本书以乳品科学发展现状、技术的产业化应用和产业发展趋势为核心,聚焦乳与乳制品生产实际和新技术应用,分别从乳的形成与泌乳、乳的成分及理化性质、原料乳验收及预处理、乳中微生态、液态乳、发酵乳制品、炼乳、乳脂类产品、冷冻饮品、奶酪、乳粉、特畜乳及乳制品、乳的深加工、合成生物学与未来乳、乳品机械与单元操作、乳与乳制品质量管理等16个方面入手,系统介绍了乳与乳制品领域的相关科学、先进技术和产业化实践,为推动我国乳品科学与制造技术高质量发展提供理论与技术支撑。
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第1章 乳的形成与泌乳 1
1.1 乳的形成 1
1.1.1 乳腺的构造 1
1.1.2 乳的形成 1
1.1.3 泌乳周期及乳的分泌 4
1.2 影响乳成分及泌乳量变化的因素 6
1.2.1 品种 6
1.2.2 泌乳期 7
1.2.3 年龄 7
1.2.4 营养条件 8
1.2.5 环境温度 9
1.2.6 管理水平 9
1.2.7 奶牛的健康状况 10
1.3 挤乳 10
1.3.1 手工挤乳 11
1.3.2 机器挤乳 11
参考文献 14
第2章 乳的成分及理化性质 16
2.1 乳体系的特征 16
2.1.1 乳中的水相 16
2.1.2 乳的分散体系 17
2.2 乳中常量营养成分 20
2.2.1 乳蛋白 20
2.2.2 脂类物质 29
2.2.3 糖类 37
2.2.4 盐类及矿物质 47
2.2.5 维生素 49
2.3 乳中功能性成分 51
2.3.1 乳铁蛋白 51
2.3.2 免疫球蛋白 55
2.3.3 骨桥蛋白 57
2.4 乳中风味物质 60
2.4.1 乳中风味物质种类及含量 60
2.4.2 乳中风味物质来源 62
2.4.3 处理条件对风味变化的影响 64
2.5 酶类及污染物 65
2.5.1 乳及乳制品中的酶 65
2.5.2 乳的污染 68
2.6 乳的理化性质 71
2.6.1 乳的比重与密度 71
2.6.2 乳的黏度及表面张力 73
2.6.3 乳的酸度和pH值 74
2.6.4 乳的电学性质 75
2.6.5 乳的热学性质 76
2.6.6 渗透压 78
2.7 加工对乳的影响 78
2.7.1 加热处理对乳的影响 78
2.7.2 发酵处理对乳的影响 80
2.7.3 冷冻和冷藏处理对乳的影响 82
参考文献 83
第3章 原料乳验收及预处理 86
3.1 初乳 86
3.1.1 初乳营养价值 86
3.1.2 初乳期成分变化 86
3.2 常乳 87
3.2.1 人乳及各类家畜常乳营养成分含量 87
3.2.2 泌乳期产量变化 88
3.2.3 不同奶牛泌乳期产能 88
3.3 异常乳 89
3.3.1 生理异常乳 89
3.3.2 病理异常乳 90
3.3.3 污染异常乳 91
3.4 原料乳检验 91
3.4.1 国家标准 91
3.4.2 特殊要求乳的检验 96
3.4.3 常用乳分析仪器 97
3.5 原料乳的预处理 98
3.5.1 降温 98
3.5.2 贮运 99
3.5.3 过滤 100
3.5.4 离心净乳 100
3.5.5 标准化 101
3.5.6 预巴氏杀菌处理 102
参考文献 103
第4章 乳中微生态 105
4.1 乳中微生物来源 105
4.1.1 内源微生物 105
4.1.2 外源微生物 107
4.2 乳中微生物种类 109
4.2.1 病原菌 109
4.2.2 腐败菌 111
4.2.3 乳酸菌 111
4.2.4 真菌类 113
4.2.5 嗜冷菌 115
4.3 原料乳中微生物生长与变化 116
4.3.1 常温下原料乳中微生物变化 116
4.3.2 低温下原料乳中微生物变化 117
4.3.3 不同杀菌方式对乳中微生物的影响 119
4.4 原料乳微生物控制 122
4.4.1 牛体卫生与疾病防治 122
4.4.2 牛舍卫生管理 124
参考文献 125
第5章 液态乳 127
5.1 液体乳的分类 127
5.2 巴氏杀菌乳 130
5.2.1 巴氏杀菌乳概述 130
5.2.2 巴氏杀菌乳生产工艺 130
5.2.3 生产工艺关键步骤 130
5.2.4 巴氏杀菌乳质量控制 135
5.3 延长货架期乳 137
5.3.1 延长货架期乳概述 137
5.3.2 ESL乳的基本生产工艺 137
5.3.3 生产工艺关键步骤 137
5.3.4 ESL乳的质量管理 139
5.4 灭菌乳 140
5.4.1 灭菌乳概述 140
