液态奶的加工技术-毕业论文.doc
吉林工程职业学院食品工程分院毕业论文 香蕉红枣复合饮料研究 毕业论文论文题目： 液态奶的加工技术 所在学院： 食品工程分院 专业班级： 学生： 指导教师： 二0一七年 四 月2 液态奶的加工技术目 录题目I摘要I关键词 I1 前言 11. 原料乳的验收11.1原料乳的收集与运输11.2原料乳的检验与验收22. 原料乳的预处理22.1 牛乳的标准化22.2 原料乳的均质23. 杀菌或灭菌处理33.1 巴氏杀菌乳的加工技术33.2 UHT杀菌乳的加工技术34. 结论45. 参考文献56. 致谢6 液态奶的加工技术液态奶的加工技术摘要：牛乳，俗称牛奶，是最古老的天然饮料之一。牛乳顾名思义是从雌性乳牛身上所挤出来的。在不同国家，牛乳也分有不同的等级，目前最普遍的是全脂、低脂及脱脂牛乳。美国可能是牛乳等级分得最仔细的国家，一共分有5类，分别是接近无脂（skim）、半低脂（1/2 percent low fat）、低脂（1 percent low fat）、减脂（2 percent reduced fat）与全脂（whole）。关键词：牛乳 液态乳 牛乳种类Liquid milk processing technologyAbstract：Water milk, milk production, though low, but the milk contains protein, amino acid, fat, vitamins and trace elements were higher than piebold milk. According to the determination of relevant scientific research departments, water milk quality is very good, can be called is the best in the milk, its value is equal to the piebold milk two times, the most suitable for children's growth and aging of zinc, iron, calcium content is particularly high, it is rich in amino acids, vitamins, nutritional food for old and youngKeywords：Milk Liquid milk Types of milkI1 前言 牛乳作为中国人日常饮食的一部分，其质量安全状况备受人们瞩目，那么本文将从液态乳的加工技术入手详细的阐述关于饮用乳的加工工艺，为世人揭开其神秘面纱。人们所饮用的鲜奶主要取自于奶牛、水牛和羊,还有马。根据传统的生产方法，鲜奶挤出后，从牧场运输到加工厂，中间经过几个环节：即由奶生产户的小罐倒人收购姑的大罐（桶），然后运送到奶加工厂的不锈钢的冷藏罐里，在一小时左右将奶冷却到10以下。这种分散的收集方式很容易发生质量问题。如果有一罐变质的奶倒人大罐中，就会影响整大罐奶的质量。因此，加强质量检查并及时对大小罐、桶进行充分的清洗和消毒是非常重要的。鲜奶的变质多数由于细菌的增殖所引起。也可能由于蛋白质的分解或脂肪的氧化而发生变质。生奶之中本来就含有大盆细菌。据统计，奶牛体中的奶液，每毫包含500个以上的细菌，当每毫升奶的细菌数增到107个时，奶液就显出明显的腐败变质。因此，控制鲜奶的质量关键在于及时冷却、灭菌，加强容器的消毒并防止受到二次污染。细菌的克星是温度和时间，是决定细菌能否被杀死的两个关键因素。我们都知道许多细菌能够导致人们生病。健康奶牛新产的奶中细菌非常少，但是细菌在自然环境中无处不在。对于细菌来说，牛奶可以算得上生长的乐园。在7摄氏度以上，很多细菌就可以“星火燎原”。现代社会的牛奶不可能现挤现吃。从挤奶到分销到消费者手中，总是需要一段时间。在这段时间中，细菌有无数的机会进入牛奶，蓬勃发展起来。