第三章 鲜乳的加工处理

第三章鲜乳的加工处理第一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第三章

鲜乳的加工处理第二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第一节原料乳的收纳和贮藏第三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳1.原料乳的验收标准

我国的生鲜牛乳质量标准（部颁GB6914–86）包括理化指标、感官指标及细菌指标。第四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳1.原料乳的验收标准

①理化指标

理化指标只有合格指标，不再分级。脂肪（%）≥3.10，蛋白质（%）≥2.95，密度（20℃/4℃）≥1.0280,酸度（以乳酸表示）（%）≤0.162，杂质度（×10–6ppm）≤4，汞（×10–6ppm）≤0.01，六六六、滴滴涕（×10–6ppm）≤0.1。第五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳1.原料乳的验收标准

②感官指标不分级。正常牛乳为乳白色或微带黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有红色、绿色或其他异色。不能有苦、咸、涩的滋味和饲料、青贮、霉等其他异常气味。第六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳1.原料乳的验收标准

③细菌指标分为四个级别。细菌指标有平皿细菌总数计算法、美蓝还原褪色法，每个均可采用，分别按各自指标进行评级；两者只允许用一个，不能重复。第八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四分级平皿法分级（万/mL）美蓝退色法分级1≤50≥4h2≤100≥2.5h3≤200≥1.5h4≤400≥40min表3-1原料乳的细菌指标第九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳此外，许多乳品收购单位还规定下述情况之一不得收购:①产犊前15d内的末乳和产后7d内的初乳；②牛乳颜色有变化，呈红色、绿色或显著黄色者；③牛乳中有肉眼可见杂质者；④牛乳中有凝块或絮状沉淀者；⑤牛乳中有畜舍味、苦味、霉味、臭味、涩味、煮沸味及其他异味者；⑥用抗菌素或其他对牛乳有影响的药物治疗期间，母牛所产的乳和停药后3d内的乳；⑦添加有防腐剂、抗菌素和其他有碍食品卫生的乳；⑧酸度超过20ºT，个别特殊者，可使用不高于22ºT的鲜乳。第十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳2原料乳的检验现场验收——主要进行味觉、外观，测温度、比重，做酒精试验（判断酸度），方法要求快速；入厂验收——主要检测脂肪率、滴定酸度、乳干物质、杂质度和细菌数（一般用美蓝试验或刃天青试验）等。第十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳2原料乳的检验①感官检验②酒精检验

③美蓝试验与刃天青试验④测定乳温和密度⑤滴定酸度

⑥细菌总数、体细胞数、抗生物质检验⑦乳成分的测定

主要项目有：色泽、组织状态、滋气味等。即对鲜乳进行嗅觉、味觉、外观、尘埃、杂质等的鉴定。测乳密度是为了判断乳的成分含量，测乳温主要是辅助校正乳密度第十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四②酒精检验

酒精试验概念与方法：以68%、70%或72%容量浓度的中性酒精与原料乳等量混合，摇匀，无凝块出现为标准（-），出现凝块的为不合格乳（+）。酒精检验目的：观察鲜乳的抗热性，和酸度返回酒精浓度（%）不出现絮状物的酸度6820゜T以下7019゜T以下7218゜T以下可检种类：

鲜乳的酸度，初乳、末乳、冻结乳、乳房炎乳及盐类平衡不良乳（或称低酸度酒精阳性乳）等。第十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四③美蓝试验与刃天青试验美蓝试验：乳中的还原酶越多使美蓝褪色越快，细菌污染越严重，则产生还原酶的数量越多。即以美蓝褪色速度间接地推断出鲜奶中的细菌数。刃天青试返回验与美蓝试验的原理相同返回第十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四⑥细菌总数、体细胞数、抗生物质检验细菌检查：体细胞数检验：抗生物质检验：

方法有美蓝还原试验，细菌总数测定（平皿法），直接镜检。

常用的方法有直接镜检法(同细菌检验)或加利福尼亚细胞数测定(GMT)。GMT法：是根据细胞表面活性剂的表面张力，细胞在遇到表面活性剂时，会收缩凝固。

抗生物质检验：

①TTC试验

②纸片法

返回第十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四⑦乳成分的测定

微波干燥法测定总干物质(TMS检验)

