第三章 原料乳的驗(yàn)收和加工處理

第一節(jié)原料乳的收納和貯藏一、原料乳的收納1.原料乳的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

①理化指標(biāo)

②感官指標(biāo)

③

細(xì)菌指標(biāo)

脂肪（%）≥3.10；蛋白質(zhì)（%）≥2.95；密度（20℃/4℃）≥1.0280；酸度（以乳酸表示）（%）≤0.162；雜質(zhì)度（×10–6ppm）≤4；汞（×10–6ppm）≤0.01；六六六、滴滴涕（×10–6ppm）≤0.1正常牛乳為乳白色或微帶黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅色、綠色或其他異色。不能有苦、咸、澀的滋味和飼料、青貯、霉等其他異常氣味。細(xì)菌指標(biāo)有平皿細(xì)菌總數(shù)計(jì)算法、美藍(lán)還原褪色法，每個(gè)均可采用，分別按各自指標(biāo)進(jìn)行評(píng)級(jí)；兩者只允許用一個(gè)，不能重復(fù)。一、原料乳的收納此外，許多乳品收購(gòu)單位還規(guī)定下述情況之一不得收購(gòu):①產(chǎn)犢前15d內(nèi)的末乳和產(chǎn)后7d內(nèi)的初乳；②牛乳顏色有變化，呈紅色、綠色或顯著黃色者；③牛乳中有肉眼可見雜質(zhì)者；④牛乳中有凝塊或絮狀沉淀者；⑤牛乳中有畜舍味、苦味、霉味、臭味、澀味、煮沸味及其他異味者；⑥用抗菌素或其他對(duì)牛乳有影響的藥物治療期間，母牛所產(chǎn)的乳和停藥后3d內(nèi)的乳；⑦添加有防腐劑、抗菌素和其他有礙食品衛(wèi)生的乳；⑧酸度超過20oT，個(gè)別特殊者，可使用不高于22oT的鮮乳。一、原料乳的收納2原料乳的檢驗(yàn)①感官檢驗(yàn)②酒精檢驗(yàn)

③美藍(lán)試驗(yàn)與刃天青試驗(yàn)④測(cè)定乳溫和密度⑤滴定酸度

⑥細(xì)菌總數(shù)、體細(xì)胞數(shù)、抗生物質(zhì)檢驗(yàn)⑦乳成分的測(cè)定

主要項(xiàng)目有：色澤、組織狀態(tài)、滋氣味等。即對(duì)鮮乳進(jìn)行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、雜質(zhì)等的鑒定。測(cè)乳密度是為了判斷乳的成分含量，測(cè)乳溫主要是輔助校正乳密度②酒精檢驗(yàn)

酒精試驗(yàn)概念與方法：以68%、70%或72%容量濃度的中性酒精與原料乳等量混合，搖勻，無(wú)凝塊出現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)（-），出現(xiàn)凝塊的為不合格乳（+）。酒精檢驗(yàn)?zāi)康模河^察鮮乳的抗熱性，可檢種類：

鮮乳的酸度，初乳、末乳、凍結(jié)乳、乳房炎乳及鹽類平衡不良乳（或稱低酸度酒精陽(yáng)性乳）等。返回③美藍(lán)試驗(yàn)與刃天青試驗(yàn)美藍(lán)試驗(yàn)：乳中的還原酶是細(xì)菌活動(dòng)的產(chǎn)物，乳的細(xì)菌污染越嚴(yán)重，則產(chǎn)生還原酶的數(shù)量越多，還原酶越多則使美藍(lán)褪色越快，即以美藍(lán)褪色速度間接地推斷出鮮奶中的細(xì)菌數(shù)。刃天青試驗(yàn)與美藍(lán)試驗(yàn)的原理相同返回⑥細(xì)菌總數(shù)、體細(xì)胞數(shù)、抗生物質(zhì)檢驗(yàn)細(xì)菌檢查：細(xì)胞數(shù)檢驗(yàn)：抗生物質(zhì)檢驗(yàn)：

方法有美藍(lán)還原試驗(yàn)，細(xì)菌總數(shù)測(cè)定（平皿法），直接鏡檢。

常用的方法有直接鏡檢法(同細(xì)菌檢驗(yàn))或加利福尼亞細(xì)胞數(shù)測(cè)定(GMT)。GMT法：是根據(jù)細(xì)胞表面活性劑的表面張力，細(xì)胞在遇到表面活性劑時(shí)，會(huì)收縮凝固。

抗生物質(zhì)檢驗(yàn)：

①TTC試驗(yàn)

②紙片法

返回⑦乳成分的測(cè)定

微波干燥法測(cè)定總干物質(zhì)(TMS檢驗(yàn))

通過2450MHz的微波干燥牛奶，并自動(dòng)稱量、記錄乳總干物質(zhì)的質(zhì)量，速度快，測(cè)定準(zhǔn)確，便于指導(dǎo)生產(chǎn)。

紅外線牛奶全成分測(cè)定

通過紅外線分光光度計(jì)，自動(dòng)測(cè)出牛乳中的脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖3種成分

