《乳品加工工》高级工培训课件-高级工-项目五 乳制品加工工艺及设备

项目五

乳制品加工工艺及设备【教学目标】1.通过本项目的学习，掌握常用乳品加工工艺及设备的使用方法。任务一TaskHUT乳的生产3*1灭菌乳的概念及分类UHT乳：即超高温灭菌乳，又称长久保鲜乳，系指以新鲜牛乳（羊乳）为原料，经净化、均质、灭菌和无菌包装或包装后再进行灭菌，从而具有较长保质期的可直接饮用的商品乳。

巴氏灭菌乳与灭菌乳的区别：巴氏杀菌乳一般只杀灭乳中致病菌，而残留一定量的乳酸菌、酵母菌和霉菌；灭菌乳是杀死乳中一切微生物包括病原体、非病原体、芽孢等。注：灭菌乳不是无菌乳，只是产品达到了商业无菌状态，即不含危害公共健康的致病菌和毒素；不含任何在产品贮存运输及销售期间能繁殖的微生物；在产品有效期内保持质量稳定和良好的商业价值，不变质。一基础知识*1灭菌乳的概念及分类（1）按杀菌条件分类;①保持灭菌乳是指物料经预先杀菌（或不杀菌）进行灌装后，在密闭容器内被加热至少110℃，保持10min以上，然后经冷却制成的无菌产品。②超高温灭菌乳（UHT）是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热，经135℃以上不少于1s的超高温瞬时灭菌以达到商业无菌水平，然后在无菌状态下灌装于无菌包装容器中的产品。（2）按原辅料分①灭菌纯牛乳以牛乳或复原乳为原料，脱脂或不脱脂，不添加辅料，经超高温瞬时灭菌、无菌包装或保持灭菌制成的产品。②灭菌调味乳以牛乳或复原乳为原料，脱脂或不脱脂，添加辅料，经超高温瞬时灭菌、无菌包装或保持灭菌制成的产品。以上每类又分为全脂、部分脱脂、脱脂三种。一基础知识*2UHT灭菌乳生产原理生产原理：是指对产品进行高温处理，以杀灭所用的微生物和耐热酶。灭菌后的产品能较好的保持其中的营养成分，并能在室温下长期储存。绝对无菌在实际生产中是不可能的：并非所有的微都立即被杀死。相反：生物在受到灭菌或消毒处理时，在一定时间里仅有部分微生物被杀死，其余是则活了下来。一基础知识灭菌过程每进行一次都会产生一定的灭菌效果，在加热灭菌的过程中，灭菌作用因加热时间和温度的不同而不同。例如在温度有效范围内，热处理温度每升高10℃，牛乳中所含细菌孢子的破坏性速度提高11～30倍（枯草杆菌孢子致死Q10＝30，嗜热脂肪芽孢杆菌孢子致死Q10＝11），而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5～3倍，Q10=2.5～3。这意味着温度越高，其灭菌效果越大，而引起的化学变化很小。温度上升对化学特性的影响及对芽孢失活的影响见图2-9。*2UHT灭菌乳生产原理生产原理：是指对产品进行高温处理，以杀灭所用的微生物和耐热酶。灭菌后的产品能较好的保持其中的营养成分，并能在室温下长期储存。绝对无菌在实际生产中是不可能的：并非所有的微都立即被杀死。相反：生物在受到灭菌或消毒处理时，在一定时间里仅有部分微生物被杀死，其余是则活了下来。一基础知识灭菌过程每进行一次都会产生一定的灭菌效果，在加热灭菌的过程中，灭菌作用因加热时间和温度的不同而不同。例如在温度有效范围内，热处理温度每升高10℃，牛乳中所含细菌孢子的破坏性速度提高11～30倍（枯草杆菌孢子致死Q10＝30，嗜热脂肪芽孢杆菌孢子致死Q10＝11），而牛乳中化学变化褐变速度仅提高2.5～3倍，Q10=2.5～3。这意味着温度越高，其灭菌效果越大，而引起的化学变化很小。温度上升对化学特性的影响及对芽孢失活的影响见图2-9。*2UHT灭菌乳生产原理一基础知识当牛乳长时间处于高温下时，会形成一些化学反应产物，导致牛乳变色（褐变），并伴随产生蒸煮味和焦糖味，最终出现大量的沉淀。而在高温短时热处理中，牛乳的这些缺陷就可以在很大程度上得以避免。因此，选择正确的温度/时间组合使芽孢的失活达到满意的程度而乳中的化学变化保持在最低水平是非常重要的。*2UHT灭菌乳生产原理一基础知识图2-1示出了灭菌效率和褐变反应之间的关系。A线所示是能够引发牛乳褐变的时间/温度组合的低限；B线所示是完全灭菌（杀灭耐热芽孢）所要求的时间/温度组合的低限。二次灭菌（罐内灭菌）和UHT处理区域也在图中标示出来了。

从图中可以看出，两种加工方法在取得相同灭菌效率的同时，化学反应却存在着相当大的差别；褐变反应程度与维生素和氨基酸降解的程度差别很大。在较低的热负荷下，两种方法化学效应上的差别要小得多。所以UHT乳比二次灭菌乳的滋味和营养价值要好。*1工艺流程二生产工艺原料乳验收→预处理→超高温灭菌→无菌平衡罐→无菌包装→贮存2工艺要求（1）原料乳验收

