巴氏殺菌乳及滅菌乳的生產(chǎn)

第四章巴氏殺菌乳及滅菌乳的生產(chǎn)第一節(jié)巴氏殺菌乳的生產(chǎn)一、概述1、概念：巴氏殺菌乳又稱市乳，它是以合格的新鮮牛乳為原料，經(jīng)離心凈乳、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、巴氏殺菌、冷卻和灌裝，直接供給消費(fèi)者飲用的商品乳。國(guó)際乳品聯(lián)合會(huì)〔IDF〕〔SDT，1983：P.99〕將巴氏殺菌定義為：適合于一種制品的加工過程，目的是通過熱處理盡可能地將來自于牛乳中的病原性微生物的危害降至最低，同時(shí)保證制品中化學(xué)、物理和感官的變化最小。2、種類：因脂肪含量不同，可分為全脂乳、高脂乳、低脂乳、脫脂乳和稀奶油；就風(fēng)味而言，可分為草莓、巧克力、果汁等風(fēng)味產(chǎn)品。3、根本指標(biāo)要求：主要目的是減少微生物和可能出現(xiàn)在原料乳中的致病菌。不可能殺死所有的致病菌，它只可能將致病菌的數(shù)量降低到一定的、對(duì)消費(fèi)者不會(huì)造成危害的水平。巴氏殺菌后，應(yīng)及時(shí)冷卻、包裝，一定要立即進(jìn)行磷酸酶試驗(yàn)，且呈陰性。二、巴氏殺菌乳的生產(chǎn)〔一〕巴氏殺菌乳的生產(chǎn)工藝原料乳的驗(yàn)收→緩沖缸→凈乳→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→巴氏殺菌→灌裝→冷藏見書上157頁(yè)圖。見書上157頁(yè)圖。圖5-2巴氏殺菌乳生產(chǎn)線示意圖1－平衡槽2－進(jìn)料泵3－流量控制器4－板式換熱器5－別離機(jī)6－穩(wěn)壓閥7－流量傳感器8－密度傳感器9－調(diào)節(jié)閥10－截止閥11－檢查閥12－均質(zhì)機(jī)13－增壓泵14－保溫管15－轉(zhuǎn)向閥16－控制盤原料乳先通過平衡槽1，然后經(jīng)泵2送至板式熱交換器4，預(yù)熱后，通過流量控制器3至別離機(jī)5，以生產(chǎn)脫脂乳和稀奶油。其中稀奶油的脂肪含量可通過流量傳感器7、密度傳感器8和調(diào)節(jié)閥9確定和保持穩(wěn)定，而且為了在保證均質(zhì)效果的條件下節(jié)省投資和能源，僅使稀奶油通過一個(gè)較小的均質(zhì)機(jī)。實(shí)際上該圖中稀奶油的去向有兩個(gè)分支，一是通過閥10、11與均質(zhì)機(jī)12相聯(lián)，以確保巴氏殺菌乳的脂肪含量；二是多余的稀奶油進(jìn)入稀奶油處理線。此外，進(jìn)入均質(zhì)機(jī)的稀奶油的脂肪含量不能高于10%，所以一方面要精確地計(jì)算均質(zhì)機(jī)的工作能力，另一方面應(yīng)使脫脂乳混入稀奶油進(jìn)入均質(zhì)機(jī)，并保證其流速穩(wěn)定。隨后均質(zhì)的稀奶油與多余的脫脂乳混合，使物料的脂肪含量穩(wěn)定在3%，并送至巴氏殺菌機(jī)4和保溫管14進(jìn)行殺菌。然后通過回流閥15和動(dòng)力泵13使殺菌后的巴氏殺菌乳在殺菌機(jī)內(nèi)保證正壓。這樣就可防止由于殺菌機(jī)的滲漏，導(dǎo)致冷卻介質(zhì)或未殺菌的物料污染殺菌后的巴氏殺菌乳。當(dāng)殺菌溫度低于設(shè)定值時(shí)，溫感器將指示回流閥15，使物料回到平衡槽。巴氏殺菌后，殺菌乳繼續(xù)通過殺菌機(jī)熱交換段與流入的未經(jīng)處理的乳進(jìn)行熱交換，而本身被降溫，然后繼續(xù)冷卻段，用冷水和冰水冷卻，冷卻后先通過緩沖罐，再進(jìn)行灌裝。巴氏殺菌乳的加工工藝因不同的法規(guī)而有所差異，而且不同的乳品廠也有不同的規(guī)定。例如：①脂肪的標(biāo)準(zhǔn)化可采用前標(biāo)準(zhǔn)化、后標(biāo)準(zhǔn)化或直接標(biāo)準(zhǔn)化；②均質(zhì)可采用全部均質(zhì)或局部均質(zhì)。③最簡(jiǎn)單的全脂巴氏殺菌乳加工生產(chǎn)線應(yīng)配備巴氏殺菌機(jī)、緩沖罐和包裝機(jī)等主要設(shè)備；④復(fù)雜的生產(chǎn)線可同時(shí)生產(chǎn)全脂乳、脫脂乳、局部脫脂乳和含脂率不同的稀奶油。圖5-2為一種巴氏殺菌乳生產(chǎn)線示意圖?！镌诰植烤|(zhì)后，稀奶油中的脂肪球被破壞，游離脂肪與外界相接觸很容易受到脂肪酶的侵襲。因此，均質(zhì)后的稀奶油應(yīng)立即與脫脂乳混合并進(jìn)行巴氏殺菌。圖5-2所示工藝流程不會(huì)造成這一問題，因?yàn)橹匦禄旌习褪蠚⒕^程全部在同一封閉系統(tǒng)中迅速而連續(xù)地進(jìn)行。但是，如果采用前標(biāo)準(zhǔn)化那么存在這樣的問題，這時(shí)必須重新設(shè)計(jì)工藝流程?！捕嘲褪繗⒕樯a(chǎn)工藝要點(diǎn)1、原料乳要求欲生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須選用品質(zhì)優(yōu)良的原料乳。巴士乳的原料乳檢驗(yàn)內(nèi)容包括：①感官指標(biāo)：包括牛乳的滋味、氣味、清潔度、色澤、組織狀態(tài)等；②理化指標(biāo)：包括酸度〔酒精試驗(yàn)和滴定酸度〕、相對(duì)密度、含脂率、冰點(diǎn)、抗菌素殘留量等，其中前三項(xiàng)為必檢工程，后兩項(xiàng)可定期進(jìn)行檢驗(yàn)；③微生物指標(biāo)：主要是細(xì)菌總數(shù)，其它還包括嗜冷菌數(shù)、芽孢數(shù)、耐熱芽孢數(shù)及體細(xì)胞數(shù)等。酒精試驗(yàn)以72%〔容量濃度〕對(duì)原料乳進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)應(yīng)的滴定酸度不高于18oT。如在驗(yàn)收時(shí)出現(xiàn)細(xì)小凝塊，可進(jìn)一步進(jìn)行煮沸試驗(yàn)〔參見第三章第一節(jié)〕。滴定酸度要求新鮮牛乳的滴定酸度為16～18oT〔見表5-1〕。必要時(shí)，乳品廠也采用刃天青復(fù)原試驗(yàn)和美藍(lán)試驗(yàn)來檢查原料乳的新鮮度。表5-1牛乳酸度與蛋白質(zhì)凝固特性牛乳酸度〔oT〕蛋白質(zhì)凝固特性牛乳酸度〔oT〕蛋白質(zhì)凝固特性18～20不出現(xiàn)絮片24～26中型的絮片20～22很細(xì)的絮片26～28大的絮片22～24細(xì)的絮片28～30很大的絮片相對(duì)密度的測(cè)定用乳稠密度計(jì)測(cè)定，并換算為標(biāo)準(zhǔn)溫度下的乳的密度。就原料乳的質(zhì)量而言，可參考表5-2中所示歐共體1993年有關(guān)原料乳細(xì)菌總數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)；巴士殺菌乳感官特性參照表5-3；相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行表5-4、表5-5。