通过2450MHz的微波干燥牛奶，并自动称量、记录乳总干物质的质量，速度快，测定准确，便于指导生产。

红外线牛奶全成分测定

通过红外线分光光度计，自动测出牛乳中的脂肪、蛋白质、乳糖3种成分

返回第十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳

3原料乳的以质论价目前各地收乳站对原料乳质量的检测，层次不一，大体上分四种情况：(1)检测含杂、比重、酸碱度，以确定等级，使用企业为数不少；(2)以“脂”论价，除检测比重和酸碱度外，使用乳脂测定仪检测牛乳的含脂率，按含脂率高低划分等级计价，正大量推广；(3)除脂肪率外，并检测非乳脂固体(蛋白质、乳糖等)的含量，计算出总干物质含量，定出标准乳价，分别加权计算，列出数据变动计价表，作为分级计价的依据；已经在一部分大城市郊区试行；4)除对上述理化指标进行检查检测外，并进行细菌总数、体细胞数等生物指标及药物残留的检验，分级计价，严重超标者拒收。第十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳4原料乳的过滤与净化①乳的过滤过滤方法：有常压(自然)过滤、吸滤(减压过滤)和加压过滤等

在牧场中要求纱布的一个过滤面不超过50kg乳。使用后的纱布，应立即用温水清洗，并用0.5%的碱水洗涤，然后再用清洁的水冲洗，最后煮沸10～20min杀菌，并存放在清洁干燥处备用。第十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳除用纱布过滤外，也可以用过滤器进行过滤图3–1管式过滤器1.贮乳槽2.过滤器3.冷却器4.滤过棉5.金属网板6.带孔夹板第十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳4原料乳的过滤与净化②乳的净化

概念：乳的净化是指利用机械的离心力，将肉眼不可见的杂质去除的一种方法。净化原理为：乳在分离钵内受到强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。净化后的乳最好直接加工，如要短期贮藏时，必须及时进行冷却，以保持乳的新鲜度。第二十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四带有分配孔和拼焊物的碟片组第二十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的收纳乳净化时的要求

①原料乳的温度

②进料量

③事先过滤

乳温在脂肪溶点左右为好，即30℃－32℃。如果在低温情况下(4℃－10℃)净化，则会因乳脂肪的黏度增大而影响流动性和尘埃的分离。根据离心净乳机的工作原理，乳进入机内的量越少，在分离钵内的乳层则越薄，净化效果则越好。一般进料量比额定数减少10－15%。原料乳在进入分离机之前要先进行较好的过滤，去除大的杂质。第二十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏1冷却的意义刚挤下的乳，温度约在36℃左右，是微生物发育最适宜的温度，及时冷却，以抑制乳中微生物的繁殖，保持乳的新鲜度。第二十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四表3–7乳温与抗菌特性作用时间的关系乳温（℃）抗菌特性作用时间（h）乳温（℃）抗菌特性作用时间（h）372以内536以内303以内1048以内256以内-10240以内1024以内-25720以内第二十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏乳中含有能抑制微生物繁殖的抗菌物质—乳抑菌素(Lactenin)，使乳本身具有抗菌特性，但乳温越低、污染程度越小，这种抗菌特性延续的时间越。由表3–7可以看出，新挤出的乳，迅速冷却到低温，可以使抗菌特性保持相当长的时间。另外，抗菌特性与细菌污染程度的关系，如表3–8所示。

第二十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四表3–8抗菌特性与细菌污染程度的关系乳温（℃）抗菌特性的作用时间（h）乳温（℃）抗菌特性的作用时间（h）挤乳时严格遵守卫生制度的挤乳时未严格遵守卫生制度的挤乳时严格遵守卫生制度的挤乳时未遵守卫生制度的373.02.01612.77.6305.02.31330.019.0第二十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏2.冷却的要求

刚挤出的乳马上降至10℃以下，就可以抑制微生物的繁殖；若降至2℃－3℃时，几乎不繁殖；不马上加工的原料乳应降至５℃下贮藏。第二十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏3.冷却方法①水池冷却法②冷排冷却法③浸没式冷却法④片式预冷法第二十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四①水池冷却法简易的方法:将装乳的奶桶放在水池中用冰水或冷水进行冷却。加速冷却:需经常进行搅拌，并按照水温进行排水和换水。水池冷却的缺点是：冷却缓慢和消耗水量较多。返回第二十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四②冷排冷却法