返回一、原料乳的收納3原料乳的以質(zhì)論價(jià)目前各地收乳站對(duì)原料乳質(zhì)量的檢測(cè)，層次不一，大體上分四種情況：(1)檢測(cè)含雜、比重、酸堿度，以確定等級(jí)，使用企業(yè)為數(shù)不少；(2)以“脂”論價(jià)，除檢測(cè)比重和酸堿度外，使用乳脂測(cè)定儀檢測(cè)牛乳的含脂率，按含脂率高低劃分等級(jí)計(jì)價(jià)，正大量推廣；(3)除脂肪率外，并檢測(cè)非乳脂固體(蛋白質(zhì)、乳糖等)的含量，計(jì)算出總干物質(zhì)含量，定出標(biāo)準(zhǔn)乳價(jià)，分別加權(quán)計(jì)算，列出數(shù)據(jù)變動(dòng)計(jì)價(jià)表，作為分級(jí)計(jì)價(jià)的依據(jù)；已經(jīng)在一部分大城市郊區(qū)試行；4)除對(duì)上述理化指標(biāo)進(jìn)行檢查檢測(cè)外，并進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)、體細(xì)胞數(shù)等生物指標(biāo)及藥物殘留的檢驗(yàn)，分級(jí)計(jì)價(jià)，嚴(yán)重超標(biāo)者拒收。一、原料乳的收納4原料乳的過濾與凈化①乳的過濾過濾方法：有常壓(自然)過濾、吸濾(減壓過濾)和加壓過濾等

在牧場(chǎng)中要求紗布的一個(gè)過濾面不超過50kg乳。使用后的紗布，應(yīng)立即用溫水清洗，并用0.5%的堿水洗滌，然后再用清潔的水沖洗，最后煮沸10～20min殺菌，并存放在清潔干燥處備用。一、原料乳的收納除用紗布過濾外，也可以用過濾器進(jìn)行過濾圖3–1管式過濾器1.貯乳槽2.過濾器3.冷卻器4.濾過棉5.金屬網(wǎng)板6.帶孔夾板一、原料乳的收納4原料乳的過濾與凈化②乳的凈化

概念：乳的凈化是指利用機(jī)械的離心力，將肉眼不可見的雜質(zhì)去除的一種方法。凈化原理為：乳在分離缽內(nèi)受到強(qiáng)大離心力的作用，將大量的機(jī)械雜質(zhì)留在分離缽內(nèi)壁上，而乳被凈化。凈化后的乳最好直接加工，如要短期貯藏時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行冷卻，以保持乳的新鮮度。帶有分配孔和拼焊物的碟片組一、原料乳的收納乳凈化時(shí)的要求

①原料乳的溫度

②進(jìn)料量

③事先過濾

乳溫在脂肪溶點(diǎn)左右為好，即30℃～32℃。如果在低溫情況下(4℃～10℃)凈化，則會(huì)因乳脂肪的黏度增大而影響流動(dòng)性和塵埃的分離。根據(jù)離心凈乳機(jī)的工作原理，乳進(jìn)入機(jī)內(nèi)的量越少，在分離缽內(nèi)的乳層則越薄，凈化效果則越好。一般進(jìn)料量比額定數(shù)減少10～15%。原料乳在進(jìn)入分離機(jī)之前要先進(jìn)行較好的過濾，去除大的雜質(zhì)。二、原料乳的冷卻與貯藏1冷卻的意義將乳迅速冷卻是獲得優(yōu)質(zhì)原料乳的必要條件。剛擠下的乳，溫度約在36℃左右，是微生物發(fā)育最適宜的溫度，如果不及時(shí)冷卻，則侵入乳中的微生物大量繁殖，酸度迅速增高，不僅降低乳的質(zhì)量，甚至使乳凝固變質(zhì)。所以擠出后的乳應(yīng)迅速進(jìn)行冷卻，以抑制乳中微生物的繁殖，保持乳的新鮮度。二、原料乳的冷卻與貯藏

乳中含有能抑制微生物繁殖的抗菌物質(zhì)—乳抑菌素(Lactenin)，使乳本身具有抗菌特性，但這種抗菌特性延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，隨著乳溫的高低和乳的細(xì)菌污染程度而異。由表3–7可以看出，新擠出的乳，迅速冷卻到低溫，可以使抗菌特性保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。另外，抗菌特性與細(xì)菌污染程度的關(guān)系，如表3–8所示。

表3–7乳溫與抗菌特性作用時(shí)間的關(guān)系乳溫（℃）抗菌特性作用時(shí)間（h）乳溫（℃）抗菌特性作用時(shí)間（h）372以內(nèi)536以內(nèi)303以內(nèi)1048以內(nèi)256以內(nèi)-10240以內(nèi)1024以內(nèi)-25720以內(nèi)表3–8抗菌特性與細(xì)菌污染程度的關(guān)系乳溫（℃）抗菌特性的作用時(shí)間（h）乳溫（℃）抗菌特性的作用時(shí)間（h）擠乳時(shí)嚴(yán)格遵守衛(wèi)生制度的擠乳時(shí)未嚴(yán)格遵守衛(wèi)生制度的擠乳時(shí)嚴(yán)格遵守衛(wèi)生制度的擠乳時(shí)未遵守衛(wèi)生制度的373.02.01612.77.6305.02.31330.019.0二、原料乳的冷卻與貯藏2.冷卻的要求

剛擠出的乳馬上降至10℃以下，就可以抑制微生物的繁殖；若降至2℃～3℃時(shí)，幾乎不繁殖；不馬上加工的原料乳應(yīng)降至５℃下貯藏。二、原料乳的冷卻與貯藏3.冷卻方法①水池冷卻法②冷排冷卻法③浸沒式冷卻法④片式預(yù)冷法①水池冷卻法最普通而簡(jiǎn)易的方法是將裝乳的奶桶放在水池中用冰水或冷水進(jìn)行冷卻。為了加速冷卻，需經(jīng)常進(jìn)行攪拌，并按照水溫進(jìn)行排水和換水。水池冷卻的缺點(diǎn)是：冷卻緩慢和消耗水量較多。返回②冷排冷卻法

原料乳冷卻排管受乳槽乳溫5-8℃特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，冷卻效率也比較高，適于小規(guī)模加工廠及乳牛場(chǎng)使用。返回③浸沒式冷卻法

