炼乳加工技术

关于炼乳加工技术甜炼乳及淡炼乳全脂炼乳和脱脂炼乳花色炼乳强化炼乳

炼乳分类原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品炼乳第2页,共61页，2024年2月25日，星期天第3页,共61页，2024年2月25日，星期天第一节甜炼乳加工甜炼乳（全脂加糖炼乳）：指在原料乳中加入16%左右的蔗糖，经杀菌、浓缩至原体积的40%左右而成的产品。成品中蔗糖含量40%-45%,水分≤28%。第4页,共61页，2024年2月25日，星期天一、甜炼乳的质量要求1.原料要求（1）原料乳的要求（GB19301-2003）色泽：呈乳白色或微黄色；滋味和气味：具有牛乳固有的香味，无异味；组织状态：呈均匀一致胶态液体，无凝块、无沉淀、无肉眼可见异物。第5页,共61页，2024年2月25日，星期天（2）砂糖的指标

GB317.1—91《白砂糖》优级品，砂糖的酸度不应超过2.2°T（以乳酸计为0.02％）。相对密度≥1.028；蛋白质≥2.95%；脂肪≥

3.1%；非脂乳固体≥8.1%；酸度≤18°T；铅（Pb）≤0.05mg/kg。菌落总数≤5×105cfu/g；致病菌不得检出。第6页,共61页，2024年2月25日，星期天2．甜炼乳的质量标准（P102）（1）感官特性：滋味、气味、色泽、组织状态（2）理化指标（表5-2）水分、蛋白质、脂肪、总乳固体、蔗糖、酸度、乳糖结晶颗粒（3）卫生指标：表5-3第7页,共61页，2024年2月25日，星期天气味及滋味：甜味纯正，具有消毒鲜奶的气味和滋味色泽：均匀一致奶黄或淡黄色

、有光泽

组织状态：组织细腻、质地均匀、粘度适中，无脂肪↑、无乳糖↓，冲调后允许有微量钙盐沉淀。全脂甜炼乳的感官指标第8页,共61页，2024年2月25日，星期天项

目指

标水分/％

≤26.50脂肪/％

≥8.00蔗糖/％

≥45.50酸度/°T

≤48.00总乳固体/％

≥28.00铜（以Cu计）/mg/kg≤4.00铅（以Pb计）/mg/kg≤0.50锡（以Sn计）/mg/kg≤10汞（以Hg计）/mg/kg

按鲜乳折算≤0.01杂质度*，mg/kg≤乳糖结晶颗粒/µm815特级、20一级、25二级全脂甜炼乳的理化指标第9页,共61页，2024年2月25日，星期天项

目指

标特级一级二级细菌总数cfu/g

≤

150003000050000大肠菌群cfu/100g≤

409090致病菌不得检出全脂甜炼乳的微生物指标第10页,共61页，2024年2月25日，星期天购买甜炼乳的质量鉴别1.

开罐前检查：不胖听、漏听，罐壁无严重锈斑、变形，有商标、批号、生产厂家。

2.