表5-2歐共體液態(tài)乳制品細(xì)菌總數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目項(xiàng)目平板計(jì)數(shù)-1原料乳＜100,000原料乳在乳品廠貯存超過36h＜200,000巴氏殺菌乳＜30,000巴氏殺菌乳在8℃＜100,000超高溫和保溫滅菌乳在30℃﹤10表5-3巴氏殺菌乳感官特性項(xiàng)目感官特性色澤呈均勻一致的乳白色或微黃色具有乳固有的滋味和氣味，無異味均勻的液體，無沉淀，無凝塊，無黏稠現(xiàn)象滋味和氣味組織狀態(tài)表5-4巴氏殺菌乳的理化指標(biāo)項(xiàng)目全脂巴氏殺菌乳局部脫脂巴氏殺菌乳脫脂巴氏殺菌乳脂肪，%≥≤蛋白質(zhì)，%≥222非脂乳固體，%≥酸度，oT≤雜質(zhì)度，mg/㎏≤表5-5巴氏殺菌乳的衛(wèi)生指標(biāo)項(xiàng)目全脂巴氏乳局部脫脂巴氏乳脫脂巴氏殺菌乳硝酸鹽〔以NaNO3計(jì)〕，mg/㎏≤30,00090不得檢出亞硝酸鹽〔以NaNO2計(jì)〕，mg/㎏≤黃曲霉毒素M1，μg/㎏≤菌落總數(shù)，cfu/ml≤大腸菌群，MPN/100ml≤致病菌〔指腸道致病菌和致病性球菌〕另一個(gè)衡量原料乳質(zhì)量的指標(biāo)就是牛乳中體細(xì)胞的含量。1994年歐共體修訂的原料乳標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定原料乳中體細(xì)胞含量不得高于400000個(gè)/ml。2、原料乳的預(yù)處理〔凈乳、冷卻、貯存、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)。〕在前面章節(jié)已述復(fù)習(xí)或提問有關(guān)內(nèi)容：凈乳、冷卻、貯存、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)3、殺菌巴氏殺菌乳一般采用巴士殺菌法，方法在第三章以講述過〔如表5-7所示〕：表5-7生產(chǎn)巴氏殺菌乳的主要熱處理分類工藝名稱溫度〔℃〕時(shí)間方式初次殺菌63～6515s低溫長(zhǎng)時(shí)間巴氏殺菌〔LTLT〕30min間歇式高溫短時(shí)間巴氏殺菌〔HTST〕72～7515～20s連續(xù)式超巴氏殺菌125～1382～4s☆間歇式熱處理足以殺滅結(jié)核桿菌，對(duì)牛乳的感官特性的影響很小，對(duì)牛乳的乳脂影響也很小?！钸B續(xù)式熱處理要求熱處理溫度至少在℃保持15s〔或相當(dāng)條件〕，此時(shí)乳的磷酸酶試驗(yàn)應(yīng)呈陰性，而過氧化物酶試驗(yàn)呈陽性。如果在巴氏殺菌乳中不存在過氧化物酶，說明熱處理過度。熱處理溫度超過80℃，也會(huì)對(duì)牛乳的風(fēng)味和色澤產(chǎn)生負(fù)面影響。經(jīng)HTST殺菌的牛乳〔和稀奶油〕加工后在4℃貯存期間，磷酸酶試驗(yàn)會(huì)立即顯示陰性，而稍高的貯溫會(huì)使牛乳表現(xiàn)出堿性磷酸酶陽性。經(jīng)巴氏殺菌后殘留的微生物芽孢還會(huì)生長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生耐熱性微生物磷酸酶，這極易導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論，IDF〔1995〕已意識(shí)到用磷酸酶試驗(yàn)來確定巴氏殺菌是有困難的，因此一定要謹(jǐn)慎4、殺菌后的冷卻殺菌后的牛乳應(yīng)盡快冷卻至4℃，冷卻速度越快越好。其原因是牛乳中的磷酸酶對(duì)熱敏感，不耐熱，易鈍化〔63但同時(shí)牛乳中含有不耐高溫的抑制因子和活化因子，抑制因子在60℃/30min或72℃/15s的殺菌條件下不被破壞，所以能抑制磷酸酶恢復(fù)活力，而在82～130℃加熱時(shí)抑制因子被破壞；活化因子在82～130℃加熱時(shí)能存活，因而能激活已鈍化的磷酸酶。所以巴氏殺菌乳在殺菌灌裝后應(yīng)立即置5、灌裝冷卻后要立即灌裝。灌裝的目的是便于保存、分送和銷售。1〕包裝材料包裝材料應(yīng)具有以下特性：能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；能保證產(chǎn)品的衛(wèi)生及清潔，對(duì)內(nèi)容物無任何污染；避光、密封，有一定的抗壓強(qiáng)度；便于運(yùn)輸；便于攜帶和開啟；減少食品腐??；有一定的裝飾作用。2〕包裝形式巴氏殺菌乳的包裝形式主要有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、塑料袋、復(fù)合塑紙袋和紙盒等。3〕危害關(guān)鍵控制在巴氏殺菌乳的包裝過程中，要注意：防止二次污染，包括包裝環(huán)境、包裝材料及包裝設(shè)備的污染；防止灌裝時(shí)產(chǎn)品的升溫；包裝設(shè)備和包裝材料的要求高。6、貯存、分銷必須保持冷鏈的連續(xù)性，尤其是出廠轉(zhuǎn)運(yùn)過程和產(chǎn)品的貨架貯存過程是冷鏈的兩個(gè)最薄弱環(huán)節(jié)。應(yīng)注意：①溫度、②避光；③防止產(chǎn)品強(qiáng)烈震蕩；④遠(yuǎn)離具有強(qiáng)烈氣味的物品。三、較長(zhǎng)保質(zhì)期奶〔ESL奶〕的生產(chǎn)1、概念較長(zhǎng)保質(zhì)期奶，即國(guó)外“ESL〞乳〔Extendedshelflife〕。含義是延長(zhǎng)〔巴氏殺菌〕產(chǎn)品的保質(zhì)期，采用比巴氏殺菌更高的殺菌溫度〔即超巴氏殺菌〕，并且盡最大的可能防止產(chǎn)品在加工、包裝和分銷過程的再污染。保質(zhì)期有7～10d、30d、40d，甚至更長(zhǎng)。2、特點(diǎn)①需要較高的生產(chǎn)衛(wèi)生條件和優(yōu)良的冷鏈分銷系統(tǒng)?！惨话憷滏湝囟仍降?，產(chǎn)品保質(zhì)期越長(zhǎng)，但最高不得超過7℃②典型的超巴氏殺菌條件為125～130℃，2～4s。但無論超巴氏殺菌強(qiáng)度有多高，生產(chǎn)的衛(wèi)生條件有多好，“較長(zhǎng)保質(zhì)期〞奶本質(zhì)上仍然是巴氏殺菌奶，③與超高溫滅菌乳有根本的區(qū)別。首先，超巴氏殺菌產(chǎn)品并非無菌灌裝；其次，超巴氏殺菌產(chǎn)品不能在常溫下貯存和分銷；第三，超巴氏殺菌產(chǎn)品不是商業(yè)無菌產(chǎn)品。3、生產(chǎn)方法：方法有以下兩種：1〕板式熱交換器法基于間接加熱，這其中包含不同溫度與時(shí)間的組合，溫度一般為115～130℃，如果在120℃近年來APV和ELOPAK公司聯(lián)合成功開發(fā)了Pure-Lac系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅有熱處理，同時(shí)也包括生產(chǎn)中的每一關(guān)鍵步驟—原材料、生產(chǎn)加工、包裝和貯存。該工藝是一種基于蒸汽注入工藝，它精確變化時(shí)間、溫度之間的關(guān)系，可控制在0.2s之內(nèi)。這在到達(dá)延長(zhǎng)保存期目的的同時(shí)，也最低程度地減少了熱處理對(duì)牛乳的破壞。牛乳通過在注入室內(nèi)自由降落時(shí)直接與蒸汽接觸完成加熱處理，防止了與“硬件〞接觸導(dǎo)致產(chǎn)生不良風(fēng)味的可能性。2〕濃縮和殺菌相結(jié)合的方法把牛乳中的微生物濃縮到一小局部，這局部富集微生物的乳再受較高的熱處理，殺死可形成內(nèi)生孢子的微生物如蠟狀芽孢桿菌，之后再在常規(guī)殺菌之前，將其與其余的乳混勻，之后一并再進(jìn)行巴氏殺菌，鈍化其余局部帶入的微生物，該工藝包括采用重力或離心別離超濾和微濾，目前已有商業(yè)應(yīng)用。