原料乳冷却排管受乳槽乳温5-8℃特点：构造简单，价格低廉，冷却效率也比较高，适于小规模加工厂及乳牛场使用。返回第三十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四③浸没式冷却法

浸没式冷却器中带有离心式搅拌器，可以调节搅拌速度，并带有自动控制开关，可以定时自动进行搅拌，故可使牛乳均匀冷却，并防止稀奶油上浮。在使用浸没式冷却器以前，最好能先用片式预冷器使牛乳温度降低，然后再由浸没式冷却器来进一步冷却返回第三十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四③浸没式冷却法

返回图3-4浸没式冷却器A.奶桶外冷却B.奶桶内冷却C.奶罐内冷却第三十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四④片式预冷法

片式预冷器占地面积小，降温效果有时不理想。如果直接采用地下水做冷源（4°C-8°C的水），则可使鲜乳降至6°C-10°C，效果极为理想。以一般15°C自来水做冷源时，则要配合使用浸没式冷却器进一步降温。返回第三十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏4乳的贮存

①乳的贮存性与冷却温度的关系温度越低贮存时间越长。将乳冷却到18℃时，已有相当的作用。冷却到13℃，可保存12h以上。最佳贮藏温度为4.4℃。第三十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四表3-9乳时间与冷却温度的关系贮乳时间（h）6～1212～1818～2424～36应降至温度10℃～8℃8℃～6℃6℃～5℃5℃～4℃第三十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、原料乳的冷却与贮藏4乳的贮存②贮乳罐的要求及使用鲜乳储量为日处理量或为日处理量的2/3

。罐体设计要求：不锈钢材质，隔热尤为重要。有绝缘层（保温层）或冷却夹层，恒温性能良好，一般乳经过24h贮存后，乳温上升不得超过2～3℃。罐中配有搅拌器、液位指示计、湿度指示器、各种开口、不锈钢爬梯、视镜和灯孔、手孔或入孔。第三十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

图3-6带探孔、指示器等的奶仓1－搅拌器2－探孔3－温度指示4－低液位电极5－气动液位指示器6－高液位电极室外储奶仓第三十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第二节

原料乳的预处理第三十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化1．目的：

2．概念：

3．原则：

为了使产品符合标准，乳制品中脂肪与无脂干物质含量要求保持一定比例。一般是指调整原料乳中脂肪和无脂干物质之间以及其它成分间的比例关系，使加工出的乳产品符合产品标准。一般把该过程称为标准化。

①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；②当原料乳中脂肪含量过高时，可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油，要按产品标准加入和调整乳中的其它成分。第三十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化4．标准化的原理若设：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(%)。则：F2SNF2R2第四十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第四十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化5.标准化的步骤1）液态乳、乳粉标准化——皮尔逊法计算

原理

设原料中的含脂率为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，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。即：F·X＋q·Y=F1（X+Y）则X（F–F1）=Y（F1–q）稀奶油或脱脂乳加入量：第四十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化5.标准化的步骤标准化计算

今有含脂率为3.5%，总干物质含量为12%的原料乳5000kg，欲生产含脂率为28%的全脂乳粉，试计算进行标准化时，需加入多少公斤含脂率为35%的稀奶油或含脂率为0.1%的脱脂乳。同学们现在自己解此题！第四十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化5.标准化的步骤2）物料恒算法

适于炼乳、乳粉的标准化

即

R1=R2

第四十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第一步：确定加什么。先计算出原料中的R和成品中的R2值，进行比较，如果R<R2

则应添加稀奶油（乳中脂肪含量不够标准）；如果R>R2

则应添加脱脂乳（乳中脂肪含量超过标准）。一、原料乳的标准化第四十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

例题：今有原料乳1000kg，其中含脂肪3.3%，无脂干物质9%，要制成含脂率为8.95%、无脂干物质为23.5%的炼乳，问标准化时应加什么？加多少kg?(有稀奶油含脂率为25%，无脂干物质为6.7%)。一、原料乳的标准化第四十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

