6.3 液态乳生产技术

第六章液态乳生产技术 1 掌握巴氏杀菌乳的概念 分类 特点以及了解国内外的发展现状 2 掌握巴氏杀菌乳的生产工艺流程及各工序技术要求 3 熟悉巴氏杀菌乳的质量控制方法及控制点 4 了解保持灭菌乳的产品特点及基本加工工艺 教学目的和要求 5 掌握超高温灭菌的技术类型和技术要求 重点掌握直接法 间接法杀菌工艺 6 熟悉无菌灌装包装材料的种类 特点及对应灌装设备的特点 7 掌握调配型酸性含乳饮料的工艺流程 原料特点及加工工艺 8 熟悉其他含乳饮料 再制乳的基本工艺流程及加工特点 第一节巴氏杀菌乳的生产 一 定义又称消毒乳 市乳 以生牛 羊 乳为原料 添加或不添加复原乳 经离心净乳 均质 杀菌 冷却和灌装 以液体状态灌装 直接供给消费者饮用的商品乳 特点 保质期短 需冷链 但成分 风味变化很小 一 概述 二 分类 1 按脂肪含量不同分为 高脂 全脂 低脂 脱脂四种 2 按营养成分不同分为 消毒牛乳 强化牛乳 调制乳 3 按风味不同分为 可可乳 核桃乳等 4 按杀菌强度 1 低温长时杀菌 LTLT 乳也称保温杀菌乳 牛乳经62 65 30min保温杀菌 乳中耐热性较强的结核菌被杀死 产品风味及营养价值基本保持 但病原菌杀灭率为85 90 2 高温短时 HTST 杀菌乳通常采用72 75 l5s杀菌 或采用80 85 10 15s杀菌 因受热时间短 热变性现象少 风味有浓厚感 无蒸煮味 3 超巴氏杀菌法典型杀菌工艺为125 130 2 4s杀菌 需冷链 可延长货架期 7 下可延长至21天 4 超高温杀菌 UHT 乳一般采用120 150 0 5 4s杀菌 但如原料乳质量不良 如酸度高 盐类不平衡 则易形成软凝块和杀菌器内挂乳石等 初始菌数尤其芽孢数过高则残留菌的可能性增加 故原料乳的质量要求严格 由于杀菌时间很短 故风味 性状和营养价值等与消毒乳相比差异不大 三 液态乳发展概况 1 上世纪90年代后发展迅速 2 液态乳前几强 蒙牛 伊利 三元 光明 3 合资企业多 二 质量标准 1 感官指标 2 理化指标 以GB25190 2010为标准 3 卫生指标 三 生产工艺流程 原料乳验收 过滤净化 标准化 均质 杀菌 冷却 灌装封口 装箱 冷藏塑料袋玻璃瓶 一 原料乳验收 冷却 净化要求同前要求 二 牛乳的脱气 标准化 均质同前要求 1 目的杀菌钝酶 2 工艺条件 1 初杀菌 63 65 15s 2 正常杀菌HTST 72 75 持续15 20s 或80 85 10 15s 另有LTLT和UHT 三 牛乳的巴氏杀菌 表1牛乳常见的杀菌方法 3 杀菌设备 如板式热交换器 1 目的抑制牛乳中微生物的繁殖 延长保存性 2 工艺要求通常将乳冷却至4 左右 四 冷却 1 目的便于零售 防止外界杂质混入成品中 防止微生物再污染 保存风味和防止吸收外界气味而产生异味以及防止维生素等成分受损失等 2 容器主要为单层塑料袋 玻璃瓶 聚乙烯塑料瓶包装 五 灌装 1 塑料包装塑料瓶 袋 主要材质是聚乙烯 聚丙烯 部分为复合材料制成 优点 容器质轻 运输费用低 不透光线使营养成分损失小 缺点 包材影响产品质量和合格率 一次性消耗 成本较高 塑料袋易漏奶 玻璃瓶包装可以循环多次使用 破损率可以控制在0 3 左右 与牛乳接触不起化学反应 无毒 光洁度高 又易于清洗 缺点为重量大 运输成本高 易受日光照射 产生不良气味 造成营养成分损失 回收的空瓶微生物污染严重 清洗消毒很困难 六 冷藏 一般在0 4 下保存 各家乳品厂工艺流程的设计差别很大 例如 标准化可以采用预标准化 后标准化或者直接标准化 均质也可以是全部的或者是部分的均质 四 巴氏消毒乳生产线及生产过程 图8 2部分均质的消毒奶生产线1 平衡槽2 物料泵3 流量控制器4 板式热交换器5 离心机6 恒压阀7 流量传感器8 浓度传感器9 调节阀10 逆止阀11 检测阀12 均质机13 升压泵14 保温管15 回流阀 五 巴氏杀菌乳的质量控制 1 原料乳的控制2 生产环节的控制 1 齐全的生产设备 2 规范的操作程序 3 严格的卫生管理3 成品质量控制4 储藏 运输过程中的质量控制 第二节灭菌乳生产技术 一 定义 GB25190 2010 灭菌乳 规定 1 超高温灭菌乳以生牛 羊 乳为原料 添加或不添加复原乳 在连续流动的状态下 加热到至少132 并保持很短时间的灭菌 再经无菌灌装等工序制成的液体产品 特点 