乳制品的常規(guī)加工處理

第三章

乳制品的常規(guī)加工處理第一節(jié)乳的分離一、乳分離目的、原理及方法1、乳分離的目的在乳制品生產(chǎn)中主要采用離心的方法對(duì)乳進(jìn)行分離，其目的是：①得到稀奶油（cream），制作奶油（butter）。②去除乳中雜質(zhì)和體細(xì)胞。2、乳分離的原理乳的分離主要利用乳脂肪、非脂乳固體、雜質(zhì)密度的不同，用重力或離心力作用使其分離。一般牛乳脂肪的密度為0.93，脫脂乳的相對(duì)密度為1.043，牛乳在靜置時(shí)由于重力作用，脂肪球會(huì)上浮，上層主要是脂肪，中層為脫脂乳，下層為固體雜質(zhì)。乳經(jīng)分離后，上層為稀奶油（cream），主要成分是脂肪，可直接食用，也可用于加工奶油、冰淇淋。下層為脫脂乳（skim），可用于生產(chǎn)脫脂乳粉、干酪素、酸乳等。3、乳的分離方法（1）靜置法沒(méi)有分離機(jī)之前，采用將牛乳倒入深罐中，靜置于低溫的地方24-36h，使乳分離成表面含脂率15-20%的稀奶油。但分離時(shí)間長(zhǎng)，脂肪分離不徹底，損失較大。（2）離心法采用牛乳分離機(jī)，利用離心力使乳中的脂肪與蛋白質(zhì)分離。4、影響牛乳分離的因素v=Rω2(ρp-ρf)d2/18ηp①分離機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)：轉(zhuǎn)數(shù)越高，奮力效果越好，但由于制造工藝的原因，一般4000-6000rpm。②牛乳溫度：溫度主要是對(duì)乳黏度的影響，降低黏度有利于分離，另外，溫度提高使乳的相對(duì)密度降低，脂肪與脫脂乳比較密度降低較大，因此使密度差變大，利于分離。③乳中雜質(zhì)的含量：雜質(zhì)含量高時(shí)，分離機(jī)內(nèi)壁容易污染堵塞，使分離機(jī)有效半徑降低。④脂肪球直徑：脂肪球越大，越容易分離。⑤乳的流量：乳的流量小，乳在分離機(jī)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，分離效果好，但生產(chǎn)效率低。二、離心除菌細(xì)菌特別是芽孢可以通過(guò)專門設(shè)計(jì)的離心機(jī)即除菌機(jī)，在高離心力和高溫下分離除去。在73℃左右時(shí)，處理兩次會(huì)使菌數(shù)減少三個(gè)數(shù)量級(jí)，得到芽孢數(shù)量很少的乳，但有少部分乳固體進(jìn)入雜質(zhì)中，為了降低費(fèi)用，對(duì)排除的雜質(zhì)經(jīng)常采用殺菌再加入到乳中。該除菌機(jī)已被用來(lái)減少干酪原料乳中丁酸梭狀芽孢桿菌的芽孢數(shù)量，建議這種方法也用于清除UHT奶巴氏殺菌乳及飲料中的蠟樣芽孢桿菌的芽孢。第二節(jié)乳的標(biāo)準(zhǔn)化原料乳中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)的含量隨乳牛品種、地區(qū)、季節(jié)和飼養(yǎng)管理等因素不同而有較大的差別。因此，必須調(diào)整原料乳中脂肪和無(wú)脂干物質(zhì)之間的比例關(guān)系，使其符合制品的要求。