R===0.37R2===0.38∵R<R2

说明料乳中脂肪不足，应加稀奶油。一、原料乳的标准化F

SNF3.3

9F2

SNF28.95

23.5

第二步以成品比值为标准，列出平衡方程。设例题中原料乳量为X；应加的稀奶油量为Y。XF+YFR2=XSNF+YSNF

SNFR2—FY=x

F—SNF

R2将例题中数字代入后得：

9×

0.38

–3.3Y=

×1000

=5.34kg

25–6.7

×0.38稀奶油5.34kg加于这1000kg原料乳中即可使成品炼乳达到标准。第四十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化5.标准化的步骤3）加糖量的计算

在乳品中需要加糖的乳制品主要有炼乳、乳粉。加糖量的计算，也是根据物料衡算原理，即：

即得：Q=E•F第四十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的标准化5.标准化的步骤3）加糖量的计算例：含有原料乳、干物含量11.5%，制成甜炼乳要求含糖量19.8%，水分按25%计算，求加蔗糖的百分率。解：

Q=E•F=0.25;E=11.5%Q=11.5%×0.25=2.88%；每100kg加蔗糖2.88kg。第四十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、均质1.均质的概念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。第五十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四在均质中，牛乳被强制通过一个窄缝，

在此脂肪球破裂第五十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第五十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四2.均质的意义及优点经均质，脂肪球直径可控制在1µm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，可防止脂肪球上浮，不易形成稀奶油层脂肪。

均质乳特点：脂肪球数目的增加，增加折射和反射的机会，使得均质乳的颜色更白；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；防止了由于铜的催化作用而产生的臭味；因为铜与磷脂间的接触将减少，从而降低了脂肪的氧化作用。均质的其它一些优点：经均质后的牛乳脂肪球直径减小，易消化吸收；使乳蛋白质凝块软化，促进消化和吸收；在酶制干酪生产中，可使乳凝固加快，乳产品风味更加一致。第五十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、均质均质的不足对阳光、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；不能使乳有效的分理出稀奶油工序安排：原料乳在经过验收、净化、冷却、标准化等预处理之后，必须进行均质处理。杀菌乳、稀奶油、炼乳、冰激凌配料、发酵乳饮料等都需要安排均质。第五十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、均质4.均质的工艺要求

★

均质前需要进行预热，达到60～65℃；

★一般采用二段式，即第一段均质使用较高的压力（16.7～20.6MPa），目的是破碎脂肪球。第二段均质使用低压（3.4～4.9MPa），目的是分散已破碎的小脂肪球，防止粘连。第五十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、均质5.影响均质的因素①含脂率

②均质温度

③均质压力

当含脂率大于12%时，易发生粘化，所以稀奶油的均质要特别注意，可采用“加温”并“部分均质法”，即均质50%，再与未均质的混合。均质温度高，均质形成的粘化现象就少，一般在60～70℃为佳。均质压力低，达不到均质效果；压力过高，又会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，杀菌时往往会产生絮凝沉淀。第五十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、均质6.均质效果检测①显微镜检验②均质指数法

③尼罗（NIZO）法

④激光测定法

一般巴氏杀菌乳的尼罗值在50%～80%范围内。均质指数=上层Ｆ－下层Ｆ／上层Ｆ×100%

第五十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、真空脱气气体对牛乳加工的破坏作用主要有：①影响牛乳计量的准确度。②使巴氏杀菌机中结垢增加。③影响分离和分离效率。④影响牛乳标准化的准确度。⑤影响奶油的产量。⑥促使脂肪球聚合。⑦促使游离脂肪吸附于奶油包装的内层。⑧促使发酵乳中的乳清析出。第五十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、真空脱气脱气工序安排：第一次，在乳槽车上，以避免泵送牛乳时影响流量计的准确度。第二次，是在乳品厂收乳间流量计之前。但是上述两种方法对乳中细小的分散气泡是不起作用的。因此应进一步脱气。第三次使用真空脱气罐，以除去细小的分散气泡和溶解氧。

第五十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四图3-11真空脱气罐第六十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、真空脱气脱气的工艺要求：一般原料乳预处理工艺安排：60℃条件下