开罐后检查1)气味及滋味：消毒鲜奶的气味和滋味2)颜色：均匀一致的奶黄或淡黄色

、有光泽

3)组织状态：组织细腻、质地均匀、粘度适中，无脂肪↑、无乳糖↓。倾倒时能呈线状或带状流下，劣质的凝成膏状倒不出、表面有钮扣状结块、霉斑。

3.冲调成还原乳后检查：1份甜炼乳+2.5份水，冲调于干净透明的玻璃杯中，静置后没有沉淀物和蛋白质凝固颗粒等肉眼可见物，也无脂肪上浮现象。第11页,共61页，2024年2月25日，星期天图5-1甜炼乳生产工艺流程二.甜炼乳生产工艺原料乳验收标准化预处理预热杀菌真空浓缩、均质装罐、封罐冷却结晶成品包装检验过滤杀菌冷却蔗糖干燥灭菌洗罐空罐过筛烘干、粉碎乳糖第12页,共61页，2024年2月25日，星期天（一）原料乳的验收及预处理（二）乳的标准化调整乳中脂肪（F）与非脂乳固体（SNF）的比值，使其符合成品要求。★在脂肪不足时要添加稀奶油，★脂肪过高时要添加脱脂乳或用分离机除去一部分稀奶油。第13页,共61页，2024年2月25日，星期天（三）预热杀菌1、预热杀菌目的预热：在原料乳浓缩之前进行的加热处理。（1）杀灭原料乳中的病原菌和大部分杂菌，破坏和钝化酶的活力。（2）为牛乳在真空浓缩起预热作用，防止结焦，加速蒸发。（3）使乳蛋白质适当变性，推迟成品变稠。第14页,共61页，2024年2月25日，星期天2、预热方法和工艺条件（1）预热方法：低温长时法、高温短时法、超高温瞬间法（2）预热工艺条件：预热的温度和时间甜炼乳：80～85℃3～5min；或120℃，2～4s。第15页,共61页，2024年2月25日，星期天（四）加糖1、加糖的目的抑制炼乳中细菌的繁殖，增加制品的保存期；赋予甜炼乳甜味。第16页,共61页，2024年2月25日，星期天2、加糖量的计算以蔗糖比为依据。蔗糖比：又称蔗糖浓缩度,是甜炼乳中蔗糖含量与其水溶液的比率。Rs=×100%或Rs=×100%第17页,共61页，2024年2月25日，星期天Rs——蔗糖比(%)Wsu——炼乳中蔗糖含量(%)W——炼乳中水分含量(%)WsT——炼乳中总乳固体含量(%)通常蔗糖比为62.5%～64.5%。第18页,共61页，2024年2月25日，星期天蔗糖比决定甜炼乳中蔗糖浓度及在原料乳中应添加蔗糖的量Wsu=（100-WsT）×Rs/100%浓缩比（Rc）=WST/原料乳中总乳固体含量应添加的蔗糖量（%）=Wsu/浓缩比第19页,共61页，2024年2月25日，星期天例l:炼乳中总乳固体的含量为28%,蔗糖含量为45%,其蔗糖比为多少?例2:原料乳的脂肪含量为3.16%，欲制得脂肪含量为8%、蔗糖含量45%的炼乳，需在100kg原料乳中添加蔗糖多少kg?第20页,共61页，2024年2月25日，星期天例1解：

Rs=×100%=62.5%

第21页,共61页，2024年2月25日，星期天例2解:设应在100kg原料乳中添加蔗糖XkgRc=8/3.16=2.53X（%）=Wsu/浓缩比

==17.78(kg)第22页,共61页，2024年2月25日，星期天3、加糖方法

(图5-2，哪种方法最好？)（1）将糖直接加于原料乳中，预热杀菌后吸入浓缩罐。（2）浓度65%～75%的糖浆经95℃、5min杀菌，冷却至57℃后与杀菌后的原料乳混合浓缩。（3）在牛乳真空浓缩将近结束时，将杀菌并冷却的65%浓糖浆吸入浓缩罐内。第23页,共61页，2024年2月25日，星期天4、糖浆的制备配制——杀菌——净化（1）配制糖浆浓度65％左右，用折光仪或糖度计测定。水质：无色无味、澄明，符合饮用水卫生标准。用水量计算：如需配制糖浆浓度为65％，蔗糖量为600kg，则溶解糖所需水量为：（100-65）×600÷65=323（kg）第24页,共61页，2024年2月25日，星期天（2）杀菌溶糖：水温达90℃以上时投入白砂糖。杀菌：糖浆加热至90℃，10min，或95℃，5min。冷却：至65℃待用。（3）净化；过滤处理第25页,共61页，2024年2月25日，星期天（五）浓缩1.浓缩的目的：便于保藏和运输。方法：真空浓缩2.真空浓缩的特点（1）节省能源，提高蒸发效能；（2）蒸发在低温下进行，保持了牛乳原有性质；（3）避免外界污染的可能性。第26页,共61页，2024年2月25日，星期天3.真空浓缩条件和方法浓缩条件：45～60℃，真空度78.45～98.07kPa。经预热杀菌的乳到达真空浓缩罐时温度为65～85℃，可以处于沸腾状态。保持水分不断蒸发必须供给热量，由加热蒸汽提供。单效蒸发：二次蒸汽不被利用；双效蒸发：将二次蒸汽引入另一个蒸发器作为热源用第27页,共61页，2024年2月25日，星期天4、浓缩终点的确定密度测定法、黏度测定法、折射仪测定法（1）密度测定法波美比重计：刻度30～40oBe，每一刻度为0.1oBe，测定温度应为15.6℃。（相对密度为1.250-1.350，每一刻度为0.001度）校正：温度差1℃，波美度相差0.054oBe，高于15.6℃，加上差值，反之减去。波美比重计第28页,共61页，2024年2月25日，星期天15.6℃时的甜炼乳相对密度与同温度时的波美度存在如下关系B=145–B：波美度ρ：相对密度

浓缩乳样温度为48℃左右，测得波美度为31.71～32.56时（相对密度为1.28-1.29）为浓缩终点。ρ第29页,共61页，2024年2月25日，星期天浓缩终点的波美度（选补内容）15.6℃时的甜炼乳相对密度ρ：100÷[脂肪%÷0.93+非脂乳固体%÷1.068+蔗糖%÷1.589+水分%]例：一种甜炼乳含脂肪8.2％，非脂乳固体20.2％，蔗糖45.0％，水分26.2％的，求其48℃时的波美度。解：15.6℃的相对密度=1.318，则

