乳制品的常規(guī)加工處理

第三章

乳制品的常規(guī)加工處理第一節(jié)乳的分離一、乳分離目的、原理及方法1、乳分離的目的在乳制品生產中主要采用離心的方法對乳進行分離，其目的是：①得到稀奶油（cream），制作奶油（butter）。②去除乳中雜質和體細胞。2、乳分離的原理乳的分離主要利用乳脂肪、非脂乳固體、雜質密度的不同，用重力或離心力作用使其分離。一般牛乳脂肪的密度為0.93，脫脂乳的相對密度為1.043，牛乳在靜置時由于重力作用，脂肪球會上浮，上層主要是脂肪，中層為脫脂乳，下層為固體雜質。乳經分離后，上層為稀奶油（cream），主要成分是脂肪，可直接食用，也可用于加工奶油、冰淇淋。下層為脫脂乳（skim），可用于生產脫脂乳粉、干酪素、酸乳等。3、乳的分離方法（1）靜置法沒有分離機之前，采用將牛乳倒入深罐中，靜置于低溫的地方24-36h，使乳分離成表面含脂率15-20%的稀奶油。但分離時間長，脂肪分離不徹底，損失較大。（2）離心法采用牛乳分離機，利用離心力使乳中的脂肪與蛋白質分離。4、影響牛乳分離的因素v=Rω2(ρp-ρf)d2/18ηp①分離機轉數：轉數越高，奮力效果越好，但由于制造工藝的原因，一般4000-6000rpm。②牛乳溫度：溫度主要是對乳黏度的影響，降低黏度有利于分離，另外，溫度提高使乳的相對密度降低，脂肪與脫脂乳比較密度降低較大，因此使密度差變大，利于分離。③乳中雜質的含量：雜質含量高時，分離機內壁容易污染堵塞，使分離機有效半徑降低。④脂肪球直徑：脂肪球越大，越容易分離。⑤乳的流量：乳的流量小，乳在分離機內停留時間長，分離效果好，但生產效率低。二、離心除菌細菌特別是芽孢可以通過專門設計的離心機即除菌機，在高離心力和高溫下分離除去。在73℃左右時，處理兩次會使菌數減少三個數量級，得到芽孢數量很少的乳，但有少部分乳固體進入雜質中，為了降低費用，對排除的雜質經常采用殺菌再加入到乳中。該除菌機已被用來減少干酪原料乳中丁酸梭狀芽孢桿菌的芽孢數量，建議這種方法也用于清除UHT奶巴氏殺菌乳及飲料中的蠟樣芽孢桿菌的芽孢。第二節(jié)乳的標準化原料乳中脂肪與無脂干物質的含量隨乳牛品種、地區(qū)、季節(jié)和飼養(yǎng)管理等因素不同而有較大的差別。因此，必須調整原料乳中脂肪和無脂干物質之間的比例關系，使其符合制品的要求。一般把該過程稱為原料乳標準化。如果原料乳中脂肪含量不足時，應添加稀奶油或分離一部分脫脂乳，當原料乳中脂肪含量過高時,則可添加脫脂乳或提取一部分稀奶油。一、標準化的原理乳制品中脂肪與無脂干物質間的比值取決于標準化后乳中脂肪與無脂干物質之間的比值，而標準化后乳中的脂肪與無脂干物質之間的比值取決于原料乳中脂肪與無脂干物質之間的比例。若原料乳中脂肪與無脂干物質之間的比值不符合要求，則對其進行調整，使其比值符合要求。二、標準化方法若設：

F—原料乳中的含脂率(%)；SNF—原料乳中無脂干物質含量(%)；F1—標準化后乳中的含脂率(%)；SNF1—標準化后乳中無脂干物質含量(%)；F2—乳制品中的含脂率(%)；SNF2—乳制品中無脂干物質含量(%)。則：F1/SNF1=F2/SNF2=R在生產上通常用比較簡便的皮爾遜法進行計算,其原理是設原料中的含脂率為p%，脫脂乳或稀奶油的含脂率為q%，按比例混合后乳(標準化乳)的含脂率為r％，原料乳的數量為X，脫脂乳或稀奶油量Y時，原料乳和稀奶油(或脫脂乳)的脂肪總量等于混合乳的脂肪總量，對脂肪進行物料衡算，則形成下列關系式：pX+qY=r(X+Y)則X(p-r)=Y(r-q)，或X/Y=（r-q）/（p-r）q<r，p>r時，添加脫脂乳q>r，p<r時，添加稀奶油例題：1000kg含脂率3.5%的原料乳，需將其標準化，標準化后含脂3.2%，需添加含脂0.2%的脫脂乳還是含脂量35%的稀奶油，添加多少千克？解：p=3.5，r=3.2，p>r，需添加脫脂乳

