第八章 液体奶加工第三节 再制奶的加工
所谓再制奶就是把几种乳制品,主要是脱脂乳粉和无水黄油,经加工制成液态奶的过程 。
其成分与鲜奶相似,也可以强化各种营养成分 。 再生奶的生产克服了自然乳业生产的季节性,保证了淡季乳与乳制品的供应,并可调剂缺乳地区对鲜奶的供应 。
一、再制奶的原料
1,脱脂乳粉和无水黄油 是再制奶主要原料,质量的好坏对成品质量有很大影响,必须严格控制质量,贮存期通常不超过 12个月 。
2,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,故应使用软化水质 。
3.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) 水溶性胶类 可以改进产品外观,质地和风味,形成粘性溶液,兼备粘结剂,增稠剂,
稳定剂,填充剂和防止结晶脱水的作用 。
其中主要的有: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 。 乳品工业常用的是海藻酸盐,用量为 0.3%~ 0.5% 。
(3)盐类 如氯化钙和柠檬酸钠等,稳定蛋白质作用。
(4)风味料 天然和人工合成的香精,增加再制奶的奶香味。牛奶增香剂,蒙牛,
(5)着色剂 常用的有胡萝卜素、安那妥等,赋予制品的良好颜色。
二、再制奶的加工工艺
(一)加工方法
1.全部均质法
2.部分均质法
3,先用脱脂奶粉,无水黄油等混合制成炼乳,用杀菌水稀释而成 。
1.全部均质法
脱脂奶粉和水混合 成脱脂奶 添加无水黄油、乳化剂和芳香物等充分混合 全部通过均质 杀菌冷却。
2.部分均质法
脱脂奶粉与水混合成脱脂奶,取部分脱脂奶,加入全部无水黄油,混成高脂奶将高脂奶进行均质;与其余的脱脂奶混合,经消毒、冷却而制成。
1.水粉的混合
水的温度通常为 40℃,在该温度下脱脂奶粉的溶解度最佳 。
时间的长短,可根据生产设备配置情况而定,一般要求 30min以上。
(二)生产操作工艺
2.添加无水黄油
无水奶油添加方法有两种,罐式混合法和管道式混合法 。
( 1) 罐式混合法
无水黄油加入加到混到合罐中,使乳脂在脱脂奶中分散开来;混合后的奶从罐中吸出,经过双联过滤器;把杂质及外来物滤出 。
(2) 管道式混合法
脂肪不与脱脂奶在混合罐中混合,而是在管道中混合。通过一台精确的计量泵,
连续地按比例与另一管中流过的脱脂奶相混合,再经管道混合器进行充分混合。
3.预热均质
混合后的原料在热交换器中加热到 60~
65℃,打入均质机,均质压力为 15-
23Mpa。均质后的脂肪球直径为 1-2μm左右,并且选择适宜的乳化剂,
4.杀菌、冷却、灌装
经均质的奶杀菌,冷却,打入缓冲罐或直接灌装,或与鲜奶混合以提高奶香味再灌装 。
五、花色奶的加工
(一)原材料
1.咖啡 咖啡浸出液的提取,可用产品重 0.5%~ 2%的咖啡粒;用 90℃ 的热水
(咖啡粒的 12~ 2倍 )浸提制取。
2.可可和巧克力
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 。
巧克力含脂率 50% 以上,不容易分散在水中 。 可可粉的含脂肪率通常为 10%~
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% 。
3.甜味料 通常用蔗糖 (4%~ 8% ),也可用饴糖或转化糖液。
4.稳定剂 常用的有海藻酸钠,CMC、
明胶等。使用量为 0.05~ 0.2%。此外,
也有使用变性淀粉、胶质混合物的。
5.果汁 各种水果果汁。
6.酸味剂 柠檬酸、果酸、酒石酸、
