奶油的加工及检验

1项目6奶油的加工及检测项目总体目标：项目6为选修内容，学生利用课余时间自学本项目的的内容。通过本项目的学习和练习，学生学会奶油加工的方法和具体操作，能够进行奶油品质的检验和评价。一、学习的基本要求1、学会奶油的加工工艺流程和工艺要点。2、能找出奶油加工过程中常出现的缺陷及原因。3、能对奶油的品质进行检验和评价二、重点与难点1、重点：奶油的加工工艺流程、工艺要点以及品质检验方法和过程。2、难点：奶油加工过程中常出现的缺陷及原因和影响奶油性质的因素。三、知识要点（一）基本概念1、奶油乳经分离后所得的稀奶油，经杀菌、成熟、搅拌、压炼而制成的乳制品成为奶油。2、稀奶油物理成熟稀奶油中的脂肪经加热杀菌融化后，为使搅拌操作能顺利进行，保证奶油质量(不致过软及含水量过多)以及防止乳脂肪损失，须要冷却至奶油脂肪的凝固点，以使部分脂肪变为固体结晶状态，这一过程称之为稀奶油物理成熟。3、搅拌（Churning）2将稀奶油置于搅拌器中，利用机械的冲击力使脂肪球膜破坏而形成脂肪团粒，这一过程称为“搅拌”（Churning）（二）基本知识任务一奶油的加工一、奶油的种类和特性跟据制造方法、所用原料、生产的地区不同，而分成不同种类。按原料一般分为两类：1、新鲜奶油即用甜性稀奶油（新鲜稀奶油）制成的。2、发酵奶油即用酸性稀奶油(发酵稀奶油)制成的奶油。根据加盐与否奶油又可分为：无盐、加盐和特殊加盐的奶油；根据脂肪含量分为一般奶油和无水奶油（及黄油）；以植物油替代乳脂肪的人造奶油。一般加盐奶油的主要成分为脂肪（80%～82％）、水分（15.6%～l7.6％）、盐（约1.2％）以及蛋白质、钙和磷（约1.2％）。奶油还含有脂溶性的维生素A、D和E。奶油应呈均匀一致的颜色、稠密而味纯。水分应分散成细滴，从而使奶油外观干燥。硬度应均匀，这样奶油就易于涂沫，并且到舌头上即时融化。酸性奶油应有丁二酮气味，而甜性奶油则应有稀奶油味，也可具有轻微的“蒸煮”味；用发酵稀奶油比用新鲜稀奶油做的奶油具有某些优点，如：芳香味更浓，奶油得率较高，并且由于细菌发酵剂抑制了不需要的微生物的生长，因此，在热处理后，再次感染杂菌的危险性较小。酸性稀奶油缺点是：1、酪乳和稀奶油都发酵，酸酪乳要比甜性奶油所得的鲜酪乳难处理。2、它更容易被氧化，从而产生一种金属味，有微量的铜或其他重金属存在，这一趋势就加重；奶油的保藏性差。在酸3性奶油的生产中，大部分金属离子进入脂肪相，从而使得奶油易于氧化。但在加工甜性奶油时，大部分金属离子随着酪乳排走了，因此这种奶油被氧化的危险性极小。二、影响奶油性质的因素（一）脂肪性质与乳牛品种、泌乳期季节的关系有些乳牛（如荷兰牛、爱尔夏牛）的乳脂肪中，由于油酸含量高，因此制成的奶油比较软。娟姗牛的乳脂肪由于油酸含量比较低，而熔点高的脂肪酸含量高，因此制成的奶油比较硬。在泌乳初期，挥发性脂肪酸多，而油酸比较少，随着泌乳时间的延长，这种性质变得相反。季节的影响，春夏季由于青饲料多，因此油酸的含量高，奶油也比较软，熔点也比较低。由于这种关系，夏季的奶油很容易变软。为了要得到较硬的奶油，在稀奶油成熟、搅拌、水洗及压炼过程中，应尽可能降低温度。（二）奶油的色泽奶油的颜色从白色到淡黄色，深浅各有不同。颜色是由于胡萝卜素的关系。通常冬季的的奶油为淡黄色或白色。使奶油的颜色全年一致，秋冬之间往往加入色素以增加其颜色。奶油长期曝晒于日光下时，自行褪色。（三）奶油的芳香味奶油有一种特殊的芳香味，这种芳香味主要由于丁二酮、甘油及游离脂肪酸等综合而成。其中丁二酮主要来自发酵时细菌的作用。因此，酸性奶油比新鲜奶油芳香味更浓。（四）奶油的物理结构奶油的物理结构为水在油中的分散系（固体系）。即在脂肪中分散有游离脂肪球(脂肪球膜未破坏的一部分脂肪球)与细微水滴，此外还含有4气泡。水滴中溶有乳中除脂肪以外的其他物质及食盐，因此也称为乳浆小滴。