液态奶产品加工技术及质量评定(1)

1液体奶加工技术及产品质量评定2第一篇乳的基础知识第一章原料乳的组成与理化特性第一节乳用家畜种类、品种及影响产乳性能的因素一、乳用家畜种类、品种（一）乳牛牛按其用途分为乳用型、肉用型和乳肉兼用型。乳用家畜主要包括：1．黑白花乳牛黑白花乳牛（BlackandWhite）原产于荷兰北部地区的北荷兰省和西部弗里斯省，原称荷兰牛（HollandFriesian）。由于西德北部荷尔斯坦省也有分布，也简称荷斯坦牛。因其毛色为黑白花片，故通称黑白花牛。黑白花牛是目前世界上产乳量最高、数量最多，分布最广的乳用品种。由于各国对黑白花乳牛选育方向不同，育成了乳用型黑白花牛和乳肉兼用型黑白花牛。（1）乳用型黑白花牛乳用型黑白花牛产乳量为各乳牛品种之冠。一般年平均产乳量为6500～7500kg，乳脂率为3.6％～3.7％。（2）乳肉兼用型黑白花牛乳肉兼用型黑白花牛年产乳量一般平均为5000～6500kg，乳脂率3.8％～4.1％。产肉性能较好，经育肥后屠宰率可达55％～60％。（3）中国黑白花牛中国黑白花乳牛具有明显的乳用特征，毛色呈黑白花。中国黑白花乳牛平均产乳量一般为6000～7000kg，平均乳脂率为3.3％～3.4％，脂肪球小，宜作鲜乳或制作干酪。2．娟栅牛（Jersey）娟栅牛体型清秀，乳房发育良好。平均年产乳量3000～3500kg，乳脂率高平均为5.3%，是乳用品种中的高脂品种。乳脂黄色、脂肪球大，适于制造黄油。4．瑞士褐牛（BrownSwiss）瑞士褐牛身体状，肌肉发达，成熟较晚，通常比荷斯坦牛生产晚3个月。产乳量为3900-5800kg，乳脂率为3.8%。5．中国草原红牛中国草原红牛是引进乳肉兼用的短角牛与蒙古牛杂交而育成的一个新品种。1973年命名为草原红牛。被毛具光泽，多为深红色，乳房发育较好。泌乳期平均为220天，平均产乳量为1662kg，乳脂率为4.02%，最高个体产乳量为4507kg。3（二）水牛水牛（Bubffalo）分沼泽型和江河型两种类型。我国和东南亚一带的水牛属于沼泽型，印度的摩拉水牛、巴基斯坦的尼里一瑞菲水牛属于江河型。两种类型在体型外貌、生活习性等方面均有着明显差别。1．么拉水牛（Murrah）么拉水牛素以产乳性能高而著称，在原产地的产乳量一般为1400～2000kg，优秀者达4500kg，乳脂率约为7.0％～7.5％，泌乳期8～10个月。2．尼里一瑞菲水牛（Nili-Ravi）尼里一瑞菲水牛泌乳期305d，平均产乳量2000～2700kg，最高达3200～4000kg，乳脂率为6.9%。3．温州水牛温州水牛是比较好的役乳兼用水牛，产于我国浙江省温州一带。温州水牛具有较好的泌乳性能，耐粗饲，抗病力强。一个泌乳期最高可产1250kg，乳脂率为9%，干物质为21.0%。（三）奶用山羊山羊是仅次于乳牛的主要乳畜，在世界各国历来被誉为“农家的乳牛”。世界上有60多个奶山羊品种，其中以莎能奶山羊（Saanen），吐根堡奶山羊（Togenburg），奴比亚奶山羊（Nubian）数量多、分布广，产乳量高而闻名于世。1．萨能奶山羊萨能奶山羊泌乳期300天，年平均产乳量为600～1200kg，高者可达3000kg。乳脂率3.3％～4.4％，乳蛋白3.3％，乳糖3.9％，干物质11.28%～12.38%。乳中膻味重。2．关中奶山羊关中奶山羊产乳量一般500～600kg，乳脂率为3.6％～3.8％，蛋白质3.53%，乳糖4.31％，干物质12.8％。3．崂山奶山羊崂山奶山羊泌乳期8～9个月，产乳量450～700kg，乳脂率3.5％～4.0％。二、影响产乳性能的因素影响乳牛产乳性能的因素很多，在一般情况下，主要有以下因素：品种、个体、年龄（胎次）、泌乳期、挤乳技术以及饲养与营养、季节、疾病等。（一）品种品种是经过人类长期选择培育而形成，在产乳性能方面品种之间差异很大见表1-1。