乳酸等。
7.香精 根据产品需要确定香精类型。
二、加工方法
(一)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,咖啡奶的配方全脂乳 40kg 脱脂乳 20kg 蔗 糖 8kg
咖啡浸提掖 (咖啡粒为原料的 0.5%~ 2% ) 30kg
稳定剂 0.05%~ 0.2% 焦糖 0.3kg 香 料
0.1kg 水 1.6kg
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等料液中,经过滤,预热、均质、杀菌、冷却后,包装。
(二)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 ) 1.5kg ( 可可奶使用可可粉 )
稳定剂 0.02kg
色 素 0.01kg
水 9.47kg
2.可可奶的加工方法
1,0,2份的稳定剂与 5倍的蔗糖混合,
2、将 1份可可粉与剩余的 4份蔗糖混合,在此混合物中,边搅拌边徐徐加入 4份脱脂乳,搅拌至组织均匀光滑为止。
3、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,
冷却到 10℃ 以下进行灌装。
(三)果汁牛奶及果味牛奶
果汁牛奶是以牛奶和水果汁主要原料;
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、选择适当的稳定剂并进行完全的均质。
第九章 炼 乳
炼乳系原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品。主要为淡炼乳及甜炼乳。
第一节 甜炼乳
甜炼乳是指在原料乳中加入约 17%左右的蔗糖,经杀菌,浓缩至原重量得80
%左右而成的产品,其主要成分见表 9-1。
一,甜炼乳生产工艺
甜炼生产工艺流程如图 2-6-1
图 9-1 甜炼乳生产工艺流程原料乳验收标 准 化预 处 理预热杀菌真空浓缩装罐封罐冷却结晶成 品包装检验糖液杀菌蔗 糖干 燥灭 菌冲 洗空 罐表 9-1甜炼乳的理化指标项 目 指 标 项 目 指 标水分 ( % ) ≤
脂肪含量 ( % ) ≥
蔗糖含量 ( % ) ≤
酸度 (
0
T) ≤
全乳固体含量 ( % ) ≥
2 6,5
8,0 0
4 5,5 0
4 8,0 0
2 8,0 0
铅 ( 以 Pb 计 ) 含量 ( m g · kg
-1
) ≤
铜 ( 以 Cu 计 ) 含量 ( m g · kg
-1
) ≤
锡 ( 以 S n ) 含量 ( m g · kg
-1
) ≤
汞 ( 以 Hg 计 ) 含量 ( m g · kg
-1
) ≤
杂质度 * ( m g · kg
-1
) ≤
0,5 0
4,0 0
1 0,0 0
0,0 1
( 按鲜乳折算 ) 8,0 0
注 * 指每 k g 产品中杂质的质量
(一)原料乳的验收及预处理
牛乳应严格按要求进行验收,验收合格的乳经称重,过滤,净乳,冷却后泵入贮奶罐 。
(二)乳的标准化
乳的标准化是指调整乳中脂肪 ( F) 与非脂乳固体 ( SNF) 的比值,使符合成品中脂肪与非脂乳固体比值 。
在脂肪不足时要添加稀奶油,脂肪过高时要添加脱脂乳或用分离机除去一部分稀奶油 。 具体步骤为:
1.脱脂乳及稀奶油中非脂乳固体的计算
(1)脱脂乳中 SNF1的计算
SNF1= × 100
%F1 0 0
S N F %
1全脂乳中的全脂乳中的
(2)稀奶油中 SNF2的计算
SNF2% = × 脱脂乳中 SNF1%
1 0 0
%F1 0 0 2稀奶油中的?