保质期长 不需冷链 成分 风味变化小 2 保持灭菌乳 以生牛 羊 乳为原料 添加或不添加复原乳 无论是否经过预热处理 在灌装并密封之后经灭菌等工序制成的液体产品 特点 保质期长 不需冷链 但成分 风味变化较消毒乳大 二 保持灭菌乳生产简介 保持灭菌乳的灭菌常用两种方法 一段灭菌 二段灭菌 1 一段灭菌牛奶先预热到约80 85 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 2 二段灭菌 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 后一段处理不需要像前一段杀菌时那样强烈 一 技术特点1 采用UHT技术灭菌2 在无菌条件下包装的牛奶产品无菌 设备和管件无菌 环境无菌 包装容器无菌 灌装过程无菌 三 超高温 UHT 灭菌乳的生产 二 超高温灭菌乳专业术语 灭菌 用理化方法杀灭产品中微生物的过程 灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约 无菌 指没有活体细胞存在 或所有活体细胞已被杀死的状态 包括芽孢 商业无菌 经过适度的杀菌后 不含有致病性微生物 无微生物毒素 也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物 这种状态叫做 商业无菌 不代表绝对无菌 产品无菌 是指对产品进行高温处理 以杀死所有微生物和耐热酶 货架期 指食品被贮藏在推荐的条件下 能够保持安全 确保理想的感官 理化和微生物特性 保留标签声明的任何营养值的一段时间 货架期取决于四个因素 配方 加工工艺 包装和贮藏条件 原料乳验收 储存 配料 预热 均质 预杀菌 闪蒸 冷却 储存 UHT 无菌灌纸容器装 贴吸管 装箱 入库 三 典型工艺流程 要求原料乳耐热性好 蛋白质能经得起剧烈的热处理而不变性 对应检测指标 牛奶必须至少在75 的酒精浓度中保持稳定 四 原料质量和预处理 特别说明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 另外牛奶的细菌数量 特别对热有很强抵抗力的芽孢菌数目应该很低 五 灭菌 1 灭菌方法直接加热法和间接加热法 1 间接超高温加热 间接加热是在一热交换器中进行 加热介质的热能通过间壁传递给牛奶 常见间接加热系统有管板式热交换系统和板式热交换系统 以管式热交换系统为例 图8 3管式间接UHT奶生产线1 平衡罐2 料泵3 管式热交换器4 保持罐5 间接蒸汽加热6 缓冲罐7 真空泵8 均质机9 无菌罐10 无菌灌装机 乳蒸汽冷却水加热水真空排气 2 直接加热法 牛奶通过直接与蒸汽接触被加热 或者是将蒸汽喷进牛奶中 喷射式 或者是将牛奶喷入到充满蒸汽的容器中 注入式 原理图见下页 工艺要求略 左面为喷射式加热 右边为灌注式加热 六 无菌包装 1 定义将杀菌后的物料 在无菌条件下装入事先杀过菌的容器内 2 无菌包装必须符合的要求 3 UHT灭菌工艺与巴氏杀菌的主要区别 1 UHT灭菌前设备要预灭菌 热处理要求严 强度大 2 可使用无菌罐 3 最后采用无菌灌装 4 无菌包装的设备 1 类型 无菌菱形袋包装机 无菌砖形盒包装机 无菌枕形包装机 无菌异型盒包装机等 2 公司瑞典的利乐公司 TetraPak 德国的KF公司 KFEngineerGmbH 瑞士康美公司 SIG 以及美国的国际纸业 InternationalPaper 公司等 3 利乐包是由纸卷在生产过程中先通过杀菌然后依次完成成形 灌装一密封 Form Fill Seal 4 康美包先预制纸盒 在生产过程中通过杀菌后只完成灌装一密封过程 5 百利包和芬包 法国百利公司 PrePak 无菌包装系统生产的包装 其结构为多层无菌复合膜 有三层黑白膜 也有高阻隔5层 7层共挤膜及铝塑复合膜 材料不同其保质期跨度从30天到180天不等 芬包 FennPak 为芬兰Elester公司生产的无菌灌装系统配套使用的包装材料 此类包装材料安全 卫生 方便 价格适中 占据了很大的消费市场 百利包 6 无菌杯 无菌杯所用的材料为多层共挤无菌包装片材 以埃卡杯 NAS 为典型代表 无菌包装材料分为杯材 盖材和商标材三部分 并在无菌室中成型 灌装 封盖 然后贴标 杯式无菌包装的容器一般为50 500mL 埃卡杯 NAS 5 包装容器的灭菌方法 