3-生物技术与食品(1)

第三章生物技术与食品生物技术是一把双刃剑，对人类有利也有弊益处：改造农作物，使其产生对病虫害的抵抗力；利用生物技术生产农药利用生物技术改造家畜和家禽利用生物技术使其内源性生长激素增加利用生物技术检测食品的安全性对人类不利：如果对生物技术不加以管理，就会对人类产生灾难性的后果，这些后果有短期的，也有长期的。生物技术对人类的潜在危害在其发展的初期就被科学家们认识到了，在发展现代生物技术食品的同时，相应的管理和安全性评价也在世界各国展开。第一节、生物技术与食品生产第二节、生物技术与食品检测第三节、转基因食品生物技术与蛋白类食品单细胞蛋白、氨基酸工业生物技术与酿造类食品酒精饮料、调味品（酱油、醋、味精），由传统发酵到现代生物反应器及基因工程技术生物技术与饮料工业酸奶、双歧杆菌乳、植物蛋白饮品、果酒（啤）第一节生物技术与食品生产娃哈哈双歧因子AD钙奶生物技术与保鲜乳加工生物技术与冰淇淋加工生物技术与奶粉加工食品添加剂功能性食品一、生物技术与保鲜乳加工§1原料乳的验收（简收奶）原料乳:又鲜奶或生奶，系指从乳牛的乳房中分泌的新鲜乳汁未经杀（灭）菌，作为乳品加工的原料。特点：生产分散，有少量大型的国营牧场饲养奶牛，县、乡集体及个人饲养，中心地带设收奶站，小站仅收奶，大站往往预处理→工厂、也有的乳品厂的原料乳由就近的小型牧场用桶装直接送至乳品厂。验收1．重要性：①能提供优质原料，保证乳品质量，益于消费者健康；②为按质论价提供依据，提高奶户的积极性；③可减少工厂和奶户的经济损失，提高经济效益。2．验收内容①质量检查；②计量。验收程序包括感官检查：色、香、味理化特性：密度或比重测定，酒精试验，脂肪、蛋白质及干物质测定微生物检查：细菌总数、体细胞数，若是发酵乳原料须抗生素检验酒精试验：用以检测乳的界限酸度和热稳定性。密度或比重：检查是否掺水的重量依据，也可判断干物质的含量。脂肪及干物质：原料乳标准化和实行按质论价的依据。煮沸试验：在收奶时不常用，通常在贮藏一段时间后，加工前用之检验蛋白质的稳定性。§2前处理或预处理(又初步加工)包括净乳、冷却、贮存、运输1、过滤与净化过滤：通常除去乳中较大的污染杂物。一般采用纱布或过滤器进行过滤。纱布过滤法：①消毒后的纱布3-4层；②一个过滤面50kg乳；③使用后用温水清洗→碱洗（0.5%的碱水）→漂洗→煮沸10-20分钟杀菌。管道过滤器：备有冷却器，过滤后马上进行冷却使用时，控制进出口压差0.7kg/cm2,否则会产生跑滤现象。此外，还有专门的离心净乳机，能达最高的纯净度。净化：能除掉一些微小的杂质和细菌细胞。原理：在分离体内受强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵的内壁上，而乳被净化。乳温32℃时，净化效果较好。离心净乳机与奶油分离机的异同点：①结构相似；②前者分离钵具有较大的聚尘空间，杯盘上无孔，上部无分配杯盘。自动渣净乳机或三用分离机（分离、净乳、标准化）对提高乳的产量和质量起了重要作用。2、乳的冷却与贮存冷却目的：抑制微生物繁殖；延长乳本身的抗菌期，减少变质。贮存时间（hr）6-1012-1818-2424-3636-48冷却温度（℃）10-88-66-55-42-1冷却温度应视具体的贮存时间而定，不一定非是4℃，目的是节约能源。冷却方式1.自然冷却：冷却温度可达比水温高3-4℃注意：搅拌、排水、换水缺点：冷却缓慢，耗水量大2.人工冷却：通过制冷设备及冷媒冷排:表面冷却器；特点：结构简单，价格便宜；效果好，适于小规模加工厂及奶牛场使用。贮乳槽分配槽牛奶表面冷却器冷媒片式冷却器：由许多金属薄片组成，牛奶和冷却介质通过薄片进行交换浸没式冷却器：轻巧灵便，可插入贮乳槽或奶桶里，带有离心式搅拌器，可自动调节搅拌速度应用：可先用板式预冷器将36℃的奶冷至18℃（用15℃的水）再用浸没式冷却器进一步冷至4℃。浸没式冷却器贮乳槽的要求1.有绝缘层的不锈钢，具有保冷作用，但非制冷设备，经24小时T＜3℃2.