浸沒式冷卻器中帶有離心式攪拌器，可以調(diào)節(jié)攪拌速度，并帶有自動(dòng)控制開關(guān)，可以定時(shí)自動(dòng)進(jìn)行攪拌，故可使牛乳均勻冷卻，并防止稀奶油上浮。在使用浸沒式冷卻器以前，最好能先用片式預(yù)冷器使牛乳溫度降低，然后再由浸沒式冷卻器來(lái)進(jìn)一步冷卻返回④片式預(yù)冷法

片式預(yù)冷器占地面積小，降溫效果有時(shí)不理想。如果直接采用地下水做冷源（4°C-8°C的水），則可使鮮乳降至6°C-10°C，效果極為理想。以一般15°C自來(lái)水做冷源時(shí)，則要配合使用浸沒式冷卻器進(jìn)一步降溫。返回二、原料乳的冷卻與貯藏4乳的貯存

①乳的貯存性與冷卻溫度的關(guān)系根據(jù)實(shí)驗(yàn)，將乳冷卻到18℃時(shí)，已有相當(dāng)?shù)淖饔谩＠鋮s到13℃，可保存12h以上。表3-9乳時(shí)間與冷卻溫度的關(guān)系貯乳時(shí)間（h）6～1212～18

18～2424～36應(yīng)降至溫度10℃～8℃8℃～6℃6℃～5℃5℃～4℃二、原料乳的冷卻與貯藏4乳的貯存②貯乳罐的要求及使用鮮乳儲(chǔ)量為日處理量或?yàn)槿仗幚砹康?/3

罐體設(shè)計(jì)要求：不銹鋼材質(zhì)，隔熱尤為重要。外邊有絕緣層（保溫層）或冷卻夾層，以防止乳罐溫度上升。要求恒溫性能良好，一般乳經(jīng)過24h貯存后，乳溫上升不得超過2～3℃。罐中配有攪拌器、液位指示計(jì)、濕度指示器、各種開口、不銹鋼爬梯、視鏡和燈孔、手孔或入孔。貯乳罐的結(jié)構(gòu)如圖3-6

圖3-6帶探孔、指示器等的奶倉(cāng)1－攪拌器2－探孔3－溫度指示4－低液位電極5－氣動(dòng)液位指示器6－高液位電極第二節(jié)

原料乳的預(yù)處理一、原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化1．目的：

2．概念：

3．原則：

4．標(biāo)準(zhǔn)化的原理為了使產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)，乳制品中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)含量要求保持一定比例。一般是指調(diào)整原料乳中脂肪和無(wú)脂干物質(zhì)之間以及其它成分間的比例關(guān)系，使加工出的乳產(chǎn)品符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。一般把該過程稱為標(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高時(shí)，可添加脫脂乳或提取一部分稀奶油，要按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)加入和調(diào)整乳中的其它成分。

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)之間的比值是根據(jù)原料乳中脂肪與無(wú)脂干物質(zhì)之間的比例進(jìn)行調(diào)整的。

一、原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化5.標(biāo)準(zhǔn)化的步驟1）液態(tài)乳與乳粉的標(biāo)準(zhǔn)化：

（1）脫脂乳中無(wú)脂干物質(zhì)的計(jì)算

（2）稀奶油中無(wú)脂干物質(zhì)的計(jì)算一、原料乳的標(biāo)準(zhǔn)化5.標(biāo)準(zhǔn)化的步驟2）物料恒算法

適于煉乳、乳粉的標(biāo)準(zhǔn)化3）乳粉標(biāo)準(zhǔn)化表的（W.r.R關(guān)系表）4）加糖量的計(jì)算二、均質(zhì)1.均質(zhì)的概念在強(qiáng)力的機(jī)械作用下（16.7～20.6MPa）將乳中大的脂肪球破碎成小的脂肪球，均勻一致地分散在乳中，這一過程稱為均質(zhì)。在均質(zhì)中，牛乳被強(qiáng)制通過一個(gè)窄縫，

在此脂肪球破裂2.均質(zhì)的意義及優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)均質(zhì)，脂肪球直徑可控制在1μm左右，這時(shí)乳脂肪表面積增大，浮力下降，乳可長(zhǎng)時(shí)間保持不分層，可防止脂肪球上浮，不易形成稀奶油層脂肪。

脂肪球數(shù)目的增加，增加了光線在牛乳中折射和反射的機(jī)會(huì)，使得均質(zhì)乳的顏色更白；維生素A和維生素D也呈均勻分布，促進(jìn)了乳脂肪在人體內(nèi)的吸收和同化作用；經(jīng)過均質(zhì)化處理的牛乳具有新鮮牛乳的芳香氣味；防止了由于銅的催化作用而產(chǎn)生的臭味；因此銅與磷脂間的接觸將減少，從而降低了脂肪的氧化作用。均質(zhì)的其它一些優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)均質(zhì)后的牛乳脂肪球直徑減小，易消化吸收；使乳蛋白質(zhì)凝塊軟化，促進(jìn)消化和吸收；在酶制干酪生產(chǎn)中，可使乳凝固加快，乳產(chǎn)品風(fēng)味更加一致。二、均質(zhì)均質(zhì)的不足對(duì)陽(yáng)光、解脂酶等敏感，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生金屬腥味；蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性降低；不能使乳有效的分理出稀奶油工序安排：原料乳在經(jīng)過驗(yàn)收、凈化、冷卻、標(biāo)準(zhǔn)化等預(yù)處理之后，必須進(jìn)行均質(zhì)處理。殺菌乳、稀奶油、煉乳、冰激凌配料、發(fā)酵乳飲料等都需要安排均質(zhì)。二、均質(zhì)4.均質(zhì)的工藝要求