5.4.2 灭菌乳生产工艺 142
5.4.3 生产工艺关键步骤 142
5.4.4 理化指标变化 144
5.4.5 感官变化 145
5.4.6 杀菌方式对乳营养价值的影响 145
5.5 保温式灭菌乳 146
5.5.1 保温式灭菌乳工艺流程 147
5.5.2 保温式灭菌乳常用包装容器 147
5.5.3 灭菌方式 148
5.6 调制乳与再制乳 149
5.6.1 调制乳与再制乳概述 149
5.6.2 调制乳 150
5.6.3 复原乳 153
5.7 乳饮料与含乳饮料 155
5.7.1 定义与分类 155
5.7.2 中性含乳饮料 156
5.7.3 调制型酸性含乳饮料 159
5.7.4 发酵型乳饮料 162
5.8 婴幼儿配方乳 166
5.8.1 婴幼儿配方乳设计依据 166
5.8.2 婴幼儿不同生长阶段 167
5.8.3 婴幼儿配方乳生产工艺 167
5.8.4 较小婴儿配方乳设计 167
5.8.5 较大婴儿和幼儿配方乳设计 172
参考文献 172
第6章 发酵乳制品 174
6.1 发酵乳制品概述 174
6.1.1 发酵乳制品起源 174
6.1.2 发酵乳制品种类 174
6.1.3 发酵乳制品营养价值与功能 175
6.2 发酵乳常用发酵菌株 178
6.2.1 链球菌属 178
6.2.2 乳球菌属 178
6.2.3 乳杆菌属 179
6.2.4 双歧杆菌属 180
6.2.5 明串珠菌属 182
6.2.6 肠球菌属 182
6.2.7 丙酸杆菌属 183
6.2.8 醋酸杆菌属 183
6.2.9 片球菌属 184
6.2.10 酵母菌 184
6.2.11 霉菌 185
6.3 发酵剂 185
6.3.1 发酵乳制品常用发酵剂的种类及作用 185
6.3.2 发酵乳制品发酵剂选择 188
6.4 自然发酵乳 189
6.4.1 自然发酵乳概述 189
6.4.2 Kefir乳 191
6.5 酸奶 193
6.5.1 酸奶概述 193
6.5.2 酸奶制备常用原料 194
6.5.3 搅拌型酸奶工艺流程 195
6.5.4 凝固型酸奶工艺流程 199
6.5.5 酸奶生产技术关键点和质量控制 200
6.6 长货架期发酵乳 208
6.6.1 长货架期发酵乳概述 208
6.6.2 长货架期发酵乳工艺流程 209
6.6.3 长货架期发酵乳生产及关键点 210
6.6.4 长货架期发酵乳质量控制 212
6.7 发酵乳饮料 213
6.7.1 乳酸菌饮料 213
6.7.2 发酵乳清饮料 215
6.8 其他发酵乳制品 218
6.8.1 Viili 218
6.8.2 Skyr 218
6.8.3 Brano mliako 219
6.8.4 Maconi 220
6.8.5 Ayran 221
6.8.6 Filmj?lk 222
6.8.7 Lattfil 223
参考文献 224
第7章 炼乳 226
7.1 炼乳概述 226
7.2 炼乳制造过程中的变化 226
7.2.1 炼乳色泽和风味 226
7.2.2 炼乳的流变学特征 227
7.3 甜炼乳 228
7.3.1 工艺流程 229
7.3.2 生产技术关键点 229
7.3.3 炼乳质量标准及缺陷 231
7.4 淡炼乳 236
7.4.1 工艺流程 236
7.4.2 生产技术关键点 236
7.4.3 淡炼乳质量标准及缺陷 238
7.5 其他浓缩乳 240
7.5.1 dulce de leche 240
7.5.2 Khoa 241
7.5.3 Creamer 241
7.5.4 其他类型浓缩乳 242
参考文献 243
第8章 乳脂类产品 244
8.1 稀奶油 244
8.1.1 稀奶油分类 244
8.1.2 生产工艺 244
8.1.3 生产技术关键点 245
8.1.4 稀奶油品质管理 247
8.1.5 发酵稀奶油 248
8.2 奶油 250
8.2.1 奶油分类 250
8.2.2 生产工艺 250
8.2.3 生产技术关键点 251
8.2.4 奶油品质管理 254
8.3 无水奶油 255
8.3.1 无水奶油贮存与应用 255
8.3.2 无水奶油生产工艺 255
8.3.3 生产技术关键点 259
8.3.4 无水奶油品质管理 260
8.4 特色乳脂类产品 261
8.4.1 马斯卡彭奶酪 261
8.4.2 奶皮子 262
8.4.3 可颂奶油 262
8.4.4 酥油 263
8.4.5 其他特色乳脂类产品 263
