第二章 液态乳的生产一,工艺流程
(一 )乳制品的种类,
1.消毒乳
2.酸乳
3.乳酸菌饮料
4.干酪
5.炼乳
6.乳粉
7.奶油
8.冰激凌
9.雪糕
10.雪泥
1.消毒乳消毒乳又称杀菌乳,系指以新鲜牛乳、
稀奶油等为原料,经净化、均质、杀菌、
冷却、包装后,直接供应消费者饮用的商品乳。
⑴ 按原料成分可将消毒乳分为以下 5类:
① 普通全脂消毒乳 以合格鲜乳为原料,不加任何添加剂而加工成的消毒鲜乳。
② 脱脂消毒乳 将鲜牛乳中的脂肪脱去或部分脱去而制成的消毒乳。
③ 强化消毒乳 把加工过程中损失的营养成分和日常食品中不易获得的成分加以补充,使成分加以强化的牛乳。
④ 复原乳 也称再制乳.系以全脂奶粉、浓缩乳、脱脂奶粉和无水奶油等为原料,经混合溶解后制成与牛乳成分相同的饮用乳。
⑤ 花色牛乳 以牛乳为主要原料,加入其他风味食品料 ),再加以调色调香而制成的饮用乳。
⑵ 按杀菌强度可分为以下 4类,
① 低温长时间杀菌 (LTLT)牛乳 也称保温杀菌乳。牛乳经 62~ 65℃,30min保温杀菌。
在这种温度下,乳中的病原苗,尤其是耐热性较强的结核菌都被杀死。
② 高温短时间 (HTST)杀菌乳 通常采用
72~ 75'C,15 s杀菌,或采用 75~ 85℃,
15~ 20s杀菌.由于受热时间短,热变性现象很少,风味有浓厚感,无蒸煮味。
③ 超高温杀菌 (UHT)乳 一般采用 120~
150℃,0.5~ 8s杀菌。由于耐热性细菌都被杀死,故保存性明显提高。但如原料乳质量不良 (如酸度高、盐类不平衡 ),则易形成软凝块和杀菌器内挂乳石等,初始菌数尤其芽孢数过高则残留菌的可能性增加,故对原料乳的质量要求很高.由于杀菌时间很短,故风味、性状和营养价值等与普通杀菌乳相比无差异。
④ 灭菌乳 灭菌乳可分 2类,一类为灭菌后无菌包装;一类为把杀菌后的乳装入容器中,
再用 110~ 120℃,10~另 20min加压灭菌。
2.酸乳概念
(酸乳 )是指在乳中接种保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌,经过乳酸发酵而成的凝乳状产品,成品中必须含有大量相应的活菌。
种类通常根据成品的组织状态、口味、原料中乳脂肪含量、生产工艺和菌种的组成等可以将酸乳分成不同类别。
⑴ 按成品的组织状态分类
①凝固型酸乳 其发酵过程在包装容器中进行,从而使成品因发酵而保留其凝乳状态。
②搅拌型酸乳 发酵后的凝乳在灌装前搅拌成黏稠状组织状态
⑵ 按成品的口味分类
①天然纯酸乳 产品只由原料乳和菌种发酵而成,不含任何辅料和添加剂。
②加糖酸乳 产品由原料乳和糖加入菌种发酵而成。在我国市场上常见,糖的添加量较低,一般为 6%~ 7%。
③调味酸乳 在天然酸乳或加糖酸乳中加人香料而成。酸乳容器的底部加有果酱的酸乳称为圣代酸乳。
④果料酸乳 成品是由天然酸乳与糖、果料混合而成.
⑤ 复合型或营养健康型酸乳 通常在酸乳中强化不同的营养素 (维生素用纤维素等 )或在酸乳中混入不同的辅料 (如谷物、干果,菇类、蔬菜汁等 )而成。这种酸乳在西方国家非常流行,人们常在早餐中食用。
⑥疗效酸乳 包括低乳糖酸乳、低热量酸乳、维生素酸乳或蛋白质强化酸乳等。
⑶ 按发酵的加工工艺分类
①浓缩酸乳 将正常酸乳中的部分乳清除去而得到的浓缩产品。因其除去乳清的方式与加工干酪方式类似,有人也叫它酸乳干酪。
②冷冻酸乳 在酸乳中加入果料、增稠剂或乳化剂,然后将其进行冷冻处理而得到的产品。
③充气酸乳 发酵后在酸乳中加入稳定剂和起泡剂 (通常是碳酸盐 ),经过均质处理即得这类产品。
这类产品通常是以充 C02气的酸乳饮料形式存在。
④酸乳粉 通常使用冷冻干燥法或喷雾干燥法将酸乳中约 95%的水分除去而制成酸乳粉。
3.乳酸菌饮料乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料。
通常以牛乳或乳粉、植物蛋白乳 (粉 )、果蔬菜汁或糖类为原料,经杀菌,冷却、接种乳酸菌发酵剂培养发酵,经稀释而制成。
乳酸菌饮料分类,