均質(zhì)前需要進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到60～65℃；均質(zhì)方法一般采用二段式，即第一段均質(zhì)使用較高的壓力（16.7～20.6MPa），目的是破碎脂肪球。第二段均質(zhì)使用低壓（3.4～4.9MPa），目的是分散已破碎的小脂肪球，防止粘連。二、均質(zhì)5.影響均質(zhì)的因素①含脂率

②均質(zhì)溫度

③均質(zhì)壓力

當(dāng)含脂率大于12%時(shí)，此現(xiàn)象就易發(fā)生，所以稀奶油的均質(zhì)要特別注意，可采用“加溫”并“部分均質(zhì)法”，即均質(zhì)50%，再與未均質(zhì)的混合。

均質(zhì)溫度高，均質(zhì)形成的粘化現(xiàn)象就少，一般在60～70℃為佳。均質(zhì)壓力低，達(dá)不到均質(zhì)效果；壓力過高，又會(huì)使酪蛋白受影響，對(duì)以后的滅菌十分不利，殺菌時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生絮凝沉淀。二、均質(zhì)6.均質(zhì)效果檢測(cè)①顯微鏡檢驗(yàn)②均質(zhì)指數(shù)法

③尼羅（NIZO）法

④激光測(cè)定法

一般巴氏殺菌乳的尼羅值在50%～80%范圍內(nèi)。均質(zhì)指數(shù)=上層Ｆ－下層Ｆ／上層Ｆ×100%

三、真空脫氣氣體對(duì)牛乳加工的破壞作用主要有：①影響牛乳計(jì)量的準(zhǔn)確度。②使巴氏殺菌機(jī)中結(jié)垢增加。③影響分離和分離效率。④影響牛乳標(biāo)準(zhǔn)化的準(zhǔn)確度。⑤影響奶油的產(chǎn)量。⑥促使脂肪球聚合。⑦促使游離脂肪吸附于奶油包裝的內(nèi)層。⑧促使發(fā)酵乳中的乳清析出。三、真空脫氣脫氣工序安排：第一次，要在乳槽車上安裝脫氣設(shè)備，以避免泵送牛乳時(shí)影響流量計(jì)的準(zhǔn)確度。第二次，是在乳品廠收乳間流量計(jì)之前安裝脫氣設(shè)備。但是上述兩種方法對(duì)乳中細(xì)小的分散氣泡是不起作用的。因此在進(jìn)一步處理牛乳的過程中，還應(yīng)第三次使用真空脫氣罐，以除去細(xì)小的分散氣泡和溶解氧。

圖3-11真空脫氣罐三、真空脫氣脫氣的工藝要求：一般原料乳預(yù)處理工藝安排：60℃條件下

圖3-12帶有真空脫氣罐的工藝流程圖第三節(jié)

原料乳的加熱殺菌一、原料乳的熱處理（一）熱處理的目的（1）保證安全（2）延長(zhǎng)保質(zhì)期（3）使產(chǎn)品獲得特有的性狀

一、原料乳的熱處理（二）加熱處理引起乳的變化1.乳蛋白的熱凝聚（熱凝固性）2.乳的其它物理及化學(xué)變化1.乳蛋白的熱凝聚（熱凝固性）煉乳熱凝固主要有以下情況：（2）用預(yù)熱過的原料乳生產(chǎn)的煉乳中，乳清蛋白已經(jīng)變性并與酪蛋白膠束結(jié)合，在乳預(yù)熱過程中，沒有形成膠體化是因?yàn)槿榍宓鞍诐舛忍?，而在煉乳中不發(fā)生膠體化是因?yàn)槿榍宓鞍滓呀?jīng)變性了。（3）煉乳中pH值由6.2上升到6.5，穩(wěn)定性隨之增加，因?yàn)镃a2＋活性降低的緣故。

（1）120℃加熱，開始變性并且在酸性范圍內(nèi)強(qiáng)烈聚合，因?yàn)闊捜橹械娜榍宓鞍资潜粷饪s的，濃度高，所以酪蛋白膠束與乳清蛋白形成膠體結(jié)合。返回2.乳的其它物理及化學(xué)變化（1）隨著加熱強(qiáng)度的增加，顏色變?yōu)樽厣?，乳的粘度也增加。?）CO2、O2等氣體在加熱期間除去（3）風(fēng)味改變、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低（4）乳中的一些微生物在經(jīng)熱處理過的乳中生長(zhǎng)較快；定條件下熱處理可以產(chǎn)生某些物質(zhì)促進(jìn)一些菌生長(zhǎng)，相反抑制另一些菌生長(zhǎng)（5）濃縮乳的熱凝固和稠化趨勢(shì)會(huì)降低，凝乳能力降低

（6）加熱后乳脂上浮趨勢(shì)降低，自動(dòng)氧化趨勢(shì)降低（7）加熱會(huì)產(chǎn)生乳糖的同分異構(gòu)體（8）加熱會(huì)使乳的pH值降低，并且滴定酸度增加，所有這些變化都依賴于條件的變化。（9）加熱后大部分的乳清蛋白變性，導(dǎo)致不溶，酪蛋白膠束發(fā)生聚集，最終會(huì)導(dǎo)致凝固；蛋白中的二硫鍵斷裂，游離巰基的形成，這使氧化還原電勢(shì)降低；酪蛋白中的磷酸根、磷脂會(huì)降解而無(wú)機(jī)磷增加。返回二、常用殺菌和滅菌的方法1．預(yù)熱殺菌（Thermalization）