利樂公司的Alfa-LavalBactocatch設(shè)備，將離心與微濾結(jié)合，其工藝流程如圖5-6。圖5-圖5-6離心與微濾結(jié)合工藝流程全脂乳離心別離機(jī)稀奶油脫脂乳加熱115~120℃微濾混合均質(zhì)殺菌冷卻灌裝見書上166頁(yè)。見書上166頁(yè)。這種設(shè)備通過在到達(dá)同樣的微生物處理效果的同時(shí)，由于只是局部乳經(jīng)受較高溫度處理，其余乳〔主體〕仍維持在巴氏殺菌的水平，這樣得到的產(chǎn)品口感、營(yíng)養(yǎng)都更加完美，保質(zhì)期又可適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)。第二節(jié)超高溫滅菌乳和瓶裝滅菌乳的生產(chǎn)一、概述1、滅菌乳概念滅菌乳即是對(duì)這一產(chǎn)品進(jìn)行足夠強(qiáng)度的熱處理，使產(chǎn)品中所有的微生物和耐熱酶類失去活性。滅菌乳具有優(yōu)異的保存質(zhì)量并可以在室溫下長(zhǎng)時(shí)間貯存。20世紀(jì)初，商業(yè)滅菌乳在歐洲廣為普遍。2、滅菌乳生產(chǎn)有兩種方法：①灌裝后滅菌，稱瓶裝滅菌，產(chǎn)品稱瓶裝滅菌乳；②超高溫瞬間滅菌〔UltraHighTemperature，UHT〕處理。瓶裝滅菌概念：是將牛乳裝到瓶子中，再進(jìn)行滅菌處理的牛乳。產(chǎn)品和包裝〔罐〕一起被加熱到約116℃，保持20minUHT〔超高溫瞬間滅菌〕的概念：物料在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下，經(jīng)135～150℃不少于1s的超高溫瞬時(shí)滅菌〔以完全破壞其中可以生長(zhǎng)的微生物和芽孢〕，然后在無菌狀態(tài)下包裝，包裝保護(hù)產(chǎn)品不接觸光線和空氣中的氧，可在環(huán)境溫度下貯存。以最大限度地減少產(chǎn)品在物理、化學(xué)及感官上的變化，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品稱為UHT產(chǎn)品。3、滅菌乳的根本要求即加工后產(chǎn)品的特性應(yīng)盡量與其最初狀態(tài)接近；貯存過程中產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)與加工后產(chǎn)品的質(zhì)量保持一致。二、超高溫滅菌的方法超高溫滅菌加工系統(tǒng)的各種類型如表5-8。這些加工系統(tǒng)所用的加熱介質(zhì)為蒸汽或熱水。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，蒸汽或熱水是通過天然氣、油或煤加熱獲得的，只在極少數(shù)情況下使用電加熱鍋爐。因電加熱的熱效率僅為30%，而采取其它形式加熱，鍋爐的熱轉(zhuǎn)化率為70%～80%。表5-8各種類型的超高溫加熱系統(tǒng)蒸汽或熱水加熱間接加熱板式加熱食品機(jī)械與設(shè)備可以講過。管式加熱〔中心管式和殼管式〕食品機(jī)械與設(shè)備可以講過。刮板式加熱直接蒸汽加熱直接噴射式〔蒸汽噴入牛乳〕直接混注式〔牛乳噴入蒸汽〕如上所述使用蒸汽或熱水為加熱介質(zhì)的滅菌器可進(jìn)一步被分為兩大類，即直接加熱系統(tǒng)和間接加熱系統(tǒng)。在間接加熱系統(tǒng)中，產(chǎn)品與加熱介質(zhì)〔或熱水〕由導(dǎo)熱面所隔開，導(dǎo)熱面由不銹鋼制成，因此在這一系統(tǒng)中，產(chǎn)品與加熱介質(zhì)沒有直接的接觸。在間接加熱系統(tǒng)中，產(chǎn)品與一定壓力的蒸汽直接混合，這樣蒸汽快速冷凝，其釋放的潛熱很快對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加熱，同時(shí)產(chǎn)品也被冷凝水稀釋。三、超高溫滅菌乳的加工工藝〔一〕超高溫滅菌乳加工的根本工藝流程原料乳→驗(yàn)收及預(yù)處理→超高溫滅菌→無菌平衡貯槽→無菌灌裝→滅菌乳圖5-7超高溫滅菌乳加工工藝流程下面以管式超高溫方法為例介紹UHT乳的典型加工工藝：原料乳首先經(jīng)驗(yàn)收、標(biāo)準(zhǔn)化、巴氏殺菌等過程。UHT乳的加工工藝有時(shí)包含巴氏殺菌過程，因?yàn)榘褪蠚⒕捎行岣呱a(chǎn)的靈活性，及時(shí)殺滅嗜冷菌，防止其繁殖代謝產(chǎn)生的酶類影響產(chǎn)品的保質(zhì)期。巴氏殺菌后的乳〔一般為4℃左右〕由平衡槽1經(jīng)離心泵2進(jìn)入預(yù)熱段3a，在這里牛乳被熱水加熱至75℃后進(jìn)入均質(zhì)機(jī)4。通常采用二級(jí)均質(zhì)，第二級(jí)均質(zhì)壓力為5MPa，均質(zhì)機(jī)合成均質(zhì)效果為25MPa。均質(zhì)后的牛乳進(jìn)入加熱段3c，在這里牛乳被加熱至滅菌溫度〔通常為137℃〕，在保溫管5中保持4s，然后進(jìn)入熱回收段3d，在這里牛乳被鹽水冷卻至灌裝溫度。冷卻后的牛乳直接進(jìn)入灌裝機(jī)8或先進(jìn)無菌貯存罐7后，再進(jìn)入灌裝機(jī)8。假設(shè)牛乳的滅菌溫度低于設(shè)定值，那么牛乳就沿著3e返回平衡槽。加熱循環(huán)熱水的流程是這樣的：首先熱水經(jīng)平衡槽、離心泵后進(jìn)入預(yù)熱段3a和熱回收段3d，由蒸汽噴射閥6注入蒸汽，調(diào)節(jié)至滅菌所需要的加熱介質(zhì)溫度后進(jìn)入3c，熱水溫度通常高于產(chǎn)品的溫度1～3見167頁(yè)工藝圖UHT滅菌乳的溫度變化大致如下：原料乳經(jīng)巴氏殺菌后4℃→預(yù)熱至75℃→均質(zhì)75℃→加熱至137℃→保溫137℃→鹽水冷卻至6℃→〔無菌貯罐6℃〕→無菌包裝可以看出，在此滅菌過程中，牛乳不與加熱或冷卻介質(zhì)直接接觸，可以保證產(chǎn)品不受外界污染；另外，熱回收操作可節(jié)省大量能量。經(jīng)過超高溫滅菌及冷卻后的滅菌乳，應(yīng)立即進(jìn)行無菌包裝。而無菌灌裝系統(tǒng)是生產(chǎn)UHT產(chǎn)品所不可缺少的。無菌包裝必須符合以下要求：①包裝容器和封合方法必須適合無菌灌裝，并且封合后的容器在貯存和分銷期間必須能阻擋微生物透過，同時(shí)包裝容器應(yīng)能阻止產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)變化；②容器和產(chǎn)品接觸的外表在灌裝前必須經(jīng)過滅菌，滅菌效果與滅菌前容器外表的污染程度有關(guān)；③灌裝過程中，產(chǎn)品不能受到來自任何設(shè)備外表或周圍環(huán)境等的污染；④假設(shè)采用蓋子封合，封合前必須及時(shí)滅菌；⑤封合必須在無菌區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，以防止微生物污染?！捕酬P(guān)鍵操作1.設(shè)備滅菌——無菌狀態(tài)在投料之前，先用水代替物料進(jìn)入熱交換器。熱水直接進(jìn)入均質(zhì)機(jī)、加熱段、保溫段、冷卻段，在此過程中保持全程超高溫狀態(tài)，繼續(xù)輸送至包裝機(jī)，從包裝機(jī)返回，流回平衡槽。如此循環(huán)保持回水溫度不低于130℃2.生產(chǎn)過程——保持無菌狀態(tài)整個(gè)生產(chǎn)過程包括灌裝要控制在密封的無菌狀態(tài)下，乳從滅菌器輸送至包裝機(jī)的管道上應(yīng)裝有無菌取樣器，當(dāng)一切生產(chǎn)條件正常時(shí)可定時(shí)取樣檢測(cè)乳中是否無菌。