【正文】 而含脂率的調(diào)整方法則與預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化相同。 c． 直接標(biāo)準(zhǔn)化。多余的稀奶油會(huì)流向稀奶油巴氏殺菌機(jī)。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 圖 25 直接標(biāo)準(zhǔn)化的示意圖 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 該系統(tǒng)由以下 3條線路組成。在流量改變或后序設(shè)備壓力降低的情況下，保持外壓不變。不論原料乳的流量或含脂率發(fā)生任何變化，稀奶油的含脂率都能保持穩(wěn)定。實(shí)現(xiàn)稀奶油與脫脂乳重新定量混合，生成含脂率符合要求的標(biāo)準(zhǔn)乳，并排出多余的稀奶油。 為了達(dá)到工藝中要求的精確度，必須控制流量的波動(dòng)、進(jìn)乳含脂率的波動(dòng)和預(yù)熱溫度的波動(dòng)。這些氣體絕大多數(shù)是以非結(jié)合的分散存在，對(duì)牛乳加工有不利的影響。 在牛乳處理的不同階段進(jìn)行脫氣是非常必要的，而且?guī)в姓婵彰摎夤薜呐Ｈ樘幚砉に囀歉侠淼?。脫氣后的牛乳?60℃ 條件下進(jìn)行分離、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)，然后進(jìn)入殺菌工序。自然狀態(tài)的牛乳，其脂肪球直徑大小不均勻，變動(dòng)于 1~10181。m， 其余為 ~。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)表 23 均 質(zhì)壓 力與脂肪球直徑 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 通過(guò)均質(zhì)產(chǎn)品具有下列優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)味良好，口感細(xì)膩；分裝后靜置不產(chǎn)生脂肪上浮現(xiàn)象；表面張力降低，改善牛乳的消化、吸收程度。 （ 1）均質(zhì)原理 均質(zhì)機(jī)是一種高壓泵，加高壓的牛乳通過(guò)均質(zhì)閥流向低壓部時(shí)，由于切變和沖擊的力量，或者由于通過(guò)閥門后隨著壓力的急劇減少產(chǎn)生爆破作用，和通過(guò)閥門時(shí)由于產(chǎn)生氣泡的破壞作用，也就是所謂空化效應(yīng)等的力量，使脂肪球破碎。 均質(zhì)機(jī)理有以下 3個(gè)方面。牛乳以高速度通過(guò)均質(zhì)頭中的窄縫時(shí)，由于渦流而對(duì)脂肪產(chǎn)生剪切力，使脂肪破碎。液體靜壓能降至脂肪的蒸汽壓力之下，會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生局部瞬時(shí)真空，形成空穴現(xiàn)象，使脂肪球爆裂而粉碎。當(dāng)脂肪球以高速度沖擊均質(zhì)閥時(shí)，使脂肪球破碎。 生 產(chǎn) 巴氏 殺 菌乳 時(shí) ，所用的均 質(zhì) 機(jī)，有一段均 質(zhì) （ 見(jiàn)圖 26）和兩段均 質(zhì) （ 見(jiàn)圖 27）。 牛乳在放置一段時(shí)間后，上部會(huì)出現(xiàn)一層淡黃色的脂肪層，稱為 “ 脂肪上浮 ” 。牛乳的均質(zhì)化就是使牛乳的脂肪球變小，并且均勻地分散與牛乳中，使脂肪上浮程度大大減弱。在相同的均質(zhì)壓力下，不同類型的均質(zhì)閥會(huì)帶來(lái)不同的均質(zhì)效果。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) ③ 多級(jí)均質(zhì)對(duì)脂肪球直徑的影響 。二級(jí)均質(zhì)與二次均質(zhì)完全不同。 二級(jí)均質(zhì)的目的是使一級(jí)均質(zhì)后重新結(jié)合在一起的小脂肪球分開(kāi)，從而提高均質(zhì)效果。 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) ④ 溫度 對(duì) 均 質(zhì) 效果的影響 。另一方面，溫度與脂肪球的 結(jié) 晶有關(guān)，固 態(tài) 的脂肪球不能在均 質(zhì) 機(jī)內(nèi)被打破。均 質(zhì)壓 力采取 10～ 20MPa為 宜。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 4. 牛乳的巴氏殺菌 （ 1）殺菌和殺菌的意義 鮮乳處理過(guò)程中，受許多微生物的污染（其中 80%為乳酸菌）。