第六章-液体乳

1、第六章第六章 液体乳液体乳 岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系第一节第一节 液体乳的概念和种类液体乳的概念和种类l液体乳l主要是指用液态的原料乳经过不同的热处理（巴氏杀菌或灭菌），然后包装，可供消费者直接饮用。l1 岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系种类种类l根据杀菌的强度分类根据杀菌的强度分类 1低温巴氏杀菌乳低温巴氏杀菌乳2高温巴氏杀菌乳高温巴氏杀菌乳3超高温灭菌乳超高温灭菌乳 （UHT milk）4罐装高压灭菌乳（罐装高压灭菌乳（in-bottle sterilized milk）岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生

2、物技术系种类种类l根据脂肪的含量分类根据脂肪的含量分类1全脂乳（全脂乳（whole milk）3.5%4.5% 2部分脱脂乳（部分脱脂乳（partly-skimmed milk）1.0%3.5% 3脱脂乳（脱脂乳（skim milk）低于低于0.4% 岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系种类种类l根据原料成分分类根据原料成分分类纯牛乳（纯牛乳（pure milk）2调味乳（调味乳（flavored milk）3营养强化乳（营养强化乳（nutrients-fortificated milk）4含乳饮料（含乳饮料（milk drinks）岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系岭南

3、师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系第二节第二节 巴氏杀菌乳加工巴氏杀菌乳加工lhttp:/ （63，30min或72，15-20s）l是指可供消费者直接食用的、用原料乳经巴氏杀菌是指可供消费者直接食用的、用原料乳经巴氏杀菌工艺制成的液态产品。工艺制成的液态产品。l包括l全脂乳、脱脂乳、标准化乳和各种类型稀奶油。全脂乳、脱脂乳、标准化乳和各种类型稀奶油。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系一、加工工艺一、加工工艺、工艺流程工艺流程岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系l说明说明l一般净化乳、巴氏杀菌和冷却是必需工艺一般净化乳、巴氏杀菌和冷却是必需工艺;l一般要进行均质，

4、但也有一些国家不进行均一般要进行均质，但也有一些国家不进行均质，或部分均质质，或部分均质;l有些国家认为有些国家认为“乳脂线乳脂线”是优质奶的标志是优质奶的标志;l生产高质量的巴氏乳，必须使用高质量的原生产高质量的巴氏乳，必须使用高质量的原料和最小最轻的加工条件。料和最小最轻的加工条件。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系1、原料乳要求、原料乳要求l欧盟液态乳制品对原料乳的要求欧盟液态乳制品对原料乳的要求岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系原料乳要求原料乳要求l另一个评定原料乳质量的指标体细胞数（体细胞数（somatic cell count，SCC）包括白细胞及乳腺组织脱

5、离的上皮细胞包括白细胞及乳腺组织脱离的上皮细胞l体细胞数通常作为判定异常乳的一个标准一般，体细胞数一般，体细胞数2550万万 个个/mL为正常乳为正常乳岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系2、过滤或净化、过滤或净化l作用作用除去尘埃及杂质除去尘埃及杂质岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系3、预杀菌（、预杀菌（themalization）l作用作用杀死一定数量的嗜冷菌，防止其产生耐热性酶杀死一定数量的嗜冷菌，防止其产生耐热性酶;经过预杀菌（如经过预杀菌（如67.5，20s）可使一部分脂酶）可使一部分脂酶（约（约50）被灭活）被灭活;在加工中可以采用略低的巴氏杀菌温度。在加工中

6、可以采用略低的巴氏杀菌温度。l尽管预杀菌处理具有这些明显的好处，但大多尽管预杀菌处理具有这些明显的好处，但大多乳品厂仅对牛乳进行冷却处理，这主要为了节乳品厂仅对牛乳进行冷却处理，这主要为了节省成本省成本。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系4、标准化、标准化l目的目的l是保证产品中含有规定的脂肪含量；是保证产品中含有规定的脂肪含量；l要求要求l每个国家间标准变化很大；每个国家间标准变化很大；l常规乳为常规乳为3%；l低脂乳含脂率低脂乳含脂率0.5%；l脱脂脱脂0.1% 0.5%；l我国规定液体乳含脂率我国规定液体乳含脂率3%l工序工序l预标准化预标准化l后标准化后标准化l直接标准化直

