第4章-乳制品生产有关的单元操作

乳品工艺学,第四章,乳制品生产有关的单元操作,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,自学思考题,?,牛乳的脱气、净化、冷却、贮存的设备,?,什么是标准化？请举例说明如何进行乳的标准化,?,举例说明乳品工业中有哪些热处理方法,?,牛乳分离的原理,?,牛乳均质的原理,?,解释概念：浓缩、蒸发、闪蒸、单效蒸发、多效蒸发、,升膜蒸发、降膜蒸发、,MVR,、,TVR,?,简述喷雾干燥的原理和流程,?,什么是流化床干燥和多级干燥？,?,什么是,CIP,清洗？,第四章,乳制品生产有关,的单元操作,第一节,乳的收集、运输和贮存,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,主要内容,?,乳的收集与运输,?,挤,乳,?,乳的收集与运输,?,原料乳的质量检验,?,乳的接收,?,乳的贮存,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,挤乳,?,手工挤乳,最初挤出的乳需收集到单独容器,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,挤乳,?,机械挤乳,定位式挤乳台,（,1,）并列式,（,2,）串列式,（,3,）鱼骨式,（,4,）多边形,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,挤乳,回转式挤乳台,（,1,）向内并列式,（,2,）串列式,（,3,）向外斜列式,（,4,）向内斜列式,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,挤乳,?,牛舍用挤乳设备,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?,在将吸乳杯套上乳头前，对牛乳房进行清洗和,按摩使牛准备排乳,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,吸奶杯的挤奶过程,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,挤乳,?,管道式挤乳设备,1,真空泵,2,真空罐,3,真空调节器,4,真空表,5,真空管,6,输乳管,7,真空吸乳器,8,片式换热器,9,贮乳罐,1,2,3,4,5,6,7,8,9,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?,用奶桶将未冷却,的牛乳送至位于,中心的冷却站,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,在农场奶槽车收奶,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,1,收乳部输送来乳桶,2,35,清水预洗,3,65,碱水喷淋,4,85,热水,喷淋,5,热气,6,冷气,7,乳桶翻转装置,8,热水罐,9,碱水罐,10,洗涤,液,11,洗涤液输送泵,12,软管,13,转动喷头,14,乳槽,15,人孔,乳,桶,和,乳,槽,车,的,清,洗,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,原料乳的质量检验,?,技术要求,?,我国生鲜牛乳收购标准（,GB6914,86,和,NY5045-2001,）中对感官指标、理化指标、细,菌指标有明确规定，该标准适合于收购的生鲜,牛乳检验和评级,?,感官指标,?,理化指标,?,细菌指标,?,欧洲原料乳付款系统,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?,接受抗菌素治疗的牛的乳必须与其他牛乳分开,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳的接收,?,乳槽车乳的接收流程,1,乳槽车,2,过滤器,3,脱气,器,4,缓冲贮罐,5,离心净乳机,6,冷却器,7,贮乳罐,8,乳泵,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,计量,?,乳桶牛乳的计量：牛乳磅称,1,指针式磅秤,2,磅乳槽,3,受乳槽,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,计量,?,乳槽车牛乳的计量,?,容积法：,?,流量计,?,重量法：,?,乳槽车地磅,?,称量罐,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,牛乳的脱气,?,刚挤出的牛乳约含,5.5%,7%,的气体；经过收,集、贮存和运输后，一般其气体含量在,10%,以,上，而且绝大多数为非结合和分散气体。,?,气体对牛乳加工的破坏作用,影响牛乳计量的准确度,使巴氏杀菌机中结垢增加,影响乳的分离效率,影响牛乳标准化的准确度,促使脂肪球聚合,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,脱气罐,?,牛乳和空气在带有冷凝器的,空气分离器里的流动,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,牛乳的净化,?,在离心净化钵中，牛,乳从碟片组边缘进入,并向内流过通道,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,牛乳的冷却,?,贮存温度对乳的抑菌,期和贮存时间的影响,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳的贮存,?,贮存量按工厂的具体条件来确定，一般为生产,能力的,50%,100%,。,?,贮乳罐（贮乳缸）为不锈钢卧式或立式圆桶状，,其容积有：小型,2000L,、中型,5000L,、大型,15000L,或,45000L,、超大型,100000,200,000L,。,?,小型罐通常安装在室内，而大型罐通常安装在,室外。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳的贮存,1,旋阀,2,搅拌器驱动装置,3,罐盖,4,扶梯,5,罐体,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,1,牛乳入口,2,平台（带扶梯）,3,清洗液入口,4,排气口,5,中间搅拌器,6,喷雾球系统,7,液位计,8,上层搅拌器,9,侧面搅拌器,10,下层搅拌器,11,人孔,12,人孔盖,13,牛乳出口（清洗液排出口）,14,水泥平台,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,人孔在室内的室外乳仓的布置,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?,带人孔、螺旋桨搅拌马达,的奶仓,第四章,乳制品生产有关,的单元操作,第二节,乳的标准化,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳的标准化,?,牛乳中的脂肪和蛋白质含量随着季节等因素会发,生变化。为此，针对不同产品要求，原料乳必须,进行成分（脂肪和蛋白质）标准化。,?,脂肪含量的标准化包括牛乳的脂肪含量或乳制品,的脂肪含量的调整，通过添加稀乳油、全脂乳粉,或脱脂乳（粉），使其达到要求的脂肪含量。,?,乳脂肪标准化有两种操作方式：一种是根据计算，,将全脂乳和脱脂乳（或稀奶油）按一定比例混合；,一种是利用标准化设备直接在管线上进行。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,主要内容,?,脂肪标准化的原理,?,标准化设备,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,脂肪标准化的原理,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳脂肪标准化通常采用方格法计算,?,多少公斤含脂率为,A%,的,稀奶油与含脂率为,B%,的,脱脂乳混合，就可获得,含脂率为,C%,的混合物？