乳及乳制品相关知识讲义

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1、,乳及乳制品,目录,一.我国乳及乳制品行业发展,1.我国乳制品发展,近年来我国乳制品行业产量保持了稳定的增长，其中2007 年全行业产量增速达到22.46%的高点，其后在2008 年、2009 年经历了回落。2009 年全国乳制品产量已达到1,935.12 万吨，增速恢复到6.88%，迅速走出了2008 年的行业增速低点。 2010 年全国乳制品产量达到2,159.40 万吨，增速进一步提高到11.59%。2012年1-12月，全国乳制品的产量达2545.18万吨，同比增长8.07% 乳制品工业总产值由2005 年862.57 亿元提高到2010 年的1874.13 亿元。,国家政策的较大调控

2、和扶植。 受2008 年“三聚氰胺事件”的影响，乳品行业发展受到较大影响，行业信誉发生危机，消费者信心降到了最低点，生产和销售遭受重大损失，但在国家政策的较大调控和扶植下迅速恢复。 国内各大乳制品公司的新生产线竣工投产，产能迅速扩大； 广大城镇和农村居民生活水平不断提高，带动乳制品消费不断提升。,2.原因分析,一.我国乳及乳制品行业发展,一.我国乳及乳制品行业发展,3.乳品行业发展趋势,乳制品消费仍以液态奶为主 2010 年乳制品消费中，液态奶约占67.21%，酸奶约占15.14%。而干酪等产品在国外都属大宗产品,在国内基本没有生产，尤其是深加工、高科技和高附加值的产品更少，不能满足市场需求。

3、乳制品消费仍以液态奶为主。 酸奶供给将大幅增加 高档牛奶乳制品不断推出 从2006年起，国内各大乳业品牌相继推出高端牛奶乳制。随着乳制品行业竞争的加剧和居民生活水平的提高，乳制品将向着多元化、差异化的方向发展，以适应不同消费水平、口味嗜好、营养需求的消费者。,二.乳及乳制品分类,液体乳类 （1）按原料成分：全脂乳、脱脂乳、复原乳、调制乳、发酵乳（2）按杀菌程度：杀菌乳、灭菌乳 乳粉类：全脂乳粉、脱脂乳粉、调制乳粉 乳脂类：稀奶油、奶油、无水奶油 炼乳类：淡炼乳、调制炼乳 干酪类：原干酪、再制干酪 冰淇淋类：含乳冰淇淋、乳冰 其他乳制品类：乳清、乳清粉、乳糖、干酪素、浓缩乳清蛋白 地方特色乳制品

4、：牦牛乳、马乳、驴乳、骆驼乳、奶皮子（乳扇 ）、奶豆腐、乳饼,三.原料乳风味,风味定义 风味即气味，是对乳制品的滋味和气味而言。滋味即味道，是指乳制品的口感反应；气味是指嗅觉所能感受到的，所以滋气味是由味觉和嗅觉共同感知出来的。 乳制品定义 使用牛乳或羊乳及其加工制品为主要原料，加入或不加入适量的维生素、矿物质和其他辅料，使用法律法规及标准规定所要求的条件，加工制作的产品。 乳及乳制品的风味 指新鲜牛奶中所含的部分脂溶性和水溶性挥发成分刺激鼻腔和口腔黏膜引起综合反应。,新鲜牛乳的风味大体上主要包括奶的气味、呈味和适口性三个部分，是由挥发性物质经过若干次组合产生的。 正常新鲜的牛乳滋味是由微微的

5、甜味、酸味、咸味和苦味4中滋味融合而成的浑然一体的香味。其中微甜味由乳糖形成；微酸味由柠檬酸及磷酸形成，新鲜牛乳几乎不含乳酸；咸味由氧化物形成；苦味由镁和钙的化合物形成。,三.原料乳风味,1.原料乳风味,三.原料乳风味,指引起牛奶产生一种特有风味的一些化学物质，多属有机物，主要包括游离脂肪酸、醇、酯、内酯、醛、酮、酚、醚、含硫化合物及萜类等多种有机化合物。国内外的许多学者通过实验证实，乳及乳制品中的挥发性风味物质的形成主要是乳制品中的蛋白质、脂肪、乳糖这三大类物质降解或每一类物质的衍生物之间相互反应生成。,2.原料乳风味物质及相互作用,三.原料乳风味,(1)饲料所含的一些风味活性不经过任何改变

6、直接从饲料中通过血液进入乳腺组织； (2)反刍动物采食后，饲料中一些风味活性物质在反刍动物的瘤胃中发生一系列的生化反应，形成新的风味活性物质，被机体吸收后进入乳 (3)一些风味化合物进入血液，在血液中发生一系列的生化反应，形成新的风味活性物质； （4）一些风味化合物是由牛乳中的蛋白质、脂肪和碳水化合物降解而成，或者是由每一类物质的衍生物之间相互反应而生成。,3.原料乳风味物质来源,三.原料乳风味,脂肪酸的降解 脂肪酸的分解是指牛乳在酶的作用下或加热过程中，脂肪酸以游离态析出，并进行自动氧化、水解、脱水及脱羧等反应形成酸、醇、烃、羰基化合物、酯、内酯及含有呋喃环的化合物。在乳制品风味形成中起重要