表1-1不同品种乳牛的平均组成乳牛品种比重水分（%）干物质（%）脂肪（%）蛋白质（%）乳糖（%）灰分（%）荷兰牛1.032487.512.503.553.434.860.68西门达尔牛1.032487.1812.823.793.344.810.71更塞牛1.033685.1314.875.194.024.910.74娟姗牛1.033185.3114.695.193.864.940.70水牛1.029081.4118.597.477.104.150.84牦牛—81.6018.407.805.005.00—4乳牛中荷兰牛的乳最稀薄，更塞牛的乳最浓厚。我国的水牛、牦牛所产的乳干物质含量比其它品种要高的多。（二）个体同一品种的不同个体，由于个体间遗传因素的不同，即使在同样环境条件下，产乳量及其乳的成分、性质也有很大差异，甚至高于品种间差异。例如，乳脂率变动范围，黑白花奶牛为2.6%～6％，娟栅牛为3.3%～8.4%；而产乳量变动则更大，由2000kg～12000kg。（三）年龄与胎次产乳量随有机体生长发育的进程而逐渐增加，以后随有机体的逐渐衰老而下降。一般第7胎次时达到高峰，而含脂率和非脂乳固体在初产期最高。年龄对产乳性能的影响不是遗传因素，而是生理因素。乳牛的年龄、胎次不同，乳牛产乳性能也不同，所以，年龄鉴定具有重要意义。（四）体型大小同一品种、同一年龄的乳用牛，在一般情况下，体型大，由于消化器官容积大，采食量多，产乳量较高。（五）饲养管理正常的饲养管理不仅能提高产乳量，而且可以增加乳中的干物质。饲料中蛋白质含量不足时，不但会引起挤乳量下降，而且会导致乳中蛋白质含量降低。饲料对乳脂及其性质有显著影响。饲料中维生素含量不足时，不但使产乳量降低，而且使乳中维生素含量减少。饲料中无机物不足时，不但减少产乳量，而且消耗体内贮存的无机盐。（六）挤乳方法乳牛产乳量高低，与挤乳技术有密切关系。挤乳技术包括挤乳次数、挤乳时间、挤乳顺序、乳房按摩等。（1）母牛通常每天挤乳2次，若每天挤乳3次，则产乳量增加10％～25％。（2）大多数牛的挤乳时间5～6min可得到最大的泌乳量。（3）挤乳顺序以交叉挤乳效果较好，即先同时挤右侧前乳头和左侧后乳头，然后再挤左侧前乳头和右侧后乳头，交替进行。（4）乳房按摩是提高乳牛产乳能力，保证乳房正常泌乳的重要环节，因为排乳并不仅是牛乳从乳房中排出的简单的机械作用，而是在神经系统和内分泌的共同作用下完成的排乳反射过程，所以挤乳前按摩乳房，对提高产乳量和乳脂率是十分必要的。挤乳前用热水擦洗并按摩乳房，能引起血管反射性扩张，进入乳房的血流量加大，促进乳脂的合成；同时，可使乳房迅速膨胀，内压增高，产生排乳。5（七）季节乳牛在一般情况下，气温由10℃升至40.5℃，呼吸次数增加5倍。当气温升高，母牛为减少体热产生，乳量与饲料消耗量自动减少。因而，产乳量下降，尤其是高产牛或泌乳高峰期乳牛下降幅度更大。（八）疾病与药物乳牛的健康状况对乳的产量和成分均有影响，患有一般消化道疾病或足以影响产乳量的其他疾病时，乳的成分也会发生变化，如乳糖含量减少，氯化物和灰分增加。乳牛患有乳房炎时，除产量明显下降外，非脂乳固体也有下降，通常乳房炎乳中钠、氯、非酪蛋白态氮、过氧化氢、白细胞数、pH值均比正常乳增加，而钙、磷、镁、乳精、脂肪、酸度均有减少，且维生素含量也有很大变化。这些异常变化是由于侵入乳房的细菌引起的乳腺细胞的通透性增加，影响乳汁的正常生成所致。包括杀菌剂、抗菌素在内的许多用于治疗牛病的药物都可能进入乳中而改变乳的正常组成，母牛服用药后多久的乳才能作为食品加工原料乳因药物的种类而异，一般应向兽医询问。第二节乳的化学组成及化学性质一、乳的概念及化学组成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。乳的成分十分复杂，其中至少含有上百种化学成分，主要包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类以及维生素、酶类、气体等。将乳干燥到恒重时所得到的残渣叫乳的干物质。牛常乳中干物质含量为11%～13%，除干燥时水和随水蒸气挥发的物质以外，干物质中含有乳的全部成分。乳中干物质的含量随乳成分的百分含量而变，尤其是乳脂肪在乳中的变化比较大，因此在实际工作中常用无脂干物质作为指标。