一般把該過(guò)程稱為原料乳標(biāo)準(zhǔn)化。如果原料乳中脂肪含量不足時(shí)，應(yīng)添加稀奶油或分離一部分脫脂乳，當(dāng)原料乳中脂肪含量過(guò)高時(shí),則可添加脫脂乳或提取一部分稀奶油。一、標(biāo)準(zhǔn)化的原理乳制品中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)間的比值取決于標(biāo)準(zhǔn)化后乳中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)之間的比值，而標(biāo)準(zhǔn)化后乳中的脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)之間的比值取決于原料乳中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)之間的比例。若原料乳中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)之間的比值不符合要求，則對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使其比值符合要求。二、標(biāo)準(zhǔn)化方法若設(shè)：

F—原料乳中的含脂率(%)；SNF—原料乳中無(wú)脂干物質(zhì)含量(%)；F1—標(biāo)準(zhǔn)化后乳中的含脂率(%)；SNF1—標(biāo)準(zhǔn)化后乳中無(wú)脂干物質(zhì)含量(%)；F2—乳制品中的含脂率(%)；SNF2—乳制品中無(wú)脂干物質(zhì)含量(%)。則：F1/SNF1=F2/SNF2=R在生產(chǎn)上通常用比較簡(jiǎn)便的皮爾遜法進(jìn)行計(jì)算,其原理是設(shè)原料中的含脂率為p%，脫脂乳或稀奶油的含脂率為q%，按比例混合后乳(標(biāo)準(zhǔn)化乳)的含脂率為r％，原料乳的數(shù)量為X，脫脂乳或稀奶油量Y時(shí)，原料乳和稀奶油(或脫脂乳)的脂肪總量等于混合乳的脂肪總量，對(duì)脂肪進(jìn)行物料衡算，則形成下列關(guān)系式：pX+qY=r(X+Y)則X(p-r)=Y(r-q)，或X/Y=（r-q）/（p-r）q<r，p>r時(shí)，添加脫脂乳q>r，p<r時(shí)，添加稀奶油例題：1000kg含脂率3.5%的原料乳，需將其標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化后含脂3.2%，需添加含脂0.2%的脫脂乳還是含脂量35%的稀奶油，添加多少千克？解：p=3.5，r=3.2，p>r，需添加脫脂乳

X=1000，q=0.2%X/Y=（r-q）/（p-r）代入數(shù)據(jù)：

1000/Y=（）/（）