X=1000，q=0.2%X/Y=（r-q）/（p-r）代入數據：

1000/Y=（）/（）

Y=100kg，需添加脫脂乳100kg第三節(jié)乳的均質一、均質的目的防止脂肪上浮或其它成分沉淀而造成的分層。為了做到這一點，脂肪球的大小應被大幅度地降低到1μm。均質能減少酪蛋白在酸性條件下的凝膠沉淀。提高微粒聚集物的穩(wěn)定性，通過均質脂肪球的直徑減小使表面積增大增加了脂肪球的穩(wěn)定性。此外，微粒聚沉尤其在稀奶油層中易發(fā)生，經均質過的制品中形成的微粒聚沉非常緩慢。獲得要求的流變性質：均質后酸化的乳（如酸奶）比未被均質的酸化乳的粘度要高。這是由于被酪蛋白覆蓋的脂肪球參與酪蛋白膠束的凝聚。二、均質的原理均質作用主要由均質機完成。均質機是由一個高壓泵和均質閥組成。操作原理是在一個適合的均質壓力下，料液通過窄小的均質伐閥而獲得很高的速度，這導致了劇烈的湍流，形成的小渦流中產生了較高的料液流速梯度引起壓力波動，這會打散許多顆粒，尤其是液滴。均質前原料均質后產品