干物质实际上表明乳的营养价值，在生产中计算制品的生产率时，都需要用到干物质（或无脂干物质）。弗莱希曼（Fleschmann）将乳的比重、含脂率和干物质含量之间建立起关系。由此计算出干物质和无脂干物质的含量，下面是一个比较简单的计算公式：T=O.25L+1.2F±K式中：T---干物质%F---脂肪%L---牛乳比重计读数K---系数（根据各地情况试验求得，中国轻工业部标准规定为0.14）二、乳的化学成分及其性质乳脂肪乳脂肪(MilkFatorButterFat)是牛乳的主要成分之一，对牛乳风味起重要的作用，在乳中的含量一般为3%～5%。乳脂肪不溶于水，呈微细球状分散于乳中，形成乳浊液。1.脂肪球的构造乳脂肪球的大小依乳牛的品种、个体、健康状况、泌乳期、饲料及挤乳情况等因素而异，通常直径约为0.1～10μm，其中以0.3μm左右者居多。每毫升的牛乳中6约有20～40亿个脂肪球。脂肪球的大小对乳制品加工的意义在于：脂肪球的直径越大，上浮的速度就越快，故大脂肪球含量多的牛乳，容易分离出稀奶油。当脂肪球的直径接近1nm时，脂肪球基本不上浮。所以，生产中可将牛乳进行均质处理，得到长时间不分层的稳定产品。乳脂肪球在显微镜下观察为圆球形或椭圆球形，表面被一层5～10nm厚的膜所覆盖，称为脂肪球膜。脂肪球膜主要由蛋白质、磷脂、甘油三酸酯、胆甾醇、维生素A、金属及一些酶类构成，同时还有盐类和少量结合水。由于脂肪球含有磷脂与蛋白质形成的脂蛋白络合物，使脂肪球能稳定地存在于乳中。磷脂是极性分子，其疏水基朝向脂肪球的中心，与甘油三酸酯结合形成膜的内层；磷脂的亲水基向外朝向乳浆，连着具有强大亲水基的蛋白质，构成了膜的外层，脂肪球膜其结构见图1-1。附图1图1-1脂肪球的结构脂肪球膜具有保持乳浊液稳定的作用，即使脂肪球上浮分层，仍能保持着脂肪球的分散状态。在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜遭到破坏后，脂肪球才会互相聚结在一起。因此，可以利用这一原理生产奶油和测定乳中的含脂率。2．脂肪的化学组成乳脂肪主要是甘油三酸酯（98%～99%）、少量的磷脂（0.2%～1.0%）、甾醇等（0.25%～0.4%）。乳中的脂肪酸可分为三类：第一类为水溶性挥发性脂肪酸，例如丁酸、乙酸、辛酸和癸酸等；第二类是非水溶性挥发性脂肪酸，例如十二碳酸等；第三类是非水溶性不挥发性脂肪酸，例如十四碳酸，二十碳酸，十八碳烯酸和十八碳二烯酸等。乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境、季节等因素的影响。一般，夏季放牧期间乳脂肪不饱和脂肪酸含量升高，而冬季舍饲期不饱和脂肪酸含量降低，所以夏季加工的奶油其熔点比较低。在牛乳脂肪中已证实含有C20～C23的奇数碳原子脂肪酸，也发现有带侧链的脂肪酸。乳脂肪的不饱和脂肪酸主要是油酸，约占不饱和脂肪酸总量的70%左右。由于不饱和脂肪酸双键位置的不同，可构成异构体，例如十八碳烯-9-酸与十八碳烯-11-酸（异油酸）。双键周围空间位置不同可形成几何异构体，如[顺]-十八碳烯-9-酸及[反]-十八碳烯-9-酸（反油酸）。3.乳脂肪的理化常数乳脂肪的组成与结构决定其理化性质，表1-2是乳脂肪的理化常数。表1-2乳脂肪的理化常数项目指标项目指标比重（d）0.935～0.943赖克特迈斯尔值*21～36熔点（℃）28～38波伦斯克值**1.3～3.5凝固点（℃）15～25酸值0.4～3.5折射率（25Dn）1.4590～1.4620丁酸值16～24皂化率218～235不皂化物0.31～0.42碘值26～36(30左右)*：水溶性挥发性脂肪酸值；**：非水溶性挥发性脂肪酸值。（二）乳蛋白质(MilkProtein)牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质，含量为3.0%～3.5%，可分为酪蛋白和乳清蛋白两大类，另外还有少量脂肪球膜蛋白质。乳清蛋白质中有对7热不稳定的各种乳白蛋白和乳球蛋白，及对热稳定的月示及胨。除了乳蛋白质外，还有约5%非蛋白态含氮化