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Dep. Of Food Science & Technology

Dairy Technology 乳制品工艺学. 主讲 : 朱定和 foodsgu@gmail.com. Dep. Of Food Science & Technology. 第 2 章 液态乳 生产工艺. 本章主要内容. 第一节 消毒乳的生产 第二节 保鲜乳的生产 第三节 灭菌乳的生产 第四节 再制奶的生产. 教学重点 : 1 ．杀菌方法及其区别； 2 ．超高温灭菌乳生产技术。 教学难点： 1 ．超高温灭菌乳生产原理及方法； 2 ．保证灭菌乳质量的要素。. 第一节 消毒乳的生产. 一、消毒乳的概念.

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  1. Dairy Technology 乳制品工艺学 主讲: 朱定和 foodsgu@gmail.com Dep. Of Food Science & Technology

  2. 第2章液态乳生产工艺

  3. 本章主要内容 • 第一节 消毒乳的生产 • 第二节 保鲜乳的生产 • 第三节 灭菌乳的生产 • 第四节 再制奶的生产

  4. 教学重点: 1．杀菌方法及其区别； 2．超高温灭菌乳生产技术。 教学难点： 1．超高温灭菌乳生产原理及方法； 2．保证灭菌乳质量的要素。

  5. 第一节 消毒乳的生产 一、消毒乳的概念 • 消毒乳制品是指以新鲜牛奶为原料，经净化、杀菌、均质、冷却、包装后直接供应消费者饮用的商品乳。 国际乳品联合会(IDF)定义：是通过热处理尽可能地将来自于牛乳中的病原性微生物的危害降至最低，同时保证制品中化学、物理和感官的变化最小。 • 近年来，可得到的液态乳制品具有多种多样的类型，除巴氏消毒乳和灭菌乳外，为促进乳品销售已开发出了保鲜乳和多种含乳饮料。这些产品包括从简单的风味奶到用作甜食的复杂产品。

  6. 二、消毒乳的种类 1、按原料成分分类 • 普通全脂消毒乳：以合格鲜乳为原料，不加任何添加剂加工成的消毒乳。 • 脱脂消毒乳 • 强化消毒乳：添加钙、铁、锌、维生素等。 • 花色牛乳：如可可、咖啡、果汁(果料)，再加以调色调香而制成的饮用乳。 • 复原乳：复原乳也称再制乳。系以全脂奶粉、浓缩乳、脱脂奶粉和无水奶油等为原料，经混合溶解后制成与牛乳成分相同的饮用乳。

  7. 2、按杀菌强度 • 1．低温杀菌(LTLT)牛乳 也称保温杀菌乳。牛乳经62～65℃，30min保温杀菌。 • 2．高温短时间(HTST)杀菌乳 通常采用72～75℃，l5s杀菌，或采用75～85℃，15～20s杀菌。

  8. 3．超高温杀菌(UHT)乳 一般采用120～150℃，0.5～8s杀菌。 • 4．灭菌牛乳 灭菌牛乳可分两类，一类为灭菌后无菌包装；另一类为把杀菌后的乳装入容器中，再用110～120℃，l0～20min加压灭菌。

  9. 如要生产高质量消毒乳制品，除了需要优质的原料外，还必须保证合理的工艺流程设计和加工处理适当，使牛奶中含有的营养物质——蛋白质、脂肪、乳糖；无机盐和维生素不受损坏。如果上述任何物质受到损坏，将会减少产品营养价值。如要生产高质量消毒乳制品，除了需要优质的原料外，还必须保证合理的工艺流程设计和加工处理适当，使牛奶中含有的营养物质——蛋白质、脂肪、乳糖；无机盐和维生素不受损坏。如果上述任何物质受到损坏，将会减少产品营养价值。

  10. 3、巴氏消毒乳的基本要求 *感官要求 *理化要求 *卫生要求 • 主要目的是减少微生物和致病菌。 • 将致病菌的数量降低到对消费者不会造成危害的水平。

  11. 巴氏杀菌乳感官特性

  12. 巴氏杀菌乳的理化指标

  13. 巴氏杀菌乳的卫生指标

  14. 二、巴氏消毒乳的生产 1、生产工艺流程 原料乳的验收 → 净乳 → 标准化→ 均质 → 巴氏杀菌→ 冷却→灌装 → 冷藏

  15. 15 4 1 平衡槽 2 进料泵 3 流量控制器 4 板式换热器 5 分离机 6 稳压阀 7 流量传感器 8 密度传感器 9 调节阀 10 截止阀 11 检查阀 12 均质机 13 增压泵 14 保温管 15 转向阀 16 控制盘 17 脱气塔 14 12 13 7 6 11 9 9 17 7 10 5 7 3 1 8 16 2 部分均质的巴氏杀菌乳生产线示意图 摘自利乐公司《乳制品加工手册》