Y=100kg，需添加脫脂乳100kg第三節(jié)乳的均質(zhì)一、均質(zhì)的目的防止脂肪上浮或其它成分沉淀而造成的分層。為了做到這一點(diǎn)，脂肪球的大小應(yīng)被大幅度地降低到1μm。均質(zhì)能減少酪蛋白在酸性條件下的凝膠沉淀。提高微粒聚集物的穩(wěn)定性，通過(guò)均質(zhì)脂肪球的直徑減小使表面積增大增加了脂肪球的穩(wěn)定性。此外，微粒聚沉尤其在稀奶油層中易發(fā)生，經(jīng)均質(zhì)過(guò)的制品中形成的微粒聚沉非常緩慢。獲得要求的流變性質(zhì)：均質(zhì)后酸化的乳（如酸奶）比未被均質(zhì)的酸化乳的粘度要高。這是由于被酪蛋白覆蓋的脂肪球參與酪蛋白膠束的凝聚。二、均質(zhì)的原理均質(zhì)作用主要由均質(zhì)機(jī)完成。均質(zhì)機(jī)是由一個(gè)高壓泵和均質(zhì)閥組成。操作原理是在一個(gè)適合的均質(zhì)壓力下，料液通過(guò)窄小的均質(zhì)伐閥而獲得很高的速度，這導(dǎo)致了劇烈的湍流，形成的小渦流中產(chǎn)生了較高的料液流速梯度引起壓力波動(dòng)，這會(huì)打散許多顆粒，尤其是液滴。均質(zhì)前原料均質(zhì)后產(chǎn)品

均質(zhì)后產(chǎn)品三、均質(zhì)團(tuán)現(xiàn)象稀奶油的均質(zhì)通常引起粘度增加，在顯微鏡下可以看到在均質(zhì)的稀奶油中有大量的脂肪球聚集物，含有大約10５個(gè)脂肪球而非單一的脂肪球，即均質(zhì)團(tuán)。因?yàn)榫|(zhì)團(tuán)間隙含有液體使稀奶油中顆粒的有效體積增加，因此增加了它的粘度。均質(zhì)團(tuán)成因及影響因素在均質(zhì)過(guò)程中當(dāng)部分裸露的脂肪球與其它已經(jīng)覆有酪蛋白膠束的脂肪球相碰時(shí)，這種酪蛋白膠束也能夠附著在裸露的脂肪球表面。因此兩個(gè)脂肪球由酪蛋白膠束這個(gè)“橋”連接著，從而形成均質(zhì)團(tuán)，該團(tuán)塊會(huì)很快被隨后的湍流旋渦打散。然而，如果蛋白質(zhì)太少以至于不能完全覆蓋在新形成的脂肪表面，部分裸核脂肪球恰好在均質(zhì)機(jī)的閥縫之外會(huì)形成均質(zhì)團(tuán)，在那動(dòng)力太小以致不能再次打破。均質(zhì)團(tuán)成因及影響因素高脂肪含量、低蛋白含量、高均質(zhì)壓力及表面蛋白相對(duì)過(guò)剩，均質(zhì)溫度低（酪蛋白膠束擴(kuò)散慢），強(qiáng)烈預(yù)熱（幾乎沒(méi)有乳清蛋白吸附）等促進(jìn)了均質(zhì)團(tuán)的形成。在實(shí)際操作中，當(dāng)稀奶油含量小于9%時(shí)，均質(zhì)團(tuán)塊不產(chǎn)生；在含有高于18%脂肪的稀奶油通常產(chǎn)生均質(zhì)團(tuán)；在脂肪含量9%～18%范圍內(nèi)的，產(chǎn)生的團(tuán)塊主要與均質(zhì)壓力和溫度有關(guān)。四、影響俘均質(zhì)效果帽的因素1、壓力——14疏-21M腰pa壓力越蔽大，脂欲肪球直舊徑越小葛，但壓伍力過(guò)大騎，會(huì)降鉛低酪蛋掙白的熱胖穩(wěn)定性怠，對(duì)高抓溫滅菌謎不利。2、溫度——5面5-8豈0℃溫度過(guò)鬼低，均艙質(zhì)效果棵不好，診因脂肪郊球聚集道形成奶定油粒。溫度過(guò)禁高，影碗響酪蛋扁白的穩(wěn)繞定性。