用于灭菌的牛乳必须是高质量的，即牛乳中的蛋白质能经得起剧烈的热处理而不变性。为了适应超高温处理，牛乳必须至少在75％的酒精浓度中保持稳定，剔除由于下列原因而不适宜于超高温处理的牛乳：①酸度偏高的牛乳；②牛乳中盐类平衡不适当；③牛乳中含有过多的乳清蛋白（白蛋白、球蛋白等），即初乳。另外，牛乳的细菌数量，特别对热有很强抵抗力的芽孢数目应该很低。*二生产工艺2工艺要求（2）预处理

净乳、冷却、标准化等技术要求同巴氏杀菌乳。（3）UHT灭菌有直接加热法和间接加热法两种。①直接加热法可分为直接喷射式（蒸汽喷入产品中，图2-3）和直接混注式（产品喷入蒸汽中，图2-3）。*二生产工艺2工艺要求（2）预处理

净乳、冷却、标准化等技术要求同巴氏杀菌乳。（3）UHT灭菌有直接加热法和间接加热法两种。②间接加热法热量从加热介质中通过一个间壁（板片或管壁）传送到产品中。间接加热法可分为板式加热、管式加热和刮板加热，见图2-4。*二生产工艺2工艺要求直接加热法与间接加热法的比较：①直接加热与间接加热最明显的区别是前者加热及冷却的速度较快，即UHT瞬时加热更容易通过直接加热系统来实现。②直接加热主要的优势在于它能加工黏度高的产品，特别是对那些不能通过板式交换器进行良好加工的产品，它不容易结垢。③直接加热的缺点是需要在灭菌后均质。无菌均质机成本高，维护要小心，尤其是要更换柱塞密封以避免其被微生物污染。④直接加热系统的结构相对较复杂。⑤直接加热系统的运转成本相对较高，是同等处理能力的间接加热系统的2倍，主要体现在热回收率低，水、电成本高。因此，近年来随着国家能源和水资源成本的增加，间接加热法的使用更普遍。*二生产工艺2工艺要求（4）无菌包装

无菌包装是生产UHT乳的一个重要过程，该过程包括包装材料或容器的灭菌，在无菌环境下灌入无菌容器中，并密封。UHT产品在非冷藏条件下具有长货架期，所以包装材料必须具有防光和防氧气作用。因此在聚乙烯塑料层之间需要有一个薄铝夹层。无菌包装系统有多种形式，可配无菌罐，也可不配无菌罐。*二生产工艺2工艺要求（4）无菌包装①无菌罐用于UHT处理乳制品的中间贮存。无菌罐的作用主要有：如果包装机中有一台意外停机，无菌罐用于停机期间产品的贮存；几种产品同时包装，首先将一个产品贮满无菌罐，足以保证整批包装，随后，UHT设备转换生产另一种产品，并直接在包装机线上进行包装。因此，在生产线上有一个或多个无菌罐，为灵活安排生产提供了方便。*二生产工艺2工艺要求（4）无菌包装②无菌灌装机纸卷成型包装系统是目前使用最广泛的包装系统，包装材料由纸卷连续供给包装机，经过一系列成型过程进行灌装，封盒和切割。在这一过程中对包材的灭菌是获得无菌灌装的关键。

包材的灭菌方式有多种，包括饱和蒸汽灭菌、双氧水灭菌、紫外线辐射灭菌以及双氧水与紫外线联合灭菌。对于纸或复合塑料包装系统最为广泛的是双氧水结合紫外线灭菌，一般双氧水浓度为30％～35％。*二生产工艺2工艺要求（5）贮存UHT灭菌乳的贮存期一般在3～6个月。*二生产工艺3典型UHT灭菌乳加工生产线（1）以管式热交换器为基础的间接加热的UHT灭菌乳生产线*二生产工艺3典型UHT灭菌乳加工生产线（1）以管式热交换器为基础的间接加热的UHT灭菌乳生产线在此过程中牛乳的温度变化大致如下：原料乳经巴氏杀菌后4℃→预热至75℃→均质75℃→加热至137℃→保温137℃→盐水冷却至6℃→（无菌贮罐6℃）→无菌包装6℃可以看出，在此灭菌过程中，牛乳不与加热或冷却介质直接接触。*二生产工艺3典型UHT灭菌乳加工生产线（2）以板式热交换器为基础的直接蒸汽喷射加热的UHT灭菌乳生产线任务二Task巴士杀菌乳生产工艺及设备21*1巴氏杀菌乳的概念及分类

巴氏杀菌乳（Pasteurisedmilk），又称巴氏消毒乳或市售乳（Markemilk），它是以新鲜牛乳为原料，经过净化、标准化、均质、杀菌、冷却、灌装，直接供给消费者饮用的液体产品。