(1)因其加工处理的方法不同,一般分为 酸乳型 和 果蔬型 2大类。
(2)又可分为 活性乳酸菌饮料 (未经后杀菌 )和 非活性乳酸菌饮料 (经后杀菌 )。
4.干酪联合国粮农组织 (FAO))和世界卫生组织
(WHO)制定了国际上通用的干酪 定义,
干酪是以牛乳、奶油、部分脱脂乳、酪乳或这些产品的混合物为原料,经凝乳声分离乳清而制得的新鲜或发酵成熟的乳制品。
干酪中含有丰富的蛋白质和脂肪,糖类,
有机酸,常量矿物元素钙、磷、钠、钾、镁,微量矿物元素铁、锌,以及脂溶性维生素 A、胡萝卜素和水溶性维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6
、维生素 B12、烟酸、泛酸、叶酸,生物素等多种营养成分。
干酪的种类很多,通常把干酪划分为 3大类,
(1).天然干酪
(2).融化干酪
(3).干酪食品分类国际乳品联盟 (IDF 1972)提出以水分含量为标准,将 天然干酪 分为 硬质、半硬质、
软质 3大类,并根据成熟的特征或固体物中的脂肪含量来分类的方案。
现在习惯上以干酪的软硬度及与成熟有关的微生物来进行分类和区别。
5.炼乳炼乳的概念,炼乳系原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品。
炼乳的种类,炼乳的很多,仅对甜炼乳及淡炼乳的生产加以介绍。
(1) 甜炼乳 是指在原料乳中加入 17%左右的蔗糖,经杀菌、浓缩至原质量的 8%而成的产品,其主要成分见图 2。
左右
(2)淡炼乳 是将牛乳浓缩至原体积的 40%,
装罐后密封并经灭菌而成的制品,
6.乳粉概念,乳粉又名奶粉,它是以新鲜牛乳为原料,或以新鲜牛乳为主要原料,添加一乏数量的植物或动物蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等配料,除去其中几乎全部水分而制成的粉末状乳制品。
乳粉中水分含量很低,质量减轻,为储藏和运输带来了方便分类,根据乳粉加工所用原料和加工工艺可以将乳粉分为:
(1) 全脂乳粉全脂乳粉是新鲜牛乳标准化后,经杀菌、
浓缩、干燥等工艺加工而成。由于脂肪含量高易被氧化,在室温下只能保藏 3个月。
(2) 脱脂乳粉用离心的方法将新鲜牛乳中的绝大部分脂肪分离去除后,再经杀菌、浓缩、干燥等了艺加工而成。由于脱去了脂肪,该产品保藏性好 (通常达 1年以上 ),可用于制作点心、面包、冰激凌、再制乳等。
(3)速溶乳粉将全脂牛乳、脱脂牛乳经过特殊的工艺操作而制成的乳粉,对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。
(4) 配制乳粉在牛乳中添加某些必要的营养物质后再经杀菌、浓缩、干燥制成。配制乳粉最初主要是针对婴儿营养需要而研制的,供给母乳不足的婴儿食用。目前,配制乳粉已呈现出系列化的发展趋势,如中小学生乳粉、中老年乳粉、孕妇乳粉、降糖乳粳营养强化乳粉等。
(5) 加糖乳粉新鲜牛乳经标准化后,加入一定量的蔗糖,
再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。
(6) 冰激凌粉在牛乳中配以乳脂肪、香料、稳定剂、抗氧化剂、蔗糖或一部分植物油等物质经干燥而制成。
(7) 奶油粉将稀奶油经干燥而制成的粉状物,与稀奶油相比保藏期长,储藏和运辅方便。
(8) 麦精乳粉 在牛乳中添加可溶性麦芽糖、糊精、香料等经真空干燥而制成乳粉。
(9) 乳清粉将制造干酪的副产品乳清进行干燥而制成的粉状物。乳清中含有易消化、有生理价值的乳白蛋白,乳球蛋白及非蛋白氮化合物和其他物质。根据用途分为普通乳清粉,脱盐乳清粉、浓缩乳清粉等。
(10) 酪乳粉将酪乳于燥制成的粉状物。含有较多的卵磷脂,
用于制造点心及再制乳之用。
7.奶油概念,乳经分离后得到的含脂率高的部分称之为稀奶油 (cream),
稀奶油经成熟,搅拌、压炼而制成的乳制品称为 奶油 (butter)。
分类,由于制造方法不同,所用原料不同或生产的地区不同,可分成不同的种类,奶油按原料一般分为 2类:
(1) 新鲜奶油用甜性稀奶油 (新鲜稀奶油 )制成的奶油。
(2) 发酵奶油用酸性稀奶油 (即经乳酸发酵的稀奶油 )制成的奶油。
8.冰激凌冰激凌概念,
冰激凌 (icecream)是以饮用水,牛奶、奶粉、奶油 (或植物油脂 )、食糖等为主要原料,
加入适量食品添加剂,经混合、灭菌、均质、老化、凝冻、硬化等工艺而制成的体积膨胀的冷冻饮晶。
冰激凌的种类冰激凌的品种很多,按所用原料中乳脂肪含量分为全乳脂冰激凌、半乳脂冰激凌、
植脂冰激凌 3种,
⑴ 全乳脂冰激凌全乳脂冰激凌是以饮用水、牛奶、奶油、食糖等为主要原料,乳脂含量为 8%以上 (不含非乳脂肪 )的制品。分为清型全乳脂冰激凌、混合型个乳脂冰激凌和组合型全乳脂冰激凌。
① 清型全乳脂冰激凌 不含颗粒或块状辅料的制品,如奶油冰激凌、可可冰激浚。
② 混合型全乳脂冰激凌 含有颗粒或块状辅料的制品,如草莓奶油冰激凌胡桃奶油冰激凌等。
③ 组合型全乳脂冰激凌 主体全乳脂冰激凌所占比串小低于 50%,和其他种类冷饮品或巧克力、
饼坯等组合而成的制品,如巧克力奶油冰激凌、
蛋卷奶油冰激凌等。
⑵ 半乳脂冰激凌 半乳脂冰激凌足以饮用水、奶粉、奶油、人造奶油和食糖等为主要原料,乳脂含量为 2.2%以上的乳制品。
同样分为清型中乳脂冰激凌、混合型半乳脂冰激凌和组合型半乳脂冰激凌。
⑶ 植脂冰激凌植脂冰激凌是以饮用水、食糖、乳 (植物乳或动物乳 )、植物油脂或人造奶油为主要原料的乳制品。也分为清型植脂冰激凌、
混合型植脂冰激凌和组合型植脂冰激凌。
9.雪糕概念,雪糕 (ice cream bar)是以饮用水、乳晶、
食糖,食用油脂等为主要原料,添加适量增稠剂、香料,经混合、灭菌、均质或轻度凝冻、注模、冻结等工艺制成的冷冻产品。
雪糕的总固形物、脂肪含量较冰激凌低。
雪糕分类,根据产品的组织状态分为清型雪糕、混合型雪糕和组合型雪糕,
⒈ 清型雪糕不含颗粒或块状辅料的制品,如橘味雪糕。
⒉ 混合型雪糕含有颗粒或块状辅料的制品,如葡萄干雪糕、菠萝雪糕等
⒊ 组合型雪糕与其他冷冻饮品或巧克力等组合而成的制品,如白巧克力雪糕、果汁冰雪糕等。
10.雪泥雪泥概念,雪泥 (icefrost)又称冰霜,是用饮用水、食糖等为主要原料,添加增稠剂、
香料.经混合、灭菌、凝冻等工艺制成的一松软冰雪状的冷冻饮晶.
它与冰激凌的不同之处在于含油脂量极少,甚至不含油脂,糖含量较高,组织较冰激凌粗糙,和冰激凌,雪糕一样是一种清凉爽口的冷冻饮品雪泥分类,雪泥按照其产品的组织状态分为为清型雪泥、混合型雪泥与组合型雪泥三种。
(1) 清型雪泥不含颗粒或块状辅料的制品,如橘于 (橘味 )雪泥、香蕉 (香蕉味 )雪泥、苹果 (苹果味 )雪泥、柠檬 (柠檬味 )雪泥等。
(2) 混合型雪泥含有颗粒或块状辅料的制品,如巧克力刨花雪泥、菠萝雪泥等。
(3) 组合型雪泥与其他冷饮晶或巧克力、饼坯等组合而成的制品,主体雪泥所占比率不低于 50%,如冰激凌雪泥、蛋糕雪泥、巧克力雪泥等。
(二 ) 巴氏消毒乳工艺巴氏杀菌 是指杀死引起人类疾病的所有病原微生物及最大限度破坏腐败菌和乳中酶的一种加热方法,以确保其安全性。
⒈ 工艺流程巴氏消毒乳工艺流程如下:
原料乳的验收 → 过滤、净化 → 标准化 → 均质
→ 杀菌 → 冷却 → 灌装 → 检验 → 冷藏
2.生产工艺技术要求
① 原料扎的验收和分级消毒乳的质量决定于原料乳。因此,对原料乳的质量必须严格管理,认真检验只有符合标准的原料乳才能生产消毒乳。
② 过滤或净化目的是除去乳中的尘埃、杂质。
③ 标准化标准化的目的是保证牛乳中含有规定的最低限度的脂肪。各国牛乳标准化的要求有所不同。一般说来低脂乳含脂辜为 0.5%,普通乳为 3.0%。我国规定消毒乳的含脂率为 3.0%,凡不合乎标准的乳都必须进行标准化。
④ 均质均质可以是全部的,也可以是部分均质。许多乳品厂仅使用部分均质,主要原因是因为部分均质只需一台小型均质机,这从经济和操作方面来看都有利。在部分均质时稀奶油的含脂率不应超过 12%。通常进行均质的温度为 65℃,均质压力为 10~ 20 MPa。