3、均質(zhì)方律式二段均芝質(zhì)：均箭質(zhì)機(jī)分剩兩段，思第一段14-艇21M貼Pa，第二段5MPa五、均船質(zhì)后乳冒的特點(diǎn)顏色：由跪于脂肪球善變小，數(shù)電量增加，麻在光線照交射下折射館和反射機(jī)淡會(huì)大，使控乳的顏色倘變白。風(fēng)味：田脂肪球寇變小后透，增加茫了比表烈面積，摸容易氧雜化產(chǎn)生秤異味。黏度：均欺質(zhì)后黏度浩變大，如補(bǔ)混入空氣豎會(huì)使乳泡些沫增多。缺點(diǎn)：蛇均質(zhì)后金不能有頸效分離粱脂肪；手均質(zhì)后浪乳熱穩(wěn)莖定性降狼低；由碰于脂肪星球結(jié)構(gòu)倚改變，確使其容顆易被脂釣肪酶氧畏化。第四節(jié)撓乳的賽熱處理一、熱處兼理的目的保證消費(fèi)配者的食用指安全性延長(zhǎng)貨仇架期：液殺菌和秒滅酶形成產(chǎn)刺品的特?fù)硇裕菏Щ罴?xì)菌負(fù)抑制劑如喇免疫球蛋口白和乳過(guò)然氧化氫酶墻系統(tǒng)來(lái)提丑高發(fā)酵劑致菌的生長(zhǎng)犯；獲得酸別奶的理想器粘度；促璃進(jìn)乳在酸至化過(guò)程中白乳清蛋白糟和酪蛋白門凝集；乳棒蒸發(fā)前加脈熱可提高感煉乳殺菌抽期間的凝晝固穩(wěn)定性侄。二、加熱密引起的變?cè)驶詫W(xué)內(nèi)護(hù)容，但星需掌握朱。三、加垂熱處理趁方法1、預(yù)熱見(jiàn)殺菌通常為60～69℃、15～20s。其目的義在于殺死郊細(xì)菌，尤綠其是嗜冷歷菌。加熱免處理除了絲式能殺死許楚多活菌外伐，在乳中鄭幾乎不引撥起不可逆辛變化。2、低溫長(zhǎng)劈燕時(shí)巴氏殺券菌（LTL惠T）牛乳經(jīng)62～65℃、30mi范n保溫殺鍬菌。在蹦這種溫麻度下，錘乳中的籃病原菌疏，尤其沸是耐熱著性較強(qiáng)炸的結(jié)核廚菌都被罰殺死。三、加聽(tīng)熱處理鐘方法3、高溫短鳥(niǎo)時(shí)殺菌（HTS窯T）通常采乎用72～75℃、15s殺菌，冠或采用80～85℃、10～15s的加熱殺托菌。由于鳳受熱時(shí)間迷短，熱變躍性現(xiàn)象很瞞少，風(fēng)味嗚有濃厚感輪，無(wú)蒸煮掉味。4、超高溫確滅菌(UH凍T)超高溫辜滅菌法挪是將奶德加熱到135妄℃或135室℃以上并持滿續(xù)至少1秒種。不教但可殺死殃細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)敲體，還可匪殺死芽孢五。室溫條劑件下，稿超高溫忽滅菌乳匯的微生近物特性探是穩(wěn)定偷的。但釋是，由叢酶引起雨的生物逆化學(xué)腐榴敗反應(yīng)妹是可以旨進(jìn)行的省，這也乳是室溫已下保存房誠(chéng)會(huì)縮短秒超高溫憂滅菌乳榴貨架壽如命的原摸因。四、加熱刷方式及設(shè)手備1、熱交換供方式：以竭蒸汽或水妥為加熱介啄質(zhì)，通過(guò)遷傳導(dǎo)、對(duì)豬流等方式內(nèi)使乳溫度關(guān)升高。直接加端熱法：冶直接加就熱法是與乳先用幻玉蒸汽直嬸接加熱晚，然后蟻進(jìn)行急伶劇冷卻震。此法見(jiàn)包括噴浴射法(蒸汽噴入崗制品中)和注入法(制品注竊入蒸汽年中)兩種方式談。間接加驕熱法：鎮(zhèn)間接加客熱法是恭指通過(guò)蹄熱交換恒器器壁狗之間的扔介質(zhì)間許接加熱架的方法求，其冷瘋卻也可菌間接通烘過(guò)各種碰冷卻劑跟來(lái)實(shí)現(xiàn)出。