2.含脂率不足时标准化的计算
在脂肪不足时可添加稀奶油,需要的量为
C= × RRSN FF FRSN F 22-( )-(
3.含脂率过高时标准化的计算
C=
式中 C— 需添加稀奶油量 ( kg)
M— 原料乳量 ( kg)
F— 原料乳的含脂率 ( %)
F1— 脱脂乳的脂肪含量 ( %)
F2— 稀奶油的含脂率 ( %)
R— 成品中脂肪与非脂乳固体比值
SNF— 原料乳的非脂乳固体 ( %)
SNF1— 以原料乳所得脱脂乳的非脂乳固体 ( %)
SNF2— 以原料乳所得稀奶油的非脂乳固体 ( %)
M/FS N F/F
11
RS N FR -
(三)预热杀菌
1,预热杀菌目的在原料乳浓缩之前进行的加热处理称为预热 。
预热的目的:
( 1) 杀灭原料乳中的病原菌和大部分杂菌,破坏和钝化酶的活力 。
( 2) 为牛乳在真空浓缩起预热作用,防止结焦,
加速蒸发 。 使蛋白质适当变性,推迟成品变稠 。
2,预热方法和工艺条件
甜炼乳一般采用 80~ 85℃,10min或 95℃,
3~ 5min,也可采用 120℃,2~ 4s。
(四)加糖
1,加糖的目的
主要目的在于抑制炼乳中细菌的繁殖,
增加制品的保存性 。 糖的加入会在炼乳中形成较高的渗透压,而且渗透压与糖浓度成正比,因此,就抑制细菌的生长繁殖而言,糖浓度越高越好 。
2,加糖量的计算
加糖量的计算是以蔗糖比为依据的 。
蔗糖比又称蔗糖浓缩度,是甜炼乳中蔗糖含量与其水溶液的比,即
Rs = × 100%

Rs = × 100%
WW
W
su
su
sT
su
W
W
100
式中
Rs —— 蔗糖比 (%)
Wsu —— 炼乳中蔗糖含量 (%)
W —— 炼乳中水分含量 (%)
WsT —— 炼乳中总乳固体含量 (%)
通常规定蔗糖比为 62.5%~ 64.5%。
蔗糖比高于 64.5%会有蔗糖析出,致使产品组织状态变差;低于 62.5%抑菌效果差 。
例 l:炼乳中总乳固体的含量为 28%,蔗糖含量为 45%,其蔗糖比为多少?
解:
Rs= × 100%=62.5%
根据所要求的蔗糖比,也可以计算出炼乳中的蔗糖含量 。
%28%1 0 0
%45
例 2:炼乳中总乳固体含量为 28%,脂肪为 8%.标准化后原料乳的脂肪含量为 3.16%,非脂乳固体含量为 7.88%,欲制得蔗糖含量 45%的炼乳,试求
100kg原料乳中应添加蔗糖多少?
解,浓缩比
Rc= =2.53
应添加蔗糖
100 × Wsm = 100× = 17.78 (kg)
88.7
828?
53.2
45
3,加糖方法
( 1) 将糖直接加于原料乳中,然后预热 。
( 2) 浓度 65%~ 75%的浓糖浆经 95℃,5min杀菌,
冷却至 57℃ 后与杀菌后的乳混合浓缩 。
( 3) 在浓缩将近结束时,将杀菌并冷却的浓糖浆吸入浓缩罐内 。
第三种为最好 。
(四)浓缩
1.浓缩的目的除去部分水分,有利于保存;减少重量和体积,便于保藏和运输 。
2.真空浓缩的特点
( 1) 具有节省能源,提高蒸发效能的作用;
( 2) 蒸发在较低条件下进行,保持了牛乳原有的性质;
( 3) 避免外界污染的可能性 。
3.真空浓缩条件和方法
浓缩条件为温度 45~ 60℃,真空度
78.45~ 98.07kPa。
