《乳品加工工》初級(jí)工培訓(xùn)課件-項(xiàng)目五 乳制品加工工藝及設(shè)備

項(xiàng)目五

乳制品加工工藝及設(shè)備

任務(wù)一

全脂乳粉的生產(chǎn)工藝及設(shè)備一、乳粉的生產(chǎn)工藝流程

原料乳的驗(yàn)收乳預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)化

包裝噴霧干燥

成品

濃縮冷卻晾粉二、工藝要點(diǎn)（一）原料乳的驗(yàn)收及預(yù)處理

加工乳粉所需的原料，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)要求。鮮乳經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的感官、理化及微生物檢驗(yàn)合格后，才能夠進(jìn)入加工程序。鮮乳經(jīng)過(guò)驗(yàn)收后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行過(guò)濾、凈化、冷卻和貯存等預(yù)處理。

（二）配料

乳粉生產(chǎn)過(guò)程中，除了少數(shù)幾個(gè)品種（如全脂乳粉、脫脂乳粉）外,都要經(jīng)過(guò)配料工序，其配料比例按產(chǎn)品要求。

（三）均質(zhì)均質(zhì)時(shí)的壓力一般控制在14～21MPa,溫度控制在60℃為宜。二級(jí)均質(zhì)時(shí),第一級(jí)均質(zhì)壓力為14～21Mpa,第二級(jí)均質(zhì)壓力為3.5MPa左右。二、工藝要點(diǎn)

（四）殺菌

不同的產(chǎn)品可根據(jù)本身的特性選擇合適的殺菌方法。目前最常見(jiàn)的是采用高溫短時(shí)滅菌法。二、工藝要點(diǎn)乳粉加工中原料乳常見(jiàn)的殺菌方法（五）真空濃縮

牛乳經(jīng)殺菌后立即泵入真空蒸發(fā)器進(jìn)行減壓（真空）濃縮，除去乳中大部分水分（65%），然后進(jìn)入干燥塔中進(jìn)行噴霧干燥,以利于產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。二、工藝要點(diǎn)

真空濃縮條件一般真空度為21～8kPa，溫度為50～60℃。單效蒸發(fā)時(shí)間為40min，多效是連續(xù)進(jìn)行的。二、工藝要點(diǎn)影響濃縮的因素①加熱器總加熱面積。

加熱面積越大,乳受熱面積就越大，在相同時(shí)間內(nèi)乳所接受的熱量亦越大,濃縮速度就越快。②蒸汽的溫度與物料間的溫差。

溫差越大,蒸發(fā)速度越快。二、工藝要點(diǎn)③乳的翻動(dòng)速度。

乳翻動(dòng)速度越大,乳的對(duì)流越好,加熱器傳給乳的熱量也越多,乳既受熱均勻又不易發(fā)生焦管現(xiàn)象。另外,由于乳翻動(dòng)速度大,在加熱器表面不易形成液膜,而液膜能阻礙乳的熱交換。④乳的濃度與粘度。

隨著濃縮的進(jìn)行,濃度提高,比重增加,乳逐漸變得粘稠,流動(dòng)性變差。3.濃縮終點(diǎn)的確定

一般要求原料乳濃縮至原體積的1/4，乳干物質(zhì)達(dá)到45%左右。

（1）全脂乳粉為11.5～13oBe,相應(yīng)乳固體含量為38%～42%；（2）脫脂乳粉為20～22oBe,相應(yīng)乳固體含量為35%～40%；（3）全脂甜乳粉為15～20oBe,相應(yīng)乳固體含量為45%～50%；大顆粒奶粉可相應(yīng)提高濃度。濃縮乳單效管式濃縮蒸發(fā)器（六）噴霧干燥

濃縮乳中仍然含有較多的水分,必須經(jīng)噴霧干燥（即濃奶經(jīng)過(guò)霧化后再與熱空氣水分交換）后才能得到乳粉。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用壓力式噴霧干燥和離心式噴霧干燥。二、工藝要點(diǎn)噴霧干燥的原理

濃乳在高壓或離心力的作用下，經(jīng)過(guò)霧化器（Atomizer）在干燥室內(nèi)噴出，形成霧狀。此刻的濃乳變成了無(wú)數(shù)微細(xì)的乳滴（直徑約為10-200μm）,大大增加了濃乳表面積。微細(xì)乳滴一經(jīng)與鼓入的熱風(fēng)接觸，其水分便在0.01-0.04s的瞬間內(nèi)蒸發(fā)完畢，霧滴被干燥成細(xì)小的球形顆粒，單個(gè)或數(shù)個(gè)粘連漂落到干燥室底部,而水蒸汽被熱風(fēng)帶走，從干燥室的排風(fēng)口抽出。整個(gè)干燥過(guò)程僅需15-30s。