1 饱和蒸汽灭菌 2 双氧水灭菌 3 紫外线辐射灭菌 6 无菌包装过程 第三节含乳饮料生产技术 一 含乳饮料的定义与分类 GBl0789 2007 饮料通则 一 定义含乳饮料是指以鲜乳或乳制品为原料 经发酵或未经发酵 经加工制成的饮品 1 配制型含乳饮料 指以鲜乳或乳制品为原料 加入水 糖液 酸味剂等调制而成的制品 成品中蛋白质含量不低于1 0 m V 称乳饮料 蛋白质含量不低于0 7 称乳酸饮料 二 含乳饮料的分类 2 发酵型含乳饮料 以鲜乳或乳制品为原料 经乳酸菌类培养发酵制得的乳液中加入水 糖液等调制而制得的制品 成品中蛋白质含量不低于1 0 m V 称乳酸菌乳饮料 蛋白质含量不低于0 7 称乳酸菌饮料 一 配制型酸性乳饮料是指在牛乳或脱脂乳中添加果汁 砂糖 有机酸和稳定剂等 混合调制而成的含乳饮料 它具有色泽鲜艳 味道芳香 酸甜适口的特点 二 配制型含乳饮料生产技术 1 一般性工艺流程 2 原料 1 乳制品原料乳可选用鲜乳 炼乳 全脂或脱脂乳粉等 单独或合并使用均可 2 果汁果汁乳饮料常使用橙汁 菠萝汁 苹果汁 去味果汁等 也可使用混合水果汁 一般用浓缩澄清果汁 3 稳定剂常用的稳定剂有耐酸型羧甲基纤维素 果胶 海藻酸钠等 4 有机酸一般使用柠檬酸 也可使用苹果酸 乳酸 通常不使用酒石酸 5 白砂糖 6 水 使用软化水 果汁型产品最好使用纯净水 7 其他 甜味剂 香精 色素等 3 生产工艺要点 1 原料预处理蔗糖采用热溶法制备为糖浆 其他固体原料配制成溶液 浓缩果汁用冷水 乳粉用温水稀释还原后使用 其他液体液体可直接用 稳定剂与不少于5倍重量的蔗糖干混均匀 加热水溶解制成2 3 的溶液 也可用胶体磨直接加水制备为黏稠均匀液体 2 混合及酸化 A 加料顺序糖溶液 防腐剂 甜味剂 乳制品 增稠剂 酸味剂 果汁 香精或香料 色素 加水定容B 酸化料温降到20 以下果汁和柠檬酸要稀释5 10倍可添加缓冲盐类 如柠檬酸钠高速搅拌缓慢喷洒 3 均质果味型 温度50 压力一级 18 20MPa 二级 5 8MPa 果汁型产品均质压力适当增加 4 杀菌典型UHT主要工艺参数 间接UHT杀菌法 130 140 2 4S 5 灌装及后续工序可用80 85 热灌装方式或先灌装 封口 再杀菌的方式进行生产 也可以杀菌 冷却后采用无菌包装的方式生产 4 影响产品质量的因素 1 原料乳及乳粉质量 选用高品质产品 2 稳定剂的种类和质量 最适宜品种为果胶或其复合物 3 水的质量 使用软化水 4 酸的质量 常采用乳酸和柠檬酸 5 成品稳定性的检查方法 1 肉眼观察法 2 显微镜观察法 3 离心分离法 6 常见质量问题 1 沉淀及分层 稳定剂选择不当 调酸环节不当 2 产品口感过于稀薄 见第九章 二 发酵型酸性含乳饮料 三 超高温灭菌中性含乳饮料 一 巧克力 可可 乳饮料可可乳饮料 指以乳 包括鲜牛乳 全脂乳 脱脂乳 全脂或脱脂奶粉的复原乳 糖和可可为主要原料 另加香料 稳定剂等制作成的饮料 1 配方 2 典型工艺流程 白砂糖 可可粉及其他辅料原料乳或还原乳 调配 超高温瞬时灭菌 灌装 保温 检验 成品 3 生产工艺要点 工艺与植物蛋白饮料基本相似 1 可可粉预处理用热水溶解 加热至85 95 保温20 30min 可可粉需采用均质 研磨等方法 使可可粉的粒度变小 2 稳定剂的溶解通过高速化胶罐 胶体磨 高速乳化器等溶解制成2 3 的稳定剂溶液 3 配料配制可可乳饮料时 先将可可粉及砂糖配成可可糖浆 然后进行杀菌 85 5 10min 冷却 并按配方要求加入糖浆 牛乳 稳定剂 4 其他工艺混合料应再一次进行均质 杀菌 经冷却 调香后进行分装 如需保质期长的产品 则仍需采用保持灭菌工艺或经超高温瞬时杀菌后无菌罐装 4 影响产品质量的因素 1 原料乳及乳粉质量 选用高品质产品 2 稳定剂的种类和质量 最适宜品种为果胶或其复合物 3 可可粉的质量 4 水 使用软化水 5 常见质量问题 1 沉淀 2 凝块 第四节再制乳的生产技术简介 一 定义及特点 1 定义把几种乳制品 主要是脱脂乳粉和无水黄油 经加工制成液态奶的过程 2 特点其成分与鲜奶相似 也可以强化各种营养成分 生产克服季节性 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 二 再制奶的原料 1 脱脂乳粉和无水黄油是再制奶主要原料 质量的好坏对成品质