图3-12带有真空脱气罐的工艺流程图第六十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第三节

原料乳的加热杀菌第六十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、原料乳的热处理热处理的目的（1）保证安全（2）延长保质期（3）使产品获得特有的性状

第六十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法1．预热杀菌（Thermalization）

概念：是一种比巴氏温度更低的热处理，通常为57～68℃，15s。

特点：

A预热杀菌可以减少原料乳的细菌总数，尤其是嗜冷菌。B在乳中引起的变化较小第六十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法2．低温巴氏杀菌（LowPasteurization）概念：这种杀菌是采用63℃，30min或72℃，15～20s加热而完成。特点：A可钝化乳中的碱性磷酸酶，可杀死乳中所有的病原菌、酵母和霉菌及大部分的细菌。

B

乳的风味有些改变，几乎没有乳清蛋白变性、抑菌特性不受损害

第六十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法2．低温巴氏杀菌（LowPasteurization）分类

①其中62～65℃，30min叫低温杀菌（LTLT），也称保温杀菌乳。②72～75℃，l5s杀菌或采用75～85℃，15～20s杀菌通常称为高温短时间（HTST）杀菌法。第六十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法3.高温巴氏杀菌（HightPasterurization）概念：采用70～75℃，20min或85℃，5～20s加热。特点：A大部分的酶都被钝化，可以破坏乳过氧化物酶的活性。B使除芽孢外所有细菌生长体都被杀死

第六十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法4.超巴氏杀菌

概念：这是目前生产延长货架期奶的一种杀菌方法。温度为125～138℃，时间为2～4s，并冷却到7℃以下。第六十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、常用杀菌和灭菌的方法5.灭菌（Sterilization）概念：

115～120℃，20～30min加压灭菌（在瓶中灭菌），或采用135～150℃，0.5～4s，后一种热处理条件被称为UHT（超高温瞬时灭菌）。

特点：

A这种热处理能杀死所有微生物包括芽孢，热处理条件不同产生的效果是不一样的。BUHT处理则对乳没有破坏。第六十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、加热强度对原料乳中微生物的影响1．微生物的耐热性

牛乳在加热杀菌过程中要注意：

短时加热牛奶有时会增加菌落数。因为加热器中的对流作用，以聚集状态存在的微生物会被分散成单细胞，因此菌落数增加。第七十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、加热强度对原料乳中微生物的影响2．影响微生物耐热性的因素及加热强度对乳的影响

杀死细菌的芽孢、酵母菌和霉菌的温度要比杀死细菌营养细胞要高得多。有些嗜热菌需在80℃以上长时间才能被杀死。

酵母菌和霉菌的细胞及其芽孢耐热性要差得多，酵母的营养细胞在55℃，10～12min被杀死，但彻底杀死其营养细胞和芽孢需用巴氏杀菌（71.7℃，15s）；霉菌的芽孢抗干热能力很强，必须经120℃，20～30min才能杀死；巴氏杀菌（71.7℃，15s）往往足以杀死牛乳中的霉菌及其芽孢。第七十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四酶的灭活

1、脂酶使乳中脂肪分解而带来酸败的气味。2、乳中蛋白酶专一作用于-和S2-酪蛋白，将会产生苦味，并且使脱脂乳最后变得透明。3、乳中的细菌蛋白酶主要作用于-酪蛋白，结果可能使乳产生苦味、形成凝胶、产生乳清。4、热处理虽然可以灭活乳中的酶，但多数细菌的酶因为有很强的抗热性，而不能用一般的热处理方法被充分地灭活。第七十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介1、离心杀菌（除菌）离心杀菌对芽孢特别有效，因为芽孢具有相对较高的自身密度，一般可高达1.2～1.3g/L，通常细菌密度远低于芽孢，一般细菌细胞是难以去除的。

离心除菌可以改善高细菌含量原料乳的保存性不能完全替代HTST，而芽孢是不能完全被HTST钝化的，所以通常将离心杀菌与其它杀菌方式组合使用。第七十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介2、高浓度二氧化碳杀菌

