牛乳前处理工艺及关键控制点

预处理工艺流程及关键控制点

课堂要求1234

课程目录原奶接收与储存分离、均质、标准化配料与贮存UHT灭菌无菌贮存与无菌输送课程目标掌握工艺流程掌握设备原理掌握各工序的关键控制点

工艺流程采样(检验)称重过滤冷却储存第一单元：原奶接受与储存工艺流程牛乳的常规检查•滋气味•清洁度•杂质度•卫生•体细胞数•细菌数•蛋白质含量•脂肪含量•冰点

感官检查

色泽：乳白色或稍带黄色滋气味：新鲜牛乳应有的气味，无异味组织状态：均匀一致、无沉淀、无凝块无肉眼可见机械杂质

理化指标：脂肪、蛋白、干物质清洁度检查：奶罐的内表面应仔细的检查，任何牛奶的残余物都是清洗不充分的证据，并根据质量支付方案降低奶的价格。牛乳的常规检查卫生检验或刃天青检验牛乳中细菌数的含量是牛乳卫生质量的一项指标，刃天青检验经常用来测定牛乳的卫生质量。刃天青是一种蓝色染料，当它被还原时变成无色。把它加到牛乳样品中后，牛奶中细菌的新陈代谢可以改变它的颜色，改变的速度与细菌数有直接的关系。利用这一原理进行的卫生检验有两种。一种是快速鉴别试验，用这种方法决斗是否拒收质量差的牛奶。如果奶样立即开始变色，则认为该牛奶不宜于人的饮用。另一种方法是常规检验，将奶样在冰箱中贮存过夜后加入刃天青溶液，然后把该样品在37.5℃的水浴中保持2小时。体细胞胞数当牛乳乳中的的体细细胞数数超过过50万/ml，意意味着着奶牛得得了乳乳房疾疾病。。细胞胞含量量通过过特殊殊设计计的粒子计计数器器进行行检测测（考考特（（Coulter））计数数器等等）细菌数数为了评评估细细菌含含量，，可以以使用用一种种简单单的细细菌计计数法法，即即里斯斯蒙特特（Leesment））法：：将0.001ml奶样样与营营养培培养基基在30℃下培养养72小时时，通通过一一个特特殊的的显示示屏进进行细细胞计计数。。冰点正常组组成成成分的的牛奶奶冰点点是-0.525~-0.565，如如果掺掺水，，冰点点将上上升。。温度与与细菌菌繁殖殖单位（（百万万每毫毫升））原奶的的储存存刚挤出出来的的牛奶奶，温温度在在36℃左左右，，是微微生物物发育育最适适宜的的温度度，如如果不不及时时冷却却，则则落入入奶中中的微微生物物大量量繁殖殖，酸酸度迅迅速增增高，，不仅仅降低低奶的的质量量，甚甚至使使奶凝凝固变变质。。所以以，挤挤出后后的牛牛奶应应马上上冷却却到4℃以以下，，并在在此温温度下下进行行保存存，直直接运运到乳乳品厂厂。冷却后后的牛牛奶，，应尽尽可能能保存存在低低温处处，以以防止止温度度升高高。奶奶的保保存时时间与与冷却却温度度有关关，如如保存存在冷冷库内内要存存放6-12小小时，，库温温应在在8℃℃以下下；贮贮存24小小时以以内，，库温温应在在5℃℃以下下，保保存2-3天，，库温温应在在1-3℃℃。所所以，，奶在在冷却却后应应在整整个保保存时时间内内维持持低温温，在在不影影响质质量的的条件件下，，温度度越低低，保保存时时间就就越长长。原奶储储存奶罐的的搅拌拌装置置奶仓的的搅拌拌大型奶奶仓必必须带带有某某种形形式的的搅拌拌设施施，以以防止稀稀奶油油由于于重力力的作作用从从牛乳乳中分分离出出来。。