经预热杀菌的乳到达真空浓缩罐时温度为 65~ 85℃,可以处于沸腾状态,但水分蒸发结果势必温度下降,因此要保持水分不断蒸发必须不断供给热量,这部分热量一般是由锅炉供给的饱和蒸汽,
称为加热蒸汽,而牛乳中水分汽化形成的蒸汽称为二次蒸汽 。
二次蒸汽不被利用叫单效蒸发;如将二次蒸汽引入另一个蒸发器作为热源用,
称为双效蒸发。
4、浓缩终点的确定
浓缩终点的确定一般有三种方法:
( 1) 相对密度测定法
相对密度测定法使用的比重计一般为波美比重计,刻度范围在 30~ 40oBe间,每一刻度为
0.1oBe。
15.6℃ 时的甜炼乳相对密度与 15.6℃
时的波美度存在如下关系
B=145 -
d
145
( 2)粘度测定法
粘度测定法可使用回转粘度计或毛式粘度计 。
测定时需先将乳样冷却到 20℃,然后测其温度,一般规定为 100oR/20℃ 。
( 3)折射仪法使用的仪器可以是阿贝折射仪或 TZ-62
型手持糖度计 。
当温度为 20℃,脂肪含量为 8%时,甜炼乳的折射率和总固体含量之间有如下关系:
总固体含量 ( %) =70+44( 折射率 -1.4658)
(五)均质
甜炼乳均质压力一般在 10~ 14Mpa,温度为 50~ 60℃ 。
如果采用二次均质,第一次均质条件和上述相同,第二次均质压力为 3.0~ 3.5
Mpa,温度控制在 50~ 60℃ 为宜。
(六)冷却结晶甜炼乳生产中冷却结晶是最重要 。
1,冷却结晶的目的
( 1) 及时冷却以防止炼乳在贮藏期间变稠,
倾向 。
( 2) 控制乳糖结晶,使乳糖组织状态细腻 。
2.乳糖结晶与组织状态的关系
乳糖的溶解度较低,室温下约为 18%,在含蔗糖
62%的甜炼乳中只有 15%。 而甜炼乳中乳糖含量约为 12%,水分约为 26.5%,这相当于 100g水中约含有 45.3g乳糖,其中有 2/3的乳糖是多余的 。
在冷却过程中,随着温度降低,多余的乳糖就会结晶析出 。 若结晶晶粒微细,则可悬浮于炼乳中,从而使炼乳组织柔润细腻 。 若结晶晶粒较大,则组织状态不良,甚至形成乳糖沉淀 。
3.乳糖结晶温度的选择
若以乳糖溶液的浓度为横坐标,乳糖温度为纵坐标,可以绘出乳糖的溶解度曲线,或称乳糖结晶曲线 (图 9-2)。
图 9-2 乳糖结晶曲线
图中四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区:
最终溶解度曲线左侧为溶解区,过饱和溶解度曲线右侧为不稳定区,它们之间是亚稳定区。
在不稳定区内,乳糖将自然析出。
在亚稳定区内,乳糖在水溶液中处于过饱和状态将要结晶而未结晶。在此状态下,只要创造必要的条件如加入晶种,就能促使它迅速形成大小均匀的微细结晶,这一过程称为乳糖的强制结晶。试验表明,强制结晶的最适温度可以通过促进结晶曲线来找出。
例:用含乳糖 4.8%,非脂乳固体 8.6%的原料乳生产甜炼乳,其蔗糖比为 62.5%,蔗糖含量为 45.0%,非脂乳固体含量为 19.5%,总乳固体含量为 28.0%,计算其强制结晶的最适温度 。
解,
水分含量 ω = 100-(28.0+45) = 27.0(%)
浓缩比
Rc =
炼乳中乳糖含量 ω L C = 4.8( %) × 2.267=10.88(%)
炼乳水分中乳糖浓度
ω Lw =
由图 2-6-2的结晶曲线上可以查出,该炼乳理论上添加晶种的最适温度为 28℃ 。