Ma等人（2003年）在原料乳中加入1500mg/kg的二氧化碳，在4℃下贮存21d，能够大大地延缓微生物的生长。

二氧化碳抑菌效果随浓度的增加而增加，采用低水平的CO2，可以抑制牛乳中原有细菌繁殖至少3～4d，存在于消毒后牛乳中的耐热脂酶和蛋白酶活力被降到最低，故采用高微生物质量牛乳，应用二氧化碳处理，浓度为30mmol／L，对生产商和加工商而言，均会获利

第七十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介3、超声波杀菌高强度超声波（10～1000w／cm2）产生的压力和剪切力，可以破坏微生物细胞。它与其它方法如加热、氯化作用和极限pH联合使用时效果非常有效。与加热处理联合作用称为“热超声作用”（Thermoultrasomification）工艺，据悉可在44℃灭菌。随着该工艺的完善，可作为UHT乳或乳制品杀菌的方法之一。特点：钝化乳中细菌；钝化乳中酶的活力；①超声波处理后牛乳黏度下降②超声波能加速干酪凝块硬化，增强最终硬度。

第七十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介4、高压杀菌

一般而言，细菌、霉菌、酵母的营养体在300～400MPa压力下可被杀死；病毒在稍低的压力下即可失活；寄生虫的杀灭和其它生物体相近，只要低压处理即可杀死；而芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。

可将超高压杀菌分为低压长时（LPLT）、高压短时（HPST）和超高压瞬时杀菌（UHP）

第七十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介4、高压杀菌高压对乳成分的影响①高压对乳蛋白质的影响②高压对乳中酶的影响③高压对乳脂肪的影响

导致蛋白质构象结构的变化，增加了亲水基团的暴露，进而改变体系的功能特性，起泡性、乳化性、凝胶性、与水结合性都有改变。高压处理不仅影响酶本身，同时也对酶促反应产生明显影响

可加速、强化或启动脂肪结晶第七十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷杀菌技术的应用简介5、微滤杀菌（除菌）

是在乳品工业上应用的一种膜分离技术，而微滤基本上是用于减少脱脂乳、乳清和盐溶液中的细菌，也用于准备生产乳清蛋白浓缩物的乳清的脱脂以及蛋白分馏方面。第七十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

第四节

乳的浓缩

第七十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、乳浓缩的概念与意义概念：使乳中水分蒸发，以提高乳固体含量使其达到所要求的浓度的一种乳品加工方法。方法：常压加热、负压加热、冷冻、离心、反渗透、超滤等浓缩，反渗透已应用于乳清浓缩，其它新方法尚未应用炼乳、奶粉浓缩。浓缩的意义

①提高牛乳中干物质的含量②浓缩为下一步的喷雾干燥打基础，节省热耗③可产生结晶④增加其稠度⑤降低水的活性第八十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）1.

真空浓缩的优点

①加速蒸发效能

②沸点降低

③避免了外界污染2、真空浓缩的条件

①不断地供给热量

②不断迅速地排除二次蒸汽③真空浓缩工艺参数控制第八十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）

3、蒸发器的选用

从溶液中汽化水需消耗很多能量，这种能量是以蒸汽的形式提供的，为了减少蒸汽消耗量，蒸发设备通常被设计成多效的。

⑴盘管式

⑵循环升膜式浓缩罐

⑶降膜式浓缩罐

第八十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四单效蒸发器

单效蒸发器上部

第八十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第八十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第八十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）

多效蒸发蒸发过程

多效蒸发器是将两台蒸发器串联起来，其中第一效蒸发器的真空度高于第二效（这样做可降低二次蒸汽的温度）。从第一效蒸发器出来的蒸汽以后可用作第二效的加热介质，第二效的真空度高，蒸发温度低。这样，大约用1.2kg的一次蒸汽，可以从牛乳中蒸发掉2kg的水。

串联三台或者四台蒸发器可以节约蒸汽，但设备造价高，操作更为复杂。此外，要求提高第一效的温度，并且随着效数的增加，在整个系统中奶料的总量要增加，这对处理热敏感的物料是不利的。第八十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）

多效蒸发蒸发过程

如图3-16是带机械式蒸汽压缩机的三效蒸发器，机械或蒸汽压缩系统是将蒸发器里的所有蒸汽抽出，经压缩后再返回到蒸发器中。压力的增加是通过机械能驱动压缩机来完成的，无热能提供给蒸发器（除了一效巴氏杀菌的蒸汽），无多余的蒸汽被冷凝。第八十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