分类：按杀菌条件可将巴氏杀菌乳分为两类：低温长时杀菌（LTLT）乳和高温短时杀菌（HTST）乳；按脂肪含量，可分为全脂乳、低脂乳、脱脂乳；按风味可分为，有草莓、巧克力、果汁等调味乳或强化乳。一基础知识巴氏杀菌乳一般只杀灭乳中致病菌，而残留一定量的乳酸菌、酵母菌和霉菌；灭菌乳是杀死乳中一切微生物包括病原体、非病原体、芽孢等。但灭菌乳不是无菌乳，只是产品达到了商业无菌状态，即不含危害公共健康的致病菌和毒素；不含任何在产品贮存运输及销售期间能繁殖的微生物；在产品有效期内保持质量稳定和良好的商业价值，不变质。*2乳的标准化为了使产品符合要求，乳品中脂肪与无脂干物质含量要求保持一定比例。但是原料乳中脂肪与无脂干物质的含量随乳牛品种、地区、季节和饲养管理等因素不同而有较大的差别。因此，必须调整原料乳中脂肪和无脂干物质之间的比例关系，使其符合制品的要求。一般把该过程称为标准化。如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀奶油或分离一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，则可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。标准化在贮乳罐的原料乳中进行或在标准化机中连续进行。一基础知识*2乳的标准化（1）标准化的原理以处理100kg，含脂率为4%的全脂乳的图例说明。要求是生产出脂肪含量为3%的标准化乳和脂肪含量为40%的多余奶油的最适宜量。100kg的全脂乳分离出含脂率0.05%的脱脂乳90.1kg，含脂率为40%的稀奶油9.9kg。在脱脂乳中必须加入含脂率为40%的稀奶油7.2kg，才能获得含脂率为3%的乳97.3kg，剩下9.9-7.2＝2.7kg含脂率为40%的稀奶油。一基础知识*2乳的标准化（2）标准化的基本计算方法乳制品中脂肪与无脂干物质间的比值，取决于标准化后乳中脂肪与无脂干物质之间的比值，而标准化后乳中的脂肪与无脂干物质之间的比值，取决于原料乳中脂肪与无脂干物质之间的比例。若原料乳中脂肪与无脂干物质之间的比值不符合要求，则对其进行调整，使其比值符合要求。一基础知识*2乳的标准化若设：

F－原料乳中的含脂率（％）；

SNF－原料乳中无脂干物质含量（％）；

F1－标准化后乳中的含脂率（％）；

SNF1－标准化后乳中无脂干物质含量（％）；

F2－乳制品中的含脂率（％）；

SNF2－乳制品中无脂干物质含量（％）。一基础知识*2乳的标准化在生产上，通常用比较简便的皮尔逊法进行计算，其原理是：设原料乳中的含脂率为F％，脱脂乳或稀奶油的含脂率为q％，按比例混合后乳（标准化乳）的含脂率为F1％，原料乳的数量为X，脱脂乳或稀奶油量为Y时，对脂肪进行物料衡算，则形成下列关系式，即：原料乳和稀奶油（或脱脂乳）的脂肪总量等于混合乳的脂肪总量。一基础知识*2乳的标准化在又因在标准化时添加的稀奶油（或脱脂乳）量很少，标准化后乳中干物质含量变化甚微，标准化后乳中的无脂干物质含量大约等于原料乳中无脂干物质含量，即：

若F1＞F，则加稀奶油调整；若F1＜F，则加脱脂乳调整。一基础知识*2乳的标准化例：今有含脂率为3.6％，总干物质含量为12％的原料乳1000kg，欲生产含脂率为27％的全脂乳粉，试计算进行标准化时，需加入多少kg含脂率为35％的稀奶油或含脂率为0.1％的脱脂乳？一基础知识*3均质在强力的机械作用下（16.7～20.6MPa）将乳中大的脂肪球破碎成小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中，这一过程称为均质。均质可防止脂肪球上浮。图2-2为均质前后脂肪球大小的变化。一基础知识*3均质（1）均质的意义

牛乳在放置一段时间后，有时上部分会出现一层淡黄色的脂肪层，称为“脂肪上浮”。就其原因主要是因为乳脂肪的相对密度小（0.945）、脂肪球直径大，容易聚结成团块。脂肪上浮影响乳的感官质量，所以原料乳在经过验收、净化、冷却、标准化等处理之后，必须进行均质处理。均质后的脂肪呈数量更多的较小的脂肪球颗粒而均匀一致地分散在乳中，同时增加了光线在牛乳中折射和反射的机会，使得均质乳的颜色更白。一基础知识*3均质自然状态的牛乳，其脂肪球大小不均匀，变动于1～2um之间，一般为2～5um。如经均质，脂肪球直径可控制在1um左右，这时乳脂肪表面积增大，浮力下降，乳可长时间保持不分层，且不易形成稀奶油层脂肪，也就不易附着在贮乳罐的内壁和盖上。另一方面，经均质后的牛乳脂肪球直径减小，脂肪均匀分布在牛乳中，其它的维生素A和维生素D也呈均匀分布，促进了乳脂肪在人体内的吸收和同化作用。

经过均质化处理的牛乳具有新鲜牛乳的芳香气味，同非均质化牛乳相比较，均质化以后的牛乳防止了由于铜的催化作用而产生的臭味，这是因为均质作用增大了脂肪表面积所致。一基础知识*3均质