267.26.8 5.19sscωω
7.282 7,01 0,8 81 0,8 8
4.晶种的制备
晶种粒径应在 5μ m 以下 。
晶种取精致乳糖粉 ( 多为 α -乳糖 ),在
100~ 105℃ 下烘干 2~ 3h,然后经超微粉碎机粉碎,再烘干 1h,并重新进行粉碎,
通过 120目筛就可以达到要求,然后装瓶,
密封,贮存 。 晶种添加量为炼乳质量的
0.02%~ 0.03%。
晶种也可以用成品炼乳代替,添加量为炼乳量的 1%。
5.冷却结晶方法
分为间歇式及连续式两大类 。
间歇式冷却结晶通常采用蛇管冷却结晶器 。
分为三个阶段:
第一阶段为冷却初期,即浓乳出料后乳温在
50℃ 左右,应迅速冷却至 35℃ 左右;
第二阶段为强制结晶期,继续冷却至接近 28℃,
可投入晶种,搅拌 。 保温 0.5h左右,以充分形成晶核;
第三阶段冷却后期 把炼乳冷却至 20℃ 搅拌 1h,
即完成冷却结晶操作 。
连续式冷却结晶采用连续瞬间冷却结晶机,
炼乳在强烈的搅拌作用下,在几十秒到几分钟内,即可被冷却至 20℃ 以下。
(七)包装和贮藏
冷却结晶后的甜炼乳灌装时,采用真空封罐机或其他脱气设备,或静止 5~ 10h左右,待气泡逸出后再进行灌装。
装罐应装满,尽可能排除顶隙空气。
封罐后经清洗、擦罐、贴标、装箱,然后入库贮藏。
炼乳贮藏于仓库内,库温不得高于 15℃ ;
空气湿度不应高于 85%。
贮藏过程中,每月应翻罐 1~ 2次,防止糖沉淀的形成。
二、甜炼乳加工及贮藏过程中的缺陷
( 一 ) 变稠
甜炼乳在贮藏过程中,特别是当贮藏温度较高时,粘度逐渐增高,甚至失去流动性,
这一过程称为变稠 。
变稠是甜炼乳在贮藏中最常见的缺陷之一,按其产生的原因可分为微生微生物性变稠和理化性变稠两大类 。
1、微生物性变稠
由于芽胞杆菌,链球菌,葡萄球菌和乳酸杆菌的生长繁殖以及代谢,产生乳酸及其它有机酸,如甲酸,乙酸,丁酸,琥珀酸和 凝乳酶等,从而使炼乳变稠凝固,
同时产生异味,并且酸度升高 。
防止措施:严格卫生管理和进行有效的预热杀菌;尽可能的提高蔗糖比 ( 但不得超过 64.5%) ;制品贮藏在 10℃ 以下 。
2、理化性变稠
理化性变稠其反应历程较为复杂,初步认为是由于乳蛋白质 (主要是酪蛋白 )从溶胶状态转变成凝胶状态所致 。
理化性变稠与下列因素有关:
( 1) 预热条件
预热温度与时间对变稠影响最大,
63℃,3Omin 预热,可使变稠倾向减小,
但易使脂肪上浮、糖沉淀或脂肪分解产生臭味; 75~ 80℃,10~ 15min预热,易使产品变稠; 110~ 120℃ 预热,则可减少变稠;当温度再升高时,成品有变稀的倾向。
( 2) 浓缩条件
浓缩时温度高,特别是在 60℃ 以上容易变稠 。
浓缩程度高乳固体含量高,变稠倾向严重 。
( 3)蔗糖含量
蔗糖含量对甜炼乳变稠有显著影响 。 提高蔗糖含量对抑制变稠是有效的,特别是在乳质不稳定的季节 。
( 4)盐类平衡
一般认为,钙,镁离子过多会引起变稠 。
对此可以通过添加磷酸盐,柠檬酸盐来平衡过多的钙,镁离子,或通过离子交换树脂减少钙,镁离子含量,抑制变稠 。
( 5)贮藏条件
产品在 10℃ 以下贮存 4个月,不致产生变稠倾向,但在 20℃ 时变稠倾向有所增加,30℃ 以上时则显著增加。
( 6)原料乳的酸度
当原料乳酸度高时,其热稳定性低因而易于变稠。