噴霧干燥過(guò)程①預(yù)熱階段

預(yù)熱階段干燥介質(zhì)傳給微粒的熱量與用于微粒表面的水分汽化所需的熱量達(dá)到平衡時(shí)為止，干燥速度便迅速地增大至某一個(gè)最大值，即進(jìn)入下一個(gè)階段。

這個(gè)階段乳滴內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度大于或等于乳滴表面的水分蒸發(fā)速度。干燥速度主要取決于干燥介質(zhì)的狀態(tài)（溫度、濕度和氣流狀況等）。恒速干燥階段的時(shí)間是極為短暫的，一般僅需要幾分之一秒或幾十分之一秒。②恒速干燥階段噴霧干燥過(guò)程當(dāng)水分蒸發(fā)速度大于乳滴內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度時(shí)，則水蒸汽在微粒內(nèi)部形成，乳中的結(jié)合水部分地被除掉。此階段的干燥時(shí)間較恒速干燥階段長(zhǎng)，一般為15～30s。③降速干燥階段噴霧干燥過(guò)程噴霧干燥條件壓力噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件離心噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件（七）冷卻

冷卻是在粉箱中室溫下過(guò)夜，然后過(guò)篩（20～30目）后即可包裝。在設(shè)有二次干燥設(shè)備中，乳粉經(jīng)二次干燥后進(jìn)入冷卻床被冷卻到40℃以下，再經(jīng)過(guò)粉篩送入奶粉倉(cāng)，待包裝。二、工藝要點(diǎn)（八）計(jì)量包裝

工業(yè)用粉采用25kg的大袋包裝，家庭采用1kg以下小包裝。小包裝一般為馬口鐵罐或朔料袋包裝，包質(zhì)期為3～18個(gè)月，若充氮可延長(zhǎng)包質(zhì)期。二、工藝要點(diǎn)任務(wù)二巴氏消毒全脂乳的生產(chǎn)工藝

項(xiàng)目五

乳制品加工工藝及設(shè)備一、巴氏殺菌乳的概念巴氏殺菌是指殺死引起人類疾病的所有微生物及最大限度破壞腐敗菌和乳中酶的一種加熱方法，以確保食用者的安全性。原料乳的驗(yàn)收→過(guò)濾、凈化→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→殺菌→冷卻→灌裝→檢驗(yàn)→冷藏二、巴氏消毒全脂奶的加工工藝流程

三、巴氏消毒全脂奶的加工工藝參數(shù)和要求

比重d：≥1.028；酸度：≤20吉爾涅爾度；脂肪含量：≥3.1%；非脂乳固體：≥8.5%；細(xì)菌指數(shù)：≤100萬(wàn)/毫升；甲基蘭實(shí)驗(yàn)：≥6小時(shí)不腿色。刃天青實(shí)驗(yàn)：≥40分鐘；

1.原料乳的驗(yàn)收（例如：川渝地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)情況）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容：

（1）組織感官的鑒定；（2）滴定酸度：常用酒精酸度法(小廠用)；（3）乳密度或乳比重的測(cè)定；（4）乳脂肪含量的測(cè)定；（5）蛋白質(zhì)含量的測(cè)定；