均质效果可以通过测定均质指数来检查。把奶样在 4℃ 和 6℃ 下保持 48h,然后测定在上层 (容量的 ]/
lO)和下层 (容量的 9/ 10)中的含脂率。上层与下层含脂率的百分比差数,除以上层含脂率数即为均质指数。例如,上层的含脂率为 3,3%,下层为 3.0%,
则均质指数将为:
均质奶的均质指数应在 1~ 10的范围之内。
均质后的脂肪球,大部分在 1.0um以下。均质效果也可以用显微镜置等方法来检查,通常用显微镜检查比较简便。
⑤ 巴氏杀菌巴氏杀菌的温度和持续时间是关系到牛奶质量和保存期等的重要因素,必须准确。加热杀菌形式很多,一般牛奶高温短时巴氏杀菌的温度通常为 75'C,持续 15~ 20s;或
8O~ 85℃,10~ 15s。如果巴氏杀菌太强烈,
那么该牛奶就有蒸煮味和焦糊味,稀奶油也会产生结块或聚合。
均质破坏了脂肪球膜并暴露出脂肪,与未加热的脱脂奶 (含有活性的脂肪酶 )重新混合后,因缺少防止脂肪酶侵袭的保护膜而易被氧化,因此混合物必须立即进行巴氏杀菌。
⑥ 冷却乳经杀菌后,就巴氏消毒奶、非无菌灌装产品而言,虽然绝大部分微生物都已消灭,但是在以后各项操作中仍有被污染的可能。为了抑制牛乳中细菌的发育,延长保存期,仍需及时进行冷却,通常将乳冷却至 4℃ 左右。而超高温奶、灭菌奶则冷却至 20℃ 以下即可。
⑦ 灌装
A.灌装目的 灌装的目的主要为便于零售,
防止外界杂质混入成品中、防止微生物再污染、保存风味和防止吸收外界气味而产生异味以及防止维生素等成分受损失等。
B.灌装容器 灌装容器主要为玻璃瓶、乙烯塑料瓶、塑料袋和涂塑复合纸袋等。
a.玻璃瓶包装优点,可以循环多次使用,与牛乳接触不起化学反应,无毒。光洁度高,又易于清洗。
缺点,质量大,运输成本高,易受日光照射,产生不良气味.造成营养成分损失。
回收的空瓶微生物污染严重,一般玻璃奶瓶的容积与内壁表面之比为扔桶的 4倍,奶槽车的 40倍。这就意味着清洗消毒工作量加大。
b.塑料瓶包装塑料奶瓶多用聚乙烯或聚丙烯塑料制成,
优点,质量轻。可降低运输成本,破损率低,循环使用可达 400~ 500次;聚丙烯具有刚性,能耐酸碱,还能耐 150℃ 的高温。
缺点,旧瓶表面容易磨损,污染程度大,不易清洗和消毒。在较高的室温下,
数小时后即产生异味,影响质量和合格率。
c.涂塑复合纸袋包装优点,容器轻,容积小;减少洗瓶费用;
不透光线,不易造成营养成分损失,不回收容器,减少污染。
缺点,一次性消耗,成本较高。
⒉ 消毒乳生产线生产普通消毒乳的各家乳品厂工艺流程的设计差别很大。例如
(1)标准化可以采用预标准化、后标准化或者直接标准化,
(2)均质也可以是全部的或者是部分的均质。
最典型的工艺是生产巴氏杀菌全脂奶这种加工线包括净乳机、巴氏杀菌器、缓冲罐和包装机。
液态乳收乳工艺流程液态乳工艺流程有微滤装置工艺部分均质的工艺这种加工线包括净乳机、巴氏杀菌器、缓冲罐和包装机。
该过程中,牛奶通过平衡槽进入巴氏杀菌器,
如果牛奶中含有大量的空气或异常气味物质就要进行真空脱气。牛奶经脱气后进入分离机,在这里受离心机作用被分离成稀奶油和脱脂乳。
不管进入的原料奶含脂率和奶量发生任何变化,
从分离机流出来的稀奶油的含脂率都能调整到要求的标准,并保持这一标准。稀奶油部分的含脂串通常调到 40%,也可调到其他标准,如该稀奶油打算用来生产黄油,则可调到 37%。
在这一生产线中,
均质 是部分均质,即只对稀奶油部分均质。
离开分离机的稀奶油和脱脂奶并不立即混合,而是在进人流量传感器之前于管道中进行。
从 分离机 出来的稀奶油进入一台稀奶油巴氏杀菌器进行热处理。开始时在回流段预热,即用已经过热处理的一种产品来预热进入的产品,该产品同时也被冷却。然后经预热的稀奶油被送走,经过升压泵把它送到巴氏杀菌器的加热段。升压泵增加了稀奶油的压力,即经巴氏杀菌产品 (稀奶油 )
的压力要比加热介质和在热交换段使用的非巴氏杀菌产品的压力大。这样,如果发生渗漏,经巴氏杀菌的稀奶油受到保护不致与未经巴氏杀菌的稀奶油或者加热介质混合.