杜绝微生物污染，便于清洗3.设有搅拌器，以防脂肪上浮贮奶罐运输1．防止途中温度上升2．保持清洁，桶盖、运输容器3．防止震荡等，装满、盖严4．长距离运输时，最好采用奶槽车5．按路程计算时间，缩短中途停留时间§3设备的清洗和消毒目的：除去细菌、杂质、抑制生长繁殖清洗剂种类：碱性剂:如NaOH，Na2CO3,磷酸盐,氯化物酸性剂:如HNO3,HCl,H2SO4,H3PO4主要作用有：乳化,湿润,松散,软化,溶解等二、生物技术与冰淇淋加工（一）、冰淇淋的概念是以乳与乳制品（如牛乳，稀奶油）为主要原料，加入砂糖、香料、动物胶、鸡蛋等经混合、均质、杀菌、老化、凝冻等工序而成的一种乳品冷饮。是夏季的嗜好饮料，同时也是一种营养食品。（二）、冰淇淋种类1.按组成分：普通冰淇淋：仅一种香料，组成最为普遍[fat]є（8%，14%）[脱脂炼乳]є（6，12%）[蔗糖]є（12，15%）[稳定剂]є（0，0.7%）香料:香草、巧克力、咖啡、薄荷等。坚果冰淇淋：加杏仁，粉碎胡桃2-5%的，经冻结而成2.按形状分：散装冰淇淋，纸盒冰淇淋，蛋筒冰淇淋3.按硬度分：软质冰淇淋，硬质冰淇淋。冰淇淋原料一、牛乳与乳制品二、甜味料三、稳定剂四、乳化剂五、香料、色素一、牛乳与乳制品乳：优质的原料奶乳制品：1.脂肪角度：有黄油,稀奶油,植物油脂作用：增进香味,使组织结构细腻,润滑,利于保型,提高抗融性。故保持品质的润滑，柔软而坚实的组织，脂肪应在8％～14%范围2.从SNF角度：有脱脂炼乳，脱脂乳粉SNF的多少能影响冰淇淋的组织状态及保存性作用：蛋白质的水合作用,使保水性提高,防止冰结晶扩大,使质地园滑,风味上影响不明显。均质时与乳化剂共同在小脂肪球表面形成稳定的薄膜，确保油脂的乳化稳定性，凝冻时促使空气很好地混入。以8％-12%为宜二、甜味料：一般采用蔗糖,甜芽糖,也偶用有葡萄糖,玉米糖浆,转化糖,麦芽糖,蜂蜜,人工甜味素等作用：提高制品的香甜感，提高总固体物含量,增加营养成分(即热量)和保持良好的形体。组织结构园滑人工甜味素的缺陷:总固形物低，使其组织粗糙，保型性不良，且有缺乏蔗糖般强力甜味及粘贴之感三、稳定剂(又改良剂)作用：防止冰晶生成,使组织圆润,提高硬度,在冷藏中，保证其形状（稳定性,保型性）但不是取代乳的固体物.选择时，应考虑其在水溶液中形成凝胶结构的能力和增强制品坚韧性效果。分粘结料,填充料两种粘结料：增大冰淇淋的硬度和稳定性.用量:0.2-0.4%.种类:果胶，明胶，酪蛋白酸钠,藻酸钠,琼脂,CMC等填充料：增强制品坚韧性,增加固形物用量:0.3-0.5%.种类:以淀粉为主.玉米粉，小麦粉，芋粉鸡蛋:兼有粘结和填充的双重作用,并能提高制品的食用价值,其中卵蛋白和蛋黄中卵磷脂具有增进冰淇淋混料的起泡性和乳化效果,有助于增加膨胀率,使制品产生良好的风味和组织状态.鸡蛋用量为混料的10-20%，蛋黄粉和全蛋粉的用量为0.25-0.50%冰蛋黄的用量为0.6-1.0%四、乳化剂:是一种分子中具有亲水基团和亲油基的物质，可介于油和水的中间，使一方很好地分散于另一方的中间而形成稳定的乳浊液。作用：1)乳化:使脂肪球呈微细稳定的乳浊状态2）分散:稳定并分散脂肪球以外的粒子3）起泡:细化气泡使其稳定。4）改善保型性，增加室温时的耐热性用量为0.1%-0.3%.种类：蛋黄粉，单硬脂酸甘油酯，大豆磷脂，山梨糖醇等。五、香料、色素香料以香草,巧克力，咖啡及各种果实香料色素宜与香料配合，常用色素有焦糖色素，β-胡萝卜素等。原料混合均质杀菌、冷却成熟凝冻软质冰淇淋包装(50～60℃)（-20℃）硬化硬质冰淇淋（-18℃)(5～7℃)(80～85℃20S)(2～4℃，8～24hr))(－2～－6℃)生产工艺流程一、原料组成：脂肪8～14%胶（动物）0.3～0.5%SNF8～12%砂糖13～15%总固形物32～38%例：牛奶10斤、鸡蛋1斤、奶粉1斤、奶油0.1斤、淀粉1两、明胶1两、白糖1.5斤[fat]=5.74%总固%=30.36%二、混合原则：从粘度低者到高者,从液体原料到固体原料通常混合溶解温度为40-50℃三、均质作用1）破碎脂肪球，增加粘度，避免上浮。