虽然有一些人追逐“未经热处理的生奶”，不过细菌污染的危险实在太大。世界各国的学术界和食品管理机构，都不赞同喝这样的生奶。灭菌，成了现代牛奶产销中不可缺少的一个环节。稍微有一点生活常识，就不难理解：温度和时间，是决定细菌能否被杀死的两个关键因素。细菌不是一个物种，而是无数的物种的统称。一般而言，每一种细菌有最适合它生长的条件。在该条件下，那种细菌可以很容易地大量生长。在某些“不利条件”下，比如低温，细菌只是停止了活动，但是并没有被杀死。只要等到条件适合，它们就又活跃起来。在有的“不利条件”下，比如高温，它们就可能被杀死，而无法起死回生了。不过，细菌的生长习性各不相同，对于这种细菌是难耐的酷热，对于另一种细菌可能只是洗了个桑拿而已。在任何一个“不利”的温度下，一定时间内死亡的细菌数跟它们的总数成一个确定的比例。比如说，在63摄氏度，有100万个某种细菌。过了6分钟，还剩下10万个。在食品科学上，就把3这个6分钟称为这种细菌在63摄氏度的D值，意思是“在63摄氏度下，杀死90%的该细菌所需的时间是6分钟”。再过6分钟，剩下的10万个细菌依然不能完全死去，还会剩下10%（即1万个）。如此下去，再过6分钟，还会剩下1000个；又过6分钟，还剩100个实际上，牛奶中不止一种细菌。不过有的细菌没有什么危害，有的细菌能让人生病（被称为“致病细菌”）。理论上说，需要挑选最顽强的致病细菌来作为指标。当最不容易杀灭的那种致病细菌减少到不足以兴风作浪，其他的细菌也就不足为虑了。1. 原料乳的验收1.1原料乳的收集与运输 刚挤出的牛奶在运到加 工厂以前,需要进行涵系列 的初加工,以免造成牛奶腐 败变质,给养殖户带来不必 要的经济损失。 过滤在奶牛场中,由 了手卫生条件的限制,牛奶容 易被粪屑、饲料、垫草、牛毛 和蚊蝇等所污染,因此,挤下 的奶必须及时进行净化。最 常用的方法是用纱布过滤, 将消毒过的纱布折成3一4,.、一层,结扎在奶桶口上,将挤下的奶通过纱布倒人,即可达到过滤的目的。但是必须注意保持纱布的清洁,否则会失去过滤的作用,使纱布成为微生物污染的来源之一。一般一个纱布的过滤面不超过50千克牛奶。使用后的纱布应立即用温水清洗,并用0.5%的碱水洗涤,然后再用清水冲洗,最后煮沸1020分钟杀菌,在清洁干燥处存放备用。 冷却刚挤下的牛奶温度约在36左右,是微生物发育最适宜的温度,如果不及时冷却,奶中的微生物大量繁殖,酸度迅速增高,使牛奶凝固变质。所以,将牛奶迅速冷却,保持牛奶的新鲜度是获得优质原料奶的必要条件。使用专业的奶槽车将牛乳运至加工厂。1.2原料乳的检验与验收1. 对鲜牛乳的检测：分为收奶站或集中挤奶时的验收检测和用大型奶槽车将奶运到加工厂后的收奶验收测定。目前国际上和国内较通行的是牛奶全面质量评价体系来进行原料奶的验收检测。可采用传统的方法或现代自动化乳成分测定仪来进行原料奶化学成分的测定，此外，还应对原料奶细菌总数、体细胞数、胶体稳定性（酒精试验）、酸度、冰点、杂质度等项目进行全面的测定。最后根据所测项目结果并选择合适的项目权重来对原料乳进行综合评价，然后给予科学合理的按质计价。2. 风味试验：打开奶桶盖，随即检查牛乳的风味、颜色、滋气味、尘埃污染度等。同时测定奶温、比重。3. 酒精试验：使用72%或75%的酒精，加于同容量的牛乳中，经混合后检查乳有无凝固，即是否是酒精阳性乳。4. 脂肪含量测定：5. 掺杂物混入试验：目前工厂检查的有淀粉混入、豆浆、糖、盐、硝酸盐、抗菌素等项目。 6. 酸度判定：正常原料乳的酸度在1620°T，在此范围外的均为不合格乳，不予以收购，或降等减价收入。2. 原料乳的预处理2.1 牛乳的标准化为使产品符合规格要求，乳制品中的脂肪与非脂肪固体含量要求保持一定的比例。调整原料乳与非脂乳固体的比例关系，使其比值符合制品要求。如果原料乳中的脂肪含量不足时，应添加稀奶油或除去部分脱脂乳，当原料乳中的脂肪含量过高时，可添加脱脂乳或提取部分稀奶油。标准化工作是在贮乳罐的原料乳中进行或标准化机中连续进行。2.2 原料乳的均质 牛乳的均质化是利用均质机粉碎脂肪球，变成细小的微球使牛乳和脂肪不分离。