15.6℃时的波美度=34.99oBe

48℃时的波美度=34.99-0.054×(48-15.6)=33.24第30页,共61页，2024年2月25日，星期天（2）粘度测定法使用回转粘度计或毛式粘度计。方法：将乳样冷却到20℃测定，一般规定为100cP或者0.1Pa·s(帕斯卡·秒)若大于100cP，则加入无菌水。加水量计算可根据每加水0.1％降低黏度4-5cP或者

0.004~0.005Pa·s1cP=10-3Pa•scP厘泊为动力粘度的最小单位第31页,共61页，2024年2月25日，星期天（3）折射仪法阿贝折射仪或糖度计。

20℃、脂肪含量为8%时，甜炼乳的折射率和总乳固体含量之间关系：

T=70+44(n-1.4658)T：甜炼乳的总固体含量（%）；

n：甜炼乳20℃时的折射率第32页,共61页，2024年2月25日，星期天当脂肪含量为8％,温度为20℃,总乳固体含量在73％左右即达浓缩终点

阿贝折射仪第33页,共61页，2024年2月25日，星期天（六）均质①破碎脂肪球，防止脂肪上浮；②使吸附于脂肪球表面的酪蛋白量增加，进而改进黏度，缓和变稠现象；③使炼乳易于消化吸收；④改善产品感官质量。第34页,共61页，2024年2月25日，星期天甜炼乳一次均质：压力一般在10～14Mpa,温度为50～65℃。采用二次均质：第一次均质条件和上述相同，第二次均质3.0～3.5Mpa，50℃左右第35页,共61页，2024年2月25日，星期天（七）冷却结晶甜炼乳生产中冷却结晶是最重要的步骤1．冷却结晶的目的（1）防止炼乳在贮藏期间变稠与褐变。（2）控制乳糖结晶，使乳糖组织状态细腻。什么是溶解度、过饱和溶液？第36页,共61页，2024年2月25日，星期天2．乳糖结晶与组织状态的关系乳糖的溶解度室温下约为18%在蔗糖比为62%的甜炼乳中乳糖的溶解度为15%甜炼乳中乳糖含量12%，水分26.5%，相当于100g水中约45.3g乳糖，其中有2/3的乳糖是多余的乳糖3种同分异构体：α-乳糖、β-乳糖、α-含水乳糖乳糖结晶是利用其不同温度下的溶解度差实现的第37页,共61页，2024年2月25日，星期天3．乳糖结晶温度的选择以乳糖溶液的浓度（%）为横坐标以冷却温度（℃）为纵坐标绘制乳糖的溶解度曲线，或乳糖结晶曲线。第38页,共61页，2024年2月25日，星期天图5-3乳糖溶解度曲线及强制结晶曲线A：稳定区B：亚稳定区1234C：第39页,共61页，2024年2月25日，星期天四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区：A稳定区：（溶解区）最终溶解度曲线左侧区域。C不稳定区：过饱和溶解度曲线右侧区域，乳糖将自然析出。B亚稳定区：最终溶解度曲线右侧与过饱和溶解度曲线左侧区域。乳糖在水溶液中处于过饱和状态将要结晶而未结晶。甜炼乳生产中，乳糖在哪个区结晶？第40页,共61页，2024年2月25日，星期天

自然结晶：不添加晶种、不加控制，自然进行的结晶，所得晶体大而少。强制结晶：在亚稳定状态下，创造必要的条件如加入晶种，就能促使乳糖迅速形成大小均匀的微细结晶，这一过程称为乳糖的强制结晶。控制冷却速度、添加晶种。乳糖结晶=晶核形成+晶体生长强制结晶的最适温度可通过强制结晶曲线找出。第41页,共61页，2024年2月25日，星期天4．晶种的制备一定数量的晶种且α-含水乳糖粒径＜5μm。方法:

（1）烘干：α-乳糖粉，100～105℃下烘干2～3h,（2）粉碎：超微粉碎机粉碎后再烘干1h，重新粉碎（3）过筛：通过120目筛子。然后装瓶、密封、贮存晶种添加量：炼乳质量的0.02%～0.03%。晶种也可以用成品炼乳代替，添加量为1%。第42页,共61页，2024年2月25日，星期天5.晶种加入温度强制结晶的最适温度即为添加晶种的最适温度。添加晶种的最适温度与乳糖的水溶液浓度有关。如甜炼乳中乳糖的水溶液浓度为31％，炼乳温度54℃时，乳糖溶液尚未饱和。