3.水滅菌——保證乳無菌在生產(chǎn)中，由控制盤嚴(yán)密監(jiān)視滅菌溫度。當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，立即啟動(dòng)分流閥，牛乳返回進(jìn)料槽，將其放空并用水頂替，重新進(jìn)行設(shè)備滅菌及重新安排生產(chǎn)操作。這樣可保證送往包裝機(jī)的牛乳是經(jīng)冷卻的無菌牛乳。4.中間清洗及最后清洗大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)中，一定時(shí)間后，傳熱面上可能產(chǎn)生薄層沉淀，影響傳熱的正常進(jìn)行。這時(shí)，可在無菌條件下進(jìn)行30min的中間清洗，然后繼續(xù)生產(chǎn)，中間不用停車，生產(chǎn)完畢后用清洗液進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)清洗。中間清洗及最后清洗操作均由控制盤內(nèi)的程序板控制，按程序執(zhí)行CIP操作。5.停車生產(chǎn)及清洗完畢后即可由控制盤統(tǒng)一停車。同時(shí)注意停供蒸汽、冷卻水及壓縮空氣?！踩酬P(guān)鍵控制超高溫滅菌為高度自動(dòng)化操作。均質(zhì)機(jī)配有專用控制柜，并與總控制柜連通。主要操作由控制柜指揮。1.流程控制生產(chǎn)中的開車、設(shè)備滅菌、牛乳滅菌、水滅菌、中間清洗及最后清洗等都有不同的流程和程序，都由控制盤統(tǒng)一控制。操作人員只需操作控制按鈕即可。2.流量控制設(shè)備的生產(chǎn)能力由物料流量決定，物料流量由均質(zhì)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制——流量要穩(wěn)定。生產(chǎn)中，應(yīng)首先設(shè)定準(zhǔn)確均質(zhì)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保持要求的牛乳流量。3.滅菌溫度控制牛乳滅菌的最高溫度要先行設(shè)定。在生產(chǎn)過程中，實(shí)際的滅菌溫度不斷變化，在控制盤上控制系統(tǒng)可根據(jù)記錄數(shù)據(jù)發(fā)出指令，不斷調(diào)整進(jìn)汽閥的開啟大小，以保持穩(wěn)定的滅菌溫度——滅菌溫度要穩(wěn)定。。4.冷卻溫度控制由冷卻閥的調(diào)節(jié)來控制——冷卻溫度要穩(wěn)定。四、瓶裝滅菌乳加工170頁(yè)瓶裝滅菌乳生產(chǎn)工藝流程170頁(yè)圖5-9瓶裝滅菌乳生產(chǎn)工藝流程圖5-9瓶裝滅菌乳生產(chǎn)工藝流程一段滅菌二段滅菌連續(xù)滅菌原料乳凈化凈化標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)熱均質(zhì)裝瓶封口殺菌冷卻貯存〔二〕對(duì)原料乳的要求1.對(duì)原料乳理化特性的要求〔1〕蛋白的熱穩(wěn)定性用于瓶裝滅菌處理的牛乳必須是高質(zhì)量的，特別是乳蛋白的熱穩(wěn)定性相當(dāng)重要。可通過75%的酒精試驗(yàn)測(cè)定乳蛋白的熱穩(wěn)定性。〔2〕異常乳在此主要是指乳房炎乳。其可導(dǎo)致牛乳細(xì)菌含量高，還產(chǎn)生大量的蛋白酶，其中有些是相當(dāng)耐熱的，可存活于滅菌乳中，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，使產(chǎn)品在貯存期內(nèi)變質(zhì)、形成凝塊等。2、原料乳中微生物的種類及含量的要求影響至關(guān)重要。首先從滅菌效率考慮是芽孢的含量；其次從酶解反響考慮是細(xì)菌總數(shù)，尤其是嗜冷菌含量。我國(guó)許多工廠采用細(xì)菌總數(shù)小于10萬/ml，嗜冷菌小于等于1000個(gè)/ml的牛乳為原料?！?〕芽孢數(shù)芽孢主要分為嗜中溫芽孢和嗜熱芽孢。生產(chǎn)滅菌乳的微生物指標(biāo)應(yīng)符合表5-9的要求。表5-9滅菌前物料的芽孢數(shù)單位：cfu/ml芽孢名稱目標(biāo)值行動(dòng)值加工極限值嗜中溫芽孢100100010000嗜熱芽孢101001000〔2〕細(xì)菌數(shù)再多的細(xì)菌經(jīng)滅菌之后都會(huì)被殺死。但滅菌乳是長(zhǎng)貨架期產(chǎn)品，原料中如含有過高的細(xì)菌，其代謝將產(chǎn)生各種脂肪酶和蛋白酶，其中有些酶是相當(dāng)耐熱的，尤其是嗜冷菌產(chǎn)生的酶類。這些酶存活于滅菌乳中，并在產(chǎn)品的貯存期內(nèi)復(fù)活，分解蛋白和脂肪而產(chǎn)生一系列非微生物的質(zhì)量缺陷，如凝塊、脂肪上浮等。但據(jù)美國(guó)最新醫(yī)學(xué)研究說明，殘留于牛乳中的過多的細(xì)菌的代謝殘物，仍會(huì)使人有一些不良反響，如發(fā)熱、關(guān)節(jié)發(fā)炎等。因此，控制原料乳的質(zhì)量對(duì)保證滅菌乳的質(zhì)量是至關(guān)重要的。表5-10是對(duì)滅菌乳加工的原料乳的一般要求。表5-10用于滅菌乳加工的原料乳的一般要求工程指標(biāo)理化特性脂肪含量〔%〕≥蛋白質(zhì)含量〔%〕≥相對(duì)密度〔24℃/4≥酸度〔oT〕〔以乳酸計(jì)，%〕≤滴定酸度〔oT〕≤16pH雜質(zhì)含量〔mg/kg〕≤4汞含量〔mg/kg〕≤農(nóng)藥含量〔mg/kg〕≤蛋白穩(wěn)定性通過76%的中性酒精試驗(yàn)冰點(diǎn)〔℃〕抗菌素含量〔μg/ml〕-青霉素-其它不能驗(yàn)出體細(xì)胞數(shù)〔個(gè)/ml〕≤500000微生物特性：細(xì)菌總數(shù)〔cfu/ml〕≤100000芽孢總數(shù)〔cfu/ml〕≤100耐熱芽孢數(shù)〔cfu/ml〕≤10嗜冷菌〔cfu/ml〕≤1000〔三〕預(yù)處理技術(shù)要求預(yù)處理，即凈乳、冷卻、貯乳、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)熱均質(zhì)等技術(shù)要求同巴氏殺菌乳。〔四〕裝瓶、封口瓶裝滅菌乳常見的包裝有玻璃瓶、塑料瓶。灌裝采用自動(dòng)灌裝機(jī)、自動(dòng)封口。常用的是玻璃瓶和塑料瓶?jī)煞N包裝方式：1.玻璃瓶自學(xué)?？梢詫掖窝h(huán)使用，破損率可以控制在0.3%左右。與牛乳接觸不起化學(xué)反響，無毒，光潔度高，易于清洗。缺點(diǎn)為重量大，運(yùn)輸本錢高，易受日光照射產(chǎn)生不良?xì)馕叮斐蔂I(yíng)養(yǎng)成分損失?；厥盏目掌课⑸镂廴緡?yán)重。自學(xué)。2.塑料瓶塑料乳瓶多用聚乙烯或聚丙烯塑料制成。其優(yōu)點(diǎn)為：重量低，可降低運(yùn)輸本錢，破損率低，循環(huán)使用可達(dá)200～300次，能耐堿液及次氯酸的洗滌和殺菌處理。特別是聚丙烯能耐150℃〔五〕殺菌瓶裝滅菌乳的滅菌方法有三種：一段滅菌、二段滅菌和連續(xù)滅菌。1.一段滅菌牛乳先預(yù)熱到約80℃，然后灌裝到干凈的、加熱的瓶子中，瓶子封好蓋后放入殺菌器，在110～120℃2.二段滅菌牛乳在130～140℃預(yù)熱2～20s，此預(yù)熱可在管式或板式熱交換器中靠間接加熱方法進(jìn)行或者用蒸汽直接噴射牛乳，當(dāng)牛乳冷卻到80℃3.