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牛奶


背景

牛奶是一种从各种动物中提取的营养饮料,供人类食用。大多数牛奶来自奶牛,尽管世界各地也使用山羊、水牛和驯鹿的牛奶。在美国和许多工业化国家,生牛奶在消费前经过加工。在加工过程中调整牛奶的脂肪含量,添加各种维生素,并杀死潜在的有害细菌。除了作为饮料消费外,牛奶还用于制作黄油、奶油、酸奶、奶酪和各种其他产品。

历史

使用牛奶作为饮料可能始于动物的驯化。山羊和绵羊在公元前 9000 年左右在现在被称为伊朗和阿富汗的地区被驯化。 ,到大约 7000 B.C. 牛在现在的土耳其和非洲部分地区被放牧。用牛奶制作奶酪的方法为古希腊人和罗马人所熟知,在接下来的几个世纪里,牛奶和奶制品的使用遍及整个欧洲。

一些最早的殖民者在 1600 年代首次将牛带到美国。在美国革命之前,大部分乳制品都是在生产它们的农场中消费的。到 1790 年左右,波士顿、纽约和费城等人口中心已经发展到足以吸引大规模乳制品经营的市场。为了满足不断增长的需求,农民开始进口更适合牛奶生产的牛品种。 1795 年进口了第一批荷斯坦-弗里森犬,1822 年进口了第一批艾尔郡,1830 年进口了第一批根西岛。

随着美国乳业的发展,各种加工牛奶的机器也被开发出来。 1856 年,Gail Borden 获得了一种通过在部分真空中加热来制造炼乳的方法的专利。他的方法不仅去除了大部分水分,使牛奶可以储存在更小的体积中,而且还保护了牛奶免受空气中的细菌的侵害。 1861 年,Borden 在纽约的 Wassaic 开设了一家炼乳厂和罐头厂。在内战期间,他的炼乳被联邦军队使用并广受欢迎。

1863年,法国的路易斯巴斯德开发了一种加热葡萄酒的方法,以杀死导致葡萄酒变成醋的微生物。后来,这种杀死有害细菌的方法适用于许多食品,并被称为巴氏杀菌法。美国第一家安装巴氏杀菌设备的牛奶加工厂是新泽西州布卢姆菲尔德的 Sheffield Farms Dairy,它于 1891 年进口了一台德国制造的巴氏杀菌机。 许多乳业经营者反对巴氏杀菌是一种不必要的开支,直到1908 年,芝加哥成为第一个需要巴氏杀菌奶的大城市。 1914 年纽约和费城紧随其后,到 1917 年,大多数主要城市都颁布了法律,要求对所有牛奶进行巴氏消毒。

1884 年,亨利·撒切尔 (Henry Thatcher) 博士看到一位送牛奶的人从一个打开的桶里送东西,一个孩子的脏布娃娃不小心掉进了桶里,其中一个玻璃奶瓶获得了专利。到 1889 年,他的 Thatcher's Common Sense 牛奶罐已成为行业标准。它用一个蜡纸盘密封,该盘被压入瓶颈内的凹槽中。直到 1950 年代,当蜡纸盒牛奶开始出现在市场上时,牛奶瓶和送奶工早上定期到来一直是美国人生活的一部分。

1990 年,美国的牛奶年产量约为 1480 亿磅(675 亿公斤)。这相当于约 172 亿美制加仑(651 亿升)。其中约 37% 被用作液态奶和奶油,约 32% 被转化为各种奶酪,约 17% 被制成黄油,约 8% 用于制作冰淇淋和其他冷冻甜点。其余的以奶粉、罐装牛奶和其他奶制品的形式出售。

牛奶的种类

有许多不同类型的牛奶。有些取决于成品中存在的乳脂量。其他取决于所涉及的处理类型。还有一些取决于生产牛奶的奶牛的类型。

联邦食品和药物管理局 (FDA) 为不同类型的牛奶和奶制品制定了标准。一些州使用这些标准,而另一些州则有自己的标准。 1998年之前,联邦标准要求以全脂牛奶形式出售的液态奶必须含有不少于3.25%的乳脂,低脂牛奶必须含有0.5-2.0%的乳脂,脱脂牛奶必须含有低于0.5%的乳脂。从 1998 年开始,FDA 要求含 2% 乳脂的牛奶必须标记为“低脂”,因为它不符合低脂产品的新定义,即每份脂肪含量低于 3 克。含 1% 乳脂的牛奶仍然可以标记为“低脂”,因为它确实符合定义。相比之下,淡奶油的乳脂不低于18%,重奶油的乳脂不低于36%。

其他类型的牛奶取决于所涉及的加工类型。巴氏杀菌牛奶已被加热以杀死任何潜在的有害细菌。均质牛奶将乳脂肪颗粒缩小并均匀混合,以防止它们以奶油的形式上升到顶部。维生素强化奶添加了各种维生素。在美国市场上销售的大多数牛奶都经过巴氏杀菌、均质化和维生素强化。

A 级牛奶是指在足够卫生的条件下生产的牛奶,可以用作液态奶。美国生产的牛奶中约有 90% 是 A 级牛奶。 B 级牛奶的生产条件使其只能用于制成品,例如某些奶酪,并在那里进行进一步加工。经认证的牛奶是在极高的卫生标准下生产的,售价高于 A 级牛奶。

特种牛奶包括调味牛奶,例如添加了调味糖浆的巧克力牛奶。其他特种牛奶包括由纯种根西岛奶牛生产的金色根西岛牛奶和由注册的泽西岛奶牛生产的全泽西牛奶。两者都具有较高的价格,因为它们具有较高的乳脂含量和奶油味。