51℃时达饱和曲线，

31℃时达强制结晶曲线，此时加入乳糖晶种。

21℃达到过饱和曲线。第43页,共61页，2024年2月25日，星期天最适添加晶种温度的确定（1）计算出浓缩乳中乳糖的百分含量和在水中的浓度；（2）在强制结晶曲线上查出最适温度。第44页,共61页，2024年2月25日，星期天例：用含乳糖4.8%、非脂乳固体8.6%的原料乳生产甜炼乳,其蔗糖比为62.5%,蔗糖含量为45.0%，非脂乳固体含量为19.5%，总乳固体含量为28.0%，计算其强制结晶的最适温度。解:水分含量(%)=100-(28.0+45)=27.0

浓缩比=19.5/8.6=2.267

炼乳中乳糖含量(%)=4.8×2.267=10.88

炼乳水分中乳糖浓度(%)=由结晶曲线上查出，该炼乳理论上添加晶种的最适温度为28℃。第45页,共61页，2024年2月25日，星期天6．冷却结晶方法分为间歇式及连续式两大类间歇式冷却结晶（蛇管冷却结晶器）分三阶段：冷却初期：乳温从50℃左右速冷至35℃左右；强制结晶期：继续冷却至28℃，可投入晶种、搅拌。保温0.5h左右，以充分形成晶核；冷却后期：冷却至15℃搅拌1h。间歇式真空冷却法：真空冷却结晶机第46页,共61页，2024年2月25日，星期天连续式冷却结晶：采用连续瞬间冷却结晶机.炼乳在强烈的搅拌作用下,在几十秒到几分钟内即可被冷却至20℃以下。不用添加晶种第47页,共61页，2024年2月25日，星期天（八）灌装、包装和贮藏灌装时，采用真空封罐机或其他脱气设备，或静止5～10h左右，待气泡逸出后再进行灌装。装罐应装满，尽可能排除顶隙空气。封罐后经清洗、擦罐、贴标、装箱、入库贮藏。炼乳贮藏的仓库温度不得高于15℃；空气湿度不高于85%。贮藏期间每月翻罐1～2次，防止糖沉淀。第48页,共61页，2024年2月25日，星期天变稠脂肪上浮钙盐沉淀纽扣状凝块胖罐乳糖晶体粗大、甜炼乳组织粗糙乳糖沉淀三、甜炼乳加工及贮藏过程中的缺陷细菌性变稠理化性变稠微生物性胖罐物理性胖罐第49页,共61页，2024年2月25日，星期天定义：甜炼乳在贮藏过程中，当贮藏温度较高时，粘度逐渐增高，甚至失去流动性的过程。分为微生微生物性变稠和理化性变稠。（一）变稠第50页,共61页，2024年2月25日，星期天1、微生物性变稠原因：芽胞杆菌、链球菌、葡萄球菌和乳酸杆菌的生长繁殖、代谢，产生乳酸及其它有机酸如甲酸、乙酸、丁酸、琥珀酸和凝乳酶等，从而使炼乳变稠凝固，同时产生异味，酸度升高。防止措施：严格卫生管理和进行有效的预热杀菌；尽可能的提高蔗糖比（但不得超过64.5%）；贮藏在10℃以下。第51页,共61页，2024年2月25日，星期天（1）蛋白质与脂肪含量：蛋白质含量越高，脂肪含量越低易变稠。（2）蔗糖含量和加入方法：增加蔗糖，可降低变稠，浓缩末期添加（3）盐类平衡：钙盐、镁盐过多会引起变稠，以柠檬酸钠、磷酸氢二钠等平衡。（4）酸度：酸度高促进甜炼乳变稠。加碱（5）贮藏条件：温度越高，时间越长易变稠。15℃以下。（6）预热条件：80～100℃预热引起变稠，超高温瞬间热处理可以防止变稠。（7）浓缩工艺：浓缩温度过高、时间过长，越引起变稠。2、理化性变稠第52页,共61页，2024年2月25日，星期天（二）脂肪上浮：甜炼乳贮存期内于盖内黏有一层淡黄色的膏状脂肪层。脂肪含量在20～60％。脂肪上浮与牛种有关系、工艺操作不当。（三）钙盐沉淀：炼乳冲调后在杯底发现“小白点”，主要成分是柠檬酸钙，约有1/5是磷酸钙。

解决：在原料乳中添加成品量0.02％～0.03％柠檬酸钙胶体或者添加成品量5％以上经贮存数天的甜炼乳。第53页,共61页，2024年2月25日，星期天（四）纽扣状凝块甜炼乳在常温贮存3～4个月后，有时于罐盖上出现白色、黄色乃至红棕色大小不等的干酪样凝块，其形状似纽扣。在有氧的条件下，炼乳表面在5～10d内生成霉菌菌落，2～3周内氧气耗尽则菌体趋于死亡，在其代谢酶的作用下，1～2个