概念：是一種比巴氏溫度更低的熱處理，通常為57～68℃，15s。

特點(diǎn)：

A預(yù)熱殺菌可以減少原料乳的細(xì)菌總數(shù)，尤其是嗜冷菌。B在乳中引起的變化較小二、常用殺菌和滅菌的方法2．低溫巴氏殺菌（LowPasteurization）概念：這種殺菌是采用63℃，30min或72℃，15～20s加熱而完成。特點(diǎn)：A可鈍化乳中的堿性磷酸酶，可殺死乳中所有的病原菌、酵母和霉菌及大部分的細(xì)菌。

B

乳的風(fēng)味有些改變，幾乎沒有乳清蛋白變性、抑菌特性不受損害

二、常用殺菌和滅菌的方法2．低溫巴氏殺菌（LowPasteurization）分類

①其中62～65℃，30min叫低溫殺菌（LTLT），也稱保溫殺菌乳。②72～75℃，l5s殺菌或采用75～85℃，15～20s殺菌通常稱為高溫短時(shí)間（HTST）殺菌法。二、常用殺菌和滅菌的方法3.高溫巴氏殺菌（HightPasterurization）概念：采用70～75℃，20min或85℃，5～20s加熱。特點(diǎn)：A大部分的酶都被鈍化，可以破壞乳過氧化物酶的活性。B使除芽孢外所有細(xì)菌生長(zhǎng)體都被殺死

二、常用殺菌和滅菌的方法4.超巴氏殺菌

概念：這是目前生產(chǎn)延長(zhǎng)貨架期奶的一種殺菌方法。溫度為125～138℃，時(shí)間為2～4s，并冷卻到7℃以下。二、常用殺菌和滅菌的方法5.滅菌（Sterilization）概念：

115～120℃，20～30min加壓滅菌（在瓶中滅菌），或采用135～150℃，0.5～4s，后一種熱處理?xiàng)l件被稱為UHT（超高溫瞬時(shí)滅菌）。

特點(diǎn)：

A這種熱處理能殺死所有微生物包括芽孢，熱處理?xiàng)l件不同產(chǎn)生的效果是不一樣的。BUHT處理則對(duì)乳沒有破壞。三、加熱強(qiáng)度對(duì)原料乳中微生物的影響1．微生物的耐熱性

牛乳在加熱殺菌過程中要注意：

短時(shí)加熱牛奶有時(shí)會(huì)增加菌落數(shù)。因?yàn)榧訜崞髦械膶?duì)流作用，以聚集狀態(tài)存在的微生物會(huì)被分散成單細(xì)胞，因此菌落數(shù)增加。三、加熱強(qiáng)度對(duì)原料乳中微生物的影響2．影響微生物耐熱性的因素及加熱強(qiáng)度對(duì)乳的影響

影響微生物耐熱性的因素很多，殺死細(xì)菌的芽孢、酵母菌和霉菌的溫度要比殺死細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞要高得多。有些嗜熱菌需在80℃以上長(zhǎng)時(shí)間才能被殺死。

酵母菌和霉菌的細(xì)胞及芽孢耐熱性要差得多，酵母的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞在55℃，10～12min被殺死，但徹底殺死其營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和芽孢需用巴氏殺菌（71.7℃，15s）；60～65℃，5～10min濕熱殺菌足以殺死絕大部分的霉菌及其芽孢，但霉菌的芽孢抗干熱能力很強(qiáng)，必須經(jīng)120℃，20～30min才能殺死；巴氏殺菌（71.7℃，15s）往往足以殺死牛乳中的霉菌及其芽孢。酶的滅活

1脂酶使乳中脂肪分解而帶來(lái)酸敗的氣味。2乳中殘留的蛋白酶專一作用于

-和

S2-酪蛋白，將會(huì)產(chǎn)生苦味，并且使脫脂乳最后變得透明。3而乳中殘留的細(xì)菌蛋白酶主要作用于

-酪蛋白，結(jié)果可能使乳產(chǎn)生苦味、形成凝膠、產(chǎn)生乳清。4熱處理雖然可以滅活乳中的酶，但多數(shù)細(xì)菌的酶因?yàn)橛泻軓?qiáng)的抗熱性，而不能用一般的熱處理方法被充分地滅活。四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介1、離心殺菌（除菌）

離心殺菌對(duì)芽孢特別有效，因?yàn)檠挎呔哂邢鄬?duì)較高的自身密度，一般可高達(dá)1.2～1.3g/L，通常細(xì)菌密度遠(yuǎn)低于芽孢，一般細(xì)菌細(xì)胞是難以去除的。

離心除菌可以改善高細(xì)菌含量原料乳的保存性不能完全替代HTST，而芽孢是不能完全被HTST鈍化的，所以通常將離心殺菌與其它殺菌方式組合使用。四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介2、高濃度二氧化碳?xì)⒕?/p>

Ma等人（2003年）在原料乳中加入1500mg/kg的二氧化碳，在4℃下貯存21d，能夠大大地延緩微生物的生長(zhǎng)。

二氧化碳抑菌效果隨濃度的增加而增加，采用低水平的CO2

，可以抑制牛乳中原有細(xì)菌繁殖至少3～4d，存在于消毒后牛乳中的耐熱脂酶和蛋白酶活力被降到最低，故采用高微生物質(zhì)量牛乳，應(yīng)用二氧化碳處理，濃度為30mmol／L，對(duì)生產(chǎn)商和加工商而言，均會(huì)獲利

四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介3、超聲波殺菌高強(qiáng)度超聲波（10～1000w／cm2）產(chǎn)生的壓力和剪切力，可以破壞微生物細(xì)胞。它與其它方法如加熱、氯化作用和極限pH聯(lián)合使用時(shí)效果非常有效。