7、接标准化岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系5、均质、均质l目的目的l防止牛乳贮存过程中在包装中形成稀乳油层；防止牛乳贮存过程中在包装中形成稀乳油层； l条件条件l温度：温度：65 l压力：压力：10-20MPal注意注意l稀奶油：脂肪含量应较低（稀奶油：脂肪含量应较低（12） l均质一般在巴氏杀菌之前进行均质一般在巴氏杀菌之前进行l均质后应立即进行杀菌处理。均质后应立即进行杀菌处理。l均质指数均质指数l均质效果可以通过测定均质指数来检查。把奶样在均质效果可以通过测定均质指数来检查。把奶样在46下保持下保持48h，然后测定在上层（容量的，然后测定在上层（容量的1/10）和下层（容量的

8、）和下层（容量的9/10）中的）中的含脂率。上层和下层含脂率的百分比差数，除以上层含脂率数即含脂率。上层和下层含脂率的百分比差数，除以上层含脂率数即为均质指数。例如，上层的含脂率为为均质指数。例如，上层的含脂率为3.3%，下层为，下层为3.0%，则均质，则均质指数将为：指数将为：l（3.33.0）100 / 3.3=9l均质奶的均质指数应在均质奶的均质指数应在110的范围之内。的范围之内。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系6、巴氏杀菌、巴氏杀菌l条件l低温巴氏杀菌低温巴氏杀菌l 63，30min或或72，15-20sl乳中天然抑菌物质乳中天然抑菌物质（如乳过氧化物酶，（如乳过氧化物

9、酶，免疫球蛋白）保持完免疫球蛋白）保持完好好岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系巴氏杀菌巴氏杀菌l要求要求l热处理必须保证杀死热处理必须保证杀死，使，使得产品不被破坏。得产品不被破坏。l均质后必须立即巴氏杀菌：均质破坏了脂肪球均质后必须立即巴氏杀菌：均质破坏了脂肪球膜，与未加热的脱脂乳（含有活性的脂肪酶）膜，与未加热的脱脂乳（含有活性的脂肪酶）重新混合后缺少防止脂肪酶侵袭的保护膜重新混合后缺少防止脂肪酶侵袭的保护膜岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系7、冷却、冷却l后续操作依然有被污染可能，应及时冷却。通常冷却至4l超高温乳及灭菌乳冷却至20以下即可岭南师范学院岭南师范学院

10、 生物技术系生物技术系8、灌装、冷藏、灌装、冷藏目的目的l便于便于零售，防止杂质、微生物污染，保存风味，零售，防止杂质、微生物污染，保存风味，防止吸收外界气味，防止维生素被破坏防止吸收外界气味，防止维生素被破坏 灌装容器灌装容器岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系l玻璃瓶 优点：循环利用，不与乳反应，无毒，光洁，易清洗 缺点：重量大，运输成本高，被日光照射产生不良气味，营养损失，空瓶回收污染严重l塑料瓶 优点：重量轻，运输成本低；破损率低，可循环利用 缺点：易磨损，不易清洗消毒，高温下易产生异味涂塑复合纸袋包装优点：重量轻，体积小，不透光，无需回收清洗缺点:成本高岭南师范学院岭南师范

11、学院 生物技术系生物技术系货架期货架期l国外的技术要求国外的技术要求l在良好的技术和卫生条件下，由高质量原料所在良好的技术和卫生条件下，由高质量原料所生产的巴氏杀菌乳在未打开包装状态下，生产的巴氏杀菌乳在未打开包装状态下，5-7条件贮存，保质期一般应该到条件贮存，保质期一般应该到8-10天。天。l我国规定我国规定l4 ，3天天岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系巴氏杀菌乳贮藏过程中的变化巴氏杀菌乳贮藏过程中的变化l微生物变化微生物变化l乳中细菌生长造成的如产酸、蛋白质降解和脂乳中细菌生长造成的如产酸、蛋白质降解和脂肪水解；肪水解；l酶学变化酶学变化l乳中的酶或细菌的胞外酶分解，如脂肪