均质后的牛乳也呈现出一些不足：对阳光、解脂酶等敏感，有时会产生金属腥味；蛋白质的热稳定性降低。在巴氏杀菌乳的生产中，一般均质机的位置处于杀菌机的第一热回收段；在间接加热的UHT灭菌乳生产中，均质机位于灭菌之前；在直接加热的UHT灭菌乳生产中，均质机位于灭菌之后，因此应使用无菌均质机。一基础知识*3均质（2）均质的原理均质作用是由三个因素协调作用而产生的（图2-3）。①牛乳以高速度通过均质头中的窄缝对脂肪球产生巨大

的剪切力，此力使脂肪球变形、伸长和粉碎。②牛乳液体在间隙中加速的同时，静压能下降，可能降

至脂肪的蒸汽压以下，这就产生了气穴现象，使脂肪

球受到非常强的爆破力。③当脂肪球以高速冲击均质环时会产生进一步的剪切一基础知识*（一）工艺流程原料乳的验收→过滤、净化→标准化→均质→杀菌→冷却→灌装→冷藏（二）加工过程中的操作要求

1.原料要求：原料乳的质量对产品的质量有很大的影响，乳品厂收购鲜乳时必须选用质量优良的原料乳。需经过感官指标、理化指标、微生物指标的检验。在巴氏杀菌乳的生产中不能用复原乳。2.预处理（过滤、净化、脱气）（1）过滤、净化原料乳验收后必须过滤、净化，以去除乳中的机械杂质、上皮细胞等，并减少微生物数量。过滤法是在受乳槽上装过滤网并铺上多层纱布，也可在乳的输送管道中连接一个过滤套或在管路的出口一端安放一布袋进行过滤。进一步过滤则使用双筒过滤器或双联过滤器。离心净乳法是利用离心净乳机进行净乳，同时还能除去乳中的乳腺体细胞和某些微生物。此方法可以显著提高净化效果，有利于提高制品质量，净化后的乳应迅速冷却到2～4℃贮存。二加工工艺*（2）脱气牛乳刚挤出时每升含有大约50～56cm3的气体，经过贮存、运输、计量、泵送后，一般气体含量在10％以上。对牛乳加工有不利的影响：影响牛乳计量的准确度，影响分离和分离效果，影响标准化的准确度，促使发酵乳中的乳清析出。带有真空脱气罐（图2-4）的牛乳处理工艺是更合理的。工作时，将牛乳预热至68℃后，泵入真空脱气罐，则牛乳温度立即降到60℃，这时牛乳中的空气和部分水分蒸发到罐顶部，遇到罐冷凝器后，蒸发的水分冷凝回到罐底部，而空气及一些非冷凝气体（异味）由真空泵抽吸排除。脱气后的牛乳在60℃条件下进行分离、标准化、均质，然后进入杀菌工序。二加工工艺*3.标准化常用的标准化方法有三种：即预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法的共同点是：标准化之前的第一步必须把全脂乳分离成脱脂乳和稀奶油。（1）预标准化是指在杀菌之前进行标准化。当原料乳中的含脂率低于或高于标准要求时，为了调高或降低含脂率，将分离出来的脱脂乳或稀奶油与全脂乳在乳罐中混合，以达到制品的含脂率。当标准化含脂率高于原料乳时，可将稀奶油按计算比例与原料乳混合至达到要求的含脂率；当标准化含脂率低于原料乳时，则需将脱脂乳按计算比例与原料乳在罐中混合达到稀释的目的。经分析和调整后，标准化的乳再进行巴氏杀菌。（2）后标准化是指在巴氏杀菌后进行标准化。而含脂率的调整方法则与预标准化相同。后标准化由于是在杀菌后再对产品进行混合，因此会有多次污染的危险。上述两种方法都需要使用大型的、笨重的混合罐，分析和调整都很费工，因此近年来越来越多地使用直接标准化。二加工工艺*（3）直接标准化是将全脂乳加热至55～65℃，然后，按预先设定好的含脂率，分离出脱脂乳和稀奶油，把来自分离机的定量稀奶油立即在管道系统内重新与脱脂乳定量混合，以得到所需含脂率的标准乳。多余的稀奶油会流向稀奶油巴氏杀菌机（图2-5）。二加工工艺*二加工工艺*直接标准化的特点为：快速、稳定、精确、与分离机联合运作、单位时间处理量大。该系统由以下3条线路组成：第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压。在流量改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量。不论原料乳的流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳定。第三条线路调节稀奶油数量。实现稀奶油与脱脂乳重新定量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地调节稀奶油的混合量。为了达到工艺中要求的精确度，必须控制流量的波动、进乳含脂率的波动和预热温度的波动。二加工工艺*4.均质均质是通过均质机来完成，均质机是带有背压装置的一个高压泵。均质机上可以安装一个均质装置或安装两个串联的均质装置，因此得名一级均质和二级均质。

一般采用二级均质（二段式），即第一级均质使用较高的压力（16.7～20.6MPa），目的是破碎脂肪球；第二级均质使用低压（3.4～4.9MPa），目的是分散已破碎的小脂肪球，防止黏连。脂肪球经一级和二级均质后破裂的情况见图2-6。均质前需要进行预热，达到60～65℃，这是因为均质温度高，形成的黏化现象就少，而低温下均质产生黏化乳现象较多。二加工工艺*5.杀菌