與加熱處理聯(lián)合作用稱為“熱超聲作用”（Thermoultrasomification）工藝，據(jù)悉可在44℃滅菌。隨著該工藝的完善，可作為UHT乳或乳制品殺菌的方法之一。特點(diǎn)：鈍化乳中細(xì)菌；鈍化乳中酶的活力；①超聲波處理后牛乳黏度下降②超聲波能加速干酪凝塊硬化，增強(qiáng)最終硬度，超聲波處理牛乳的凝結(jié)時(shí)間與凝乳酶的凝結(jié)時(shí)間是一致的。

四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介4、高壓殺菌

一般而言，細(xì)菌、霉菌、酵母的營(yíng)養(yǎng)體在300～400MPa壓力下可被殺死；病毒在稍低的壓力下即可失活；寄生蟲的殺滅和其它生物體相近，只要低壓處理即可殺死；而芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的芽孢對(duì)壓力比其營(yíng)養(yǎng)體具有較強(qiáng)的抵抗力，需要更高的壓力才會(huì)被殺滅。

可將超高壓殺菌分為低壓長(zhǎng)時(shí)（LPLT）、高壓短時(shí)（HPST）和超高壓瞬時(shí)殺菌（UHP）

四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介4、高壓殺菌高壓對(duì)乳成分的影響①高壓對(duì)乳蛋白質(zhì)的影響②高壓對(duì)乳中酶的影響③高壓對(duì)乳脂肪的影響

導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象結(jié)構(gòu)的變化，增加了親水基團(tuán)的暴露，進(jìn)而改變體系的功能特性，起泡性、乳化性、凝膠性、與水結(jié)合性都有改變。

高壓處理不僅影響酶本身，同時(shí)也對(duì)酶促反應(yīng)產(chǎn)生明顯影響

可加速、強(qiáng)化或啟動(dòng)脂肪結(jié)晶四、冷殺菌技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)介5、微濾殺菌（除菌）

是在乳品工業(yè)上應(yīng)用的一種膜分離技術(shù)，而微濾基本上是用于減少脫脂乳、乳清和鹽溶液中的細(xì)菌，也用于準(zhǔn)備生產(chǎn)乳清蛋白濃縮物的乳清的脫脂以及蛋白分餾方面。

第四節(jié)

乳的濃縮

一、乳濃縮的概念與意義概念：使乳中水分蒸發(fā)，以提高乳固體含量使其達(dá)到所要求的濃度的一種乳品加工方法。方法：常壓加熱、負(fù)壓加熱、冷凍、離心、反滲透、超濾等濃縮，反滲透已應(yīng)用于乳清濃縮，其它新方法尚未應(yīng)用煉乳、奶粉濃縮。濃縮的意義

①提高牛乳中干物質(zhì)的含量

②濃縮為下一步的噴霧干燥打基礎(chǔ)，節(jié)省熱耗③可產(chǎn)生結(jié)晶

④增加其稠度

⑤降低水的活性

二、蒸發(fā)（真空濃縮）1.

真空濃縮的優(yōu)點(diǎn)

①加速蒸發(fā)效能

②沸點(diǎn)降低

③避免了外界污染2、真空濃縮的條件

①不斷地供給熱量

②不斷迅速地排除二次蒸汽③真空濃縮工藝參數(shù)控制二、蒸發(fā)（真空濃縮）3、蒸發(fā)器的選用

從溶液中汽化水需消耗很多能量，這種能量是以蒸汽的形式提供的，為了減少蒸汽消耗量，蒸發(fā)設(shè)備通常被設(shè)計(jì)成多效的。

⑴盤管式

⑵循環(huán)升膜式濃縮罐

⑶降膜式濃縮罐

單效蒸發(fā)器

單效蒸發(fā)器上部

二、蒸發(fā)（真空濃縮）

多效蒸發(fā)蒸發(fā)過程

多效蒸發(fā)器是將兩臺(tái)蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái)，其中第一效蒸發(fā)器的真空度高于第二效（這樣做可降低二次蒸汽的溫度）。從第一效蒸發(fā)器出來(lái)的蒸汽以后可用作第二效的加熱介質(zhì)，第二效的真空度高，蒸發(fā)溫度低。這樣，大約用1.2kg的一次蒸汽，可以從牛乳中蒸發(fā)掉2kg的水。

串聯(lián)三臺(tái)或者四臺(tái)蒸發(fā)器可以節(jié)約蒸汽，但設(shè)備造價(jià)高，操作更為復(fù)雜。此外，要求提高第一效的溫度，并且隨著效數(shù)的增加，在整個(gè)系統(tǒng)中奶料的總量要增加，這對(duì)處理熱敏感的物料是不利的。二、蒸發(fā)（真空濃縮）

多效蒸發(fā)蒸發(fā)過程

如圖3-16是帶機(jī)械式蒸汽壓縮機(jī)的三效蒸發(fā)器，機(jī)械或蒸汽壓縮系統(tǒng)是將蒸發(fā)器里的所有蒸汽抽出，經(jīng)壓縮后再返回到蒸發(fā)器中。壓力的增加是通過機(jī)械能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)完成的，無(wú)熱能提供給蒸發(fā)器（除了一效巴氏殺菌的蒸汽），無(wú)多余的蒸汽被冷凝。

圖3-16

帶機(jī)械式蒸汽壓縮的三效蒸發(fā)器1－壓縮機(jī)2－真空泵3－機(jī)械式蒸汽壓縮泵4－第一效5－第二效6－第三效7－蒸汽分離器8－產(chǎn)品加熱器9－板式冷卻器二、蒸發(fā)（真空濃縮）4.真空濃縮操作要點(diǎn)及工藝