生产工业用甜炼乳时,如果酸度稍高,
用碱中和可以减弱变稠倾向,但如果酸度过高,已生成大量乳酸,则用碱中和也不能防止变稠。
(二)脂肪上浮
脂肪上浮是炼乳的粘度较低造成的 。
要解决脂肪上浮问题可在浓缩后进行均质处理,使脂肪球变小,并控制炼乳粘度,防止粘度偏低 。
(三)块状物质的形成
甜炼乳中,有时会发现白色或黄色大小不一的软性块状物质,其中最常见的是由霉菌污染形成的钮扣状凝块 。
钮扣状凝块呈干酪状,带有金属臭及陈腐的干酪气味 。
在有氧的条件下,炼乳表面在 5~ 10d内生成霉菌菌落,2~ 3周内氧气耗尽则菌体趋于死亡,在其代谢酶的作用下,1~
2个月后逐步形成钮扣状凝块 。
控制凝块的措施,
1\加强卫生管理,避免霉菌的二次污染;
2\装罐要满,尽量减少顶隙;采用真空冷却结晶和真空封罐等技术措施,排除炼乳中的气泡,营造不利于霉菌生长繁殖的环境。
3\贮藏温度应保持在 15℃ 以下并倒置贮藏。
(四)胀罐
1,细菌性胀罐
甜炼乳在贮藏期间,受到微生物 ( 通常是耐高渗酵母,产气杆菌,酪酸菌等 ) 的污染,产生乙醇和二氧化碳等气体使罐膨胀,此为细菌性胀罐 。
2,理化性胀罐
物理性胀罐是由于装罐温度低、贮藏温度高及装罐量过多而造成的。
化学性胀罐是因为乳中的酸性物质与罐内壁的铁、锡等发生化学反应而产生氢气所造成的。
防止措施在于使用符合标准的空罐,并注意控制乳的酸度。
(五)砂状炼乳
砂状炼乳系指乳糖结晶过大,以致舌感粗糙甚至有明显的砂状感觉 。
一般来说,乳糖结晶应在 1Oμ m以下,而且大小均一 。 如果在 15~ 20μ m之间,则有粉状感觉,在 30μ m以上则呈明显的砂状 。
为防止此类缺陷应对
1.晶体大小应在 3~ 5μ m,晶种添加量应为成品量的 0.025%左右 ;
2.晶种加入时温度不宜过高,并应在强烈搅拌的过程中用 120目筛在 10分钟内均匀地筛入 ;
3.贮藏温度不宜过高,温度变化不宜过大、冷却速度、蔗糖比(不超过 64.5%)
等因素进行控制。
(六)糖沉淀
甜炼乳容器底部有时呈现糖沉淀现象,
这主要是乳糖结晶过大形成的,也与炼乳的粘度有关 。
若乳糖结晶在 10μ m以下,而且炼乳的粘度适宜,一般不会有沉淀现象出现 。 此外,
蔗糖比过高,也会引起蔗糖结晶沉淀,其控制措施与砂状炼乳相同 。
(七)钙沉淀
甜炼乳在冲调后,有时在杯底发现有白色细小沉淀,俗称,小白点,其主要成分是柠檬酸钙。柠檬酸钙在炼乳中处于过饱和状态,所以部分结晶析出。
甜炼乳中柠檬酸钙的含量约为 0.5%,相当于炼乳内每 1000mL水中含有柠檬酸钙
19g。而在 30℃ 时,100OmL水仅能溶解柠檬酸钙 2.51g。
控制柠檬酸钙的结晶,同控制乳糖结晶一样,可采用添加柠檬酸钙作为晶种 。 柠檬酸钙胶体的添加量一般为成品量的
0.02%~ 0.03%。
(八)褐变
甜炼乳在贮藏中逐渐变成褐色,并失去光泽,种现象称为褐变 。
通常是美拉德反应造成的 。 用含转化糖的不纯蔗糖,或并用葡萄糖时,褐变就会显著 。
为防止褐变反应的发生,生产甜炼乳时,
使用优质蔗糖和优质原料乳,并避免在加工中长时间高温加热,而且贮藏温度应在
10℃ 以下 。
(九) 蒸煮味
蒸煮味是因为乳中蛋白质长时间高温处理而分解,产生硫化物的结果 。
蒸煮味的产生对产品口感有着很大的影响,防止方法主要是避免高温长时间的加热 。