  16. 2、工艺要点 • 标准化：脂肪含量3.0% • 均质：65℃，10-20MPa，均质系数的测定 • 杀菌：不同产品，加热杀菌条件不同 • 包装：灌装容器主要为玻璃瓶、乙烯塑料瓶、塑料袋和涂塑复合纸袋包装。

  17. 第二节 保鲜乳的生产 一、保鲜乳的概念与特点 1、概念 保鲜乳也称为较长保质期奶（ Extended shelf life ，ESL奶） 采用比巴氏杀菌更高的杀菌温度（即超巴氏杀菌），并且尽最大的可能避免产品在加工、包装和分销过程的再污染。 保质期7～10d、30d、40d，甚至更长!

  18. 2、特点 ①需要较高的生产卫生条件和优良的冷链分销系统。 ②典型的超巴氏杀菌条件为125～130℃，2～4s。 ③与超高温灭菌乳有根本的区别。 • 超巴氏杀菌产品并非无菌灌装； • 超巴氏杀菌产品不能在常温下贮存和分销； • 超巴氏杀菌产品不是商业无菌产品。

  19. 3、生产方法 1）板式热交换器法 温度一般为115～130℃，如果在120℃左右，该产品只需经受1s或更短的快速处理。 2）浓缩和杀菌相结合的方法 离心方法将微生物分离出来，使微生物浓缩到一小部分，此乳再受高热处理，杀死孢子的微生物，之后再与其余的乳混匀，一并再进行巴氏杀菌。

  20. 第三节 灭菌乳的生产 • 经过灭菌的乳制品，其中微生物已经达到商业无菌，因此具有极好的保存特性，可在较高的温度下长期贮藏。 • 因此，许多城市型乳业也能向农村市场或其他地区和热带地区的市场销售灭菌的乳制品。运输半径通常为800公里，从经济角度能和得上，距离如果再长，费用就和不上了。 • 灭菌乳制品主要包括：灭菌的牛奶、咖啡稀奶油；甩打奶油、冰淇淋、花色风味乳和乳酸饮料等。

  21. 一、灭菌方法 1、二次灭菌 • 一段灭菌：牛奶先预热到约80℃，然后灌装到干净的、加热的瓶子中。瓶子封盖后，放到杀菌器中，在110～120℃温度下灭菌10～40min，对奶的损害最大。 • 二段灭菌时，牛奶在l30～140℃温度下预杀菌2～20s。当牛奶冷却到约80℃后，灌装到干净的、热处理过的瓶子中，封盖后，再放到灭菌器中进行灭菌。 • 连续灭菌时，牛奶或者是装瓶后的奶在连续工作的灭菌器中处理，或者是在无菌条件下在一封闭的连续生产线中处理。

  22. 2、UHT灭菌 • 超高温灭菌奶是在连续流动情况下，在130℃杀菌1s或者更长的时间，然后在无菌条件下包装的牛奶。 • 系统中的所有设备和管件都是按无菌条件设计的，这就消除了重新染菌的危险性，因而也不需要二次灭菌。目前大多数都是这种灭菌方法。

  23. 二、生产工艺 • 用于灭菌的牛奶必须是高质量，即牛乳中的蛋白质能经得起剧烈的热处理而不变性。 • 下列牛奶不适宜于超高温处理： （1）酸度偏高的牛奶； （2）牛奶中盐类平衡不适当； （3）牛奶中含有过多的乳清蛋白(白蛋白、球蛋白等)，即初乳。 （4）另外牛奶的细菌数量，特别对热有很强抵抗力的芽孢及数目应该很低。

  24. 摘自网络

  25. 摘自网络

  26. 摘自网络

  27. 摘自利乐公司《乳制品加工手册》

  28. 摘自利乐公司《乳制品加工手册》

  29. 三、超高温灭菌乳的加工工艺 1、基本工艺流程 原料乳→ 验收及预处理 →超高温灭菌 →无菌平衡贮槽 →无菌灌装→ 灭菌乳

  30. 管式热交换器为基础的间接UHT系统 摘自利乐公司《乳制品加工手册》

  31. 2、UHT灭菌乳的温度变化大致如下： • 原料乳经巴氏杀菌后4℃→预热至75℃→均质75℃→加热至137℃→保温137℃→盐水冷却至6℃→（无菌贮罐6℃）→无菌包装6℃