在 加热 后,为了保证稀奶油已经进行过合适的巴氏杀菌,必须进行一次检查。如果没有达到预定的温度值,则回流阀就要启动,该产品被送回至浮子室,即重复进行巴氏杀菌;如果温度值达到正常,稀奶油进入热交换器冷却到均质温度。
冷却 后的稀奶油通过流量传感器和浓度传感器来的信号,调节阀门把多余的稀奶油送回到巴氏杀菌器的冷却段进行冷却,然后进入一收集罐中。
准备重新混合的稀奶油在热处理后进人均质机。
为了达到部分均质所能得到的良好效果,稀奶油的含脂率必须减少到 10%~ 12%,这可通过添加从分离机脱脂奶出口处流出的脱脂奶而达到。
流入 均质机 的脱脂奶数量通过调节进口的压力而保持恒定。该均质机使用一台定量泵,该泵在一定的进口压力下,能把相同数量的稀奶油泵过均质头。于是,吸人正确数量的脱脂奶,并在均质前与稀奶抽在管道中混合。从而保持含脂串的正确性。
均质后,稀奶油在脱脂奶管道中与脱脂奶重新混合。含脂率已标准化的牛奶被送人巴氏杀菌器的加热段进行巴氏杀菌。通过连结在板式热交换器中的保持段达到必要的保持时间,如果温度过低,回流阀改变流向,该奶送回浮子室。
正确地进行巴氏杀菌后,牛奶通过热交换段,与流人的未经处理的奶进行热交换,
而本身被降温,然后继续到达冷却段,用冷水和冰水冷却,冷却后先通过缓冲罐,
再进行 灌装,
泵 是一台升压泵,它把产品的压力提高到一定程度.即使板式热交换器发生渗漏,巴氏杀菌奶也不会受到未经处理的奶或冷却介质的污染。
(三 )灭菌乳加工经过灭菌的产品具有极好的保存特性,可在较高的温度下长期储藏。因此,许多乳品厂亦能向遥远的热带地区市场推销灭菌乳制品。
最普通的灭菌乳制品包括灭菌的牛奶、
咖啡稀奶油、甩打奶油、冰激凌和巧克力风味乳。以下的讨论以灭菌牛奶为例,其余产品的灭菌均用类似方法处理.只是针对每种产品各自的性能,例如黏度、对处理的敏感性等,处理时略有不同。
⒈ 灭菌方法
⑴ 二次灭菌牛奶的二次灭菌有 3种方法:
一段灭菌二段灭菌连续灭菌
⑵ 超高温 (UHT)灭菌超高温灭菌奶是在连续流动情况下,在 130℃
杀菌 1 s或者更长的时间,然后在无菌条件下包装的牛奶。系统中的所有设备和管件都是按无菌条件设汁的,这就消除了重新污染细菌的危险性,
因而也不需要二次灭菌。
牛奶的二次灭菌有 3种方法:
一段灭菌
二段灭菌
连续灭菌
(1)二次灭菌牛奶先预热到约 80℃,然后灌装到加热的干净瓶子中。瓶子封盖后,放到杀菌器中,在 110~
120℃ 温度下灭菌 10~ 40min。
一段灭菌牛奶在 130~ 140'C温度下预杀菌 2~
20s。这段处理可在管式或板式热交换器中靠间接加热的办法进行,或者是用蒸汽直接喷射牛奶。当牛奶冷却到约 80℃
后,灌装到热处理过的干净瓶子中,封盖后,再放到灭菌器中进行灭菌。后一段处理不需要像前一段杀菌时那样强烈,
因为第二阶段杀菌的主要目的只是为了消除第一阶段杀菌后重新染菌的危险。
二段灭菌牛奶或者是装瓶后的奶在连续工作的灭菌器中处理,或者是在无菌条件下于一封闭的连续生产线中处理。在连续灭菌器中灭菌可以用一段灭菌,也可以用二段灭菌。奶瓶缓慢地通过杀菌器中的加热区和冷却区往前输送。这些区段的长短应与处理中,各个阶段所要求的温度和停留时间相适应。
连续灭菌
(2)超高温 (UHT)灭菌
直接法,热媒与乳直接接触,
靠蒸气喷射直接加热
间接法,即热媒与乳不接触
UHT加工分为两种,
饱和蒸气与乳接触几乎瞬间就达到 UHT所需的温度,牛奶通过直接与蒸汽接触被加热;或者是将蒸汽喷进牛奶中,或者是将牛奶喷入到充满蒸汽的容器中。
直接法
间接加热法,
热交换器中进行,加热介质的热能通过间隔物传递给牛奶超高温灭菌运转时间在超高温灭菌设备中对牛奶进行强烈的热处理,会引起牛奶在设备的热传递表面上形成一些蛋白质沉淀。这些沉积物逐渐变厚,引起热传递表面的压降 (即板式热交换器至保温管之间 )
和热介质与间接杀菌设备中的产品之间的温度增加,增大的温度差对产品产生不利的影响,
所以在经过一定的生产周期后,必须把没备停下来,清洗热传递表面。
设备连续生产符合要求的产品质量所持续的工作时间称之为运转时间。运转时间随设备的设计和产品对热处理的敏感性不同而变化
UHT加工工艺