巴氏杀菌的主要目的是杀死原料乳中病原性的微生物，确保产品食用过程中的安全性，同时使乳的营养成分破坏程度最小，保证乳的新鲜口感和营养价值高的特点。杀菌方法有低温长时杀菌法（LTLT法，62～65℃，30mim）和高温短时杀菌法（HTST法，72～75℃，15s杀菌，或经75～85℃，15～20s杀菌）。LTLT法无法实现连续化生产，而HTST法可以进行连续、大规模生产，目前广为使用。二加工工艺*HTST法杀菌

目前广泛使用的设备是板式热交换器，加热介质是蒸汽或热水。板式热交换器由许多薄的金属型板平行排列而成。型板（传热薄板）由水压机冲压成型，表面有波纹，如平行波纹、交叉波纹等。这样，增加了换热器的传热面积，也增加了液体的湍流作用，可减少堵塞。

加热介质和液体物料就在薄板两侧交替流动，因此，板式热交换器升温和降温速度都很决。加热介质和液体物料之间的温差小，适合于热敏感性产品。板式热交换器的热量是可以回收的，因此能耗小。当牛乳进入热交换器，首先用已经受热的牛乳进行预热；接着进一步用热水加热，并在保温区流动，以保证足够的加热时间；然后用进入的冷牛乳进行冷却，最后经过冷水（或制冷剂）再进一步冷却。图2-7给出了板式热交换器的结构和液体通过交换器的路径。由图2-7可见，板式热交换器是由不同区域组成，包括热回收区、加热区、保温区和冷却区，每一个区域由许多薄板组成。二加工工艺*6.冷却

杀菌后的牛乳虽然大部分微生物都已消灭，但在后续的操作中仍有被污染的可能，因此应尽快冷却至4℃，冷却速度越快越好，从而抑制残存细菌的生长繁殖，延长牛乳的保质期。另外还有一个原因是磷酸酶激活的问题。磷酸酶对热敏感，不耐热，易钝化（63℃、20min即可钝化），但其活力受抑制因子和活化因子的影响。

抑制因子在60℃、30min或72℃、15s的杀菌条件下不被破坏，所以能抑制磷酸酶恢复活力，而在82～130℃加热时抑制因子被破坏，而活化因子在82～130℃能保持下来，因而能促进已钝化的磷酸酶再恢复活性。所以巴氏杀菌乳在杀菌灌装后必须立即置4℃以下冷藏。二加工工艺*6.冷却当今广泛应用的有三种类型的热交换器：板式热交换器（见图5-7和5-8）、管式热交换器（图5-9和5-10）、刮板式热交换器（见图5-11）二加工工艺*6.冷却当今广泛应用的有三种类型的热交换器：板式热交换器（见图5-7和5-8）、管式热交换器（图5-9和5-10）、刮板式热交换器（见图5-11）二加工工艺*6.冷却当今广泛应用的有三种类型的热交换器：板式热交换器（见图5-7和5-8）、管式热交换器（图5-9和5-10）、刮板式热交换器（见图5-11）二加工工艺*6.冷却

当今广泛应用的有三种类型的热交换器：板式热交换器（见图5-7和5-8）、管式热交换器（图5-9和5-10）、刮板式热交换器（见图5-11）二加工工艺*7.灌装灌装的目的主要是为了便于销售，防止外界杂质混入成品中，防止微生物再污染，保存风味，防止吸收外界气味而产生异味，防止维生素等成分损失。目前市场上最常见的包装形式有以下几种：（1）玻璃瓶玻璃瓶是传统的巴氏杀菌包装，具有环保、能重复使用、成本较低的特点。但是不便携带、分量重、易漏奶、易破碎，只能在乳品生产企业本地区附近使用。（2）塑料瓶塑料瓶有多层共挤和单层材质两种结构的高密度聚乙烯瓶以及聚丙烯瓶，易携带、保质期长、易贮存。（3）塑桶塑桶是大容量包装，适合家庭消费。桶装奶档次较高，同时具有价格优势。巴氏杀菌保证了纯正口味，是一种有前景的包装。二加工工艺*（4）复合塑膜袋此种包装品种多，性能各异，占据了主要的中、低端乳品包装市场。百利包、芬包、万容包等均是此类产品。三层黑白膜包装袋，价格低，保质期短；五层黑白膜包装袋，价格较高，保质期达90d；K涂共挤膜包装袋，价格适中，保质期长；镀铝复合膜袋，价格较低，保质期长。（5）纸杯纸杯（新鲜杯）包装与瓶装、袋装相比，产品更卫生。特点是美观时尚，容量较小，适合一次喝完；材料易吸收，撕去盖膜，可微波加热；10℃以下可保存5d，是一种保鲜包装。（6）屋顶盒典型产品为国际纸业生产的新鲜屋，为纸塑结构。屋顶型纸盒包装有其独到的设计、材质及结构，可防止氧气、水分的进出，对外来光线有良好的阻隔性；可保持盒内牛乳的鲜度，有效保存牛乳中丰富的维生素A和维生素B。近年来，在国内冷链系统不断完善的基础上，屋顶型保鲜包装系统在我国市场的销售量有了很大幅度的提升。屋顶盒保质期7d～10d，需冷藏，可微波炉直接加热，卫生及环保性好，货架展示效果好，便于开启和倒取。二加工工艺*8.冷藏