（6）乳糖含量的測(cè)定；（7）微生物指標(biāo)的測(cè)定；（8）牛乳中體細(xì)胞含量的測(cè)定；（9）抗生素含量的測(cè)定；（10）農(nóng)藥污染度的測(cè)定。2.標(biāo)準(zhǔn)化（Standardizing）按照產(chǎn)品規(guī)格或生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)乳制品的成分進(jìn)行的成分含量的調(diào)整即是標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化主要包括脂肪含量、蛋白質(zhì)含量及其它一些成分。脂肪含量的標(biāo)準(zhǔn)化包括牛乳的脂肪含量或乳制品的脂肪含量的調(diào)整，通過(guò)添加稀奶油或脫脂乳，使其達(dá)到要求的脂肪含量。有許多方法可以用于計(jì)算要被混合的脂肪含量不同的產(chǎn)品的數(shù)量，以獲得最終要求的脂肪含量。它們包括全脂乳與脫脂乳混合，稀奶油與全脂乳混合，稀奶油與脫脂乳以及脫脂乳與無(wú)水奶油（AMF）的混合。標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法X:標(biāo)準(zhǔn)化奶的重量標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方法多少公斤含脂率為A%的稀奶油與含脂率為B%的脫脂乳混合，就可獲得含脂率為C%的混合物？答案可以通過(guò)十字交叉法計(jì)算得到。比如：A奶油的脂肪含量40%B脫脂乳的脂肪含量0.05%C最終產(chǎn)品的脂肪含量3%斜對(duì)角上脂肪含量相減得出C-B=2.95及A-C=37。那么混合物就是2.95kg40%的稀奶油和37kg0.05%的脫脂乳。于是得到了39.95kg3%的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。根據(jù)下面的公式可以計(jì)算出為獲得要求的C值（X）所需的A和B的量：3．均質(zhì)均質(zhì)的目的是分裂脂肪球或使脂肪球以微細(xì)狀態(tài)分布于牛乳中，以免形成乳脂層。均質(zhì)可以是全部的，也可以是部分的。部分均質(zhì)是很經(jīng)濟(jì)的方法，因?yàn)榭梢允褂靡慌_(tái)小的均質(zhì)機(jī)。

一般壓力越高，均質(zhì)效果越好，合理范圍14~21MPa，50~60℃。4．殺菌殺菌：將乳加熱到一定程度，以殺死乳中主要致病微生物的處理方法。滅菌：

采用一定的殺菌方法，使乳達(dá)到商業(yè)無(wú)菌的要求。無(wú)菌：

在乳中不存在任何形式的微生物（營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、孢子、芽胞）。商業(yè)無(wú)菌：乳制品經(jīng)無(wú)菌處理后，制品和媒介物（包裝產(chǎn)品的包裝）可能含有少數(shù)的微生物（營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞、孢子、芽胞等），但這些微生物不會(huì)引起產(chǎn)品的變質(zhì)。方法：

LTST：62~65℃，30minHTLT：75~90℃，2~30sUHT：135~145℃，2s常用的方法是巴氏殺菌殺菌或滅菌不僅影響消毒乳的質(zhì)量，而且影響風(fēng)味和色澤、保存期。巴氏殺菌的溫度和持續(xù)時(shí)間必須準(zhǔn)確。加熱殺菌形式很多，一般牛奶高溫短時(shí)巴氏殺菌的溫度通常為75℃，持續(xù)15～20s；或80～85℃，10～15s。如果巴氏殺菌太強(qiáng)烈，牛奶就有蒸煮味和焦糊味，稀奶油也會(huì)產(chǎn)生結(jié)塊或聚合。5．冷卻

通常將乳冷卻至4℃左右。而超高溫奶、滅菌奶則冷卻至20℃以下即可。6．灌裝、冷藏

灌裝容器主要為玻璃瓶、乙烯塑料瓶、塑料袋和涂塑復(fù)合紙袋包裝。四、具體實(shí)例

任務(wù)3凝固型酸乳生產(chǎn)工藝及設(shè)備

項(xiàng)目五

乳制品加工工藝及設(shè)備一、凝固性酸奶的工藝流程原料配合→過(guò)濾與凈化→預(yù)熱→（60~70℃）→均質(zhì)（16~18MPa）→殺菌（95℃15min）→冷卻（43~45℃）→添加香料→接種→裝瓶→發(fā)酵→冷卻→貯藏

1原料乳的要求

（1）選用符合質(zhì)量要求的新鮮乳、脫脂乳或再制乳為原料。干物質(zhì)含量不得少于11.5%，SNF不得少于8.5%，否則將會(huì)影響發(fā)酵時(shí)蛋白質(zhì)的凝膠作用。（2）患乳房炎的原料乳以及殘留有效氯等殺菌劑的乳不能用于酸乳生產(chǎn)。因?yàn)槿樗峋鷮?duì)抗生素和殘留殺菌劑、洗滌劑極為敏感，乳中微量的抗生素和殺菌劑就會(huì)使乳酸菌不能生長(zhǎng)繁殖。例如，0.3~0.6IU/ml的青霉素或5mg/1000ml殘余氯，發(fā)酵劑中的保加利亞桿菌就被抑制；0.1~0.3IU/ml青霉素或20~50mg/1000ml殘余氯可以抑制發(fā)酵劑中的乳鏈球菌；0.01~0.05IU/ml青霉素或5mg/1000ml殘余氯可以抑制嗜熱鏈球菌的生長(zhǎng)。另外乳房炎乳影響乳的風(fēng)味和蛋白質(zhì)的凝乳能力。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)