参考文献 263
第9章 冷冻饮品 266
9.1 冷冻饮品概述 266
9.1.1 冷冻饮品及其分类 266
9.1.2 冷冻饮品质量标准 267
9.2 乳基冰淇淋 269
9.2.1 配方设计 269
9.2.2 生产工艺流程 272
9.3 非乳基冰品 274
9.3.1 非乳基冰品概述 274
9.3.2 配方设计 275
9.3.3 生产工艺流程 276
9.4 软冰淇淋 277
9.4.1 配方设计 277
9.4.2 生产工艺流程 281
参考文献 281
第10章 奶酪 283
10.1 奶酪的分类与营养 283
10.1.1 奶酪的定义 283
10.1.2 奶酪的分类 285
10.1.3 奶酪的营养 285
10.2 原生奶酪加工原理与工艺 286
10.2.1 原生奶酪加工原理 286
10.2.2 原生奶酪加工主要原料和添加剂 291
10.2.3 原生奶酪加工工艺 292
10.3 再制奶酪及奶酪制品加工原理与工艺 294
10.3.1 再制奶酪加工原理 294
10.3.2 再制奶酪及奶酪制品主要原料和添加剂 296
10.3.3 再制奶酪及奶酪制品加工工艺 299
10.4 奶酪加工生产线 301
10.4.1 传统奶酪生产线 302
10.4.2 Pasta Filata(拉伸奶酪)生产线 303
10.4.3 水洗奶酪生产线 305
10.4.4 Cream cheese生产线 306
10.4.5 霉菌奶酪生产线 307
参考文献 308
第11章 乳粉 311
11.1 乳粉概述 311
11.1.1 乳粉定义 311
11.1.2 乳粉分类 311
11.1.3 乳粉的现有标准 313
11.2 乳粉制备的原理及方法 314
11.2.1 乳粉制备工艺 314
11.2.2 乳粉干燥类型 318
11.3 乳粉原料 321
11.3.1 全脂乳粉和脱脂乳粉 321
11.3.2 脱盐乳清粉 326
11.3.3 牛乳浓缩蛋白 328
11.4 乳粉产品 331
11.4.1 速溶乳粉 331
11.4.2 配方奶粉 334
11.5 特色乳粉 345
11.5.1 冰淇淋粉 345
11.5.2 麦乳精 348
11.5.3 奶油粉 351
参考文献 353
第12章 特畜乳与乳制品 355
12.1 特畜乳与乳制品概述 355
12.1.1 特畜乳 355
12.1.2 标准 355
12.2 马乳 358
12.2.1 马乳营养组成 358
12.2.2 马乳理化特性 360
12.2.3 马乳的应用与开发 361
12.3 绵羊乳 363
12.3.1 绵羊乳营养组成 363
12.3.2 绵羊乳理化特性 366
12.3.3 绵羊乳的应用与开发 367
12.4 牦牛乳 369
12.4.1 牦牛乳营养组成 369
12.4.2 牦牛乳理化特性 371
12.4.3 牦牛乳的应用与开发 371
12.5 山羊乳 373
12.5.1 山羊乳营养组成 373
12.5.2 山羊乳理化特性 376
12.5.3 山羊乳的应用与开发 377
12.6 水牛乳 379
12.6.1 水牛乳营养组成 379
12.6.2 水牛乳理化特性 381
12.6.3 水牛乳的应用与开发 382
12.7 驼乳 383
12.7.1 驼乳营养组成 383
12.7.2 驼乳理化特性 385
12.7.3 驼乳的应用与开发 386
12.8 驴乳 389
12.8.1 驴乳营养组成 389
12.8.2 驴乳理化特性与生物活性功能 393
12.8.3 驴乳的应用与开发 393
参考文献 395
第13章 乳的深加工 397
13.1 乳的深加工概述 397
13.1.1 乳品产业分级 397
13.1.2 乳深加工意义 397
13.1.3 乳中生物活性物质 398
13.2 LOSS技术及其应用 398
13.2.1 定义 398
13.2.2 LOSS工艺设计 399
13.3 乳蛋白 400
13.3.1 酪蛋白 400
13.3.2 乳清蛋白 406
13.3.3 微量蛋白 410
13.4 乳脂质 414
13.4.1 脂肪球膜蛋白 414
13.4.2 乳磷脂 416
13.4.3 中性脂肪 419
13.5 乳糖及乳糖衍生物 421
13.5.1 乳糖 421
13.5.2 乳糖衍生物 426
13.6 乳矿物盐 431
13.6.1 乳矿物盐的制备 431
13.6.2 乳矿物盐的应用 433
13.7 乳中其他功能性成分 434