巴氏杀菌产品的特点决定其在贮存和销售过程中必须保持冷链的连续性，尤其是从乳品厂到商店的运输过程及产品在商店的贮存过程是冷链两个最薄弱环节。在2～6℃条件贮存时，巴氏杀菌乳的保质期可在1周左右。二加工工艺*（三）CIP自动清洗

CIP清洗是指在不拆卸、不挪动机械装置的情况下，利用高浓度的清洗剂溶液，将与食品（牛奶等）能接触到的设备表面进行清洗的清洗方式。CIP清洗是乳品生产厂保证产品质量的重要一环。众所周知，在乳制品生产过程中，乳及其制品会不可避免地残留在设备表面及管壁上，由于乳及其制品是非常好的微生物营养物质，若不及时清洗，必然会导致微生物大量繁殖，形成生产中的污染源。如果使用被污染的设备进行生产必将给对产品质量带来严重后果，比如细菌数大量增加，残留腐败物进入产品中，直接影响产品质量，造成细菌超标，保质期缩短，风味残缺，感官指标下降等严重的质量问题。

目前解决清洗问题的最佳方案就是使用CIP清洗系统为了提高CIP的清洗效率，企业一般采用CIP自动清洗系统，自动CIP(cleaninginplace)就地清洗系统是用来对乳品、饮料加工生产线和灌装设备进行自动清洗的专用设备，可提供酸洗，碱洗以及热洗三个程序，并且可自动设置酸液，碱液浓度以及热水的温度。二加工工艺*（三）CIP自动清洗

CIP清洗是指在不拆卸、不挪动机械装置的情况下，利用高浓度的清洗剂溶液，将与食品（牛奶等）能接触到的设备表面进行清洗的清洗方式。CIP清洗是乳品生产厂保证产品质量的重要一环。众所周知，在乳制品生产过程中，乳及其制品会不可避免地残留在设备表面及管壁上，由于乳及其制品是非常好的微生物营养物质，若不及时清洗，必然会导致微生物大量繁殖，形成生产中的污染源。如果使用被污染的设备进行生产必将给对产品质量带来严重后果，比如细菌数大量增加，残留腐败物进入产品中，直接影响产品质量，造成细菌超标，保质期缩短，风味残缺，感官指标下降等严重的质量问题。

目前解决清洗问题的最佳方案就是使用CIP清洗系统为了提高CIP的清洗效率，企业一般采用CIP自动清洗系统，自动CIP(cleaninginplace)就地清洗系统是用来对乳品、饮料加工生产线和灌装设备进行自动清洗的专用设备，可提供酸洗，碱洗以及热洗三个程序，并且可自动设置酸液，碱液浓度以及热水的温度。二加工工艺*1.CIP清洗的作用机理利用大流量泵，泵以冷热水及酸碱液进行强烈循环，或由特殊的喷淋冲刷装置使洗液高速均匀喷淋或冲刷被清洗物的表面，使之达到物理、化学和微生物学的清洗。常用的洗涤剂有酸、碱洗涤剂和灭菌洗涤剂。酸、碱洗涤剂的优点有：能将微生物全部杀死；去除有机物效果较好。缺点有：对皮肤有较强的刺激性；水洗性差。灭菌剂的优点有：杀菌效果迅速，对所有微生物有效；稀释后一般无毒；不受水硬度影响；在设备表面形成薄膜；浓度易测定；易计量；可去除恶臭。缺点有：有特殊味道；需要一定的储存条件；不同浓度杀菌效果区别大；气温低时易冻结；用法不当会产生副作用；混入污物杀菌效果明显下降；洒落时易沾污环境并留有痕迹。酸碱洗涤剂中的酸是指1％～2％硝酸溶液，碱指1％～3％氢氧化钠在65℃～80℃使用。灭菌剂为经常使用的氯系杀菌剂，如次亚氯酸钠等。二加工工艺*1.CIP清洗的作用机理热能在一定流量下，温度越高，黏度系数越小，雷诺数（Re）越大。温度的上升通常可以改变污物的物理状态，加速化学反应速度，同时增大污物的溶解度，便于清洗时杂质溶液脱落，从而提高清洗效果、缩短清洗时间。运动能的大小是由Re来衡量的。Re的一般标准为：从壁面流下的薄液，槽类Re＞200，管类Re＞3000，而Re＞30000效果最好。水的溶解作用，水为极性化合物，对油脂性污物几乎无溶解作用，对碳水化合物、蛋白质、低级脂肪酸有一定的溶解作用，对电解质及有机或无机盐的溶解作用较强。机械作用由运动而产生的作用，如搅拌、喷射清洗液产生的压力和摩擦力等。二加工工艺*2.清洗效果的影响因素