⑴ 原料的质量和预处理用于灭菌的牛奶必须是高质量的,即牛乳中的蛋白质能经得起剧烈的热处理而不变性。为了适应超高温处理,牛奶必须至少在 75%的酒精浓度中保持稳定,剔除由于下列原因而不适宜于超高温处理的牛奶,① 酸度偏高的牛奶;
② 牛奶中盐类平衡不适当; ③ 牛奶中含有过多的乳清蛋白 (白蛋白,球蛋白等 )即初乳。
另外牛奶的细菌数量,特别对热有很强抵抗力的芽孢及数目应该很低。
⑵ 灭菌工艺 (见间接 UHT工艺图 )
间接 UHT工艺
① 预热和均质牛奶从料罐泵送别超高温灭菌设备的平衡槽 (图 1),由此进入到板式热交换器的预热段与高温奶热交换,使其加热到约 66℃,同时无菌奶冷却,经预热的奶在 15~ 25MPa的压力下均质。在杀菌前均质意味着可以使用普通的均质机,它要光无菌均质便宜得多。
② 杀菌经预热和均质的牛奶进入板式热交换器的加热段,在此被加热到 137℃ 用的热水温度由蒸汽喷射予以调节。加热后,牛奶在保持管中流动 4 s。
③ 回流如果牛奶在进入保温管之前未达到正确的杀菌温度,在生产线上的传感器便把这个信号传给控制盘。然后回流阀开动,把产品回流到冷却器,
在这里牛奶冷却到 75℃,再返回平衡槽或流人一单独的收集罐。一日 — 回流阀移动到回流位置,杀菌操作便停下来。
④ 设备的操作控制盘包括用于工作过程控制该设备用热水在
137℃ 的温度下预灭菌。如同直接加热设备一样,
继电器保证在正确的温度下至少预杀菌 30min。在预杀菌期间,通向无菌罐或包装线的生产线也应灭菌。然后产品可以开始流动。
关于用无菌水运转和设备清洗,包括延长运转时间的中间清洗,与直接加热方法中的情况是一致的。
⑤ 无菌冷却离开保温骨后,牛奶进入无菌预冷却段,
用水从 137℃ 冷却到 76℃ 。进一步冷却是在冷却段靠与奶热交换完成,最后冷却温度要达到约 20℃ 。
UHT无菌包装所谓 无菌包装 是将杀菌后的牛乳,在无菌条件下装入事先杀过菌的容器内。可供牛乳制品无菌包装的设备主要有,① 无菌菱形袋包装机; ② 无菌砖形盒包装机;?无菌纯包装机;?多尔无菌灌装系统; ⑤ 安德逊成型密封机等。
牛奶从无菌冷却器流人包装线,包装线在无菌条件下操作。为了补偿设备能力的差额或者包装机停顿时的不平衡状态,可在杀菌器和包装线之间安装一个无菌罐。这样,如果包装线停了下来,
产品便可储存在无菌罐中。当然处理的奶也可以直接从杀菌器输送到无菌包装机,由于包装处理不了而出现的多余奶可通过安全阀回流到杀菌设备,这 — 设计可减少无菌罐的潜在污染。
(四 )再制乳工艺
⒈ 再制乳再制乳就是把几种乳制品,主要是脱脂乳粉和无水黄油,经加工制成的液态奶。
其成分与鲜奶相似,也可以强化各种营养成分。
再制乳的生产克服了自然乳业上产的季节性,保证了淡季乳与乳制品的供应,
并可调剂缺乳地区鲜奶的供应。
⒉ 原料
⑴ 脱脂乳粉和无水黄油脱脂乳粉和无水黄油是再制奶的主要原料,质量的好坏对成品质量有很大影响,
必须严格控制质量,储存期通常不超过 12
个月。
⑵ 水水是再制奶的溶剂,水质的好坏直接影响再制奶的质量。金属离子 (如 Ca2+Mg2+)
高时,影响蛋白质胶体的稳定性,故应使用软化水。
⑶ 添加剂再制奶常用的添加剂有:
① 乳化剂 稳定脂肪的作用,常用的有磷脂,
添加量为 0.1%。
② 乳化稳定剂 常用的主要有:阿拉伯树胶、
果胶,琼脂,海藻酸盐及半人工合成的水解胶体等。
③ 盐类 如氯化钙和柠檬酸钠等,起稳定蛋白质的作用。
④ 风味料 天然和人工合成的香精,增加再制奶的奶香味。
⑤ 着色剂 常用的有胡萝卜素,安那妥等,赋予制品以良好颜色。
⒊ 加工方法
⑴ 全部均质法先将脱脂奶粉与水按比例混合成脱脂奶,再添加无水黄油、乳化剂和芳香物充分混合。然后全部通过均质,再消毒冷却而制成。
⑵ 部分均质法先将脱脂奶粉与水按比例混合成脱脂奶,然后取部分脱脂奶,在其中加入所需的全部无水黄油,
制成高脂奶 (含脂率为 8%~ 15% )。将高脂奶进行均质后;再与其余的脱脂奶混合,经消毒、冷却而制成。
⑶ 稀释法先用脱脂奶粉、无水黄油等混合制成炼乳,然后用杀菌水稀释而成。
(五 )花色乳工艺
⒈ 原料
⑴ 咖啡咖啡浸出液的调制,可用咖啡粒浸提,也可以直接使用速溶咖啡.由于咖啡酸度较高,
容易引起乳蛋白质不稳定,故应少用酸味强的咖啡,多用稍带苦味的咖啡.