搅拌必必须十十分平平稳，，过于于剧烈烈的搅搅拌将将导致致牛乳乳中混入入空气气和脂脂肪球球的破破裂，，从而而使游游离的的脂肪肪在牛乳乳的解解脂酶酶的作作用下下分解解。因因此，，轻度度的搅搅拌式牛牛乳处处理的的一条条基本本原则则。如如上图图所示示的贮贮奶罐中中带有有一个个叶轮轮搅拌拌器，，这种种搅拌拌器广广泛应应用于大大型贮贮奶罐罐中，，且效效果良良好。。一、原奶接接受与与储存存关键控控制点点3.原原奶接接收后后及时时进行行巴氏氏杀菌菌2.原原奶搅搅拌每每隔20分分钟开开启10分分钟，使其其均匀匀，防防止脂脂肪上上浮和和分层层1.将将原奶奶冷却却至4-6℃，进进行储储存小结检验--理化指指标、、卫生生指标标（细细菌总总数，，重金金属等等）、、掺假假称重--对奶车车进行行称量量过滤--除去牛牛毛，，牛饲饲料等等杂质质冷却--冷却至至4-6℃，抑抑制细细菌生生长储存原奶预热分离均质冷却储存标准化化巴杀第二单单元：：标准准化与与储存存工艺流流程预热预热二、标标准化化与贮贮存(分离离机)二、标标准化化与贮贮存（（分离离机））向心泵泵分离的的含义义？通过物物理外外力的的作用用将悬悬浮液液或乳乳浊液液中两种或或多种种互不不相溶溶的组组份分分开的的过程程溶液是是其中中的各各种成成分发发生化化学反反应，，物理不能再再分开开的均均匀流流体外力去原有有的属属性而而形成成另一一种属属性的的新产产品，各组组份已已失悬浮液液是其其中的的各种种成分分彻底底混合合而没没发生化化学反反应，，各组份份保持持原有有属性性是离心分分离的的关键键影响分分离的的重要要参数数物理外外力各组份份的密密度差差颗粒直直径流体黏黏度温度时间发生分分离的的机理理分离基基础-重力力沉降降高密度物质沉积到底部喂料排料二、标标准化化与贮贮存（（均质质机））加工要要求在均质质时，，脂肪肪相的的物理理状态态和浓浓度影影响到到脂肪肪球的的大小小及其其随后后的分分散，，对冷冷牛乳乳均质质是无无效的的。冷冷牛乳乳中脂脂肪是是固化化的。。在乳乳脂肪肪凝固固点（（30-35℃）的分分界温温度下下加工工会使使脂肪肪不能能完全全分散散。只只有当当脂肪肪相呈呈液体体状态态且像像正常常牛乳乳的浓浓度时时，均均质才才是最最有效效的。。脂肪肪含量量高的的产品品很有有可能能有脂脂肪结结团的的倾向向，特特别是是当浆浆液蛋蛋白的的浓度度相对对于脂脂肪含含量低低的时时候，，更易易产生生这一一现象象。脂脂肪含含量超超过12%的稀奶油不不能在正常常压力下进进行正常的的均质，因因为膜物质质（酪蛋白白）的缺乏乏而会导致致脂肪再度度聚结。为为取得良好好的均质效效果每克脂脂肪大约对对应要求0.2g的酪蛋白。。高压均质可可以形成小小的脂肪球球，脂相的的分散随着着均质温度度的升高而而增加，也也随着牛乳乳在高温下下粘度的减减少而等量量地增加。。均质温度度通常采用用55-80℃，均质压力力介于10-25Mpa(100~250bar)之间，其大大小决定于于产品种类类。二、标准化化与贮存（（均质机））流动特性当液体通过过窄缝时，，液流速度度增加，如如图6.3.2所示，速度度将不断增增加直至静静压低到液体体开始沸腾腾为止。最最大速度主主要取决于于入口的压压力，当液液体离开窄窄缝时，速度度降低，而而压力升高高，液体停停止沸腾而而蒸汽汽泡泡破裂。