图3-16带机械式蒸汽压缩的三效蒸发器1－压缩机2－真空泵3－机械式蒸汽压缩泵4－第一效5－第二效6－第三效7－蒸汽分离器8－产品加热器9－板式冷却器第八十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第八十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第九十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）

4.真空浓缩操作要点及工艺

①先清洗罐内（热水70℃左右）再蒸汽消毒之后。关闭各阀门。②将水箱内放满冷水③启动水泵抽真空④当真空度抽到真空表不再继续上升时，可开启进料阀，进行吸料。⑤正常运行15—20分钟，料液可达到所需之浓度，然后开启离心出料泵，半分钟后打开出料塞进行出料，符合要求的浓度，料可连续出料，同时，调节进料量。⑥浓缩结束时，可在贮存缸内充入少量清洁的沸水，注意待吸入少量沸水后，立即关闭进料阀。⑦工作完毕后，将设备清洗干净，清洗时可能料液的性质采用洗涤剂，加热循环清洗。⑧浓缩工艺控制点：第九十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）5.浓缩终点的确定

测定方法：比重粘度折射率波美比重计：

范围30-40°Be之间，每1刻度为0.1°Be

比重计（乳稠计）：范围1.25-1.35之间，每1刻度为0.001折射率——折射仪，测干物质达73%左右，达到终点。——常用方法是用比重计炼乳生产中浓缩终点：48℃时，波美度31.71-32.51°Be或乳比重1.28-1.29第九十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四二、蒸发（真空浓缩）6.影响浓缩的因素①热交换的影响②牛乳浓度、黏度对浓缩的影响③加糖方法

1）加热器总面积。2）加热蒸汽与物料间的温差。3）物料翻动速度。加糖过早会增加乳的粘稠度，不利浓缩，接近终点时加糖浆为宜。第九十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、超滤和反渗透用于乳的浓缩、乳蛋白浓缩

用反渗透法可去除60%以上的水分，而用超滤法则可得到高达80%蛋白质质量分数的脱脂浓缩乳。第九十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、冷冻浓缩

冷冻浓缩是将水溶液中的一部分以冰的形式析出，并将其从液相中分离出去而使溶液浓缩的方法。第九十五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四第五节乳的干燥技术第九十六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四一、喷雾干燥法可分为离心式、压力式、二流体式二、滚筒干燥分为槽供料式和喷雾供料式此法最早应用于乳粉连续生产的设备，装有可以转动的圆筒作为热交换器，筒内接入传热介质、外表面与待干燥的液态乳接触。

第九十七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四三、冷冻干燥法特点：因加工温度低，牛乳中的营养成分能最大限度地保留（避免了加热对产品色泽、风味的影响且溶解度高。但此设备造价高、动力消耗大、生产成本高。不适当前的大规模生产。第九十八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

四、喷雾干燥原理及特点

在高压或离心力的作用下，浓缩乳通过雾化器向干燥室内喷成雾状，形成无数细滴（10-200µm），增大受热表面积可加速蒸发。雾滴一经与同时鼓入的热空气接触，水分便在瞬间蒸发除去。经15-30s的干燥时间便得到干燥的奶粉。1、原理第九十九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、喷雾干燥原理及特点2、优点⑴干燥过程快而迅速⑵干燥过程温度低，乳粉质量好，热空气虽然温度高⑶通过调节工艺参数，可控制成品质量⑷干燥的产品呈粉粒状无需再粉碎加工⑸卫生质量好，不易污染，产品纯净(6)无须再用热交换设备.操作方便机械化.自动化程度高,适合大规模生产.⑺干燥室内呈负压状态,避免了粉尘飞扬,减少浪费.第一百页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四四、喷雾干燥原理及特点3、缺点

⑴设备（干燥箱）塔，占地面积大，投资大。⑵电耗、热耗大，一般在排风的温度上，控制到10-13%，严格控制排风温度，故需耗用较多的热空气量。⑶粉尘粘避，回收装置较复杂繁琐第一百零一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四