咖啡浸出液的提取,可用产品质量 0.5%~ 2
%的咖啡粒,用 90℃ 的热水 (咖啡粒的 12— 20
倍 )浸提制取。浸出液受热过度,会影响风味,
故浸出后应迅速冷却并在密闭容器内保存。
⑵ 可可和巧克力通常采用的是用可可豆制成的粉末,稍加脱脂的称可可粉,不进行脱脂的称巧克力粉。其风味随产地而异。
巧克力含脂率 50%以上,不容易分散在水中。可可粉的含脂肪宰随用途而异,通常为 l0%~ 25%,在水中比较容易分散,故生产乳饮料时,一般均采用可可粉:用量为 1%~ 1,5%。
⑶ 甜味料通常用蔗糖 (4%~ 8% ),也可用饴糖或转化糖液。
⑷ 稳定剂常用的有晦藻酸钠,CMC、明胶等。明胶容易溶解,使用比较方便。使用量为 0.05%~ 0.2%。
此外,也有使用淀粉、洋菜、胶质混合物的。
⑸ 果汁各种水果果汁。
⑹ 酸味剂柠檬酸、果酸、酒石酸、乳酸等
⑺ 香精根据产品需要确定香精类型
⒉ 配方及工艺
⑴ 咖啡奶把咖啡浸出液和蔗糖与脱脂乳混合,经均质、杀菌而制成。
① 咖啡奶的配方 咖啡奶的配方,可以根据各地区的条件加以调整全脂乳 40 kg 脱脂乳 20 kg
蔗 糖 8 kg
咖啡浸提液 (咖啡粒为原料的 0.5%~ 2% )
稳定剂 0.05%~ 0.2% 焦 糖 0.3 kg
香 料 0.1 kg 水 1.6 kg
② 加工要点 将稳定剂与少许糖混合后溶于水,与咖啡液充分混合添加到乳液中,经过滤,预热、均质、杀菌、冷却后进行包装。
⑵ 巧克力奶或可可奶
① 巧克力奶的配方全脂乳 80kg
脱脂奶粉 2.5kg
蔗 糖 6.5kg
可可 (巧克力板 ) 1.5 kg(可可奶使用可可粉 )
稳定剂 O.02 kg
色 素 0.01 kg
水 9.47 kg
② 可可奶的加工方法首先需要制备糖浆,其调制方法为,0.2
份的稳定剂 (海藻酸钠,CMC)与 5倍的蔗糖混合,
然后将 1份可可粉与剩余的 4份蔗糖混合,
在此混合物十,边搅拌边徐徐加入 4份脱脂乳,
搅拌至组织均匀光滑为止。
然后加热到 66℃,并加入稳定剂与蔗糖的混合物均质,在 82~ 88℃,加热 15min杀菌却到 10℃ 以下进行灌装。
生产巧克力奶时,将巧克力板先熔化,其他过程相同
⑶ 果汁牛奶及果味牛奶果汁牛奶是以牛奶和水果汁为主要原料;
果味奶是以牛奶为原料加酸味剂调制而成的花色奶。
其共同特点是产品呈酸性。因此生产的技术关键是乳蛋白质在酸性条件下的稳定性,需要适当的配制方法、选掸适当的稳定剂并进行完全的均质。
杀菌乳生产工艺要求,
(按 GB5408·1- 1999 GB5408·2- 1999标准规定生产)
二,工艺要求
1、生产工艺流程:
(巴氏杀菌、超高温灭菌)
2、工艺要求:
①生鲜奶验收要严格按 GB6914- 86标准进行验收。先感官检验(色泽、气味、滋味),再进行乳房炎试验,后理化检验
(酸度、脂肪、比重、蛋白),最后做掺假试验。上述检验合格后,方可收奶。
②收购的鲜奶首先要净化处理,按净乳机操作要求进行,杂质度( mg/ kg) ≤
③ 根据所生产的产品品种,对生鲜牛奶进行标准化。
脂肪含量:全脂 ≥3.1%;部分脱脂,1.0~
2.0%;
脱脂 ≤0.5%;
蛋白质,2.9%。
④标准化后的生鲜奶要进行均质。
均质奶温 65℃ ~ 70℃,均质压力 Mpa15。
⑤ 牛奶杀菌巴氏杀菌,85℃ ~ 90℃ 。
超高温灭菌,135℃ 。
⑥冷却:巴氏杀菌或超高温灭菌的牛奶须冷却后贮存待包装。冷却温度 ≤10℃
⑦ 包装:包装膜用紫外线消毒,按包装规格进行包装。同批产品的平均净含量不得低于标签上标明的净含量。生产日期要清晰。包装材料不能有异味。
⑧ 装箱:产品的包装箱要清洁卫生,塑料箱要清洗干净,纸箱要干净无污染、无破损。
⑨库存:杀菌乳应存放在 2~ 6℃ 的库房内,
超高温灭菌乳应放置在专用库房内。库房要定期清扫、冲刷,保持卫生,要严防鼠害。
三,生产设备二次乳杀菌设备二次乳杀菌设备 (二 )
瑞典瞬时超高温灭菌设备超高温瞬时灭菌机全自动管式超高温杀菌设英国产超高温灭菌机自动列管式超高温灭菌机
LH4A5型自动列管式超高温灭菌机 (UHT)主要适用于各种液体食品的无菌加工生产线上,尤其适用于无菌纸包装、无菌薄膜包装、无菌屋顶包及无菌 PET瓶包装生产线。可广泛应用于乳品、饮料、
低粘度果浆等液体食品物料的超高温灭菌。本机是由多组列管根据工艺流程有机组合而成,在同一机组内同时实现加热、保温、热回收及冷却。