三、奶油的生产工艺流程原料奶验收预处理分离稀奶油标准化杀菌发酵成熟加色素搅拌排酪乳奶油粒洗涤加盐压炼包装四、奶油生产（一）传统的奶油生产方式起初在农场生产的奶油是为了家庭使用，那时用手工操作的奶油搅拌器生产奶油，如下图。图曾用于家庭奶油生产的传统的手工搅拌桶随着搅拌和排除酪乳得到的奶油被收集在一个浅槽中，手工压练直到达到所要求的干燥度和组织。（二）工业化生产奶油的方式工业化的奶油制造过程包括许多步骤.，原料稀奶油可以由液态奶加工厂提供或者由奶油厂从全脂乳中分离。稀奶油贮存及运输到奶油厂时，应预防二次污染、充气或产生泡沫。收到产品后，称重和分析检测以后，把稀奶油贮存在罐中。直到十九世纪，发酵奶油仍用自然发酵5的稀奶油来生产，那时稀奶油从牛乳的上层撇出，并倒入一个木桶中，在奶油桶中通过手工搅拌生产奶油。自然发酵的过程是非常敏感的，外界微生物的感染常常导致无法生产出奶油。随着人们对冷藏知识的增长，使稀奶油能够在牛乳变酸之前被撇出，而由甜性稀奶油制成奶油。奶油的生产方法不断得到完善，产品质量和经济效益逐渐提高，最后发现鲜奶油可通过添加酸酪乳或自然酸化的乳来使稀奶油发酵，在可控条件下生产酸性奶油成为可能。随着搅拌和排除酪乳得到的奶油被收集在一个浅槽中，手工压练直到达到所要求的干燥度和组织。1-原料贮藏罐2-板式热交换器（预热）3-奶油分离机4-板式热交换器（巴氏杀菌）5-真空脱气6-发酵剂制备系统7-稀奶油的成熟和发酵8-板式热交换器（温度处理）9-批量奶油压炼机10-连续压炼机11-酪乳暂存罐12-带传送的奶油仓13-包装机6图批量和连续生产发酵奶油的生产线（三）奶油加工的工艺要点1、原料乳及稀奶油的验收及质量要求制造奶油用的原料乳必须从健康牛挤下来，而且在滋气味、组织状态、脂肪含量及密度等各方面都是正常的乳。含抗菌素或消毒剂的稀奶油不能用于生产酸性奶油。乳质量略差而不适于制造奶粉、炼乳时，也可用作制造奶油的原料。但凡是要生产优质的产品必须要有优质原料，这是乳品加工的基本要求。例如初乳由于含乳清蛋白较多，末乳脂肪球过小故不宜采用。2、原料奶的初步处理首先生产奶油的原料奶要经过滤、净乳，其过程同消毒奶等乳制品，然后冷藏并进行标准化。（1）冷藏在冷藏初期占优势的乳酸菌将被耐冷性强的细菌—嗜冷菌取代。嗜冷菌可在巴氏杀菌中被杀死，因此对奶油的质量没有影响。但是一些嗜冷菌产生的脂肪分解酶，能耐受100℃以上的温度处理，对奶油的质量有影响，因此抑制嗜冷菌的生长是极其重要的。原料运到乳品厂以后，要立即冷却到2-4℃，并且在此温度下贮存到巴氏杀菌为止。另外为防止嗜冷菌繁殖，可将运到工厂的乳先预热杀菌，一般加热到63～65℃保持15秒，然后再冷却2-4℃。（这也是UHT乳常采用的方法）到达乳品厂后巴氏杀菌应尽快进行，不应超过24小时。（二）乳脂分离及标准化生产奶油时必须将牛乳中的稀奶油分离出来，工业化生产采用离心法将牛乳中稀奶油分离。方法是：在离心机开动后，当达到稳定时（一7般为4000～9000rpm），将预热到35～40℃的牛乳输入，控制稀奶油和脱脂乳的流量比为1：6～12。稀奶油的含脂率一般为30～40％。稀奶油的含脂率直接影响奶油的质量及产量。例如，含脂率低时，可以获得香气较浓的奶油，因为这种稀奶油较适于乳酸菌的发育；当稀奶油过浓时，则容易堵塞分离机，乳脂肪的损失量较多。另外，稀奶油的碘值是成品质量的决定性因素。如不校正，高碘值的乳脂肪(即含不饱和脂肪酸高)生产出奶油过软。稀奶油的含脂率直接影响奶油的质量及产量。例如，含脂率低时，可以获得香气较浓的奶油，因为这种稀奶油较适于乳酸菌的发育；当稀奶油过浓时，则容易堵塞分离机，乳脂肪的损失量较多。另外，稀奶油的碘值是成品质量的决定性因素可用皮尔逊法，根据标准对稀奶油含脂率进行标准化。[例1]今有120kg含脂率为38％的稀奶油用以制造奶油。需将稀奶油的含脂率调整为34％，如用含脂率0.05%的脱脂乳来调整，则应添加多少脱脂乳？如不校正，高碘值的乳脂肪(即含不饱和脂肪酸高)生产出奶油过软。解：按皮尔逊法从上图可以看出，33．