采用CIP自动清洗要去除牛奶生产线中的污垢，并达到杀菌消毒的目的。要注意控制好如下几个操作条件：（1）保持好清洗液在管道中的湍流状态在定置清洗过程中，清洗液就是利用流体在紊乱流动状态（湍流）下形成的对管壁的冲刷力来清除污垢的。在管道中，流体的状态分为层流和湍流两种，当流体处于湍流状态时，它除了有沿着管道轴向的主运动之外，还有沿着径向的副运动。影响流体流动状态的因素有流体的流速、流体的管径、流体的流动黏度系数等。二加工工艺*（2）洗液温度的影响清洗液的温度会对清洗效果有重大的影响，因为提高温度会对清洗系统产生下列影响：改变污物的物理状态，使其在装置表面上的附着力降低而易被清除、加快清洗剂与污物之间的化学反应速度、降低清洗液的黏度，使雷诺数升高，使清洗效果改善、使污垢中的可溶性成分在清洗液中的溶解度加大等。二加工工艺研究表明牛奶残留物形成的污垢不仅在32～85℃的温度范围内，清洗温度每提高10℃，清洗速度可提高1.6倍；而且在这一温度范围内最适合对牛奶污垢的清洗。因为在较高温度下清洗液具有杀菌作用，所以有时在80℃左右的较高温度下清洗，不加灭菌药剂也可以达到杀菌消毒的效果。但是因为在85℃以上时，牛奶中的蛋白质形成的污垢就会因受热发生变性而牢固附着在装置表面，而当温度低于32℃时牛奶中脂肪在装置表面形成的附着物，不可能融化而溶解去除，因此在这两种情况下清洗效果都会受到影响，一般不宜采用。*（3）清洗时间的影响CIP自动清洗的去污作用是依靠流体流动产生的物理作用力与清洗剂的化学作用力共同作用的结果。在开始清洗后的一段时间内，清洗效果是与时间同步增长的，即随着时间延长清洗效果明显改善。但经过较长一段时间后就会达到平衡状态，即使再延长清洗时间，清洗效果也不会有很大的改变。二加工工艺（4）清洗剂的影响清洗剂种类目前食品行业应用的清洗剂种类很多，主要有酸碱类等，其中氢氧化钠和硝酸应用最为广泛。碱类洗涤剂对含蛋白质较高的污物有很好的去除作用，但对食品橡胶垫圈等有一定腐蚀作用。酸类洗涤剂对碱性清洗剂不能去除的顽垢有较好效果，但对金属有一定的腐蚀性，应添加一些抗腐蚀剂或用清水冲洗干净。清洗剂还有表面活性剂、螯合剂等，但只在特殊需要时才使用，如清洗用水硬度较高时可使用螯合剂去除金属离子。*3.CIP清洗程序及要求（1）原料：①NaOH(≥99%)、HNO3(65～68%)AR。②测定用精密试纸(pH6.4～8.0)。（2）清洗程序：①预冲洗：用清水预清洗3min，直到排出的水由乳白色转为白色。用温水冲洗10min。②碱洗：碱液浓度3%，循环10min，温度80℃～90℃。直至将残存热碱液冲洗干净，测pH6.8～7.2，方可生产。③水洗:用清水冲洗5min～7min，直至将残存热碱液冲洗干净，测PH6.8～7.2，方可生产。④酸洗：用70～75℃，1%～1.5%HNO3溶液循环清洗15min～20min；循环10min，酸液浓度1.5%，温度80℃。⑤水洗：用清水冲洗5min～7min，直至将残存酸液冲洗干净，至中性澄清为止，测pH(pH=6.8～7.2)，方可生产。通常在乳品生产开始之前进行管道及设备消毒，用90%～95%的热水循环，当回水温度低于85%之后，再循环10～15min。二加工工艺*4.CIP清洗效果评定标准作为食品行业理想的CIP，清洗效果必须达到以下标准：（1）感官①气味：清新、无异杂味，对于特殊的处理过程或特殊阶段容许有轻微的气味但不影响到最终产品的安全和自身品质。②视觉：清洗表面光亮，无积水，无膜，无污垢或其他。同时，经过CIP处理后，设备的生产处理能力明显改变。（2）卫生指标微生物指标达到相关要求；不能造成产品其他卫生指标的提高。经济性在同时能满足清洗的条件下，成本是衡量清洗效果的重要因素。CIP操作必须相对安全、方便等。随着食品生产机械化和自动化程度的不断提高，CIP系统得到广泛的研究与应用，同时科学的进步和市场的不断规范，它在食品生产中的普及率会不断加大。二加工工艺任务三Task乳粉生产加工工艺及设备61*一生产工艺1工艺流程采用喷雾干燥法生产全脂乳粉，其工艺流程如下：原料乳验收→预处理→预热、均质→杀菌→真空浓缩→喷雾干燥→出粉→晾粉、筛粉→包装→装箱→检验→成品*一生产工艺2工艺要求（1）原料乳的验收及预处理

加工乳粉所需的原料，必须符合国家标准中规定的各项要求。鲜乳经过严格的感官、理化及微生物检验合格后，才能够进入加工程序。鲜乳经过验收后应及时进行过滤、净化、冷却和贮存等预处理。（2）标准化