連續(xù)式滅菌牛乳在裝瓶封口后，經(jīng)連續(xù)工作的滅菌器滅菌，連續(xù)滅菌器中滅菌可采用一段滅菌，也可采用二段滅菌。奶瓶緩慢地通過殺菌器中的加熱區(qū)和冷卻區(qū)往前輸送，這些區(qū)段的長(zhǎng)短應(yīng)與處理中各個(gè)階段所需求的溫度和停留時(shí)間相對(duì)應(yīng)?！擦忱鋮s、貯存乳經(jīng)殺菌后，雖然絕大局部細(xì)菌都已被殺滅，但在以后各項(xiàng)操作中還有被污染的可能。為了抑制牛乳中細(xì)菌等微生物的生長(zhǎng)、繁殖，增加保存性，需及時(shí)進(jìn)行冷卻。用片式殺菌器時(shí)，乳通過冷卻區(qū)段時(shí)已降至4℃。如果保溫缸或管式殺菌器，另用冷排或其它方法將乳冷卻至2～4℃。冷卻后的牛乳應(yīng)直接分裝，及時(shí)分送給消費(fèi)者。如不能立即發(fā)送時(shí)，也應(yīng)貯存于5第三節(jié)無菌包裝一、概述概念：滅菌乳不含細(xì)菌，包裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)加保護(hù)，使不再被細(xì)菌污染。這種包裝方法叫無菌包裝。無菌包裝要求：〔重點(diǎn)是到達(dá)三無菌狀態(tài)——原料無菌、包裝容器無菌、生產(chǎn)設(shè)備無菌〕〔1〕包裝容器和封合的方法必須適于無菌灌裝，并且封合后的容器在貯存和分銷期間必須能阻擋微生物透過，同時(shí)包裝容器應(yīng)具有阻止產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)變化的特性?！?〕容器與產(chǎn)品接觸的外表在灌裝前必須經(jīng)過滅菌，滅菌的效果是與滅菌前容器外表的污染程度有關(guān)的。〔3〕在灌裝過程中，產(chǎn)品不能受到來自任何設(shè)備外表或周圍環(huán)境的污染?！?〕假設(shè)采用蓋子封合時(shí)，封合前必須立即滅菌?！?〕封合必須在無菌區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，以防止微生物污染。綜合以上各點(diǎn)，無菌包裝過程可以用圖5-10來表示。包裝容器滅菌包裝容器滅菌無菌條件下灌裝、封合無菌條件下灌裝、封合微生物密閉型產(chǎn)品產(chǎn)品圖5-10無菌包裝示意圖二、包裝容器的滅菌方法容器的滅菌方法包括物理法和化學(xué)法，熱殺菌是最常用的物理殺菌方式。〔一〕飽和蒸汽滅菌飽和蒸汽滅菌是一種比擬可靠、平安的滅菌方法。這種滅菌方法是在壓力室中進(jìn)行的，容器通過適當(dāng)?shù)拈y門進(jìn)入和離開壓力室，同時(shí)為防止空氣沉積于壓力室內(nèi)影響傳熱，必須及時(shí)去除壓力室內(nèi)由容器帶入的空氣。蒸汽滅菌后形成的冷凝水會(huì)殘留于容器內(nèi)并稀釋產(chǎn)品。早期的罐裝和瓶裝無菌包裝采用的是飽和蒸汽滅菌，自80年代開始，聚丙乙烯成形瓶開始采用加壓飽和蒸汽滅菌?！捕畴p氧水〔H2O2〕滅菌雙氧水的殺菌〔包括芽孢〕效力已廣為人知。現(xiàn)在人們多用雙氧水與熱處理相結(jié)合的滅菌方法。雙氧水的滅菌效率隨溫度和H2O2的濃度的增高而增大。殘存枯草芽孢桿菌的對(duì)數(shù)值隨時(shí)間呈直線下降。H2O2滅菌的主要因素也包括時(shí)間和溫度。目前H2O2滅菌系統(tǒng)主要有兩種：一種是將H2O2加熱到一定溫度，然后對(duì)包裝盒或包裝材料進(jìn)行滅菌。這種滅菌一般在H2O2水槽內(nèi)進(jìn)行。是將H2O2均勻地涂布或噴灑于包裝材料外表，然后通過電加熱器或輻射或熱空氣加熱蒸發(fā)H2O2，從而完成殺菌過程?！策@種滅菌的H2O2中一般要參加外表活性劑以降低聚乙烯的外表張力，使H2O2均勻分布于包裝材料外表上?！痴嬲臏缇^程是在H2O2加熱和蒸發(fā)的過程中進(jìn)行的。由于水的沸點(diǎn)低于H2O2的沸點(diǎn)，因此滅菌是在高溫、高濃度的H2O2中并在很短時(shí)間內(nèi)完成的。在實(shí)際生產(chǎn)中，H2O2的噴灑濃度一般為30%～35%。由經(jīng)驗(yàn)所示：滅菌條件主要包括：H2O2的濃度、單位面積H2O2的使用量、加熱強(qiáng)度和時(shí)間等。〔三〕紫外線輻射滅菌紫外線的滅菌原理是細(xì)菌細(xì)胞中的DNA直接吸收紫外線而被殺死。最適合致死微生物的紫外線的波長(zhǎng)是250nm?！菜摹矵2O2與紫外線聯(lián)合滅菌加熱H2O2不僅能提高反響速度，還能促進(jìn)H2O2的分解，從而提高滅菌效率。紫外線輻射可以促進(jìn)H2O2的分解。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：在加熱和不加熱情況下結(jié)合紫外線輻射后H2O2滅菌效率比它們各自單獨(dú)使用的滅菌效率之和大很多。當(dāng)H2O2的濃度在0.5%～5%時(shí)，滅菌效率是最正確的，較高濃度的H2O2使芽孢出現(xiàn)保護(hù)效應(yīng)，從而導(dǎo)致殘留微生物增多。另外，為得到最正確的滅菌效果，較高強(qiáng)度的紫外線輻射需要較高濃度的H2O2。Sfannard等1983年經(jīng)實(shí)驗(yàn)說明：對(duì)人為污染枯草芽孢桿菌的紙盒噴灑1%的H2O2，然后用高強(qiáng)度的紫外線輻射10s，結(jié)果對(duì)于內(nèi)襯聚乙烯的紙盒的滅菌效率到達(dá)5，對(duì)聚乙烯和鋁箔復(fù)合包裝的滅菌效率到達(dá)3.5。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都沒有加熱。這種滅菌系統(tǒng)比用H2O2結(jié)合加熱滅菌具有潛在的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槭褂昧溯^低濃度的H2O2〔＜5%〕，使環(huán)境的污染和產(chǎn)品中H2O2的殘留量降低了。嚴(yán)格控制H2O2的濃度是非常必要的，因?yàn)楦邼舛鹊腍2O2會(huì)導(dǎo)致滅菌效率的降低。目前，這種H2O2與紫外線輻射相結(jié)合的滅菌方式已被應(yīng)用于無菌灌裝的紙盒滅菌過程中。包裝容器的其他滅菌方法還有：超聲波滅菌〔詳見第三章第四節(jié)〕三、無菌灌裝系統(tǒng)的類型此段內(nèi)容在《食品包裝學(xué)》講述，同學(xué)們復(fù)習(xí)或自學(xué)。無菌包裝系統(tǒng)形式多樣，但主要是包裝容器形狀的不同、包裝材料的不同和灌裝前是否預(yù)成形等。此段內(nèi)容在《食品包裝學(xué)》講述，同學(xué)們復(fù)習(xí)或自學(xué)。無菌紙包裝廣泛應(yīng)用于液態(tài)乳制品、植物蛋白飲料、果汁飲料、酒類產(chǎn)品以及水等的加工。紙包裝系統(tǒng)主要分為兩種類型，即包裝過程中成形和預(yù)成形兩種情況。〔一〕紙卷成形包裝系統(tǒng)紙卷成形包裝系統(tǒng)是目前使用最廣泛的包裝系統(tǒng)。包裝材料由紙卷連續(xù)供給包裝機(jī)，經(jīng)過一系列成形過程進(jìn)行灌裝、封合和切割。紙卷成形包裝系統(tǒng)主要分為兩大類，即敞開式無菌包裝系統(tǒng)和封閉式無菌包裝系統(tǒng)。1.敞開式無菌包裝系統(tǒng)敞開式無菌包裝系統(tǒng)的包裝容量有200ml、250ml、500ml和1000ml等，包裝速度一般為3600包/h和4500包/h兩種形式。