所以殺菌和滅菌的意義，就是為了消滅乳中的病原菌和有害菌，保證消費(fèi)者身體健康以及提高乳在貯存和運(yùn)輸中的穩(wěn)定性。但是，強(qiáng)烈的熱處理對(duì)牛乳的外觀、味道和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值回產(chǎn)生不良的后果。因此，時(shí)間和溫度組合的選擇必須考慮到微生物和產(chǎn)品質(zhì)量?jī)煞矫?，以達(dá)到最佳效果。初次殺菌的目的主要是殺死嗜冷菌，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間低溫儲(chǔ)存牛乳會(huì)導(dǎo)致嗜冷菌大量繁殖，進(jìn)而產(chǎn)生大量的耐低溫解脂酶和蛋白酶。 在許多大的乳品企業(yè)中，不可能在收乳后立即進(jìn)行巴氏殺菌或進(jìn)入生產(chǎn)線加工。在這種情況下，即使是低溫冷卻也防止不了牛乳的嚴(yán)重變質(zhì)。即把牛乳加熱到 63～65℃ ，持續(xù) 15s。 這是一種間歇式巴氏殺菌方法，即牛乳在 63℃ 下保持 30min達(dá)到巴氏殺菌的目的。 具體 時(shí)間 和溫度的 組合可根據(jù)所 處 理的 產(chǎn) 品 類 型而 變 化。 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) ④ 超巴氏殺菌。超巴氏殺菌的溫度為 125～ 138℃ ，時(shí)間 2～ 4s， 然后將產(chǎn)品冷卻到 7℃ 以下儲(chǔ)存和分銷，即可使牛乳保質(zhì)期延長(zhǎng)至 40d甚至更長(zhǎng)。首先，超巴氏殺菌產(chǎn)品并非無(wú)菌灌裝。第三，超巴氏殺菌產(chǎn)品也不是無(wú)菌產(chǎn)品。圖 28為一種巴氏殺菌乳生產(chǎn)工藝流程圖。稀奶油含脂率通過(guò)控制系統(tǒng)保持恒定，此系統(tǒng)包括流量傳感器 密度傳感器 調(diào)節(jié)閥 9和標(biāo)準(zhǔn)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在于用較小的均質(zhì)機(jī) 12就能完成任務(wù)，并且消耗很少的動(dòng)力仍能保持很好的均質(zhì)效果。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 經(jīng)過(guò)脂肪標(biāo)準(zhǔn)化的乳被泵入板式換熱器的加熱板中進(jìn)行巴氏殺菌，所需的保溫時(shí)間由保溫管 14所保證并被連續(xù)記錄下來(lái)。如果巴氏殺菌的溫度降低了，可被溫度傳感器所測(cè)到。巴氏殺菌后，牛乳流到板式換熱器冷卻段，先與流入的未經(jīng)處理的乳進(jìn)行回收換熱，本身被冷卻，然后在冷卻段在由冰水進(jìn)行冷卻，冷卻后牛乳被泵入到灌裝機(jī)。 （ 2）灌裝容器 過(guò)去我國(guó)各乳品廠采用玻璃瓶包裝，現(xiàn)在大多采用帶有聚乙烯的復(fù)合塑料紙、塑料瓶或單層塑料包裝。其次，應(yīng)盡量避免灌裝時(shí)的產(chǎn)品溫度升高，因?yàn)榘b以后的產(chǎn)品冷卻比較慢。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) （ 3）包裝材料具備的特性 在選擇包裝材料時(shí)，應(yīng)考慮這些特性：保證產(chǎn)品的質(zhì)量及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；保證產(chǎn)品的衛(wèi)生及清潔，對(duì)所包裝的產(chǎn)品沒(méi)有任何污染；避光、密閉，有一定的抗壓強(qiáng)度；便于運(yùn)輸、攜帶和開(kāi)啟；便于灌裝、適宜自動(dòng)化生產(chǎn)；有一定的美觀裝飾作用。冷 庫(kù) 溫度一般為 4～ 6℃ 。巴氏 殺菌乳在分 銷時(shí) 要注意小心 輕 放； 遠(yuǎn) 離有異味的物 質(zhì) ；避光；防 塵 和避免高溫；避免 強(qiáng) 烈震 動(dòng) 。細(xì)菌的孢子和牛乳中的耐熱菌很難通過(guò)巴氏殺菌來(lái)殺死。在歐洲巴氏殺菌乳細(xì)菌總數(shù)不能超過(guò) 3萬(wàn)個(gè) /ml， 美國(guó)規(guī)定不能超過(guò) 2萬(wàn)個(gè) /ml。巴氏殺菌乳中乳清蛋白變性為 3%～ 5%。 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 貨架期一般是指產(chǎn)品從生產(chǎn)出來(lái)后到保持消費(fèi)者能夠接受的質(zhì)量特性的時(shí)間（通常以天計(jì)）。影響產(chǎn)品貨架期的主要因素是：原料乳的質(zhì)量、二次污染和溫度的控制情況，尤其是在包裝和儲(chǔ)存過(guò)程的溫度。 