均質后產品三、均質團現象稀奶油的均質通常引起粘度增加，在顯微鏡下可以看到在均質的稀奶油中有大量的脂肪球聚集物，含有大約10５個脂肪球而非單一的脂肪球，即均質團。因為均質團間隙含有液體使稀奶油中顆粒的有效體積增加，因此增加了它的粘度。均質團成因及影響因素在均質過程中當部分裸露的脂肪球與其它已經覆有酪蛋白膠束的脂肪球相碰時，這種酪蛋白膠束也能夠附著在裸露的脂肪球表面。因此兩個脂肪球由酪蛋白膠束這個“橋”連接著，從而形成均質團，該團塊會很快被隨后的湍流旋渦打散。然而，如果蛋白質太少以至于不能完全覆蓋在新形成的脂肪表面，部分裸核脂肪球恰好在均質機的閥縫之外會形成均質團，在那動力太小以致不能再次打破。均質團成因及影響因素高脂肪含量、低蛋白含量、高均質壓力及表面蛋白相對過剩，均質溫度低（酪蛋白膠束擴散慢），強烈預熱（幾乎沒有乳清蛋白吸附）等促進了均質團的形成。在實際操作中，當稀奶油含量小于9%時，均質團塊不產生；在含有高于18%脂肪的稀奶油通常產生均質團；在脂肪含量9%～18%范圍內的，產生的團塊主要與均質壓力和溫度有關。四、影響俘均質效果帽的因素1、壓力——14疏-21M腰pa壓力越蔽大，脂欲肪球直舊徑越小葛，但壓伍力過大騎，會降鉛低酪蛋掙白的熱胖穩(wěn)定性怠，對高抓溫滅菌謎不利。2、溫度——5面5-8豈0℃溫度過鬼低，均艙質效果棵不好，診因脂肪郊球聚集道形成奶定油粒。溫度過禁高，影碗響酪蛋扁白的穩(wěn)繞定性。3、均質方律式二段均芝質：均箭質機分剩兩段，思第一段14-艇21M貼Pa，第二段5MPa五、均船質后乳冒的特點顏色：由跪于脂肪球善變小，數電量增加，麻在光線照交射下折射館和反射機淡會大，使控乳的顏色倘變白。風味：田脂肪球寇變小后透，增加茫了比表烈面積，摸容易氧雜化產生秤異味。黏度：均欺質后黏度浩變大，如補混入空氣豎會使乳泡些沫增多。缺點：蛇均質后金不能有頸效分離粱脂肪；手均質后浪乳熱穩(wěn)莖定性降狼低；由碰于脂肪星球結構倚改變，確使其容顆易被脂釣肪酶氧畏化。第四節(jié)撓乳的賽熱處理一、熱處兼理的目的保證消費配者的食用指安全性延長貨仇架期：液殺菌和秒滅酶形成產刺品的特擁性：失活細菌負抑制劑如喇免疫球蛋口白和乳過然氧化氫酶墻系統(tǒng)來提丑高發(fā)酵劑致菌的生長犯；獲得酸別奶的理想器粘度；促璃進乳在酸至化過程中白乳清蛋白糟和酪蛋白門凝集；乳棒蒸發(fā)前加脈熱可提高感煉乳殺菌抽期間的凝晝固穩(wěn)定性侄。二、加熱密引起的變允化自學內護容，但星需掌握朱。三、加垂熱處理趁方法1、預熱見殺菌通常為60～69℃、15～20s。其目的義在于殺死郊細菌，尤綠其是嗜冷歷菌。加熱免處理除了絲式能殺死許楚多活菌外伐，在乳中鄭幾乎不引撥起不可逆辛變化。2、低溫長劈燕時巴氏殺券菌（LTL惠T）牛乳經62～65℃、30mi范n保溫殺鍬菌。在蹦這種溫麻度下，錘乳中的籃病原菌疏，尤其沸是耐熱著性較強炸的結核廚菌都被罰殺死。三、加聽熱處理鐘方法3、高溫短鳥時殺菌（HTS窯T）通常采乎用72～75℃、15s殺菌，冠或采用80～85℃、10～15s的加熱殺托菌。由于鳳受熱時間迷短，熱變躍性現象很瞞少，風味嗚有濃厚感輪，無蒸煮掉味。4、超高溫確滅菌(UH凍T)超高溫辜滅菌法挪是將奶德加熱到135妄℃或135室℃以上并持滿續(xù)至少1秒種。不教但可殺死殃細菌營養(yǎng)敲體，還可匪殺死芽孢五。室溫條劑件下，稿超高溫忽滅菌乳匯的微生近物特性探是穩(wěn)定偷的。但釋是，由叢酶引起雨的生物逆化學腐榴敗反應妹是可以旨進行的省，這也乳是室溫已下保存房誠會縮短秒超高溫憂滅菌乳榴貨架壽如命的原摸因。四、加熱刷方式及設手備1、熱交換供方式：以竭蒸汽或水妥為加熱介啄質，通過遷傳導、對豬流等方式內使乳溫度關升高。直接加端熱法：冶直接加就熱法是與乳先用幻玉蒸汽直嬸接加熱晚，然后蟻進行急伶劇冷卻震。此法見包括噴浴射法(蒸汽噴入崗制品中)和注入法(制品注竊入蒸汽年中)兩種方式談。間接加驕熱法：鎮(zhèn)間接加客熱法是恭指通過蹄熱交換恒器器壁狗之間的扔介質間許接加熱架的方法求，其冷瘋卻也可菌間接通烘過各種碰冷卻劑跟來實現出。四、加欺熱方式情及設備2、熱交換揉設備第五節(jié)穴乳的濃縮押、干燥和網分離一、濃豆縮所謂濃縮就是用倦加熱的鐮方法使味牛乳中拜的一部灘分水汽鍛化，并妄不斷排壯出，從贏而使牛蓮乳中的污干物質維含量提乎高的加疲工處理淋過程。乳制品茶的濃縮陳一般采息用真空汁濃縮。符主要讓宜其在低身溫下沸銜騰以避煉免由加偵熱造成說的（成劇分）損滴失。1、濃縮的級目的生產濃縮趣產品，如廊煉乳、甜溝煉乳、濃異縮酸奶。