四、加欺熱方式情及設(shè)備2、熱交換揉設(shè)備第五節(jié)穴乳的濃縮押、干燥和網(wǎng)分離一、濃豆縮所謂濃縮就是用倦加熱的鐮方法使味牛乳中拜的一部灘分水汽鍛化，并妄不斷排壯出，從贏而使牛蓮乳中的污干物質(zhì)維含量提乎高的加疲工處理淋過(guò)程。乳制品茶的濃縮陳一般采息用真空汁濃縮。符主要讓宜其在低身溫下沸銜騰以避煉免由加偵熱造成說(shuō)的（成劇分）損滴失。1、濃縮的級(jí)目的生產(chǎn)濃縮趣產(chǎn)品，如廊煉乳、甜溝煉乳、濃異縮酸奶。水乳、脫脂撒乳、乳清擱和其它乳跪產(chǎn)品可以湯蒸發(fā)除水由濃縮，以誘減少體積析并提高保很存質(zhì)量。干燥乳吸制品的懼一個(gè)生抬產(chǎn)步驟鎖，真空罵蒸發(fā)除炸水要比謝干燥除撿水節(jié)約塵能源和兄節(jié)省冷閱卻用水亂。通過(guò)濃免縮結(jié)晶克從乳清錫中生產(chǎn)扔乳糖（α-乳糖水化鈔合物）。2、真空濃攀縮原理和卵條件在21～8kPa減壓條件茄下，采用易蒸汽直接任或間接法良對(duì)牛乳進(jìn)侍行加熱，聲使其在低草溫條件下晝沸騰，乳取中一部分炒水分汽化廟并不斷地群排除。特點(diǎn)：夕速度快吸、低溫糠對(duì)乳的群影響小竟、低溫?zé)龑?duì)設(shè)備羽污染小屬，結(jié)塊孝少易清壁洗。配有壓筒縮機(jī)的旦三效蒸嘴發(fā)器二、干燥干燥是福通過(guò)水赴分蒸發(fā)幼直到使警物質(zhì)變思成固體遷狀的過(guò)夕程。干燥通?？酚脕?lái)生產(chǎn)偏易于保存暮，加水后植可還原其經(jīng)性質(zhì)與原授始狀態(tài)相左似的食品——乳粉。乳粉的特柄點(diǎn)：體積頸小，便于猶運(yùn)輸；水陵分含量低熟，保質(zhì)期捧長(zhǎng)；產(chǎn)品邪加水可還冊(cè)原。液體干損燥有許月多方法盾如筒式文干燥畏、發(fā)泡哭干燥、慕冷凍干飄燥，區(qū)但最為專常用的的是噴霧么干燥。干燥方法向比較冷凍干燥員：真空條賊件下，將零水直接升榴華而去除纏，對(duì)蛋白饅質(zhì)影響小旨，產(chǎn)品質(zhì)攔量好，但耽設(shè)備成本灣高。噴霧干燥移：將濃縮藍(lán)的乳通過(guò)講霧化器，聞使之被分露散成霧狀共的乳滴，核極大地增嗓加了蒸發(fā)捉表面積。鋼此時(shí)在干氣燥室中與決熱風(fēng)接觸伏，濃乳表蜜面的水分朵在0.01播-0.0存4s內(nèi)瞬間梁蒸發(fā)完陣畢，霧葵滴被干駕燥成粉寄粒落入鏡干燥室男底部。劫乳品工肉業(yè)常用究。干燥對(duì)慶產(chǎn)品可水能產(chǎn)生同的影響香味保持坑：除水分劉之外，霧固滴也失去愚其它的揮頑發(fā)性成分擦，包括香想氣成分。殺香氣保持雪隨小滴大系小和干燥口溫度增加揀而增加。高干燥暑溫度可弓導(dǎo)致不炮理想的儉變化：更包括乳歲清蛋白精的變性掠、粉末組不溶解級(jí)等。干燥液賄滴的大榜小和粉俘粒的大盈小對(duì)于跪制造方猜式和得褲到粉末率性質(zhì)很那重要：夕微粒越塵大，不環(huán)完全干崖燥的液匠滴接觸扁機(jī)器壁類的危險(xiǎn)守也越大地，微粒促越小，齊從干空朋氣中分哪離它們販就越困議難。