调配型酸性含乳饮料工艺流程与装备研究

1、调配型酸性含乳饮料工艺流程与装备研究张开敏,唐昆,唐湛调配型酸性含乳饮料工艺流程与装备研究张开敏1,唐昆1,唐湛(11合肥通用机械研究所,合肥2230031;21合肥美菱股份有限公司技术中心)摘要:本文介绍了调配型酸性含乳饮料的最新生产工艺,加工与包装设备的选型,以及关键的产品质量控制点。关键词:调配性酸性含乳饮料;工艺流程;加工与包装设备;质量控制点中图分类号:TS252文献标识码:B文章编号:1005-1295(2001)06-0011-05StudyonTechnologicalProcessandEquipmentforthegMilkZHANGKai-minalAbstract:Th

2、ispaperintroducesthenewgixincludingmilk,theselectwaysoftheprocessingandpackagingeqmandtheqofthekeyproducts.Keywords:the;gicalprocess;processingandpackagingequipment;thequalityp1调配型酸性含乳饮料是指用柠檬酸或果汁将牛乳的pH调整到酪蛋白的等酸点(pH416)以下而制成的一种乳饮料。根据国家标准,这种饮料的蛋白质含量应大于1%,因此它属于乳制品的一种。目前市场销量最大的为果味奶。调配型酸性含乳饮料产品,几年前就已出现在国

3、内市场,而且这些年来,此类饮料的发展非常迅速,每年的增长速度估计在20%以上。从目前来看,大多数调配型酸性含乳饮料均采用小塑料瓶包装,容量在90160ml不等。由于这类包装产品通常都含有防腐剂,故产品的保质期一般可达六个月。适应人们对健康的要求,现在大都在产品内强化了维生素A、维生素D和钙,铁,锌,并将此产品称之为AD钙奶或铁锌钙奶。国内现有多个知名品牌,如娃哈哈、乐百氏、金义等。从1998年开始,包装于砖形纸盒无菌包的调配型酸性含乳饮料出现于国内市场,这类产品采用超高温瞬间杀菌及无菌灌装设备,饮用方便、口感好且不含防腐剂,因此一上市即受到消费者的普遍欢迎。调配型酸性含乳饮料在国外并不多见,只

4、有一些亚洲国家如日本能发现类似的产品。在欧美国家,同类产品通常是牛乳与纯果汁的混合物,产品的档次及质量要高得多。2生产原料及其对饮料质量的影响饮料质量的好坏,除了配方的特点及工艺技术和生产设备条件以外,主要决定于所使用的原料的质量。调配型酸性含乳饮料,主要原料有水、甜味剂、酸味剂、香料、乳化剂、防腐剂、乳粉或原乳等。根据原料在饮料中的作用不同,各有相应的质量要求,必须适合软饮料原辅材料的要求GB10791-89。211水在饮料中,水占总量的80%-90%左右,是最主要的组分之一。水源的选用和处理是饮料生产中最重要的一个环节。212原料乳及乳粉的质量应符合GB5408,GB5410,GB5411

5、要求。要生产高品质的调配型酸性含乳饮料,必须使用高品质的乳粉或原料乳。乳粉还原后应有好的蛋白稳定性。213甜味剂收稿日期:2001-10-08作者简介:张开敏(1968-),女,安徽合肥市人,1987年大专毕业,现在合肥通用机械研究所从事包装机械技术工作。11包装与食品机械2001年第19卷第6期甜味剂是软饮料生产中的基本原料。使用甜味剂的目的,是赋予软饮料甜味,调节口味以适应不同人的喜好。同时考虑与其他成分混调后的味道构成、物性的变化,以及营养功能。甜味剂一般以天然甜味剂为主,如白砂糖,其次是合成甜味剂等。214稳定剂调配型酸性含乳饮料最适宜的稳定剂是果胶或其与其他稳定剂的混合物。考虑到成本

6、问题,国内厂家通常采用其他一些胶类为稳定剂,如耐酸的羧甲基纤维素(CMC)、黄原胶等。在实际生产中,二种或三种稳定剂混和使用比单一使用效果好,使用量根据酸度、蛋白质含量的增加而增加。在酸性含乳饮料中,稳定剂的用量一般在1%以下,同时,必须充分溶解后再与乳混和,混匀。目前,来的产品,在稳定性及口感方面均存在明显的差距。215乳化剂乳化剂主要用于改善饮料的感官性质。它使配制的饮料外观接近天然果汁,保持均匀、稳定,减少饮料分层、沉淀现象。在原料乳或乳粉的配比较低时,使用乳化剂可改善果奶的品质。216酸味剂酸味剂的主要功能有:提供爽快的酸味和可口性能,增强解渴效果;改善糖的甜度;具有一定的防腐作用;有