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 根據(jù)其熱處理滅菌條件不同，滅菌乳可分為三類。 （ 2）二次滅菌乳 將乳預(yù)先經(jīng)巴氏殺菌，裝入容器后，再用 110～ 120℃ 10 ～ 20min加壓滅菌。通過(guò)升高滅菌溫度和縮短保持時(shí)間也能達(dá)到相同的滅菌效果?，F(xiàn)在大乳品企業(yè)多采用 UHT殺菌。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 超高溫滅菌乳是指牛乳在密閉系統(tǒng)連續(xù)流動(dòng)中，通過(guò)熱交換器加熱至 130～ 150℃ 的高溫且不少于 15s的滅菌處理，殺死乳中所有的微生物，然后在無(wú)菌條件下包裝制得的乳制品。產(chǎn)品雖然經(jīng)過(guò)很高溫度的熱處理，但是牛乳中所含細(xì)菌的熱致死率隨著溫度的升高大大超過(guò)此間牛乳的化學(xué)變化的速率，如維生素破壞，蛋白質(zhì)變性及褐變速率等因素變化都不太大，可有效地保護(hù)原料乳的品質(zhì)，提高滅菌乳的質(zhì)量。牛乳必須在 75%的酒精濃度中保持穩(wěn)定。 原料乳首先經(jīng)驗(yàn)收、預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化、巴氏殺菌等過(guò)程。巴氏殺菌可更有效地提高生產(chǎn)的靈活性，及時(shí)殺死嗜冷菌，避免其繁殖代謝產(chǎn)生的酶類影響產(chǎn)品的保質(zhì)期。 滅菌工藝要求殺死原料乳中全部微生物，而且對(duì)產(chǎn)品的顏色、滋氣味、組織狀態(tài)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)沒(méi)有嚴(yán)重?fù)p害。經(jīng)巴氏殺菌后的乳升溫至 83℃ 進(jìn)入脫氣罐，在一定真空度下脫氣，以75℃ 離開(kāi)脫氣罐后，進(jìn)入加熱段，在這里牛乳被加熱至滅菌溫度（通常為 137℃ ），在保溫管中保持 4s， 然后進(jìn)入熱回收管。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) ③ 無(wú)菌貯罐。為了平衡滅菌機(jī)和包裝機(jī)生產(chǎn)能力的差異，并保證在滅菌機(jī)或包裝機(jī)中間停車時(shí)不致產(chǎn)生影響，可在滅菌機(jī)和包裝機(jī)之間裝一個(gè)無(wú)菌貯罐，因?yàn)闇缇鷻C(jī)的生產(chǎn)能力有一定的伸縮性，可調(diào)節(jié)少量滅菌乳從包裝機(jī)返回滅菌機(jī)。無(wú)菌貯罐的容量一般為 ～ 20m3。 滅菌乳進(jìn)入包裝機(jī)進(jìn)行包裝，新接觸的灌乳管路、包裝材料及周圍空氣都必須滅菌，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行包裝生產(chǎn)。 （ 2） 液體乳成品 經(jīng)貼吸管、裝箱、保溫試驗(yàn)后合格的產(chǎn)品。 （ 4） 無(wú)菌灌裝 經(jīng)超高溫瞬時(shí)滅菌的物料，在無(wú)菌環(huán)境中灌裝成成品的過(guò)程叫無(wú)菌灌裝。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) （ 6） 保溫試驗(yàn) 在 32℃ + 2℃ 的條件下，經(jīng) 5～ 7d保溫，實(shí)驗(yàn)其微生物變化情況的試驗(yàn)。 （ 8） 商業(yè)無(wú)菌 不含致病菌微生物及微生物毒素，正常儲(chǔ)存條件（常溫下保質(zhì)期內(nèi)）下微生物在產(chǎn)品的保質(zhì)期內(nèi)不發(fā)生增殖。 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) （ 10） 酸包 指液體包裝食品，在儲(chǔ)存期間由于微生物及生化作用使產(chǎn)品 pH降低，口味變酸的現(xiàn)象。 （ 12） 接種 將激活的菌種投入到適宜其生長(zhǎng)條件的料液中。 （ 14） 灌裝 用灌裝機(jī)將合格的料液灌裝到爆炸材料中密閉。 實(shí)際上，滅菌加工只要保證產(chǎn)品在消費(fèi)者食用前不變質(zhì)就可以，因?yàn)椴捎眉訜岱椒▉?lái)致死微生物，要達(dá)到絕對(duì)無(wú)菌的理想狀態(tài)是不可能的。研究發(fā)現(xiàn)，以嗜熱脂肪芽孢桿菌的孢子來(lái)確定不同溫度下的殘留情況：溫度上升10℃ ，殺死孢子的速度上升 11倍；以枯草桿菌實(shí)驗(yàn)，殺菌溫度每上升 10℃ ，孢子殺死速度可達(dá) 30倍。實(shí)驗(yàn)表明，殺菌溫度每上升 10℃ ，褐變現(xiàn)象增大 ～ 3倍。