12、和蛋白乳中的酶或细菌的胞外酶分解，如脂肪和蛋白质的分解；质的分解；l化学变化化学变化l引起氧化或日晒味；引起氧化或日晒味；l物理化学变化物理化学变化l如脂肪上浮、絮凝和形成凝胶如脂肪上浮、絮凝和形成凝胶岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系生产线生产线1平衡槽 2进料泵 3流量控制器 4板式换热器 5分离机 6稳压阀 7流量传感器 8密度传感器 9调节阀 10截止阀 11检查阀 12均质机 13增压泵 14保温管 15转向阀 16控制盘岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系l原料乳先通过平衡槽1，然后经泵2送至板式热交换器4，预热后，通过流量控制器3至分离机5，以生产脱脂乳和稀

13、奶油。其中稀奶油的脂肪含量可通过流量传感器7、密度传感器8和调节阀9确定和保持稳定，而且为了在保证均质效果的条件下节省投资和能源，仅使稀奶油通过一个较小的均质机。l实际上该图中稀奶油的去向有两个分支，一是通过阀10、11与均质机12相联，以确保巴氏杀菌乳的脂肪含量；二是多余的稀奶油进入稀奶油处理线。此外，进入均质机的稀奶油的脂肪含量不能高于10%，所以一方面要精确地计算均质机的工作能力，另一方面应使脱脂乳混入稀奶油进入均质机，并保证其流速稳定。l随后均质的稀奶油与多余的脱脂乳混合，使物料的脂肪含量稳定在3%，并送至板式热交换器4和保温管14进行杀菌。然后通过回流阀15和动力泵13使杀菌后的巴氏

14、杀菌乳在杀菌机内保证正压。这样就可避免由于杀菌机的渗漏，导致冷却介质或未杀菌的物料污染杀菌后的巴氏杀菌乳。当杀菌温度低于设定值时，温感器将指示回流阀15，使物料回到平衡槽。l巴氏杀菌后，杀菌乳继续通过杀菌机4热交换段与流入的未经处理的乳进行热交换，而本身被降温，然后继续冷却段，用冷水和冰水冷却，冷却后先通过缓冲罐，再进行灌装。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系概述概述l灭菌目的灭菌目的l杀死所有存在的微生物，包括细菌芽孢，从而使包装的产品杀死所有存在的微生物，包括细菌芽孢，从而使包装的产品在常温下能够长期保存，而不发生微生物引起的腐败变质在常温下能够长期保存，而不发生微生物引起的腐

15、败变质l要求要求l包括芽孢在内的微生物数量需降至每升不超过包括芽孢在内的微生物数量需降至每升不超过105；l原料乳中不能含有微生物产生的通过热处理不能够完全被灭原料乳中不能含有微生物产生的通过热处理不能够完全被灭活的酶；活的酶；l乳中本身存在的酶充分被灭活；乳中本身存在的酶充分被灭活；l贮存过程中的化学反应降至最低；贮存过程中的化学反应降至最低；l在处理和贮存过程中尽可能将乳的物理变化降至最低；在处理和贮存过程中尽可能将乳的物理变化降至最低；l保持乳的风味可以接受；保持乳的风味可以接受；l乳的营养价值损失很小。乳的营养价值损失很小。 第三节第三节 灭菌乳加工灭菌乳加工岭南师范学院岭南师范学院

16、生物技术系生物技术系一、灭菌乳及无菌包装的概念一、灭菌乳及无菌包装的概念l灭菌乳是指牛乳在密闭系统连续流动中，受灭菌乳是指牛乳在密闭系统连续流动中，受130130150150的高温及不少于的高温及不少于1 14s4s的灭菌处理的灭菌处理 ，杀灭乳中所有的微生物，然后在无菌条件下包杀灭乳中所有的微生物，然后在无菌条件下包装制得的乳制品。装制得的乳制品。l灭菌乳达到商业无菌，无需冷藏，可以在常温灭菌乳达到商业无菌，无需冷藏，可以在常温下保存。下保存。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系一、灭菌乳及无菌包装的概念一、灭菌乳及无菌包装的概念l无菌包装无菌包装(Aseptic Packge(A