通过净乳机的离心作用可以把乳中难以过滤去除的细小污物及芽孢分离，同时还能对乳中的脂肪进行标准化。一般将全脂乳粉中脂肪含量控制在25～30％，将全脂加糖乳粉中脂肪含量控制在20％以上。（3）预热、均质

生产全脂乳粉、全脂加糖乳粉及脱脂乳粉时，一般不必经过均质操作，但若乳粉的配料中加入了植物油或其它不易混匀的物料时，就需进行均质。均质时的压力一般控制在14～21MPa，温度控制在60℃为宜。均质后脂肪球变小，从而可以有效地防止脂肪上浮，并易于消化吸收。*一生产工艺2工艺要求（4）加糖在生产全脂加糖乳粉时，需要向乳中加糖，加糖的方法有：①净乳之前加糖；②将杀菌过滤的糖浆加入浓缩乳中；③包装前加蔗糖细粉于乳粉中；④预处理前加一部分糖，包装前再加一部分。选择何种加糖方式，取决于产品配方和设备条件。当产品中含糖在20％以下时，最好是在15％左右，采用①或②法为宜。当糖含量在20％以上时，应采用③或④法为宜。因为蔗糖具有热熔性，在喷雾干燥时流动性较差，容易黏壁和形成团块。带有二次干燥的设备，采用加干糖法为宜。溶解加糖法所制成的乳粉冲调性好于加干糖的乳粉，但是密度小，体积较大。无论何种加糖方法，均应做到不影响乳粉的微生物指标和杂质度指标。*一生产工艺2工艺要求（5）杀菌乳粉中不允许存在病原菌。一般的腐败性细菌是引起产品变质的重要因素。乳中含有解酯酶和过氧化物酶，对产品贮藏性不利，必须在杀菌过程中将其钝化。因此，乳粉生产中杀菌的主要目的是杀灭各种病原菌，杀死乳中并破坏各种酶的活力，如杀灭金黄色葡萄球菌大部分的腐败菌及其它微生物破坏蛋白酶、酯酶、过氧化物酶等。原料乳的杀菌方法，可以采用低温杀菌法、高温短时间杀菌法或超高温瞬时杀菌法等。选择杀菌条件与设备和干燥方法有关。喷雾干燥制造全脂乳粉，一般采用高温短时间杀菌法，其设备与浓缩设备相连。若使用列管式杀菌器，通常采用的杀菌条件为80～85℃、5～10min。板式杀菌设备，选用80～85℃、15s。若采用超高温瞬时杀菌装置则为130～135℃、2～4s。而国外生产上用较多的是85～115℃、2～3min。*一生产工艺2工艺要求（5）杀菌杀菌方法对全脂乳粉的品质特别是溶解度和贮藏性有很大影响。提高杀菌温度和延长时间直接影响溶解度等指标。因此必须根据制品的品质特性，选择合适的杀菌方法。

超高温瞬时杀菌不仅几乎能将原料乳中微生物全部杀死，而且，乳蛋白质可以达到软凝块化，营养成分破坏程度小，近年来为人们所重视。研究证明，在蛋白质的自然状况下，SH基团被包裹在里面，而当加热到75℃以上时，蛋白质的构造发生变化，这些基团被激活，热处理温度达到90℃时，会导致乳清蛋白中β-乳球蛋白极大的变化，产生大量的疏基，它对脂肪表现出一定的抗氧化特性；提高乳粉的贮藏性能。但须指出，高温长时间的杀菌加热会严重影响乳粉的溶解度。*一生产工艺2工艺要求（6）真空浓缩制造全脂乳粉采用真空浓缩具有重大的经济价值和特殊技术质量要求：

①原料乳在干燥前先经过真空浓缩，除去70％～80％的水分，可以节约加热蒸汽和动力消耗，相应地提高了干燥设备的生产能力，降低成本。②真空浓缩对乳粉颗粒的物理性状有显著的影响。经浓缩后的浓缩乳喷雾干燥成乳粉后，其粒子较粗大，具有良好的分散性、冲调性，能够迅速复水溶解。③真空浓缩可以改善乳粉的贮藏性。由于真空浓缩排除了溶解在乳中的空气和氧气，使乳粉颗粒中的气泡大大减少。当颗粒内存在氧气时容易与全脂乳粉中的脂肪起化学反应，给制品带来不良的影响，降低贮藏性能。浓缩乳的浓度愈高，制成的乳粉气体含量愈低，愈有利于贮藏。④经过浓缩后喷雾干燥的乳粉，其颗粒致密、坚实、密度较大，对包装有利。*一生产工艺2工艺要求（6）真空浓缩原料乳浓缩的程度将直接影响到乳粉的质量，一般浓缩至原体积1/4左右，即乳固体含量45%左右，浓缩后的乳温一般在47～50℃，其密度应在1.089～1.100左右。浓度的控制一般以取样测定浓缩乳的密度或黏度来确定，也可以在浓缩设备上安装折光仪进行连续测定。

所使用的浓缩设备有单效循环式升膜蒸发器、单效降膜式蒸发器、双效降膜式蒸发器和板式蒸发器等。我国乳粉加工厂目前使用双效和三效者居多。使用双效降膜式蒸发器，控