浓缩乳

高压泵（压力喷雾）或乳泵（离心）空气过滤鼓风喷雾干燥气、粉分离排风出粉冷却筛粉贮粉五.喷雾干燥工艺

1、——流程图

第一百零二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺

1）浓乳的浓度要达到要求：干物质达

40-45%2）压力喷雾高压泵压力控制在

90-200kg/平方。

3）喷嘴孔径Φ=1-2.5mm4）废气相对湿度:控制在10-13%2、工艺要点与条件5）进热风温度要控制在130℃-170℃，排风温度在80-85℃（以产品水分为调节对象），干燥温度70-90℃。6）排风量大于进风量以造成干燥室内呈负压15-25mmHg减少粉尘飞扬.第一百零三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺3、操作要点⑴开车前的准备工作⑵开车⑶运行中的操作⑷停止顺序运行中的操作：工艺条件确定后，操作中必须严格执行a————进排风要稳定b——-—浓奶浓度与温度要稳定c——---雾化状态稳定d——---严格执行卫生制度，避免污染e———-防止断料或突然故障（如断水、电、汽）。停高压泵（或乳泵）关闭主蒸汽阀，开三通阀排余气拆卸喷枪或离心盘停车（排风机）开振荡器敲粉壁粉开门进入室内扫粉出粉、装粉第一百零四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺①雾化种类与特点雾化通常采用压力式和离心式两种（1）压力式喷雾4、乳的雾化第一百零五页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四图3-17压力喷雾干燥室中的喷嘴A：逆流喷嘴B：顺流喷嘴第一百零六页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺（2）离心式雾化

原理

当浓乳在泵的作用下进入高速旋转的转盘（转速在10000rpm）中时，由于离心力的作用而以高速被甩向四周，从而达雾化的目的。

离心式雾化的优点

a生产过程灵活，生产能力可在很大范围内变化b转盘不易堵塞c高粘度下仍可实现转盘雾化d形成相对小的液滴离心式雾化的缺点

在雾中形成许多液胞，此外液滴被甩出悬浮在转盘轴的周围

4、乳的雾化①雾化种类与特点第一百零七页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四图3-18离心喷物盘第一百零八页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺

②液滴大小分布

干物质含量越高、温度越低，液滴平均直径越大，因为干物质含量与温度都可影响粘度。4、乳的雾化第一百零九页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺③液泡

在液体雾化期间，一些气体被包在液滴中。不断地提高干燥温度将使空腔膨胀并扩大空腔的体积。4、乳的雾化第一百一十页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺④脂肪球的破碎

浓缩奶在雾化过程中由于机械力的作用脂肪球可被破碎，这种情况尤其在压力喷雾中存在，因为所用压力与在均质中的压力相当。4、乳的雾化第一百一十一页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺

5.喷雾干燥方法比较压力喷雾优点①通过调节喷嘴数量，改变喷嘴的尺寸，提高高压泵压力来改变生产率，结构简单、操作简便。②制品容重较大，颗粒中空气少，保藏性好。③改变喷嘴直径及沟槽尺寸，浓奶浓度，高压泵压力等，可改善颗粒大小和密度。④具有一定均质作用。⑤可用卧式和立式箱第一百一十二页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺压力喷雾缺点①浓奶浓度高于45%，雾化效果不好。②颗粒小，冲调性差③喷嘴易磨损，需硬质合金或人造宝石镶嵌（喷嘴磨损后雾化不良）④卧式烘箱出粉装置太复杂。第一百一十三页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺离心喷雾优点①通过调离心盘转速，改变喷雾量，操作简单。②不需高压泵，容易进行喷雾流量的自动控制。③可喷雾黏度大、浓度高的物料，浓度可在50%。④成品颗粒较大，冲调性好⑤出粉装置易配置，占地面积小。第一百一十四页，共一百三十页，编辑于2023年，星期四五.喷雾干燥工艺离心喷雾缺点①喷雾机构造复杂，维修麻烦，钢材要求高质。②高速旋转的传动部分要注润滑油，常漏油污染奶粉。③乳粉颗粒中空气多，容重小，保存贮藏性差。④无均质作用。⑤只可适于立式烘箱。第一百一十五页，共一