均质理论许多年来，，出现了许许多关于高高压均质的的理论，对对于象牛乳这样样的水包油油乳液，连连续相中大大多数的液液滴直径小于1μm(10-6m)。只有两种种理论仍然然成立。它们都对不不同参数对对均质效果果的影响进进行了很好好的解释。湍流流涡流（““微旋涡””）引起脂脂肪球破裂裂的理论是是基于这样一个事实实，即高速速运动的液液流中产生生大量的小小旋涡。速速度愈高，，产生的漩漩涡越多微旋旋涡撞击到到同等大小小的油滴，，油滴就会会破裂。这这个理论预预示着均质质效果如何随随着均质压压力而变化化。这种关关系在许多多研究中已已经得到证证实。空穴理论，，从另一方方面表明：：当蒸汽爆爆裂时产生生冲击波，，从而分裂裂脂肪球，，根据这个理理论，均质质是在液体体离开缝隙隙时产生的的。所以，，在均质时时能够产生生空穴的背压压是非常重重要的。这这也已在实实践中得到到证明。然然而，没有有空穴，也也能均质，只只是均质效效率会降低低。二、标准化化与贮存（（均质机））一级均质和和二级均质质均质机上可可以安装一一个均质装装置或安装装两个串联联的均质装装置，因此此得名一级级均质和二级级均质。这这两种系统统如图6.3.5和6.3.6所示。在一级均质质中，全压压降作用于于一个均质质装置上，，在二级均均质中，总总压在第一一级之前测定定为P1，第二级之之前测定为为P2，选择二级级均质通常常是要达到到最佳的均质效率。。当P2/P1为0.2时，可以获获得最好的的效果。一级均质可可以用于均均质以下产产品：-低脂肪含量量的产品-要求高粘度度的产品（（一定程度度结团）二级均质主主要是用于于打碎产品品中的脂肪肪球簇：-高脂肪含量量的产品-干物质含量量高的产品品-要求粘度较较低的产品品-最佳均质（（微细化））在第二级上上脂肪球簇簇的形成和和分散如图图21所示。二、标准化化与贮存（（均质机））部分均质部分均质意意味着脱脂脂乳的主体体部分不均均质，而只只是含有少少量脂肪的的稀奶油进进行均质。。这种均质质形式主要要应用于巴巴氏杀菌乳乳上。最主主要的原因因是降低操操作费用。。因为只有有一小部分分的流体流流过均质机机，所以总总能量消耗耗降低65%。当产产品中每克克脂肪含有有至少0.2g的酪酪蛋白，稀稀奶油的含含脂率最高高不超过12%时，，可以获得得充分良好好的均质效效果。1、均质的目目的通过机械作作用，使乳乳中的脂肪肪球破碎并并均匀分布布于乳中，，降低产品品货架期内内脂肪上浮浮速度。经均质后的的牛乳脂肪肪球直径减减小，易于于消化吸收收均质机高压压阀是均质质过程的核核心部件.流体产产品通过均均质压力可可调的高压压阀产生各各种效应能能量聚集于于一起的结结果:流体紊流局部气穴现现象剪切应力高速撞击结果是：通通过连续动动态条件下下的高压形形成均匀尺尺寸的微粒粒分布。2、均质的原原理均质原理作用的最终终结果使脂脂肪球的直直径减小到到大约1μμm，，同时脂肪肪/浆液液的表面积积增加了4-6倍，，新生成的的脂肪球不不再全被原原来的膜覆覆盖，取代代它们是从从浆液相中中吸附的蛋蛋白质（主主要指酪蛋蛋白）的混混合物。酪酪蛋白胶粒粒在通过均均质阀的瞬瞬间非常活活跃，极易易与脂相发发生作用。。在均质时，，脂肪相的的物理状态态和浓度影影响到脂肪肪球的大小小及其随后后的分散，，对冷牛乳乳均质是无无效的。