机本具有杀菌温度自动控制、记录、报警;杀菌温度超差时物料自动回流至平衡罐功能;液体食品与加热水温差自动控制;机组内均质温度及出料温度自动控制;还可根据不同的生产工艺设置不同的出料温度。机组具有内、外部 CIP循环功能说明盘管式超高温灭菌机设备外形图本机运用当今最先进的焊接技术,选用进口优质抛光 不锈钢管 制造,适用于鲜奶、果汁、饮料和酒类等流体物料的杀菌,如与 高压均质机 配套,
还可适用于粘稠物料,可选择手动型或温度自控型,还有与 无菌包装 配套使用的全自动型。
说明喷淋杀菌机设备外形图本机在意大利技术基础上全新改进,循环热水 杀菌,循环温水 预冷,冷却水 冷却。
低噪音,温控准确,杀菌时间 无级可调,杀菌温度 自动控制,采用优质不锈钢制造,选用世界著名 intralox聚丙烯网带、高等级喷嘴、
日本和德国电气元件,整机质量可同进口设备媲美。
说明真空脱气机组本机组包括,
真空脱气系统、
真空泵离心泵。
它利用真空抽吸作用去除物料中的空气即氧气,抑制氧化和褐变,
提高产品的品质。同时除去悬散微粒上附着的空气,防止微粒上浮,
有效地改善产品的外观,
还可以减少灌装及高温,.,
CIP 清洗系统均质设备
(一 )均质的概念,将脂肪球进行机械处理把它们分散成较小的脂肪球均匀一致地分散在乳中,
(二 ) 均质设备离心分离机是乳品生产厂中最精密的专用设备之一,
主要用于牛乳的净化,奶油的分离与均质。
由于牛乳在采集过程中混杂有机械杂质以及出去牛乳中的所有杂质、上皮细胞、
白血球等,有必要对牛乳进行净化处理;
乳粉、炼乳 … 各种产品都必须对原料乳进行标准化,因此,离心机是乳品厂中不可缺少的设备。
按照构造形式可以分为 开放式、半封闭式,封闭式 牛乳分离机。
开放式牛乳分离机牛奶进机前盛于机身最高端,依靠重力作用从入口进料,同时使稀奶油和脱脂乳在常压下排出。图为开放式牛乳分离机结构图。
半封闭式牛乳分离机具有开放式进料口,
牛奶依靠重力进料,脱脂乳因为离心机本身形成的压力,
能封闭式出料。
封闭式牛乳分离机封闭式牛乳分离机:
完全封闭式,具有封闭式牛奶的入口和封闭式的脱脂乳及稀奶油的排出口,牛奶借原式重力作用自空心轴进入分离机,
到达碟片之间,经过分离后的牛奶因牛奶的高速运转并有压力盘的作用,造成液封,
提高脱脂乳及稀奶油的排出压力。
由于无空气进入,不会产生泡沫,故亦称,无沫分离,。
热交换设备乳品加工过程中对乳与乳制品进行冷却、预热、杀菌、蒸发、结晶和干燥等均需通过热交换设备来完成。
热交换设备主要有以下几种:
贮槽式热交换器板式换热器套管式超高温杀菌设备贮槽式热交换器贮槽式热交换器:
主要用作牛乳的低温消毒,亦可作预热和冷却,又称作,冷热缸,。
这类设备适合用于乳品、食品等液状物料的加热、冷却和保温。冷热缸由内胆、
外壳、保温层、行星减速器和放料旋转塞等组成。
图为冷热缸结构图。
板式换热器板式换热器:
在乳品工业中广泛用于鲜乳的高温短时( HTST)和超高温( UHT)杀菌,
也可用于鲜乳或乳制品的冷却。
优势,与真空浓缩设备结合,用作加热装置。
套管式超高温杀菌设备套管式超高温杀菌设备是采用减壁交换加热交换加热牛乳以达到灭菌的效果。
无菌包装设备无菌包装设备有许多种,主要区别在于操作方式包装形式,充填系统,目前乳品工业中常用的几种无菌包装设备有以下几种类型:
1.卷材纸盒包装,液体必须再无菌条件下进行灌装,以确保 UHT处理后的高微生物质量不受影响,
2.玻璃瓶和塑料瓶的无菌包装设备:玻璃瓶的无菌包装系统由以下几部分组成:洗瓶机、瓶子杀菌机、连接隧道、充填机、密封装置、必要的器材供给装置。
塑料瓶无菌包装系统是以热塑性颗粒塑料为原料,采用吹膜工艺制成容器,在无菌环境下,直接在模中进行物料的填充、封口。
灌装设备和包装设备自动装瓶打盖机扎瓶机玻璃瓶无菌包装设备:
液体奶无菌灌装机。
瓶奶灌装流水线友芝友瓶奶灌装流水线,
此线具有自动洗瓶、消毒、
喷淋、检验、封口、装箱等全自动功能屋顶包灌装流水线袋装牛奶灌装流水线设备全自动塑料灌装、封杯、装箱生产设备四,生产车间瑞士进口的原料鲜奶预处理设备瑞士进口的原料鲜奶预处理设备,
灭菌全过程微电脑控制,具有自动检测消毒效果,自动回流装置,使产品安全可靠,
瑞典利乐砖牛奶专用生产线瑞士利乐灌装流水线设备法国产的百利包生产线瑞典利乐超高温 (UHT)灭菌灌装设备蒸煮车间 (完达山 )
生产车间 (三鹿 )
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