2）成熟和凝冻搅拌时，可避免奶油粗粒的析出。3）使起泡性改善，提高膨胀率。4）形成稳定的乳化状态,良好的组织状态,细腻滑润。5）通过均质，强化酪蛋白胶粒与Ca、P结合，使混料的水合作用增强。四、杀菌、冷却杀菌条件：68℃,30min或80-85℃,20s,并在1.5hr内冷却至5-7℃五、成熟（陈化）即在冷藏2～4℃条件下存放8-24hr，曰之成熟目的：1.增加粘稠度:稳定剂吸收水分:由溶胶凝胶蛋白质吸收水分脂肪由液相固相均质2.起泡性改善,利于凝冻时膨胀率的提高注意：杂菌污染，六、凝冻：在冰淇淋机的强烈搅拌下,使空气以极微小的气泡状态均匀分布于全部混料中,一部分水分（20％～40%）成为冰的微细结晶,从而使产品形成半固体状态目的：1．使混合料更加均匀2．组织细腻,水形成4～10um的小结晶3．得到合适的膨率4．稳定性提高,抗融作用增强5．加速硬化进程过程：1.液体阶段:搅冻2～3min后,料温从4℃→2℃,空气未混入2.半固体阶段:再2～3min后,料温-1～-2℃,粘度增高,空气混入,膨胀且浓厚3.固态阶段:3～4min,-4～-6℃注意事项：1）装量为冰淇淋机容积的1/22）冻结温度-2～-6℃3）搅拌速度:150～200rpm，时间:10～15分酪蛋白乳糖晶体脂肪晶体气泡冰晶体凝冻后的物理结构膨胀率=或通常以80～100%为好若以100体积冰淇淋计，其中空气50％，水32％，稳定剂0.5％，脂肪6％，糖9.8％，盐0.4％，蛋白质2％冰淇淋容积－混合料容积混合料容积×100％混合料重量－同容积冰淇淋重量同容积冰淇淋重量×100％七、包装八、硬化：凝冻后的冰淇淋尚有流动性，在冷冻室使其水分迅速完全冻结，保持一定硬度。通常-20℃～-25℃10～12hr，而后在-15～-20℃贮存1.奶油冰淇淋：[fat]=2.2%总固物％=30.9%奶粉0.5kg淀粉0.25kg鸡蛋0.5kg砂糖1.5kg明胶50g白开水5kg2.实验室冰淇淋:[fat]=5.74%总固物%=30.36%牛奶10斤鸡蛋1斤奶粉1斤奶油0.1斤淀粉0.1斤明胶0.1斤白糖1.5斤3.自设:[fat]=4.41%总固物%=27.7%水10斤奶油0.125斤明胶0.1斤奶粉1.5斤白糖2斤淀粉0.2斤鸡蛋1斤三、生物技术与奶粉生产★1、概述（一）概念：用加热或冷冻干躁的方法除去乳中几乎全部的水分而成的粉末状乳制品。最终产品水分含量2.5～3.0%（二）目的1.便于运输2.增加保藏性能，食用方便3.调节淡旺季、地区之间的平衡及生产单位的产、供、销（三）奶粉种类1.全脂奶粉：有加糖，不加糖之分2.脱脂奶粉:3.乳油粉：鲜奶中加一大部分稀奶油或稀奶油中加鲜奶，经加工而成4.调制奶粉（强化奶粉）：添加维生素，矿物质及其他一些营养成分5.乳清粉：利用制干酪或干酪素的乳清制成6.酪乳粉：制奶油的副产物——酪乳而制成此外，冰淇淋粉，麦乳精，速溶奶粉等。（四）生产方法平锅法：在平底锅中加热浓缩成浆糊状,抹成片状最后干燥粉碎。滚筒法:薄膜法即一次性干燥喷雾法:借压力或离心力的作用，将预先浓缩的乳在特制的干燥室中喷成雾滴，同时用热空气干燥成粉末。离心冷冻法:先浇盘冻结搅成碎片再离心,在真空下加微热而成。升华法:高度真空下冷却到共晶点，在此压力下加微热使冰屑升华而成。加热法冷冻法★2、奶粉生产工艺流程原料乳的验收预处理、标准化、均质杀菌真空浓缩喷雾干燥冷却贮存包装注意耐热菌群及芽孢菌除去70％的水分,乳固体含量:全脂乳粉38～42％脱脂乳粉35～40％全脂甜乳粉45～50％冷却至25℃并过筛相对湿度:50%～60%,温度20～25℃,注意吸湿回潮及二次污染包装容器保质期铝箔复合:2年马口铁缸:2年玻璃瓶:9月聚乙烯塑料袋:4月★3、速溶奶粉、婴儿奶粉简介1、速溶奶粉速溶(冲调性)是表示奶粉溶解或冲调性能，凡是用水冲调时（即使是冷水）能迅速溶解