2配料

首先將鮮奶加熱到40℃左右時(shí)加入奶粉，攪拌溶解，至溫度達(dá)50℃左右時(shí)加蔗糖溶化，待65℃時(shí)，開(kāi)始用循環(huán)泵過(guò)濾與凈化，并得以預(yù)熱，接下來(lái)進(jìn)行均質(zhì)。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)3均質(zhì)

原料配合后通過(guò)片式熱交換器串聯(lián)均質(zhì)機(jī)，進(jìn)行16～18MPa均質(zhì)處理。均質(zhì)前預(yù)熱至55～65℃可提高均質(zhì)效果。均質(zhì)處理可使原料充分混勻，粒子變小，有利于提高酸乳的穩(wěn)定性和稠度，并使酸乳質(zhì)地細(xì)膩，口感良好。

二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)4殺菌及冷卻均質(zhì)后的物料升溫至90～95℃，保持30min，然后冷卻至41～43℃。目的：（1）殺死原料乳中所有致病菌和絕大多數(shù)雜菌以保證食用安全，為乳酸菌創(chuàng)造一個(gè)雜菌少，有利于生長(zhǎng)繁殖的外部條件；（2）使乳中酶的活力鈍化和抑菌物質(zhì)失活；（3）

使乳清蛋白變性，改善牛乳作為乳酸菌生長(zhǎng)培養(yǎng)基的性能，提高乳中蛋白質(zhì)與水的親和力，從而改善酸奶的稠度。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)4接種

為使乳酸菌體從凝乳塊中分散出來(lái)，應(yīng)在接種前將發(fā)酵劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，達(dá)到完全破壞凝乳的程度。接種量可按培養(yǎng)時(shí)的溫度和時(shí)間，以及發(fā)酵劑的產(chǎn)酸能力靈活處理。一般接種量為2%～3%。制作酸乳常用的發(fā)酵劑為保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌種，其比例通常為1∶1。也可用保加利亞乳桿菌與乳酸鏈球菌1：4搭配，由于菌種生產(chǎn)單位不同，其桿菌與球菌的活力也不同，在使用時(shí)其搭配比應(yīng)靈活掌握；混合發(fā)酵劑發(fā)酵過(guò)程中能產(chǎn)生共生作用，促進(jìn)發(fā)酵。

二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)4接種

接種是造成酸奶受微生物污染的主要環(huán)節(jié)之一，為防止霉菌、酵母、噬菌體和其它有害微生物的污染，必須實(shí)行無(wú)菌操作方式。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)5裝瓶經(jīng)過(guò)接種并充分?jǐn)嚢璧呐Ｈ橐⒓催B續(xù)地灌裝到銷售用的容器中。可根據(jù)市場(chǎng)需要選擇容器的種類、大小和形狀。在灌裝前需對(duì)容器進(jìn)行蒸汽滅菌，并要保持灌裝室接近無(wú)菌狀態(tài)。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)6發(fā)酵

發(fā)酵時(shí)間受接種量、發(fā)酵劑活性和培養(yǎng)溫度的影響。用保加利亞桿菌和嗜熱鏈球菌混合發(fā)酵劑時(shí)，溫度保持在41～44℃，培養(yǎng)時(shí)間2.5～4.0h（2%～3%的接種量）。如用乳酸鏈球菌作發(fā)酵劑，培養(yǎng)溫度為30～33℃，時(shí)間為10h左右。達(dá)到凝固狀態(tài)即可終止發(fā)酵。一般發(fā)酵終點(diǎn)可依據(jù)如下條件來(lái)判斷：①

滴定酸度達(dá)到70oT以上，乳酸度為0.7%～0.8%。②pH值低于4.6。③

表面有少量水痕。二、凝固性酸奶的工藝要點(diǎn)6發(fā)酵

注意事項(xiàng)：①發(fā)酵時(shí)應(yīng)注意避免震動(dòng)，否則會(huì)影響其組織狀態(tài)；②發(fā)酵溫度應(yīng)恒定，避免忽高忽低；③掌握發(fā)酵時(shí)間，防止酸度不夠或過(guò)度以及乳清析出。

二、凝固