水乳、脫脂撒乳、乳清擱和其它乳跪產品可以湯蒸發(fā)除水由濃縮，以誘減少體積析并提高保很存質量。干燥乳吸制品的懼一個生抬產步驟鎖，真空罵蒸發(fā)除炸水要比謝干燥除撿水節(jié)約塵能源和兄節(jié)省冷閱卻用水亂。通過濃免縮結晶克從乳清錫中生產扔乳糖（α-乳糖水化鈔合物）。2、真空濃攀縮原理和卵條件在21～8kPa減壓條件茄下，采用易蒸汽直接任或間接法良對牛乳進侍行加熱，聲使其在低草溫條件下晝沸騰，乳取中一部分炒水分汽化廟并不斷地群排除。特點：夕速度快吸、低溫糠對乳的群影響小竟、低溫燒對設備羽污染小屬，結塊孝少易清壁洗。配有壓筒縮機的旦三效蒸嘴發(fā)器二、干燥干燥是福通過水赴分蒸發(fā)幼直到使警物質變思成固體遷狀的過夕程。干燥通?？酚脕砩a偏易于保存暮，加水后植可還原其經性質與原授始狀態(tài)相左似的食品——乳粉。乳粉的特柄點：體積頸小，便于猶運輸；水陵分含量低熟，保質期捧長；產品邪加水可還冊原。液體干損燥有許月多方法盾如筒式文干燥畏、發(fā)泡哭干燥、慕冷凍干飄燥，區(qū)但最為專常用的的是噴霧么干燥。干燥方法向比較冷凍干燥員：真空條賊件下，將零水直接升榴華而去除纏，對蛋白饅質影響小旨，產品質攔量好，但耽設備成本灣高。噴霧干燥移：將濃縮藍的乳通過講霧化器，聞使之被分露散成霧狀共的乳滴，核極大地增嗓加了蒸發(fā)捉表面積。鋼此時在干氣燥室中與決熱風接觸伏，濃乳表蜜面的水分朵在0.01播-0.0存4s內瞬間梁蒸發(fā)完陣畢，霧葵滴被干駕燥成粉寄粒落入鏡干燥室男底部。劫乳品工肉業(yè)常用究。干燥對慶產品可水能產生同的影響香味保持坑：除水分劉之外，霧固滴也失去愚其它的揮頑發(fā)性成分擦，包括香想氣成分。殺香氣保持雪隨小滴大系小和干燥口溫度增加揀而增加。高干燥暑溫度可弓導致不炮理想的儉變化：更包括乳歲清蛋白精的變性掠、粉末組不溶解級等。干燥液賄滴的大榜小和粉俘粒的大盈小對于跪制造方猜式和得褲到粉末率性質很那重要：夕微粒越塵大，不環(huán)完全干崖燥的液匠滴接觸扁機器壁類的危險守也越大地，微粒促越小，齊從干空朋氣中分哪離它們販就越困議難。三、膜軌處理在剪乳制品更加工中彈的應用采用一些鹽膜分離乳貴中的某些的物質。常用微濾呢、超濾、津反滲透等困。膜具有進濃縮和勉分離雙律重作用膝。應用：濃刷縮分離乳繭清蛋白、悔乳的濃縮婚、除鹽等逆。第六節(jié)愉加蓄工設備初的清洗刊和消毒一、清洗僚消毒的目悶的巴氏殺菌渣設備運行您一定時間畫（一般為6h，視其現設備和翻原料奶野質量而頭定）后僑，必須映進行清其洗消毒潤，旨在假沖洗物南料管內邀、單元睜設備內強殘留的服乳成分竿，清除牧設備、丙管道內圖污垢，濁以防止疲細菌孳刺生并有召利于熱炕交換；蒸同時殺牧滅設備歉、管道約內微生始物。巴氏殺菌傲設備運行鉛數幾小時殲之后，冷蘿卻段內的沸乳會滋生志細菌。在兆巴氏殺菌蕩中存活下魯來的細菌攤附著在乳仿垢里形成轟的一薄層移叫做微生巨物薄層。蘭設備持續(xù)隸使用10h后，巴氏釋殺菌乳中綱的微生物透數量會顯烤著增加。二、清洗膽劑的選擇牛乳加熱刪到60℃以上時，拒由于磷酸拾鈣和磷酸服鎂與蛋白遺質、脂肪孫等物質共眨同沉積，熱形成乳石裂，乳石不部但可滋生撇微生物，抱同時還可縮慧阻塞管道燥，使生產穗能力下降揮。因此，要擔求清洗劑宇可分解或垂溶解乳石昏這類物質士。多使用執(zhí)氫氧化租鈉、磷雷酸鹽、賽硅酸鹽斧等堿性舌洗劑和伴磷酸、稻硝酸、需鹽酸、凱硫酸等茫酸性洗殿劑。近課年來又牙在這些幣洗劑中斧添加表耕面活性灣劑或金鴿屬螯合鐘物，使休其更容率易除去絲式污物和恨改善洗詞滌性能它以及防蜂止乳垢荷沉著。三、清洗猛消毒方法設備在生揪產結束后脖或生產間哨歇（一般箏連續(xù)生產6h），一定槳要認真清秩洗和消毒坑。清洗和博消毒必須曾分開進行竄，不可同表時進行，盤因為未經蘭清洗的導盆管和設備父，消毒效怠果不好。方法：CIP清洗（赤原位清督洗或就禮地清洗思），把皇水和清鈴洗劑直糠接打入召管道，葵在生產作線上進叮行清洗炎，無須緒拆開設航備。不同產品籠的管路，燃清洗方法狹不同冷管路及尋設備：水霸洗3min點→75℃堿液10m秤in洞→90孫℃熱水沖洗3mi從n熱管路北及設備忠：熱水銜沖洗3min困→75嗽-80℃堿液15-博20m嘆in理→65增-75誰℃酸液（硝正酸）15-學20民→熱停水沖洗5mi賽n；開工前葡進行消毒墨：熱水5min造→90℃熱水8min蠶→冷卻至工虛作溫度巴氏殺成菌系統(tǒng)遠：水洗3-5妄min褲→75宏-80程℃堿液15-2剖0min灶→熱水沖袍洗3-5m侄in→6述5-70邁℃酸液15-2茄0min卷→熱水沖楚洗5mi姨nUHT管路：普熱水15mi凈n→13佛7℃堿液