2.封閉式無菌包裝系統(tǒng)封閉式無菌包裝系統(tǒng)最大的改良之處在于建立了無菌室，包裝紙的滅菌是在無菌室內(nèi)的雙氧水浴槽內(nèi)進(jìn)行的，并且不需要潤(rùn)滑劑，從而提高了無菌操作的平安性。這種系統(tǒng)的另一改良之處是增加了自動(dòng)接紙裝置并且包裝速度有了進(jìn)一步的提高。封閉式包裝系統(tǒng)的包裝容積范圍較廣，從100ml到1500ml，包裝速度最低為5000包/h，最高為18000包/h。〔二〕預(yù)成形紙包裝系統(tǒng)預(yù)成形紙包裝系統(tǒng)目前在市場(chǎng)上也占有一定的比例但份額較少。這種系統(tǒng)紙盒是經(jīng)預(yù)先縱封的，每個(gè)紙盒上壓有折疊線。運(yùn)輸時(shí)，紙盒平展疊放在箱子里，可直接裝入包裝機(jī)。假設(shè)進(jìn)行無菌運(yùn)輸操作，封合前要不斷地向盒內(nèi)噴入乙烯氣體以進(jìn)行預(yù)殺菌。預(yù)成形無菌灌裝機(jī)的第一功能區(qū)域是對(duì)包裝盒內(nèi)外表進(jìn)行滅菌。滅菌時(shí)，首先向包裝盒內(nèi)噴灑雙氧水膜。噴灑雙氧水膜的方法有兩種：一是直接噴灑含潤(rùn)濕劑的30%的雙氧水，這時(shí)包裝盒靜止于噴頭之下；另一種是向包裝盒內(nèi)噴入雙氧水蒸汽和熱空氣，雙氧水蒸汽冷凝于內(nèi)外表上?！踩炒邓艹尚纹垦b無菌包裝系統(tǒng)吹塑瓶作為玻璃瓶的替代，具有本錢低，瓶壁薄，傳熱速度快，可防止熱脹冷縮的不利影響的優(yōu)點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)和易于成形的角度考慮，聚乙烯和聚丙烯廣泛用于液態(tài)乳制品的包裝中。但這種材料避光、隔絕氧氣能力差，會(huì)給長(zhǎng)貨架期的液態(tài)乳制品帶來氧化問題，因此在材料中參加色素來防止這一缺陷。但此舉不為消費(fèi)者所接受。隨著材料和吹塑技術(shù)的開展，采用多層復(fù)合材料制瓶，雖然其本錢較高，但具有良好的避光性和阻氧性。使用這種包裝可大大改善長(zhǎng)貨架期產(chǎn)品的保存性。目前市場(chǎng)上廣泛使用的聚酯瓶就是采用了這種材料的包裝。絕大局部聚酯瓶均用于保持滅菌而非無菌包裝。采用吹塑瓶的無菌灌裝系統(tǒng)有三種類型：①包裝瓶滅菌——無菌條件下灌裝、封合；②無菌吹塑——無菌條件下灌裝、封合；③無菌吹塑同時(shí)進(jìn)行灌裝、封合。四、無菌灌裝機(jī)與超高溫加工系統(tǒng)的結(jié)合無菌灌裝機(jī)與超高溫滅菌系統(tǒng)的結(jié)合首先要保證無菌輸送，同時(shí)為降低加工本錢要保證最大限度地使用單個(gè)設(shè)備，也就是說每個(gè)熱處理系統(tǒng)可以連接一種以上的灌裝機(jī)以加工和包裝不同類型、容積的產(chǎn)品。最簡(jiǎn)單的結(jié)合方法是超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝直接相連，較復(fù)雜的設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)中間安裝無菌平衡罐。但即使加裝無菌平衡罐，系統(tǒng)也要盡量簡(jiǎn)化，因?yàn)橹虚g原料的數(shù)量愈多，細(xì)菌污染的可能性愈大，故障排除的難度也相應(yīng)增大。1.超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝機(jī)直接相連圖5-11是最簡(jiǎn)單的單一超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝機(jī)連接的形式。這種系統(tǒng)只適用于連續(xù)性的無菌罐裝，容積式非連續(xù)性灌裝機(jī)并不適用。5516234圖5-11超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝機(jī)直接相連1—原料進(jìn)2—平衡槽3—超高溫滅菌機(jī)4—無菌灌裝機(jī)5—背壓閥6—產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)：①超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝機(jī)系統(tǒng)直接連接,將細(xì)菌污染的危險(xiǎn)性降到最低。②其靈活性較差，其中一臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)故障將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線必須停產(chǎn)，進(jìn)行全線的清洗和預(yù)殺菌；③超高溫系統(tǒng)與無菌灌裝機(jī)相連的包裝形式〔形狀、容積〕比擬單一。④單臺(tái)灌裝機(jī)與超高溫系統(tǒng)相連的生產(chǎn)能力是較低的，其生產(chǎn)能力決定于灌裝機(jī)，而超高溫系統(tǒng)的生產(chǎn)能力一般較大，除非生產(chǎn)無菌大包裝產(chǎn)品〔500ml以上〕，否那么生產(chǎn)本錢相對(duì)較高。工藝設(shè)計(jì)：①為提高生產(chǎn)能力，可安裝多臺(tái)灌裝機(jī)并配以不同的容積包裝盒，但其加工的靈活性提高得并不顯著，假設(shè)其中一臺(tái)灌裝機(jī)停止操作，那么多條產(chǎn)品將回流再加工，這樣將給產(chǎn)品帶來嚴(yán)重的負(fù)面的感官影響。②為減輕這一影響，超高溫系統(tǒng)中要采用變速均質(zhì)機(jī)，但由于流量減少，產(chǎn)品流速降低，受熱時(shí)間就相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。2.灌裝機(jī)內(nèi)置小型無菌平衡罐這種系統(tǒng)主要適用于非連續(xù)性灌裝機(jī)的生產(chǎn)，小型無菌罐與灌裝機(jī)結(jié)合在一起，足以提供灌裝機(jī)所需求量。生產(chǎn)中其液位應(yīng)保持恒定以保證穩(wěn)定的灌裝壓力，為此就需要隨時(shí)有產(chǎn)品溢出回流或作它用。無菌罐必須是能滅菌的，罐內(nèi)產(chǎn)品的頂隙要通入無菌過濾空氣以保持無菌狀態(tài)。小型無菌罐使非連續(xù)性的灌裝機(jī)與連續(xù)性的超高溫系統(tǒng)得以匹配。3.大型無菌平衡罐的使用大型無菌罐的容量為4000～30000L，根據(jù)灌裝機(jī)不同的生產(chǎn)能力可以連續(xù)供給物料1h以上。特點(diǎn)：使生產(chǎn)的靈活性提高，灌裝機(jī)和滅菌機(jī)相對(duì)獨(dú)立地操作，互不影響。連接方式有多種，圖5-12所示是最簡(jiǎn)單的連接方式，無菌罐內(nèi)通入0.5MPa的無菌過濾空氣。無菌過濾器本身是以蒸汽滅菌的，無菌空氣經(jīng)除油處理。在操作過程中，壓力控制系統(tǒng)控制空氣壓力以保證合格的灌裝壓力，因此這種灌裝方式不需要回流。作用：在生產(chǎn)中，由于滅菌機(jī)的流量大于灌裝機(jī)所需流量的10%以上，無菌罐在生產(chǎn)中被緩慢充填，作用：假設(shè)灌裝機(jī)停機(jī)，那么滅菌機(jī)可繼續(xù)操作，直至灌滿無菌罐；假設(shè)滅菌機(jī)停止生產(chǎn)，而灌裝機(jī)仍可以利用無菌罐內(nèi)貯存的物料繼續(xù)工作。