,C,A,B,C,y,x,?,?,?,所需,A,物料量为,x,，,B,物料量为,y,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,标准化设备,?,手动操作设备,1,脱脂乳管线,2,稀奶油管线,3,三通阀,4,一级节流阀,5,二级节流阀,6,三级节流阀,7,一级稀奶油流量计,8,二级稀奶油流量计,标准化,脱脂,净乳,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,在线标准化标准化设备,?,脂肪在线标准化,全脂乳标准化乳,脱脂乳,稀奶油,数据传输线,气动控制线,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,乳,脱脂乳,稀奶油,浓缩物,透过物,标准化乳,调节脂,肪含量,调节蛋白,含量,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,在线标准化标准化设备,脂肪和蛋白质在线标准化流程,第四章,乳制品生产有关,的单元操作,第三节,热处理,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,主要内容,?,热处理杀菌方法,?,热处理对乳成分的影响,?,热处理方式及热交换,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,热处理杀菌方法,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,热处理对乳成分的影响,?,蛋白质,?,乳脂肪、脂肪球,?,乳糖,?,盐类,?,维生素,?,乳的热稳定性,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,热处理方式及热交换,?,加热工艺和装置的选择,?,热处理设备,?,间歇式杀菌设备,?,片式换热器,?,管式换热器,?,直接式换热器,?,高压灭菌装置,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,片式换热器,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,管式换热器,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,多流道,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,多管道,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,加罩螺旋保持管,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,Z,字形保持管,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,直接式换热器,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,高压灭菌装置,第四章,乳制品生产的单,元操作,第四节,离,心,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,离心,?,离心分离原理,?,离心分离设备,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,离心分离原理,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,碟片,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,离心分离设备,?,分离机的类型（按外形）,?,开放式,?,半密闭式,?,密闭式,?,分离机的类型（按用途）,?,离心分离机,?,离心净乳机,?,离心净乳均质机,?,离心除菌机,?,三用分离机,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,第四章,乳制品生产的单,元操作,第五节,均,质,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,均质,?,均质的原理,?,均质机的构造,?,均质对乳的影响,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,均质的原理,?,乳的均质,?,在机械处理条件下将脂肪颗粒破碎成较小的脂,肪球，并均匀分散于乳中。经过均质后脂肪球,直径可控制在,1,m,左右,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,均质的原理,?,在高速剪切作用下使乳脂肪球破碎并分散于乳,中，乳浆中的表面活性物质（如乳蛋白、磷脂,等）在破碎脂肪球的外层会形成新的脂肪球膜。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,二级均质,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,均质对乳的影响,?,脂肪球数量、大小,?,脂肪球膜,?,稳定性,?,流变性质,?,颜色,?,风味,?,营养,第四章,乳制品生产的单,元操作,第六节,浓,缩,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,浓缩,?,乳、脱脂乳、乳清以及其它乳制品都可以去除,其中的水分，即,浓缩,。其主要目的就是要减小,制品的体积，增加保存性。,?,利用设备的加热作用，使牛乳中的水分在其沸,点时汽化，并将汽化所产生的二次蒸汽不断排,除，从而使牛乳浓度不断提高，直至达到预定,浓度，这就是,蒸发浓缩,。,?,由于真空时牛乳的沸点降低，因此蒸发操作经,常采用减压的方法，以减小加热对乳的损害，,又称为,真空蒸发浓缩,。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,蒸发,?,对乳、脱脂乳和乳清等都可以进行蒸发操作。,?,主要目的,用于生产淡炼乳、甜炼乳及浓缩酸乳等制品；,作为生产乳粉制品的一个步骤，主要是为了节,约能源。,用于结晶法生产乳糖。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,蒸发设备的分类,?,根据物料流程分类,?,单程式,?,循环式,?,根据加热蒸汽的利用次数分类,?,单效,?,多效,?,根据加热器结构分类,?,盘管式,?,列管式,?,板式,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,单效蒸发设备,?,单效升膜蒸发设备,?,单效降膜蒸发设备,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,闪蒸,?,在蒸发器内，料液水分的蒸发除了因吸收加热,蒸汽潜热而汽化的部分外，尚有少量是因吸收,进料液的显热而汽化的。可以设想，当高压、,高温料液突然进入低压空间时，如果压力差较,大，那么料液由于冷却放出显热的同时，一部,分水分就会急剧汽化，这种蒸发就是,闪蒸,。,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,TVR,蒸发设备和,MVR,蒸发设备,?,热再压缩蒸发（,thermovapour,recompression,，简写,TVR,）,?,机械再压缩蒸发（,mechanicalvapor,recomprssion,，简写,MVR,）,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,第四章,乳制品生产的单,元操作,第七节,干,燥,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,干燥,?,喷雾干燥,?,特点,?,基本流程,?,基本原理,?,设备基本构成,?,流化床技术与多级干燥,?,流化床干燥,?,多级干燥,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,喷雾干燥特点,?,优点（,p131,）,?,缺点,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,喷雾干燥的基本流程,?2014byZhangJiacheng,Qingdao,喷雾干燥的基本原理,?,雾化的必要性,?,干燥过程与干燥速率曲线,?2014byZhangJiacheng,Qingdao