7、的作用。 含硫氨基酸的降解 含硫氨基酸主要是指半胱氨酸和蛋氨酸，它们通过酶的作用或转氨基作用生成硫醇烷烃，硫醇烷烃在酶的作用下进一步生成如H2S等含硫化合物和硫酯，这些都是乳制品风味成分中不可缺少的组成成分。另外，醛和H2S也会相互作用产生挥发性风味物质。硫胺素（维生素B1）的光化学降解物同硫化氢反应能够生成一种具有橡胶气味的强挥发性的芳香族化合物，这种化合物是乳制品风味的重要成分。,4.乳及乳制品风味物质形成途径机理,糖与氨基酸的美拉德反应 通常在经过加热处理或后熟一段时间的乳制品中，美拉德反应是导致关键挥发性物质产生的一个重要反应。该反应复杂，产生了大量风味化合物。 反应的初始阶段： 一分

8、子的还原性的糖（在乳中主要为乳糖）和一分子氨基酸（在乳中主要是蛋白质上的赖氨酸）生成一分子的N-取代的葡萄糖胺。随后，通过脱水重排和脱氧生成各种各样的糖脱水和降解产物，如糠醛和呋喃衍生物，羟基酮和二羰基化合物。在反应的最后阶段，这些化合物与其他活性物质如胺、氨基酸、醛、硫化氢和氨之间发生作用，产生乳制品特有的挥发性风味化合物，如乙酰吡咯、吡啶甜菜碱、氨基呋喃。 酶的作用,三.原料乳风味,5.风味物质的特点 分子量小 牛奶中风味活性物质分子量一般小于 400 Da； 多样性 大多数风味物质经各种化学反应转化而来，因而性质各异，具有几十种类别； 不稳定性 牛奶中风味物质的含量一般从小于 1 g/L

9、到 1.0106g/L； 阈值 牛奶中风味物质的阈值一般从小于 0.001 g/L 到大于 1000 g/L,三.原料乳风味,6.原料乳风味的影响因素 奶牛的自身因素 (1)不同品种的奶牛，牛奶的成分和风味是不同的。 (2)同一头奶牛在一个泌乳期内，不同泌乳阶段 牛奶的风味和成分也是不同的。 (3)同一奶牛不同胎次也影响牛奶的品质和风味。 饲养管理及环境因素 牛奶的存储及运输因素 饲料成分因素、奶牛采食饲料的数量、质量以及饲料的成熟情况而发生变化。 奶风味可能与动物机体能量平衡状态有关。,三.原料乳风味,乳牛的生理因素 （1）乳中二甲硫含量过高，使牛乳产生一种过度的乳牛臭味。（2）饲料和杂草臭

10、味。 2.化学因素 （1）氧化作用，形成一些不饱和脂肪酸，从而产生哈败味。（2）牛乳暴露于空气中，产生日晒气味。 3.生物因素 （1）微生物作用，使牛乳产生不正常风味，如细菌引起牛乳产生酸臭味（2）酶的作用使牛乳产生不正常风味，如蛋白质分解酪蛋白产生苦味。 4.环境因素 牛乳的吸附性较强，存放牛乳的地方如有气味较强的物品，会使牛乳带上这些气味。,7.原料乳不良风味影响因素,四.液态乳风味,定义 液态乳即液态的原料乳经过不同的热处理，包装后即可销售给消费者。液态乳最需要注意的是安全性、货架期和风味。 分类： （一）根据杀菌的方法分类 1.巴氏杀菌乳2.超巴氏杀菌乳3.超高温灭菌乳4.灌装高压灭菌

11、乳 （二）根据脂肪含量分类 1.全脂乳2.部分脱脂乳3.脱脂乳 （三）根据营养成分分类 1.纯牛乳2.调味乳3.营养强化乳4.含乳饮料,1.液态乳定义及分类,四.液态乳风味,2.杀菌乳,杀菌乳又称市售乳，是以鲜牛乳为原料，经过离心净化、标准化、均质、杀菌和冷却，以液体状态灌装，供消费者直接食用的 商品乳。 灭菌乳又称长久保鲜乳，是指以鲜牛乳为原料，经净化、标准化、均质、灭菌和无菌包装或包装后再进行灭菌，从而具有较长保质期的可直接饮用的商品乳。 杀菌和灭菌操作目的是通过热处理尽可能地将病原性微生物的危害降至最低，同时保证制品中化学、物理和感官的变化最小，适合于一种制品的加工过程。,四.液态乳风味