無菌空氣過濾器無菌空氣過濾器壓縮空氣無菌灌裝機(jī)產(chǎn)品UHT原料壓力控制閥無菌罐圖5-12最簡(jiǎn)單的含有無菌罐的灌裝線圖5-13所示為一種多用途的無菌灌裝生產(chǎn)線，有一個(gè)滅菌機(jī)，一個(gè)無菌罐帶動(dòng)兩組灌裝機(jī)，兩組灌裝機(jī)可同時(shí)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。即由滅菌機(jī)和無菌罐分別供料，生產(chǎn)中任何一臺(tái)灌裝機(jī)因故停機(jī)都不會(huì)影響其它灌裝機(jī)的生產(chǎn)。UHT無菌空氣UHT無菌空氣無菌罐無菌灌裝機(jī)〔A〕無菌灌裝機(jī)〔B〕圖5-13多用途無菌灌裝生產(chǎn)線如果對(duì)某些產(chǎn)品在滅菌時(shí)進(jìn)行良好的組合，更換產(chǎn)品時(shí)滅菌機(jī)就不需要清洗。如先生產(chǎn)全脂乳后生產(chǎn)脫脂乳，全脂乳采用無菌罐和灌裝機(jī)組〔A〕。滅菌結(jié)束后，將滅菌機(jī)與無菌罐、灌裝機(jī)組〔A〕別離，脫脂乳代替全脂乳進(jìn)入滅菌機(jī)，這時(shí)滅菌機(jī)與〔B〕組灌裝機(jī)連接。假設(shè)含脂率要求非常嚴(yán)格，可采用相反的次序。為保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，生產(chǎn)開始時(shí)的局部產(chǎn)品或者放出他用，或者作為不合格產(chǎn)品處理。假設(shè)經(jīng)過精確計(jì)算，這種不合格產(chǎn)品的量應(yīng)是很少的。但假設(shè)生產(chǎn)的兩種產(chǎn)品的性質(zhì)不同，為防止前一種產(chǎn)品滅菌時(shí)在管壁上形成的殘留物進(jìn)入下一個(gè)工序，或不同風(fēng)味的混淆，一定要進(jìn)行清洗操作。另外，滅菌機(jī)的連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間也受一定限制。無菌罐的采用給生產(chǎn)增加了許多靈活性，但同時(shí)也增大了微生物污染的危險(xiǎn)性，因此在選用無菌罐前要正確了解無菌罐的性能，還要在生產(chǎn)中嚴(yán)格監(jiān)控?！帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧值谒墓?jié)含乳飲料的加工〔簡(jiǎn)述，《飲料工藝學(xué)》課內(nèi)容〕概念：含乳飲料是指以新鮮牛乳為原料〔含乳30%以上〕，參加水與適量輔料如可可、咖啡、果汁和蔗糖等物質(zhì)，經(jīng)有效殺菌制成的具有相應(yīng)風(fēng)味的含乳飲料。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，乳飲料中的蛋白質(zhì)及脂肪含量均應(yīng)大于1%。種類：市售含乳飲料通常分為兩大類，即中性含乳飲料和酸性含乳飲料。一、中性含乳飲料概念：中性含乳飲料又稱風(fēng)味含乳飲料，一般以原料乳或乳粉為主要原料，然后參加水、糖、穩(wěn)定劑、香精和色素等，經(jīng)熱處理而制得。市場(chǎng)上常見的風(fēng)味乳飲料有草莓乳、香蕉乳、巧克力乳、咖啡乳等產(chǎn)品，所采用的包裝形式主要有無菌包裝和塑料瓶包裝?！惨弧持行院轱嬃蠘?biāo)準(zhǔn)1、感官指標(biāo)應(yīng)具有參加物相應(yīng)的色澤和香味，質(zhì)地均勻。無脂肪上浮，無蛋白顆粒,允許有少量參加物沉淀，無任何不良?xì)馕逗妥涛丁?、理化指標(biāo)應(yīng)符合表5-11的規(guī)定。3、衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合表5-12的規(guī)定。表5-11含乳飲料理化指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)脂肪〔%〕≥蛋白質(zhì)〔%〕≥糖精〔g/l〕≤鉛〔Pb計(jì)〕〔mg〕按GB2759執(zhí)行增稠劑按GB2760〔1988年增補(bǔ)品種〕執(zhí)行表5-12含乳飲料微生物指標(biāo)工程指標(biāo)細(xì)菌總數(shù)〔cfu/ml〕≤10000大腸菌群〔近似數(shù)〕〔MPN/100ml〕≤40致病菌〔系指腸道致病菌及致病性球菌〕不得檢出〔二〕中性含乳飲料的加工工藝?yán)鋮s冷卻原料乳或乳粉驗(yàn)收或復(fù)原巴氏殺菌配料超高溫滅菌無菌灌裝灌裝常溫下銷售包裝內(nèi)滅菌冷卻圖5-14中性含乳飲料工藝流程超高溫滅菌常溫下銷售糖溶液可可漿穩(wěn)定劑、香精、色素〔三〕工藝要點(diǎn)原料可采用原料乳，或是乳粉。1.原料乳原料乳符合標(biāo)準(zhǔn)后才能用于風(fēng)味乳飲料的生產(chǎn)。檢驗(yàn)方法同前述。假設(shè)采用乳粉復(fù)原來生產(chǎn)風(fēng)味乳飲料，乳牛也必須符合標(biāo)準(zhǔn)前方可使用；同時(shí)還應(yīng)采用適宜的設(shè)備來進(jìn)行乳粉的復(fù)原。國(guó)內(nèi)一般采用全脂乳粉來生產(chǎn)風(fēng)味乳飲料。2.乳粉的復(fù)原首先將水加熱到50～60℃，然后通過乳粉復(fù)原設(shè)備進(jìn)行乳粉的復(fù)原。待乳粉完全溶解后，停止罐內(nèi)的攪拌器，讓乳粉在50～60℃溫度下的水中保持20～30min.3.巴氏殺菌待原料乳檢驗(yàn)完畢或乳粉復(fù)原后，先進(jìn)行巴氏殺菌，同時(shí)將乳液冷卻至4℃為保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)先將糖溶解于熱水中，然后煮沸15～20min,再經(jīng)過濾后參加到原料乳中〔產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到糖處理時(shí)的加水量〕。5.可可粉的預(yù)處理由于可可粉中含有大量的芽孢，同時(shí)含有很多顆粒，因此為保證滅菌效果和改善產(chǎn)品的口感，可可粉必須先溶于熱水中，制成可可漿，并經(jīng)85～95℃/20～30min熱處理后，冷卻，然后參加到牛乳中。因?yàn)楫?dāng)可可漿受熱后，其中的芽孢菌因生長(zhǎng)條件不利而變成芽孢；其冷卻后，這些芽孢又因生長(zhǎng)條件有利而變成營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，這樣在以后的滅菌工序中就很容易殺滅。6.加穩(wěn)定劑、香精與色素對(duì)風(fēng)味乳飲料來說，假設(shè)采用高質(zhì)量的原料乳為原料，可不加穩(wěn)定劑。但大多數(shù)情況下及在采用乳粉復(fù)原乳時(shí)，那么必須使用穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑的溶解方法一般為：①在高速攪拌〔2500～3000r/min〕下，將穩(wěn)定劑緩慢地參加冷水中溶解或?qū)⒎€(wěn)定劑溶于80℃左右的熱水中；②將穩(wěn)定劑與其質(zhì)量5～10倍的原料糖干混均勻，然后在正常的攪拌速度下參加到80～90℃的熱水中溶解；③卡拉膠是懸浮可可粉顆粒的最正確穩(wěn)定劑，這是因?yàn)橐环矫嫠芘c牛乳蛋白相結(jié)合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，另一方面它能形成水凝膠。