  32. 四、无菌包装 所谓无菌包装(Aseptic Package)是将杀菌后的牛乳，在无菌条件下装入事先杀过菌的容器内。 重点是达到三无菌状态——原料无菌、包装容器无菌、生产设备无菌(包括包装环境)

  33. 1、无菌包装具体要求： （1）包装容器和封合的方法必须适于无菌灌装，封合后的容器在贮存和分销期间必须能阻挡微生物透过，具有阻止产品发生化学变化的特性。 （2）容器内表面在灌装前必须经过灭菌。 （3）在灌装过程中，产品不能受到来自任何设备表面或周围环境的污染。 （4）若采用盖子封合，封合前必须立即灭菌 （5）封合必须在无菌区域内进行，以防止微生物污染。

  34. 2、包装容器的灭菌方法 （1）热杀菌方式 —— 饱和蒸汽灭菌 —— 热处理+双氧水（H2O2）灭菌 现在人们多用双氧水与热处理相结合的灭菌方法。 （2）双氧水（H2O2）灭菌 H2O2灭菌的关键点：时间和温度。 A.一种是加热式：将H2O2加热，对包装盒或包装材料进行灭菌。一般在H2O2水槽内进行。 B.二是喷涂式：将H2O2均匀地涂布或喷洒于包装材料表面，然后通过电加热器或辐射或热空气加热蒸发H2O2，从而完成杀菌过程。

  35. （3）紫外线辐射灭菌 最适合致死微生物的紫外线的波长是250nm。 （4） H2O2与紫外线联合灭菌 在加热和不加热情况下结合紫外线辐射后H2O2灭菌效率比它们各自单独使用的灭菌效率之和大很多。

  36. 3、无菌灌装系统的类型 （一）纸卷成形包装系统 （二）预成形纸包装系统 （三）吹塑成形瓶装无菌包装系统

  37. 摘自网络

  38. 摘自网络

  39. 摘自网络

  40. 摘自网络

  41. 摘自网络

  42. 摘自网络

  43. 第四节 再制奶的生产 一、再制奶的加工 所谓再制奶就是把几种乳制品，主要是脱脂乳粉和无水黄油，经加工制成液态奶的过程。 其成分与鲜奶相似，也可以强化各种营养成分。再生奶的生产克服了自然乳业生产的季节性，保证了淡季乳与乳制品的供应，并可调剂缺乳地区对鲜奶的供应。

  44. 二、生产工艺 • 选料→混合→均质→杀菌→包装 • 加工过程中，除奶粉外，还需添加奶油和其它稳定剂，使其与天然乳的状态和风味更相似。 • 主要添加：磷脂类的乳化剂、胶体类（卡拉胶、果胶等）、香精、着色剂等。 • 最重要是混合过程：首先奶粉充分水合，添加剂等需在40-50℃时，完全溶解，在于奶粉溶液和奶油混合。 • 水是再制奶的溶剂，水质的好坏直接影响再制奶的质量。金属离子(如Ca2+、Mg2+)高时，影响蛋白质胶体的稳定性，故应使用软化水。

  45. 三、花色乳的加工 • 可可或巧克力牛奶 • 花生、麦香奶 • 果汁牛奶和果味牛奶 • 各种添加剂经溶解后混合，再与奶混合，然后经均质、杀菌、包装得到成品。 • 添加剂包括甜味剂、酸味剂、稳定剂、果汁和香精等。

  46. 本章小结 • 本章介绍了液态乳的质量标准和杀菌方法，以及超高温灭菌的生产原理,同时对消毒乳、保鲜乳、灭菌乳和再制乳的生产工艺做了介绍。特别对消毒/灭菌的原理、方法以及之间的区别详细讲解。 • 重点要求掌握：1）消毒/灭菌的方法及区别；2）超高温灭菌乳生产原理；3）消毒乳和超高温灭菌乳的生产工艺及操作要点；4)无菌包装的三大要素。

  47. 思考题 1、消毒乳根据加工方法可分为哪几种？各自的加工条件是什么？ 2、标准化的概念？ 3、高温短时杀菌牛乳的工艺流程及工艺条件是什么？ 4、生产灭菌乳所需控制的三个环节是什么？ 5、再制乳的定义是？

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