①先清洗罐內(nèi)（熱水70℃左右）再蒸汽消毒之后。關(guān)閉各閥門。②將水箱內(nèi)放滿冷水③啟動(dòng)水泵抽真空④當(dāng)真空度抽到真空表不再繼續(xù)上升時(shí)，可開啟進(jìn)料閥，進(jìn)行吸料。⑤

正常運(yùn)行15—20分鐘，料液可達(dá)到所需之濃度，然后開啟離心出料泵，半分鐘后打開出料塞進(jìn)行出料，符合要求的濃度，料可連續(xù)出料，同時(shí)，調(diào)節(jié)進(jìn)料量。

⑥濃縮結(jié)束時(shí)，可在貯存缸內(nèi)充入少量清潔的沸水，注意待吸入少量沸水后，立即關(guān)閉進(jìn)料閥。⑦工作完畢后，將設(shè)備清洗干凈，清洗時(shí)可能料液的性質(zhì)采用洗滌劑，加熱循環(huán)清洗。⑧濃縮工藝控制點(diǎn)：二、蒸發(fā)（真空濃縮）5.濃縮終點(diǎn)的確定

測(cè)定方法：比重粘度折射率波美比重計(jì)：

范圍30-40°Be之間，每1刻度為0.1°Be

比重計(jì)（乳稠計(jì)）：范圍1.25-1.35之間，每1刻度為0.001折射率——折射儀，測(cè)干物質(zhì)達(dá)73%左右，達(dá)到終點(diǎn)?！Ｓ梅椒ㄊ怯帽戎赜?jì)煉乳生產(chǎn)中濃縮終點(diǎn)：48℃時(shí)，波美度31.71-32.51°Be

或乳比重1.28-1.29二、蒸發(fā)（真空濃縮）6.影響濃縮的因素①熱交換的影響②牛乳濃度、黏度對(duì)濃縮的影響③加糖方法

1）加熱器總面積。

2）加熱蒸汽與物料間的溫差。

3）物料翻動(dòng)速度。加糖過早會(huì)增加乳的粘稠度，不利濃縮，接近終點(diǎn)時(shí)加糖漿為宜。二、蒸發(fā)（真空濃縮）7．濃縮時(shí)常見故障：①跑奶

②反水

③真空度低（濃縮溫度高）④焦管

產(chǎn)生原因：進(jìn)料量過多（超過正常濃縮時(shí)蒸發(fā)量）空氣進(jìn)入缸內(nèi)，造成暴沸斷料真空度突然升高原因：水力噴射器突然停止工作（停電、停水或水量過低）停車時(shí)沒先破真空就停水泵水力噴射機(jī)本身破損或堵塞處理方法：先破真空，然后關(guān)加熱蒸汽原因：冷卻水循環(huán)水溫升高水力噴射器水壓不夠濃縮缸密封不良、進(jìn)氣加熱蒸汽使用壓力過高

原因：加熱蒸汽壓力過高斷料濃奶濃度過高真空度突然下降處理方法：準(zhǔn)確控制加熱蒸汽壓力，準(zhǔn)確掌握奶濃縮終點(diǎn)。三、超濾和反滲透用于乳的濃縮、乳蛋白濃縮

用反滲透法可去除60%以上的水分，而用超濾法則可得到高達(dá)80%蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的脫脂濃縮乳。

四、冷凍濃縮

冷凍濃縮是將水溶液中的一部分以冰的形式析出，并將其從液相中分離出去而使溶液濃縮的方法。

第五節(jié)乳的干燥技術(shù)一、噴霧干燥法

可分為離心式、壓力式、二流體式二、滾筒干燥分為槽供料式和噴霧供料式此法最早應(yīng)用于乳粉連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備，裝有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒作為熱交換器，筒內(nèi)接入傳熱介質(zhì)、外表面與待干燥的液態(tài)乳接觸。

三、冷凍干燥法特點(diǎn)：因加工溫度低，牛乳中的營(yíng)養(yǎng)成分能最大限度地保留（避免了加熱對(duì)產(chǎn)品色澤、風(fēng)味的影響且溶解度高。但此設(shè)備造價(jià)高、動(dòng)力消耗大、生產(chǎn)成本高。不適當(dāng)前的大規(guī)模生產(chǎn)。

四、噴霧干燥原理及特點(diǎn)

在高壓或離心力的作用下，濃縮乳通過霧化器向干燥室內(nèi)噴成霧狀，形成無(wú)數(shù)細(xì)滴（10-200μm），增大受熱表面積可加速蒸發(fā)。霧滴一經(jīng)與同時(shí)鼓入的熱空氣接觸，水分便在瞬間蒸發(fā)除去。經(jīng)15-30s的干燥時(shí)間便得到干燥的奶粉。1、原理四、噴霧干燥原理及特點(diǎn)2、優(yōu)點(diǎn)⑴干燥過程快而迅速⑵干燥過程溫度低，乳粉質(zhì)量好，熱空氣雖然溫度高⑶通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可控制成品質(zhì)量⑷干燥的產(chǎn)品呈粉粒狀無(wú)需再粉碎加工⑸衛(wèi)生質(zhì)量好，不易污染，產(chǎn)品純凈(6)無(wú)須再用熱交換設(shè)備.操作方便機(jī)械化.自動(dòng)化程度高,適合大規(guī)模生產(chǎn).⑺干燥室內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài),避免了粉塵飛揚(yáng),減少浪費(fèi).四、噴霧干燥原理及特點(diǎn)3、缺點(diǎn)