12、,定义：用优良的新鲜牛乳为原料经净化、标准化、均质、杀菌和冷却后，以液体状态灌装，用塑料袋装或玻璃瓶装等形式的小包装，直接供给消费者饮用的商品乳或市乳 （market milk）。以前也称之为消毒乳。 巴氏杀菌乳优缺点 优点：既可以杀死所有的致病菌，又较好地保存了牛奶的营养与天然风味。缺点是：杀菌后仍存在部分耐热的细菌，因此要求在4左右的温度下保存，且只能保存2天7天。 风味 具有乳固有的滋味和气味，无异味 生产工艺 原料乳验收预处理标准化均质巴氏杀菌冷却灌装封口装箱冷藏,2.1 杀菌乳之巴氏杀菌乳,四.液态乳风味,2.2巴氏杀菌乳分类 低温长时巴氏杀菌乳； 高温短时巴氏杀菌乳； 超巴氏杀菌乳

13、； 灭菌乳。,四.液态乳风味,2.3 杀菌乳加工过程中的风味变化,加工过程中标准化、均质、杀菌等均可引起制品风味的变化,然而杀菌时的加热处理是引起风味成分变化的重要因素。 加热乳的异味是由含硫组分浓度的增加而引起。含硫组分包括了二甲基硫化物、硫化氢、二甲基二硫化物和甲硫醇。 美拉德反应在乳与乳制品的加热、干燥和贮存过程中的风味形成起重要作用,形成的风味化合物包括呋喃、吡咯、吡嗪及其他含S、N、O的杂环化合物,如麦芽酚、5-羟甲基糠醛、4-羟基-2, 5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、邻氨基苯乙酮和2, 5-二甲基吡嗪。 牛乳水解释放的B-酮基脂肪酸经热脱羧作用可形成甲基酮,同样C-脂肪酸和D-脂

14、肪酸则可产生内酯、甲基酮、苯甲醛、A-柠檬油精、柠檬醛,2-己醛、2-庚酮、2-壬酮及D-十二内酯。,四.液态乳风味,3.灭菌乳,对成品的定义 要求产品达到商业无菌状态即： 不含危害公共健康的致病菌和毒素； 不含任何在产品贮存运输及销售期间能繁殖的微生物； 在有效期内保持质量稳定和良好的商业价值，不变质。 分类 保持灭菌乳：预处理后的牛乳在密闭容器内被加热至115-120，保持15-40min，经冷却后而制成的产品。 超高温灭菌乳（UHT）：是指经预处理的牛乳在连续流动的状态下，采用135-150加热3-8s的超高温瞬时灭菌工艺并实现无菌包装方法使制品保持无菌状态，无需冷藏，可以在常温下长期保

15、存的一种液态乳。,3.1 超高温灭菌乳加工的基本工艺流程 1.直接加热法 原料乳 验收及预处理 标准化巴氏杀菌（85，20s） 蒸汽注射（150 ，2s） 冷却（76 ） 无菌条件下均质（1525MPa） 冷却（20 ） 无菌包装 2.间接加热法 原料乳 验收及预处理 标准化巴氏杀菌（85，20s） 均质（65 ，20MPa） 脱气灭菌（142 ，15s） 冷却（20 ） 无菌包装,四.液态乳,牛乳经过UHT热处理后，乳中的挥发性风味化合物在种类和数量上发生明显变化。 产生了多种特有的香气成分，形成UHT乳独特风味特征。采用SPME-GC-MS测定经过137 ，4 s热处理后的牛乳，鉴定的挥发

16、性风味化合物有75种。其中酸类16种，醛类12种，酮类14种，酚类4种，酯10种类，醇类7种其它化合物12种。 与原料乳相比较，酯类化合物和酮类化合物明显增加。丙酸，丁酸，己酸，辛酸，葵酸，麦芽酚，甲基酮, 3-羟基-2-呋喃酮，-癸内酯，-十二内酯，乙酸乙酯等是UHT乳中重要挥发性风味物质，对形成UHT乳特有风味起重要作用,3.2灭菌乳的风味变化,四.液态乳,UHT处理会生成多种独特的风味物质，如：2-庚酮是由亚油酸氧化产生，赋予UHT乳奶油气味，是UHT乳风味物质的主要组成成分，也是UHT乳具有的独特风味物质；2-丁酮、2-戊酮具有果香、甜味，轻微的乳样香气； 2-壬酮具有乳酪、奶香，具有的独特风味物质；苯甲醛对乳整体良好风味的形成有重要作用，呈苦杏仁香味和焦味，有果香、坚果香韵；壬醛能表现出新鲜味；糠醇具有甜香、焦糖香；异戊醇具有醇香； 乙酸乙酯、丁酸乙酯有甜果香；己酸乙酯有果香；辛酸乙酯有水果香和椰子香味等。,四.液态乳,4.发酵乳,定义：发酵乳是指一种由牛乳（可以是脱脂乳，也可以是非脱脂乳）在借助特殊的微生物发酵剂的作用下制备的一