浓缩奶制品从液态奶中去除了不同程度的水分。它们包括,按含水量降序排列,淡奶、炼乳和干奶。

原材料

牛奶的平均成分是 87.2% 的水、3.7% 的乳脂、3.5% 的蛋白质、4.9% 的乳糖和 0.7% 的灰分。这种成分因母牛和品种而异。例如,泽西奶牛平均含有 85.6% 的水和 5.15% 的乳脂。这些数字还因一年中的季节、动物饲料含量和许多其他因素而异。

可以将每夸脱 400 国际单位 (IU) 的维生素 D 浓缩物添加到牛奶中。大多数低脂和脱脂牛奶还添加了 2,000 IU 的维生素 A。

制造
过程

牛奶是一种易腐烂的商品。为此,它通常在本地处理 奶牛每天使用机械真空挤奶机挤奶两次。原奶通过不锈钢或玻璃管道流入冷藏散装牛奶罐。几个小时的收集。在美国,有几十万个奶牛场和几千个牛奶加工厂。一些工厂只生产液态奶,而另一些工厂也生产黄油、奶酪和其他奶制品。

收集

  • 1 奶牛每天使用机械真空挤奶机挤奶两次。生奶通过不锈钢或玻璃管流入冷藏散装奶罐,在那里它被冷却到大约 40° F (4.4° C)。
  • 2 一辆冷藏散装油罐车可在数小时内从该地区的奶牛场进行收集。在从每个农场的罐中抽取牛奶之前,司机会收集样本并检查风味和温度并记录体积。
  • 3 在牛奶加工厂,卡车中的牛奶被称重并通过柔性不锈钢或塑料软管泵入工厂的冷藏罐。

分离

  • 4 冷的生牛奶通过澄清器或分离器,使牛奶通过外壳内的一系列锥形盘旋转。澄清器可以去除原料奶中可能存在的碎屑、一些细菌和任何沉淀物。分离器执行相同的任务,但也将较重的乳脂与较轻的牛奶分离,以生产奶油和脱脂牛奶。一些加工厂使用标准化澄清器,通过仅去除多余的脂肪来调节牛奶中的乳脂含量。去除多余的乳脂并加工成奶油或黄油。

强化

  • 此时可以通过蠕动泵将 5 种维生素 A 和 D 添加到牛奶中, 澄清器可以去除原料奶中可能存在的碎屑、一些细菌和任何沉淀物。然后对牛奶进行强化和巴氏杀菌。它会自动将正确量的维生素浓缩物分配到牛奶流中。

巴氏杀菌

  • 6 将牛奶(全脂牛奶、脱脂牛奶或标准化牛奶)输送到巴氏杀菌机中以杀死任何细菌。有几种方法可用于对牛奶进行巴氏杀菌。最常见的称为高温短时 (HTST) 过程,在该过程中,牛奶在连续流经巴氏杀菌器时被加热。全脂牛奶、脱脂牛奶和标准化牛奶必须加热到 161° F (72° C) 15 秒。其他奶制品有不同的时间和温度要求。热牛奶通过一根长管,其长度和直径都经过调整,因此液体从一端流到另一端需要 15 秒的时间。如果温度低于要求的标准,管道末端的温度传感器会将牛奶转移回入口进行再处理。

均质化

  • 7 大多数牛奶都经过均质处理,以减少剩余乳脂颗粒的大小。这可以防止乳脂分离并以奶油形式漂浮到表面。它还可以确保乳脂在牛奶中均匀分布。来自巴氏杀菌机的热牛奶由多缸活塞泵加压至 2,500-3,000 psi (17,200-20,700 kPa),并被强制通过可调阀门中的非常小的通道。被迫通过微小开口的剪切效应将脂肪颗粒分解成合适的大小。
  • 8 然后将牛奶快速冷却至 40° F (4.4° C) 以避免损害其味道。

包装

  • 9 将牛奶泵入涂层纸箱或塑料瓶中并密封。在美国,杂货店零售的大多数牛奶都用一加仑(3.8 升)塑料瓶包装。瓶子或纸箱上印有“销售截止日期”,以确保零售商不会让牛奶在货架上停留的时间超过其可以安全存放的时间。
  • 10 牛奶纸盒或奶瓶放置在保护性运输容器中并冷藏。它们被用冷藏拖车运送到配送仓库,然后运往各个市场,在那里它们被保存在冷藏展示柜中。

清洁

  • 11 为确保卫生条件,工艺设备和管道系统的内表面每天清洁一次。加工厂和农场中使用的几乎所有设备和管道均由不锈钢制成。该设备中集成了高度自动化的就地清洗系统,允许溶剂流过系统,然后冲洗干净。这是在牛奶从农场正常涌入之间的时间完成的。

质量控制

联邦食品和药物管理局 (FDA) 发布了 A 级牛奶条例,该条例为大多数州和所有州际牛奶运输商的牛奶生产制定了卫生标准。 农业手册52中规定了牛奶和奶制品的成分 美国农业部出版。它列出了联邦和州标准。奶制品的测试包括脂肪含量、总固体、巴氏杀菌效率、用于控制奶牛疾病的抗生素的存在以及许多其他测试。

未来

过去 20 年的低脂乳制品趋势预计将在未来继续。黄油的销量预计将下降,而低脂酸奶和低脂或减脂牛奶的销量预计将增加。随着人口的增加,液态奶的整体消费量预计会增加。


制造工艺

  1. 琥珀色
  2. 浓缩汤
  3. 守门员面具
  4. 断头台
  5. 墓碑
  6. 炼乳
  7. 尤克里里
  8. 堆肥
  9. 伏特加