95kg稀奶油需加脱脂乳(含脂0.05%)4kg，则120kg稀奶油需加的脱脂乳为：38（p）r－q=33.950.05（q）p－r=434(r)8120×4=14.14kg33.953、稀奶油的中和稀奶油的中和直接影响奶油的保存性，左右成品的质量。制造甜性奶油时，奶油的pH值应保持在中性附近(6.4～6.8)。（1）中和目的①因为酸度高的稀奶油杀菌时，其中的酪蛋白凝固而结成凝块，使一些脂肪被包在凝块内，搅拌时流失在酪乳里，造成脂肪损失；②所以稀奶油中和后，可防止脂肪贮藏时尤其是加盐奶油水解和氧化；③同时改善奶油的香味。（2）中和程度①稀奶油的酸度在0.5％(550T)以下时，可中和至0.15％(160T)；②若稀奶油的酸度在0.5％以上时，所以中和的限度以0.15%～0.25％。因为将高酸度的稀奶油急速使其变成低酸度，则容易产生特殊气味，而且稀奶油变成浓厚状态。（3）中和的方法中和剂为石灰（碳酸钙）或碳酸钠。石灰价格低廉，并且钙残留于奶油中可以提高营养价值。但石灰难溶于水，必须调成20%的乳剂加入，同时还需要均匀搅拌，碳酸钠易溶于水，中和可以很快进行，同时不易使酪蛋白凝固，但中和时产生二氧化碳。4、真空脱气真空脱气可除掉具有挥发性异常风味物质，首先将稀奶油加热到978℃，然后输送至真空机，其真空室的真空度可以使稀奶油在62℃时沸腾。脱气会引起挥发性成分和芳香物质逸出，稀奶油通过沸腾而冷却下来。然后回到热交换器进行巴氏杀菌、冷却、并打到成熟罐。在夏季，草原上各种葱类植物生长繁延，葱味是一种常见的缺陷。为避免强烈的气味，有必要对收购的原料进行某种形式的分类。5、稀奶油的杀菌由于脂肪的导热性很低，能阻碍温度对微生物的作用；同时为了使脂肪酶完全破坏，有必要进行高温巴氏杀菌。稀奶油在高温，通常为95℃或者更高一些的温度下进行巴氏杀菌。一般不需要保持时间，热处理的程度应达到使过氧化物酶试验结果呈阴性。热处理不应过分强烈，以免引起蒸煮味之类的缺陷。一般采用85～90℃的巴氏杀菌。如果有特异气味时，应将温度提高到93～95℃，以减轻其缺陷。经杀菌后冷却至发酵温度或成熟温度。6、稀奶油的细菌发酵在生产酸性奶油时要进行细菌发酵。发酵剂菌种为丁二酮链球菌、乳脂链球菌、乳酸链球菌和柠檬明串珠菌。发酵剂的添加量为1%～5%，一般随碘值的增加而增加。当稀奶油的非脂部分的酸度达到90oT时发酵结束。细菌产生的芳香物质中，乳酸、二氧化碳、柠檬酸、丁二酮和醋酸是最重要的。发酵与物理成熟同时在成熟罐内完成。发酵剂必须具有较强活力（每mL成熟的发酵剂约有10亿个细菌）。在发酵剂接种量为1%时，20℃，在7hr后产酸120SH，10hr应产酸18～200SH。另外发酵剂必须平衡，最重要的是产酸、产香和随后的丁二酮分解之间有适当的比例关系。稀奶油发酵和稀奶油的物理成熟都是在成熟罐中自动进行。成熟罐10通常是三层的绝热的不锈钢罐，加热和冷却介质在罐壁之间循环，罐内装有可双向转动的刮板搅拌器，搅拌器在奶油已凝结时，也能进行有效地搅拌。（类似酸奶发酵罐）7、稀奶油的物理成熟（1）稀奶油的物理成熟制造新鲜奶油时，在稀奶油冷却后，立即进行成熟；制造酸性奶油时，则在发酵前或后，或与发酵同时进行。成熟通常需要12～15h。脂肪变硬的程度决定于物理成熟的温度和时间，随着成熟温度的降低和保持时间的延长，大量脂肪变成结晶状态(固化)。成熟温度应与脂肪的最大可能变成固体状态的程度相适应。夏季3℃时脂肪最大可能的硬化程度为60%～70％；而6℃时为45%～55％。例如：在3℃时经过3～4h即可达到平衡状态；6℃时要经过6～8h；而在8℃时要经过8～12h。临界温度：13～16℃时，即使保持很长时间也不会使脂肪发生明显变硬现象，这个温度称为临界温度。稀奶油在过低温下进行成熟会造成不良结果，会使稀奶油的搅拌时间延长，获得的奶油团粒过硬，有油污，而且保水性差，同时组织状态不良。成熟条件对以后的全部工艺过程有很大影响，如果成熟的程度不足时，就会缩短稀奶油的搅拌时间，获得的奶油团