17、septic Packge) )：将灭菌后的牛乳，：将灭菌后的牛乳，在无菌条件下装入事先杀过菌的容器内的一种在无菌条件下装入事先杀过菌的容器内的一种包装技术。包装技术。l产品特点：牛乳进行超高温短时杀菌，在无菌产品特点：牛乳进行超高温短时杀菌，在无菌条件下包装，可在常温下贮存。条件下包装，可在常温下贮存。l保存期：常温下一般保存期：常温下一般6 6个月。（随包装材料、个月。（随包装材料、包装方式、杀菌程度等，有不同的保存期）。包装方式、杀菌程度等，有不同的保存期）。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系二、生产工艺及质量控制二、生产工艺及质量控制生产工艺生产工艺原料乳原料乳超高温灭菌超

18、高温灭菌无菌平衡贮罐无菌平衡贮罐 无菌灌装无菌灌装 岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系1. 1. 原料乳原料乳l用于生产灭菌乳的牛乳必须新鲜，酸度正常，用于生产灭菌乳的牛乳必须新鲜，酸度正常，正常的盐类平衡及正常的乳清蛋白质含量正常的盐类平衡及正常的乳清蛋白质含量( (不不能含初乳能含初乳) )。l牛乳必须至少在牛乳必须至少在75%75%的洒精浓度中保持稳定。的洒精浓度中保持稳定。 2. 2. 灭菌条件灭菌条件l灭菌工艺要求杀灭乳中全部微生物，而且对产灭菌工艺要求杀灭乳中全部微生物，而且对产品的颜色、滋气味、组织状态及营养品质没有品的颜色、滋气味、组织状态及营养品质没有严重损害，可

19、采用不同的加热温度与时间制度。严重损害，可采用不同的加热温度与时间制度。 1) 1101) 110120120、151520min20min，一般为装瓶后在，一般为装瓶后在加压器加热灭菌；加压器加热灭菌； 2) 1302) 130150150、1 14s4s，一般为先灭菌，然后，一般为先灭菌，然后在无菌条件下包装。在无菌条件下包装。( (常用常用) )岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系3. 3. 超高温灭菌超高温灭菌 l(1) (1) 直接蒸汽加热法直接蒸汽加热法l牛乳先经预热后，由蒸汽直接喷射入牛乳中牛乳先经预热后，由蒸汽直接喷射入牛乳中, ,使乳在瞬间被加热到使乳在瞬间被加热到

20、140140，然后进入真空室，然后进入真空室由于蒸发立即冷却，最后在无菌条件下进行均由于蒸发立即冷却，最后在无菌条件下进行均质、冷却。质、冷却。l牛乳温度变化如下牛乳温度变化如下: : 原料乳原料乳(5 )(5 )预热至预热至7575蒸汽直接加热蒸汽直接加热 至至140140保温保温4s4s冷却至冷却至7676均质均质( (压力压力 151520MPa20MPa)冷却至冷却至2020无菌贮罐无菌贮罐无菌包装无菌包装岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系l乳同加热蒸汽直接接触，蒸汽被冷凝于乳中，乳同加热蒸汽直接接触，蒸汽被冷凝于乳中，使乳中干物质减少使乳中干物质减少l进入真空室进行闪蒸时

21、，乳中的水分有一部分进入真空室进行闪蒸时，乳中的水分有一部分被蒸发被蒸发l在工艺及设备设计时，控制冷凝水量与蒸发量在工艺及设备设计时，控制冷凝水量与蒸发量相等，则乳中干物质含量可以保持不变相等，则乳中干物质含量可以保持不变l牛乳的预热和冷却可采用管式或片式热交换器牛乳的预热和冷却可采用管式或片式热交换器岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系(2) (2) 间接加热法（循环系统）间接加热法（循环系统）l乳在板式或管式热交换器内被高温灭菌乳预热乳在板式或管式热交换器内被高温灭菌乳预热至至66(66(同时高温灭菌乳被冷却同时高温灭菌乳被冷却) )，然后经过均，然后经过均质机，在质机，在151

22、520 MPa20 MPa的压力下进行均质。的压力下进行均质。l牛乳经预热及均质后，进入板式或管式热交换牛乳经预热及均质后，进入板式或管式热交换器的加热段，被加压热水系统加热至器的加热段，被加压热水系统加热至137137。热水温度由喷入热水中的蒸汽量控制热水温度由喷入热水中的蒸汽量控制( (热水温热水温度为度为139)139)。然后，。然后，137137的热乳进入保温管的热乳进入保温管保温保温4s4s。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系l离开保温管后离开保温管后, , 灭菌乳进入无菌冷却段，被水灭菌乳进入无菌冷却段，被水冷却。从冷却。从137137降温至降温至76, 76, 最后进