三、膜軌處理在剪乳制品更加工中彈的應(yīng)用采用一些鹽膜分離乳貴中的某些的物質(zhì)。常用微濾呢、超濾、津反滲透等困。膜具有進(jìn)濃縮和勉分離雙律重作用膝。應(yīng)用：濃刷縮分離乳繭清蛋白、悔乳的濃縮婚、除鹽等逆。第六節(jié)愉加蓄工設(shè)備初的清洗刊和消毒一、清洗僚消毒的目悶的巴氏殺菌渣設(shè)備運(yùn)行您一定時(shí)間畫（一般為6h，視其現(xiàn)設(shè)備和翻原料奶野質(zhì)量而頭定）后僑，必須映進(jìn)行清其洗消毒潤(rùn)，旨在假?zèng)_洗物南料管內(nèi)邀、單元睜設(shè)備內(nèi)強(qiáng)殘留的服乳成分竿，清除牧設(shè)備、丙管道內(nèi)圖污垢，濁以防止疲細(xì)菌孳刺生并有召利于熱炕交換；蒸同時(shí)殺牧滅設(shè)備歉、管道約內(nèi)微生始物。巴氏殺菌傲設(shè)備運(yùn)行鉛數(shù)幾小時(shí)殲之后，冷蘿卻段內(nèi)的沸乳會(huì)滋生志細(xì)菌。在兆巴氏殺菌蕩中存活下魯來(lái)的細(xì)菌攤附著在乳仿垢里形成轟的一薄層移叫做微生巨物薄層。蘭設(shè)備持續(xù)隸使用10h后，巴氏釋殺菌乳中綱的微生物透數(shù)量會(huì)顯烤著增加。二、清洗膽劑的選擇牛乳加熱刪到60℃以上時(shí)，拒由于磷酸拾鈣和磷酸服鎂與蛋白遺質(zhì)、脂肪孫等物質(zhì)共眨同沉積，熱形成乳石裂，乳石不部但可滋生撇微生物，抱同時(shí)還可縮慧阻塞管道燥，使生產(chǎn)穗能力下降揮。因此，要擔(dān)求清洗劑宇可分解或垂溶解乳石昏這類物質(zhì)士。多使用執(zhí)氫氧化租鈉、磷雷酸鹽、賽硅酸鹽斧等堿性舌洗劑和伴磷酸、稻硝酸、需鹽酸、凱硫酸等茫酸性洗殿劑。近課年來(lái)又牙在這些幣洗劑中斧添加表耕面活性灣劑或金鴿屬螯合鐘物，使休其更容率易除去絲式污物和恨改善洗詞滌性能它以及防蜂止乳垢荷沉著。三、清洗猛消毒方法設(shè)備在生揪產(chǎn)結(jié)束后脖或生產(chǎn)間哨歇（一般箏連續(xù)生產(chǎn)6h），一定槳要認(rèn)真清秩洗和消毒坑。清洗和博消毒必須曾分開(kāi)進(jìn)行竄，不可同表時(shí)進(jìn)行，盤因?yàn)槲唇?jīng)蘭清洗的導(dǎo)盆管和設(shè)備父，消毒效怠果不好。方法：CIP清洗（赤原位清督洗或就禮地清洗思），把皇水和清鈴洗劑直糠接打入召管道，葵在生產(chǎn)作線上進(jìn)叮行清洗炎，無(wú)須緒拆開(kāi)設(shè)航備。不同產(chǎn)品籠的管路，燃清洗方法狹不同冷管路及尋設(shè)備：水霸洗3min點(diǎn)→75℃堿液10m秤in洞→90孫℃熱水沖洗3mi從n熱管路北及設(shè)備忠：熱水銜沖洗3min困→75嗽-80℃堿液15-博20m嘆in理→65增-75誰(shuí)℃酸液（硝正酸）15-學(xué)20民→熱停水沖洗5mi賽n；開(kāi)工前葡進(jìn)行消毒墨：熱水5min造→90℃熱水8min蠶→冷卻至工虛作溫度巴氏殺成菌系統(tǒng)遠(yuǎn)：水洗3-5妄min褲→75宏-80程℃堿液15-2剖0min灶→熱水沖袍洗3-5m侄in→6述5-70邁℃酸液15-2茄0min卷→熱水沖楚洗5mi姨nUHT管路：普熱水15mi凈n→13佛7℃堿液