7、助于溶解纤维素及Ca、P等物质,促进消化吸收。调配型酸性含乳饮料可以使用柠檬酸、乳酸和苹果酸作酸味料,且以用乳酸生产出的产品质量最佳。但由于乳酸为液体,运输不便,价格较高,国外一般采用柠檬酸与乳酸的混合酸溶液作酸味剂。我国软饮料目前使用的酸味剂几乎只有柠檬酸,生产中预先配制成50%的溶液,贮放在不锈钢或玻璃容器中,其他酸味剂还处于开发阶段。217香料香精饮料的香味是很重要的感官性质,如果说水、糖、酸是饮料的基本组成部分,那么香精就是饮料12的特征部分。218防腐剂饮料中含有砂糖、果汁等营养丰富的物质,适于微生物繁殖。为了控制饮料中微生物的繁殖,预防饮料腐败而加入防腐剂。国际上允许使用的防腐剂有

8、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及山梨酸钾等。防腐剂必须在饮料中均匀分散,在大量生产时尤应注意。如果分散不均匀,有的部分过少达不到防腐效果,有的部分过多甚至超过防腐剂使用标准。饮料使用的大多数是水溶性防腐剂,加料次。苯甲酸钠应在,。3311调配型酸性含乳饮料的加工工艺配料及加工工艺流程调配型酸性含乳饮料一般以原料乳或乳粉,柠檬酸,白砂糖,稳定剂,香精,色素等为原料,有时根据产品需要也加入一些维生素和矿物质,如维生素A、维生素D和钙铁等。调配型酸性含乳饮料的加工一般是先用酸溶液将牛乳的pH从616618调整到410412,然后加入其他配料,再经混合搅拌均匀、灭菌,然后进行灌装,包装后再二次灭菌。典型的调配

9、型酸性含乳饮料的配料成分如下:乳粉3%白砂糖6%郎氏蛋白糖0115%稳定剂0135%016%防腐剂0102%柠檬酸013%果汁或果味香精适量色素适量典型的调配型酸性含乳饮料的成品标准如下:脂肪110%蛋白质110%糖6%调配型酸性含乳饮料工艺流程与装备研究张开敏,唐昆,唐湛总固形物9%调配型酸性含乳饮料具体的工艺流程如下图。加工过程中的质量控制点31211乳粉的还原用大约一半的水来溶解乳粉,在保证乳粉能很好还原的情况下水温应尽可能的低。因为高温下不易控制,很难达到理想的酸化过程。31212稳定剂的溶解方法(1)在高速搅拌下(25003000r/min)下,将稳定剂慢慢地溶于6080的热水中。(

10、2)将稳定剂与为其质量510倍的糖预先混合,将稳定剂在正常搅拌速度下加入到饱和糖溶液中,因为稳定剂不溶于饱和糖溶液中,因此,在正常搅拌情况下它可均匀地分散于溶液里。(3)然后在正常搅拌速度下将稳定剂和糖的混合物加入到7080的热水中溶解。31213混合将稳定剂溶液、糖溶液等加入巴氏杀菌乳中,混和均匀后,再冷却至20以下。31214酸化酸化过程是调配型酸性含乳饮料生产中最重312要的步骤,成品的品质取决于调酸过程。(1)为得到最佳的酸化效果,酸化前应将牛乳的温度降至20以下。(2)为保证酸溶液与牛乳充分均匀地混合,混料罐应配备一只高速搅拌器(25003000r/min)。同时,酸液应缓慢地加入到

11、配料罐内的湍流区域,以保证酸液能迅速、均匀地分散于牛乳中。加酸过快会使酸化过程形成的酪蛋白颗粒粗大,产品易产生沉淀。(3)为易于控制酸化过程,通常在使用前应先将酸液稀释成10%或20%的溶液。同时为避免局部酸度偏差过大,),在升温及均410以下。31酸化过程结束后,将香精、色素、有机酸等配料加入到酸化的牛乳中,同时对产品进行标准化。31216杀菌由于调配型酸性含乳饮料的pH一般在318412之间,其杀灭的对象菌为霉菌和酵母菌,故采用高温瞬时的巴氏杀菌即可得到商业无菌。通常大多数工厂以无菌包装的产品,均采用105115,1530s的杀菌公式,也有一些厂家采用137,4s的杀菌公式。对包装于塑料瓶

12、中的产品来说,通常在灌装后,再采用9598,2030min的二次杀菌。4411果奶加工与包装设备生产线设备流程,见示意图(图2)412水处理设备41211砂棒过滤器砂棒过滤器是一种初滤设备。当原水中的杂质含量较少,尤其是机械杂质含量较少时,如自来水,这时可采用砂棒过滤器。41212活性碳过滤器有些水中含有余氯和异臭杂味,将极大地影响饮料质量。为了保证水质无色、无臭、无味,必须将水进行处理。活性碳过滤器是进行这种处理的最好且最常用的设备。41213离子交换器13包装与食品机械2001年第19卷第6期图2生产线设备流程图采用不同的树脂和流程,可以使水软化,也可以除盐。离子交换脂是离子交换器的主要工