⑴設(shè)備（干燥箱）塔，占地面積大，投質(zhì)大。⑵電耗、熱耗大，一般在排風(fēng)的溫度上，控制到10-13%，嚴(yán)格控制排風(fēng)溫度，故需耗用較多的熱空氣量。⑶粉塵粘避現(xiàn)象嚴(yán)重，回收裝置較復(fù)雜繁瑣

濃縮乳

高壓泵（壓力噴霧）或乳泵（離心）空氣過濾鼓風(fēng)噴霧干燥氣、粉分離排風(fēng)出粉冷卻篩粉貯粉五.噴霧干燥工藝

1、——流程圖

五.噴霧干燥工藝

1）濃乳的濃度要達(dá)到要求：干物質(zhì)達(dá)

40-45%2）壓力噴霧高壓泵壓力控制在

90-200kg/平方。

3）噴嘴孔徑Φ=1-2.5mm4）廢氣相對(duì)濕度:控制在10-13%2、工藝要點(diǎn)與條件5）進(jìn)熱風(fēng)溫度要控制在130℃-170℃，排風(fēng)溫度在80-85℃（以產(chǎn)品水分為調(diào)節(jié)對(duì)象），干燥溫度70-90℃。

6）排風(fēng)量大于進(jìn)風(fēng)量以造成干燥室內(nèi)呈負(fù)壓15-25mmHg減少粉塵飛揚(yáng)

.五.噴霧干燥工藝3、操作要點(diǎn)⑴開車前的準(zhǔn)備工作⑵開車⑶運(yùn)行中的操作⑷停止順序運(yùn)行中的操作：工藝條件確定后，操作中必須嚴(yán)格執(zhí)行

a————進(jìn)排風(fēng)要穩(wěn)定

b——-—濃奶濃度與溫度要穩(wěn)定

c——---霧化狀態(tài)穩(wěn)定

d——---嚴(yán)格執(zhí)行衛(wèi)生制度，避免污染

e———-防止斷料或突然故障（如斷水、電、汽）。停高壓泵（或乳泵）關(guān)閉主蒸汽閥，開三通閥排余氣拆卸噴槍或離心盤停車（排風(fēng)機(jī)）開振蕩器敲粉壁粉開門進(jìn)入室內(nèi)掃粉出粉、裝粉五.噴霧干燥工藝①霧化種類與特點(diǎn)霧化通常采用壓力式和離心式兩種（1）壓力式噴霧4、乳的霧化圖3-17

壓力噴霧干燥室中的噴嘴

A：逆流噴嘴B：順流噴嘴五.噴霧干燥工藝

（2）離心式霧化

原理

當(dāng)濃乳在泵的作用下進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)速在10000rpm）中時(shí)，由于離心力的作用而以高速被甩向四周，從而達(dá)霧化的目的。

離心式霧化的優(yōu)點(diǎn)

a生產(chǎn)過程靈活，生產(chǎn)能力可在很大范圍內(nèi)變化

b轉(zhuǎn)盤不易堵塞

c高粘度下仍可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤霧化

d形成相對(duì)小的液滴離心式霧化的缺點(diǎn)

在霧中形成許多液胞，此外液滴被甩出懸浮在轉(zhuǎn)盤軸的周圍

4、乳的霧化①霧化種類與特點(diǎn)圖3-18離心噴物盤五.噴霧干燥工藝

②液滴大小分布

干物質(zhì)含量越高、溫度越低，液滴平均直徑越大，因?yàn)楦晌镔|(zhì)含量與溫度都可影響粘度。4、乳的霧化五.噴霧干燥工藝③液泡

在液體霧化期間，一些氣體被包在液滴中。不斷地提高干燥溫度將使空腔膨脹并擴(kuò)大空腔的體積。4、乳的霧化五.噴霧干燥工藝④脂肪球的破碎

濃縮奶在霧化過程中由于機(jī)械力的作用脂肪球可被破碎，這種情況尤其在壓力噴霧中存在，因?yàn)樗脡毫εc在均質(zhì)中的壓力相當(dāng)。4、乳的霧化五.噴霧干燥工藝5.噴霧干燥方法比較壓力噴霧優(yōu)點(diǎn)①通過調(diào)節(jié)噴嘴數(shù)量，改變噴嘴的尺寸，提高高壓泵壓力來(lái)改變生產(chǎn)率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便。②制品容重較大，顆粒中空氣少，保藏性好。③改變噴嘴直徑及溝槽尺寸，濃奶濃度，高壓泵壓力等，可改善顆粒大小和密度。④具有一定均質(zhì)作用。⑤可用臥式和立式箱五.噴霧干燥工藝壓力噴霧缺點(diǎn)①濃奶濃度高于45%，霧化效果不好。②顆粒小，沖調(diào)性差③噴嘴易磨損，需硬質(zhì)合金或人造寶石鑲嵌（噴嘴磨損后霧化不良）④臥式烘箱出粉裝置太復(fù)雜。五.噴霧干燥工藝離心噴霧優(yōu)點(diǎn)①通過調(diào)離心盤轉(zhuǎn)速，改變噴霧量，可達(dá)范圍達(dá)±25%，且可獲得同樣質(zhì)量的奶粉，操作簡(jiǎn)單。②不需用高壓泵送料，容易進(jìn)行噴霧流量的自動(dòng)控制。③對(duì)黏度大、濃度高的物料仍可噴霧，濃度可在50%。④成品顆粒較大，沖調(diào)性好⑤出粉裝置易配置，占地面積小。五.噴霧干燥工藝離心噴霧缺點(diǎn)①噴霧機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，維修麻煩，鋼材要求高質(zhì)。②高速旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)部分要注潤(rùn)滑油，常漏油污染奶粉。③制品容重小，顆粒中空氣多，影響保存、貯藏。④無(wú)均質(zhì)作用。