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 殺菌效果的是由殺菌效率（ SE） 來(lái)衡量的。 SE =lg(P/F) 式中 P—— 表示殺菌前的原始孢子數(shù)； F—— 表示殺菌后的最終孢子數(shù)。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)表 26 殺 菌溫度不同、 時(shí)間 相同（ 4s） 的 殺 菌效率 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 同時(shí)實(shí)驗(yàn)在 135℃ 、 4s條件下，移植不同數(shù)量的孢子進(jìn)行殺菌，其殺菌效率接近。 一般滅菌乳成品的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為：不得超過(guò) 1/1000孢子數(shù)。如將產(chǎn)品在理想的無(wú)菌灌裝狀態(tài)下分裝于 10 000個(gè) 1L容器中，這 10個(gè)芽孢我們假設(shè)代表著 10個(gè)含有單個(gè)芽孢的容器，或者說(shuō) 10 000個(gè)容器中含有 10個(gè)芽孢。這就是我們通常所說(shuō)的 %脹包率。由于采用了超高溫瞬時(shí)加工工藝，因而在保證滅菌效率的同時(shí)降低了產(chǎn)品的化學(xué)變化?；诟鞣N因素設(shè)計(jì)出了不同類型的超高溫加工系統(tǒng)，這些加工系統(tǒng)雖都能生產(chǎn)出令人滿意的產(chǎn)品，但每種系統(tǒng)又各具特點(diǎn)，應(yīng)用范圍有所不同。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) （ 1）直接蒸汽加熱法 即牛乳先經(jīng)預(yù)熱后，有蒸汽直接噴入牛乳中或牛乳噴入蒸汽中兩種方式，使乳在瞬時(shí)被加熱到 140℃ ，然后進(jìn)入真空室，由于蒸發(fā)立即冷卻，最后在無(wú)菌條件下進(jìn)行均質(zhì)、冷卻。即原料乳在（板式或管式）熱交換器內(nèi)被前階段的高溫滅菌乳預(yù)熱至 66℃ （同時(shí)高溫滅菌乳被新進(jìn)乳冷卻），然后經(jīng)過(guò)均質(zhì)機(jī)，在 15～25MPa的壓力下進(jìn)行均質(zhì)。牛乳溫度變化大致如下： 原料乳（ 5℃ ） → 預(yù)熱至 66℃→ 加熱至 137℃ （保溫 4s） → 水冷卻至 76℃→ 均質(zhì)（壓力 15～ 25MPa） → 被新進(jìn)乳（5℃ ）冷卻至 20℃→ 無(wú)菌貯罐 → 無(wú)菌包裝液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 產(chǎn)品在加熱過(guò)程中是不能沸騰的，因?yàn)楫a(chǎn)品沸騰后所產(chǎn)生的蒸汽將占據(jù)系統(tǒng)的流道，從而減少了物料的滅菌時(shí)間，使滅菌效率降低。為了防止沸騰，產(chǎn)品在最高溫度時(shí)必須保持一定的背壓使其等于該溫度下的飽和蒸汽壓。經(jīng)驗(yàn)介紹，生產(chǎn)中背壓設(shè)置至少要比飽和蒸汽壓高 。圖 29所示為以板式熱交換器為基礎(chǔ)的典型流程圖。液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 圖 29 以板式熱交換器間接加熱的間接超高溫滅菌系統(tǒng)示意圖1－平衡槽； 2－供料泵； 3－板式熱交換器； 4－均質(zhì)機(jī)； 5－蒸汽噴射頭； 6－保持管； 7－無(wú)菌缸； 8－無(wú)菌灌裝 液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 圖 210 以管式熱交換器為基礎(chǔ)的間接超高溫滅菌系統(tǒng)示意圖1－平衡槽； 2－供料泵； 3－管式熱交換器（ 、 、 、 ）； 4－熱水系統(tǒng)； 5－保持管； 6－閃蒸管； 7－均質(zhì)機(jī)； 8－無(wú)菌包裝機(jī)； 9－ CIP液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù) 間 接加 熱類 型的超高溫 滅 菌 設(shè)備 生 產(chǎn) 能力可高達(dá)30000L/h， 標(biāo) 準(zhǔn)化后的牛乳由 儲(chǔ) 存罐 泵 送至超高溫 滅 菌系統(tǒng) 的平衡槽 1，由此 經(jīng) 供料 泵 2送至板式 熱 交 換 器的 熱 回收段。 預(yù)熱 后的 標(biāo) 準(zhǔn)乳隨即在 18～ 25MPa的 壓 力下均 質(zhì) （均 質(zhì) 機(jī) 4）。加 熱 后， 標(biāo) 準(zhǔn)乳流 經(jīng) 保溫管 6，保溫管的容量保 證 保