13、作物质。不管是进行软化或是除盐,所用的阴、阳离子交换器的结构基本相同。所不同的只是树脂种类、水处理流程以及再生方式等。41214紫外线杀菌消毒设备杀菌消毒速度快、工作效率高、性能稳定、效果好、不改变水的理化指标、不产生有毒物质、且操作简单、管理方便,已成为饮料厂的主要消毒设备。413配料设备41311化糖锅与糖浆过滤器化糖锅是一种结构较简单,并兼有加热和冷却装置的溶糖设备。41312配料桶不管是一次灌装,或是二次灌装,均需先配制好糖浆,即将经溶解、过滤后的澄清糖液,按配方加上其他原料,如稳定剂、香精、色素、果汁等,均匀调和在一起。配料桶主要由桶身、搅拌装置,冷却装置等组成。14料液混合泵料液混

14、合泵是利用高速旋转的翼轮,将所需混和的乳粉和水进行充分的拌和,以得到所需的还原乳。本设备所吸料之最高温度为80。41314强力搅拌桶要求搅拌速度达到25003000r/min,用于酸化处理和配料。带外夹套,中通水冷却。41315冷热缸该设备用于饮料的加热、冷却、保温、杀菌、老化、贮存。新型冷热缸,均可与CIP清洗系统配套使用,具有以下优点。A、设备进出口采用I1D1F标准制作;B、锥底、封头经旋压滚边加工;C、保温采用PU聚氨酯发泡工艺、保温性能好,加热(冷却)快;D、附带CIP清洗头;E、全封闭,附防蝇、防尘透气孔。414高压均质机常用的均质压力以25MPa,均质后脂肪、维生素呈更均分分布,

15、促进了乳脂肪在人体的吸收,使乳饮料具有新鲜牛乳的芳香气味,视觉与口感更41313调配型酸性含乳饮料工艺流程与装备研究张开敏,唐昆,唐湛好。415超高温瞬时灭菌机广泛应用于豆奶、牛奶、果汁、饮料等流体饮料的灭菌。由于受热时间极短,营养损失极小,是现代最理想的灭菌设备。416自动包装线可自动完成灌装,冲盖,封盖,二次杀菌。设备组成:1、灌装机;2、输送机;3、提升机;4、杀菌机;5、冷却喷洗检验机特点:全线连续运行,自动控温。511安全与环保成品稳定性的检查方法(1)在玻璃杯的内壁上倒少量饮料成品,若形成了像牛乳似的、细的、均匀的薄膜,质量是稳定的;(2)察。,表,表明产品的贮藏过程中是不稳定的;

16、(3)取10ml的成品放入带刻度的离心管内,经2800r/min转速离心10min。离心结束后,观察离心管底部的沉淀量。若沉淀量低于1%,证明该产品是稳定的;否则产品是不稳定的。512生产中常见的质量问题及解决办法51211沉淀及分层沉淀是调配型酸性含乳饮料生产中最为常见的质量问题,主要原因为:(1)选用的稳定剂不合适即所选稳定剂在产品保质期内达不到应有的效果。为解决此问题,可考虑采用果胶或与其他稳定剂复配使用。一般采用纯果胶时,用量为0135016%,但具体的用量和配比必须通过实验来确定;(2)酸液浓度过高调配时,就很难保证在局部牛乳与酸液能良好的混合,从而使局部酸度偏差太大,导致局部蛋白质

17、沉淀。解决的办法是酸化前,将酸稀释为10%或20%的溶液,同时,也可在酸化前,将一些缓冲盐类如柠檬酸钠等加入到酸液中;很难保证整个酸化过程中酸液与牛乳能均匀地混合,从而导致局部pH过低,产生蛋白质沉淀。因此,为生产出高品质的调配型酸性含乳饮料,车间内必须配备一台带高速搅拌器的配料罐;(4)调酸过程加酸过快可能导致局部牛乳与酸液混合不均匀,从而形成酪蛋白颗粒的悬浮,因此整个调配过程加酸速度不易过快。51212产品口感过于稀薄有时生产出来的酸性含乳饮料喝起来像淡水一样。造成此类问题的原因为,乳粉的热处理不。因此,生产。、包装容器与设备清洗、不合格饮料的倾倒环节中产生的。没有废水处理设施的工厂,可以选择将废水排放到下水道中,让城市污水工厂作进一步处理。大型食品厂可兴建与城市污水处理类似的设施,如废水净化用滴滤池、活性污泥废水净化系化等。514废液固形物的处理含乳饮料生产企业中的废旧包装膜与包装