冷牛乳中脂脂肪是固化化的。在乳乳脂肪凝固固点（30-35℃）的分界温温度下加工工会使脂肪肪不能完全全分散。只有当脂肪肪相呈液体体状态且像像正常牛乳乳的浓度时时，均质才才是最有效效的。均质原理均质效果检检测①显微镜镜检验②均质指指数法③尼罗（NIZO）法④激光测测定法一般巴氏杀杀菌乳的尼尼罗值在50%～80%范围内。均质指数=上层Ｆ－下下层Ｆ／上上层ＦＦ×100%影响均质的的因素①含脂率率②均质温温度③均质压压力当含脂率大大于12%时，此现象象就易发生生，所以稀稀奶油的均均质要特别别注意，可可采用“加加温”并““部分均质质法”，即即均质50%，再与未均均质的混合合。均质温度高高，均质形形成的粘化化现象就少少，一般在在60～70℃为佳。均质压力低低，达不到到均质效果果；压力过过高，又会会使酪蛋白白受影响，，对以后的的灭菌十分分不利，杀杀菌时往往往会产生絮絮凝沉淀。。1、压力2、流量3、液压系系统（气压压系统）4、均质部部件完好性性均质质量控制点均质效果均质给牛乳乳的物理性性质带来很很多的优点点：●脂肪球球变小不会会导致形成成奶油层。。●颜色更更白，更易易引起食欲欲。●降低了了脂肪氧化化的敏感性性。●更强的的整体风味味，更好的的口感。●发酵乳乳制品具更更佳稳定性性。然而均质也也有一定的的缺点。●均质乳乳不能再被被有效地分分离。●多少增增加了一些些对光线、、日光和荧荧光灯的敏敏感性，可可以导致““日照味””●降低了了热稳定性性，特别是是经一级均均质高脂肪肪含量和有有其它影响响脂肪结团团因素存在在的情况下下。●该牛乳乳不能用于于生产半硬硬或硬质干干酪，因为为凝块很软软，以致难难于脱水。。二、标准化化与贮存（（蒸发器））布膜器蒸发器水份的去除除液体的浓缩缩意味着溶溶剂的脱除除，在大多多数情况下下是水的脱脱除，浓缩缩不同于干干燥，经过过浓缩，最最终产品还还是液体。。对液体食品品的浓缩有有很多原因因，例如：：●减少干干燥费用；；●增加结结晶；●减少贮贮藏和运输输费用；●降低水水的活性，，以增加食食品的微生生物及化学学方面的稳稳定性；●从废液液中回收副副产品。在真空条件件下对液体体进行蒸发发浓缩的方方法始于1913年年，其工艺艺是建立在在英国科学学家E.C.Howard专专利基础之之上的，它它包含一个个蒸汽加热热的带有冷冷凝器和空空气泵的双双底真空釜釜。降膜蒸发器器在降膜蒸发发器中，牛牛乳从顶部部进入垂直直沿加热表表面向下流流，形成薄薄膜，加热热面由不锈锈钢管或不不锈钢板片片组成，这这些板片叠叠加在一起起形成一个个组件，板板的一侧是是产品，另另一侧是蒸蒸汽。当采用管式式时，在管管内壁中，，乳形成薄薄膜，外壁壁围绕着蒸蒸汽，产品品首先预热热到等于或或略高于蒸蒸发温度的的温度，如如图。产品品从预热器器流至蒸发发器顶部的的分配系统统。蒸发器器中的真空空将蒸发温温度降低到到100℃℃以下的要要求的温度度。管式蒸发器使降膜蒸发器器能良好运做做的一个关键键因素是要在在加热表面获获得均匀分散散，要实现这这一点有许多多方法。使用用管式蒸发器器这一问题能能得以解决，，如图用一一特殊形状的的喷头（1），将产品喷喷淋分散在一一分布板（2）上，产品被被稍稍过热，，因此，当它它离开喷头时时，即膨胀，，部分水分立立即汽化，生生成的蒸汽迫迫使产品沿着着管内面向下下运动。