23、入回收段，最后进入回收段，被被55的进乳冷却至的进乳冷却至2020。l牛乳温度变化如下牛乳温度变化如下: : 原料乳原料乳(5)(5)预热至预热至6666加热至加热至137137保温保温(4s)(4s)水冷却至水冷却至7676进乳冷却至进乳冷却至2020无菌贮罐无菌贮罐无菌包装无菌包装岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系间接加热法优点间接加热法优点l用间接加热法灭菌时，牛乳的预热、加热灭菌用间接加热法灭菌时，牛乳的预热、加热灭菌及冷却在同一个热交热器的不同交换段内进行，及冷却在同一个热交热器的不同交换段内进行，牛乳不与加热或冷却介质接触，可以保证产品牛乳不与加热或冷却介质接触，可以保

24、证产品。l进乳加热和出乳冷却进行换热，回收热量达进乳加热和出乳冷却进行换热，回收热量达85%85%，可大大，可大大及冷却用水。及冷却用水。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系间接加热法注意事项间接加热法注意事项l间接法与直接法一样，工艺条件必须有严密的间接法与直接法一样，工艺条件必须有严密的控制。控制。l在投入物料之前，先用水灌入物料系统进行循在投入物料之前，先用水灌入物料系统进行循环加热，达到灭菌温度，将环加热，达到灭菌温度，将30min30min，操作时由定时器自动控制。操作时由定时器自动控制。l如果灭菌进行过程中，温度达不到灭菌条件，如果灭菌进行过程中，温度达不到灭菌条件，定时

25、器回到零，待达到温度后，再重新开始计定时器回到零，待达到温度后，再重新开始计时时30min30min，可保证投料前设备的无菌状态。，可保证投料前设备的无菌状态。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系4. 4. 无菌贮罐无菌贮罐l灭菌乳在无菌条件下被连续地从管道内送往包灭菌乳在无菌条件下被连续地从管道内送往包装机。装机。l为了平衡灭菌机及包装机生产能力的差异，并为了平衡灭菌机及包装机生产能力的差异，并保证在灭菌机或包装机中间停工时不致产生相保证在灭菌机或包装机中间停工时不致产生相互影响，需要在灭菌机和包装机之间装一个互影响，需要在灭菌机和包装机之间装一个，起缓冲作用。，起缓冲作用。岭南师

26、范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系使用无菌贮罐注意事项使用无菌贮罐注意事项l无菌乳进入贮罐，不允许被细菌污染，因此，无菌乳进入贮罐，不允许被细菌污染，因此，进出贮罐的管道及阀、罐内同乳接触的任何部进出贮罐的管道及阀、罐内同乳接触的任何部位，必须一直处于无菌状态。位，必须一直处于无菌状态。必须是经过滤后的无菌空气。必须是经过滤后的无菌空气。l如果灭菌机及无菌包装机的生产能力选择恰当，如果灭菌机及无菌包装机的生产能力选择恰当，亦可不装无菌贮罐（因为灭菌机的生产能力有亦可不装无菌贮罐（因为灭菌机的生产能力有一定伸缩性，且可调节少量灭菌乳从包装机返一定伸缩性，且可调节少量灭菌乳从包装机返回灭菌机

27、）。回灭菌机）。l无菌贮罐的贮存能力一般为无菌贮罐的贮存能力一般为3 320m20m3 3。岭南师范学院岭南师范学院 生物技术系生物技术系5. 5. 无菌包装无菌包装l(1) (1) 原理原理l要达到灭菌乳在包装过程中不再污染细菌，灌要达到灭菌乳在包装过程中不再污染细菌，灌乳管路、包装材料及周围空气都必须灭菌。乳管路、包装材料及周围空气都必须灭菌。l牛乳管路同灭菌设备相连，有来路，还有回路，牛乳管路同灭菌设备相连，有来路，还有回路，在在进行灭菌时进行灭菌时。管路及。管路及灭菌设备处于密封状态。灭菌设备处于密封状态。l包装材料为平展复合纸卷，先经过过氧化氢溶包装材料为平展复合纸卷，先经过过氧化氢溶液液( (浓度为浓度为30%30%左右左右) )，达到化学灭菌的目的。