由于不同的香精對(duì)熱的敏感程度不同，因此假設(shè)采用二次滅菌，所使用的香精和色素應(yīng)耐121℃溫度；假設(shè)采用超高溫滅菌，所使用的香精和色素應(yīng)耐137～140℃然后將所有的原輔料參加到配料缸中，低速攪拌15～25min，以保證所有的物料混合均勻，尤其是穩(wěn)定劑能均勻地分散于乳中。7.滅菌滅菌溫度與超高溫純牛乳一樣，通常采用137℃/4s。對(duì)塑料瓶或其它包裝的二次滅菌產(chǎn)品而言，常采用121℃，15～20min的滅菌條件。但超高溫滅菌的可可〔或巧克力〕風(fēng)味含乳飲料的滅菌強(qiáng)度較一般風(fēng)味含乳飲料要強(qiáng)，常采用139～142通常超高溫滅菌系統(tǒng)中都有脫氣和均質(zhì)處理裝置。脫氣一般放在均質(zhì)前，均質(zhì)可放在滅菌前〔順流均質(zhì)〕，也可放在滅菌后〔逆流均質(zhì)〕。一般來說，逆流均質(zhì)產(chǎn)品的口感及穩(wěn)定性較順流均質(zhì)要好，但操作比擬麻煩，且操作不當(dāng)易引起二次污染。脫氣后含乳飲料的溫度一般為70～75℃，此時(shí)再進(jìn)行均質(zhì)，通常采用兩段均質(zhì)工藝，壓力分別為20MPa和5MPa。8.冷卻為保證參加的穩(wěn)定劑如卡拉膠起到應(yīng)有的作用，在滅菌后應(yīng)迅速將產(chǎn)品冷卻至25℃〔三〕影響風(fēng)味乳飲料質(zhì)量的因素1.原料乳質(zhì)量原料乳質(zhì)量液態(tài)乳乳及乳飲料質(zhì)量有何影響？高品質(zhì)的風(fēng)味乳飲料，必須使用高質(zhì)量的原料乳，否那么會(huì)出現(xiàn)許多質(zhì)量問題，如：原料乳質(zhì)量液態(tài)乳乳及乳飲料質(zhì)量有何影響？〔1〕原料乳的蛋白穩(wěn)定性差將直接影響到滅菌設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和產(chǎn)品的保質(zhì)期，使滅菌設(shè)備容易結(jié)垢，清洗次數(shù)增多，停機(jī)頻繁，從而導(dǎo)致設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短、耗能增加及設(shè)備利用率降低?！?〕假設(shè)原料中細(xì)菌總數(shù)高，其中的致病菌產(chǎn)生的毒素經(jīng)滅菌后可能仍會(huì)有殘留，從而影響到消費(fèi)者的健康〔3〕假設(shè)原料中的嗜冷菌數(shù)量過高，那么在貯藏過程中，這些細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生非常耐熱的酶類，滅菌后它仍有少量剩余，從而導(dǎo)致產(chǎn)品在貯藏過程中組織狀態(tài)方面發(fā)生變化。見表5-13表5-13風(fēng)味乳飲料所需原料乳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目指標(biāo)脂肪〔%〕蛋白質(zhì)〔%〕相對(duì)密度〔24℃/4酸度〔以乳酸計(jì)〕〔%〕雜質(zhì)〔mg/L〕汞〔mg/L〕蛋白質(zhì)穩(wěn)定性酸度〔oT〕冰點(diǎn)〔℃〕體細(xì)胞數(shù)〔個(gè)/ml〕≥≥≥≤≤4≤通過75%酒精試驗(yàn)≤16≤5000002.香精、色素質(zhì)量根據(jù)產(chǎn)品熱處理情況的不同，分別選用不同的焦糖色素。尤其對(duì)于超高溫滅菌產(chǎn)品來說，假設(shè)選用不耐高溫的香精、色素，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品風(fēng)味很差，而且可能影響產(chǎn)品應(yīng)有的顏色。二、酸性含乳飲料按其加工工藝的不同，又可分為調(diào)配型乳酸飲料和發(fā)酵型乳酸菌飲料，其中發(fā)酵型含乳飲料我們?cè)谒崛橐徽轮薪榻B，這里主要介紹調(diào)配型乳酸飲料。〔一〕調(diào)配型乳酸飲料標(biāo)準(zhǔn)感官指標(biāo)色澤呈均勻一致的乳白色，稍帶微黃色或相應(yīng)的果類色澤?？诟屑?xì)膩、甜度適中、酸而不澀，具有該飲料應(yīng)有的滋味和氣味，無異味。組織狀態(tài)呈乳濁狀，均勻一致不分層，允許有少量沉淀，無氣泡、無異味。理化指標(biāo)應(yīng)符合表5-14的規(guī)定。衛(wèi)生指標(biāo)應(yīng)符合表5-15的規(guī)定。表5-14酸性含乳飲料理化指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)蛋白質(zhì)〔%〕總固體〔%〕總糖〔以蔗糖計(jì)〕〔%〕酸度〔oT〕砷〔以As計(jì)〕〔mg/kg〕鉛〔以Pb計(jì)〕〔mg/kg〕銅〔以Cu計(jì)〕〔mg/kg〕脲酶試驗(yàn)食品添加劑≥≥11≥1040～90≤0.5≤≤陰性按GB2760規(guī)定表5-15酸性含乳飲料微生物指標(biāo)工程指標(biāo)菌落總數(shù)〔cfu/ml〕≤100大腸菌群〔MPN/100ml〕≤3霉菌總數(shù)〔cfu/ml〕≤30酵母數(shù)〔cfu/ml〕≤50致病菌〔腸道致病菌及致病性球菌〕不得檢出〔二〕調(diào)配型乳酸飲料的概念調(diào)配型酸性含乳飲料是指以原料乳或乳粉、糖、穩(wěn)定劑、香精、色素等為原料，用乳酸、檸檬酸或果汁將牛乳的pH調(diào)整到酪蛋白的等電點(diǎn)〔pH4.6〕以下〔一般為pH3.7～4.2〕而制成的一種含乳飲料。特點(diǎn)：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這種飲料的蛋白質(zhì)含量應(yīng)大于1%，因此它屬于含乳飲料的一種。調(diào)配型酸性含乳飲料產(chǎn)品幾年前就已出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，而且這些年來此類飲料的開展非常迅速，每年的增長(zhǎng)速度幾乎都在20%以上。從目前來看，大多數(shù)調(diào)配型酸性含乳飲料均采用小塑料瓶包裝，容量在90～150ml不等。由于這類包裝產(chǎn)品通常都含有防腐劑，故產(chǎn)品的保質(zhì)期一般可達(dá)六個(gè)月。根據(jù)人們對(duì)健康的要求，生產(chǎn)廠家大都在產(chǎn)品內(nèi)強(qiáng)化了維生素A、維生素D和鈣，并將此類產(chǎn)品稱之為AD鈣奶。從1998年開始，包裝于無菌包的調(diào)配型含乳飲料出現(xiàn)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，這類產(chǎn)品采用高溫瞬時(shí)巴氏殺菌，并采用無菌罐裝形式。由于這類產(chǎn)品飲用方便、口感好且不含防腐劑，因此一上市即受到消費(fèi)者的普遍歡送。調(diào)配型酸性含乳飲料在國(guó)外并不多見，只在一些亞洲國(guó)家如日本能發(fā)現(xiàn)類似的產(chǎn)品。在歐美國(guó)家，同類產(chǎn)品通常是牛乳與純果汁的混合物，產(chǎn)品的檔次及質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品?！踩痴{(diào)配型含乳飲