13.7.1 乳过氧化物酶 434
13.7.2 溶菌酶 436
13.7.3 牛乳碱性蛋白 437
参考文献 439
第14章 合成生物学与未来乳 441
14.1 合成生物学与未来乳概述 441
14.2 合成生物学基本原理 442
14.2.1 合成生物学底层技术 442
14.2.2 合成生物系统的构建 446
14.3 生物系统基因线路 448
14.3.1 简介 448
14.3.2 基因线路与基因元件 449
14.3.3 人工基因元件与基因线路的设计与构建 451
14.3.4 基因线路设计的核心原则 454
14.4 合成生物系统的构建策略 458
14.4.1 基因组精简 459
14.4.2 动态调控 461
14.4.3 适应性进化工程 462
14.4.4 辅因子工程 463
14.4.5 蛋白骨架技术 463
14.4.6 高通量筛选 464
14.4.7 细胞工厂构建技术 464
14.5 合成生物系统的调控与优化 466
14.5.1 传统调控方法 467
14.5.2 信号转导调控 468
14.5.3 其他调控方法 473
14.6 常用底盘生物 474
14.6.1 简介 474
14.6.2 根据目标天然产物选择理想宿主 475
14.6.3 小结 484
14.7 合成生物学与乳蛋白生物制造 485
14.7.1 简介 485
14.7.2 β-乳球蛋白合成 486
14.7.3 乳铁蛋白合成 486
14.7.4 人乳寡糖合成 489
14.7.5 α-乳白蛋白合成 494
参考文献 495
第15章 乳品机械与单元操作 497
15.1 离心分离 497
15.1.1 离心分离原理 497
15.1.2 乳品加工中的离心分离设备 499
15.1.3 影响分离效果因素 501
15.1.4 分离机操作使用注意事项 503
15.2 膜分离 503
15.2.1 膜分离概述 503
15.2.2 微滤 504
15.2.3 超滤 507
15.2.4 纳滤 509
15.2.5 反渗透 510
15.2.6 电渗析 511
15.3 层析 513
15.3.1 层析种类 513
15.3.2 层析原理 514
15.3.3 树脂材料及性能 515
15.3.4 层析操作及关键控制点 516
15.3.5 层析在乳品中的应用 517
15.4 均质 517
15.4.1 高压均质机 517
15.4.2 超声波均质 519
15.5 热交换 520
15.5.1 热交换基本原理 520
15.5.2 板式热交换器 521
15.5.3 管式热交换器 523
15.5.4 套管式超高温杀菌设备 525
15.5.5 直接超高温杀菌 525
15.6 结晶 526
15.6.1 结晶原理 526
15.6.2 结晶设备结构 526
15.6.3 结晶在乳品中的应用 527
15.7 凝冻 529
15.7.1 凝冻原理 529
15.7.2 冰淇淋凝冻机 530
15.8 蒸发与浓缩 531
15.8.1 蒸发与浓缩概述 531
15.8.2 非膜式蒸发设备 532
15.8.3 膜式蒸发器 533
15.8.4 冷冻浓缩 536
15.9 干燥 537
15.9.1 水的相图 537
15.9.2 真空冷冻干燥 538
15.9.3 喷雾干燥 540
15.9.4 流化床干燥 542
15.9.5 静电喷雾干燥 543
15.9.6 滚筒干燥 545
15.10 乳品包装设备 546
15.10.1 无菌液体包装机 546
15.10.2 酸奶灌装机 554
15.10.3 奶粉包装机 556
15.11 原地清洗 558
15.11.1 原地清洗原理 558
15.11.2 原地清洗程序及设计 559
15.11.3 原地清洗效果评价 561
参考文献 562
第16章 乳与乳制品质量管理 565
16.1 乳与乳制品质量管理概述 565
16.2 乳品企业质量管理 566
16.2.1 质量管理意义 566
16.2.2 质量管理内容 573
16.2.3 质量管理实践 577
16.2.4 质量认证与标准化管理 578
16.3 乳和乳制品标准与法规 579
16.3.1 乳品法律法规体系 579
16.3.2 婴幼儿配方乳粉法规 587
16.4 主要质量管理体系及应用 588
16.4.1 ISO9001 588
16.4.2 HACCP 589
16.4.3 GMP 589
16.4.4 ISO22000 593
参考文献 594