。按照人类类所需的的营养,乳乳中最有有价值的的成分是是蛋白质质,乳蛋蛋白提供供的氨基基酸相当当平衡,在在评价食食物蛋白白质质量量时,酪酪蛋白通通常被作作为参照照蛋白质质来对照照。乳和和乳制品品提供的的蛋白质质占世界界蛋白消消费总量量的200%左右右。乳和乳制制品同时时也是钙钙的主要要膳食来来源,同同时也提
14、提供了大大量的维维生素AA、D及B族维生生素。表1-11-5巴巴氏杀菌菌乳提供供的营养养素(平平均值)营养素含量(每每升乳中中)蛋白质34.00g脂肪39.11g碳水化合合物49.44g钙1.2gg铁1.1mmgVA(相相当含量量的核黄黄素)417mmgVD0.300mgVB10.400mgVB21.6mmg烟酸9.3mmgVC10.44mg(二)牛牛乳的性性质1乳的的胶体分分散体系系图1-11-5牛牛乳的分分散体系系2乳的的物理化化学性质质乳的物理理性质是是鉴定原原料乳质质量的重重要依据据。乳的色泽泽与光学学性质:新鲜的的牛乳一一般呈乳乳白色或或淡黄色色。关于于牛乳、脱脱脂乳与与均质乳乳对光
15、的的不规则则反射,反反射光量量以均质质乳最多多,脱脂脂乳最少少,牛乳乳居中。乳的热学学性质冰点:牛牛乳冰点点的平均均值为-0.553 -00.555,平均均为-00.5442。作为为溶质的的乳糖与与盐类是是冰点下下降的主主要因素素。在牛牛乳中掺掺水,可可导致冰冰点回升升。掺水水10%,冰点点约上升升0.0054,可根根据冰点点的变动动用下列列公式来来推算掺掺水量(但但只对酸酸度在220oT以内的的新鲜乳乳): w = (tt-t)/tt(1000-wws)式中 w -以质量量计的加加水量(%) tt 正正常乳的的冰点() tt被被检乳的的冰点()ws-被被检乳的的乳固体体含量(%)沸点:乳乳的
16、沸点点在1001kPPa (1个大大气压)下为1000.555。乳在在浓缩过过程中沸沸点继续续上升,浓浓缩致原原体积的的一半时时,沸点点约上升升到1001.005。比热容:一般牛牛乳的比比热容约约为3.89kkJ/(kg)。乳乳中主要要成分的的比热容容分别为为(kJJ/(kkg)):乳脂肪肪2099,乳蛋蛋白质22.099,乳糖糖1.226,盐盐类2.93。乳乳制品的的比热容容在乳品品生产上上有很重重要的意意义。乳的电学学性质电导:225时牛乳乳的电导导为0.0044 0.0055s。氧化还原原电势:一般牛牛乳的氧氧化还原原电势EEh为+00.233 +00.255V。乳的相对对密度与与密度:
17、正常乳乳的相对对密度平平均为dd= 11.0332。乳乳的密度度系指乳乳在200时的质质量与同同容积水水在4时的质质量之比比。正常常乳的密密度平均均为D= 1.0300。在同同一温度度下,相相对密度度和密度度的绝对对值相差差甚微,乳乳的密度度较相对对密度小小0.000199,乳品品生产中中常以00.0002的差差数进行行换算。WT = 1.2WFF+0.225L+C式中 wT 乳干物物质含量量(%) wwF 含脂率率(%) L 牛乳乳密度计计的读数数 C 校正正系数,可可取0.14乳的粘度度与表面面张力:20时正常常乳的粘粘度平均均为1.75mmPas。粘粘度随温温度升高高而降低低,在乳乳的成
18、分分中,脂脂肪及蛋蛋白质对对粘度影影响最显显著。加加工中粘粘度也会会由于脱脱脂、杀杀菌、均均质等处处理而有有所变化化。牛乳乳的表面面张力随随温度升升高而降降低,随随含脂率率的降低低而增大大。200时为00.044 0.006N/m。表表面张力力与牛乳乳的气泡泡性、乳乳浊液状状态、微微生物生生长、热热处理、均均质作用用、风味味等有关关。牛乳的酸酸度乳的滴定定酸度及及pH:“滴定酸酸度”是乳制制品生产产中最为为常用的的,我国国乳、乳乳制品及及其检验验方法中中规定酸酸度试验验是以滴滴定酸度度为标准准的,用用oT或乳乳酸百分分率(乳乳酸%)表表示。滴定酸度度(oT)定定义:以以酚酞为为指示剂剂,中和和
19、1000ml乳乳所消耗耗0.11MNaaOH溶溶液的毫毫升数。正正常的新新鲜牛乳乳的滴定定酸度约约为14420oT,一一般为11618 ooT。乳酸% =*1000%pH是指指用氢离离子浓度度指数表表示的酸酸度,正正常新鲜鲜牛乳的的pH为6.44 6.88,一般般酸败乳乳或初乳乳的pHH在6.44以下,乳乳房炎乳乳或低酸酸度乳ppH在6.88以上。乳中酸度度的来源源:刚挤挤出的新新鲜乳的的酸度称称为固有有酸度或或自然酸酸度;挤挤出后的的乳,在在微生物物作用下下由于发发酵产酸酸而升高高的酸度度称为发发酵酸度度;两者者之和称称为总酸酸度。原原料乳的的酸度越越高,对对热的稳稳定性越越差。表1-11-
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