乳的杀菌和灭灭菌方法低温长时杀菌菌法（LTLT)是一种间歇式式的巴氏杀菌菌方法，杀菌菌条件为62-65℃、、30min。常在保温温缸中进行灭灭菌。高温短时杀菌菌法(HTLS)杀菌条件为72-75℃℃、15s或或者80-85℃、10-15s。。采用板式或或管式杀菌设设备连续进行行。超高温灭菌法法（UHT)灭菌条件为为130-150℃、0.5-4.0s。采用用板式或管式式杀菌设备连连续进行。我工厂采用的的巴氏杀菌温温度时间组合合为85±5℃/15S二、标准化与与贮存关键控制点1.分离机排排渣是否正常常，稀奶油出出口流量调到到最大3.闪蒸低压压低沸点原理理2.均质机压压力50/180Bar4.巴氏杀菌菌温度及时间间85±5℃/15S5.巴氏杀菌菌后冷却至8℃以下进行储存存小结预热--热能的循环利利用分离--分离稀奶油、、机械杂质、、大分子细菌菌均质--打碎大的脂肪肪球，并且打打碎脂肪球团团，防止脂肪肪聚集标准化--除去部分水份份，提升干物物质含量巴杀--杀死致病菌，，嗜冷菌，延延长储存时间间冷却--打冷8℃以下储存巴氏奶预热加料化料（高速剪切））配料贮存（待装罐）加巴氏奶混合检测检测浓料冷却第三单元：配配料与储存中性奶配料配料水化料配料水三、配料与储储存酸性乳饮料配料水糖液酸液混合液巴氏奶（或还原乳））调酸待装罐三、配料与储储存关键控制点1.化料温度度及打奶（水水）量的控制制2.化料搅拌拌时间足够，，保证化料效效果3.冷却到8-10℃储存，供料前前1-2小时时添加C小料料4.半成品尽尽快用于生产产，储存时间间过长时，进进行检测（PH值、酸酸度、酒精试试验）半成品脱气均质蛋白稳定无菌储存（灌灌装）杀菌冷却第四单元：超超高温工艺流程四、超高温(脱气罐)UHT加工过程中的的脱气真空处理已经经非常成功地地用于从乳中中除去溶解的的空气和分散散的空气气泡泡.通过低温低压压下牛乳的沸沸腾，去除异异味气体和气气泡。一、UHT加工过程中的的脱气原理二、UHT加工工中的脱气目目的1.去除不良气味味2.消除可溶性气气泡，减少杀杀菌机结垢3.保护均质头4.稳定系统压力力脱气罐的液位位脱气罐的真空空度脱气罐温度三、脱气过程中的的质量点均质机目的原原理及质量点点一、均质的目目的二、均质的工工艺原理三、均质的质质量点详见“标准化与贮存（（均质机）””四、超高温超高温灭菌奶奶高温灭菌奶（（也叫常温奶奶），是牛奶奶经过超高温温瞬时灭菌(135℃到150℃，4到15秒)的瞬间灭菌处处理，完全破破坏其中可生生长的微生物物和芽孢。但但是因为高温温处理，牛奶奶的一些不耐耐热营养成分分如维生素等等会遭到破坏坏，其中的乳乳糖也会焦化化，蛋白质与与乳糖还会发发生一定的美美拉德反应，，使牛奶褐变变，并破坏牛牛奶原有的风风味。超高温温灭菌奶可在在常温下保藏藏30天以上。灭菌技术超高温技术能能有效地消灭灭细菌，但同同时可保存牛牛奶原有的营营养成分。研研究报告显示示，UHT处理对牛奶中中脂肪、矿物物质及主要蛋蛋白质的营养养价值不构成成影响，同时时，必需氨基基酸和维生素素的营养价值值只有极微量量的改变.UHT超高温灭菌奶奶需要采用新新鲜优质的奶奶源。在进入入生产车间后