均质机可分为高压式、离心式、超音波式等。一般多使用高压式均质机，将牛乳在60左右加热以140210/2的高压，使其通过微细间隙而使脂肪球细碎。离心式均质机除了将牛乳均质化之外，还可起到净乳的功能。超音波均质机（supersonic homogenizer）是以2025KHZ/秒的微波振动牛乳而达到均质的目的，这种方法还未应用到实际生产中。均质化时牛乳的加热程度为重要条件。牛乳均质化之后其所含解脂酶活化，易使牛乳产生脂肪分解臭，因此应尽量提高温度，尽量使解脂酶的活性降低。但是如果温度超过65，牛乳的粘度降低，因此均质的最适温度在6065，牛乳的脂肪球直径通常为0.110，如果其细碎后直径达到2以下，则脂肪上浮缓慢。良好的均质化处理的脂肪球大部分直径为1.0左右，因此可以有效防止脂肪上浮。均质化后的细碎脂肪变得容易消化，而且消化时凝乳较软，蛋白质的消化也比不经均质的乳消化得好。3 杀菌或灭菌处理 3.1 巴氏杀菌乳的加工技术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。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。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%，并送至巴氏杀菌机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。巴氏杀菌后，杀菌乳继续通过杀菌机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。3.2 UHT灭菌乳的加工技术原料乳 验收及预处理 超高温灭菌 无菌平衡贮槽 无菌灌装 灭菌乳原料乳首先经验收、标准化、巴氏杀菌等过程。UHT乳的加工工艺有时包含巴氏杀菌过程，因为巴氏杀菌可有效提高生产的灵活性，及时杀灭嗜冷菌，避免其繁殖代谢产生的酶类影响产品的保质期。巴氏杀菌后的乳（一般为4左右）由平衡槽1经离心泵2进入预热段3a，在这里牛乳被热水加热至75后进入均质机4。通常采用二级均质，第二级均质压力为5MPa，均质机合成均质效果为25MPa。均质后的牛乳进入加热段3c，在这里牛乳被加热至灭菌温度（通常为137），在保温管5中保持4s，然后进入热回收段3d，在这里牛乳被盐水冷却至灌装温度。冷却后的牛乳直接进入灌装机8或先进无菌贮存罐7后，再进入灌装机8。若牛乳的灭菌温度低于设定值，则牛乳就沿着3e返回平衡槽。加热循环热水的流程是这样的：首先热水经平衡槽、离心泵后进入预热段3a和热回收段3d，由蒸汽喷射阀6注入蒸汽，调节至灭菌所需要的加热介质温度后进入3c，热水温度通常高于产品的温度13，之后热水经3b冷却返回平衡槽UHT灭菌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64 结论巴氏灭菌奶基本上保持了灭菌前的乳白和奶味，超高温则会使奶色变暗，产生一定的“焦煳味”，掩盖奶味，甚至可能掩盖细菌的异味。巴氏灭菌的目标是把细菌数降低到十万分之一，用专业术语来说是5个“log reduction”。在某一温度下，加热时间是该温度下细菌D值的5倍。经过巴氏消毒，牛奶中的细菌并没有被全部杀灭。在灭菌之后依然需要冷藏。即使在冷藏条件下，残存的细菌也还是会缓慢生长。所谓巴氏奶的保质期，其实是这些细菌长到某个量之前的时间。国外的巴氏奶灭菌以及后续的处理保存要求严格，这一个“变质期”可以长达3周，一般把保质期定位两周。而国内目前的巴氏奶，因为种种原因，保质期一般只有几天。灭菌之后需要冷藏，保质期也只有几天，对于产销链的要求的确要高许多。在中国目前的社会条件下，基本上只能依靠当地产当地销。而异地企业，基本上也就无法涉足。在巴氏灭菌条件下，尤其是高温快速的巴氏灭菌条件下，对于牛奶的风味和维生素的影响比较小。牛奶中还有一些酶，在加热中这些酶通常会失去活性。有人认为酶失去活性导致了牛奶的营养价值降低。实际上，到目前，并没有可靠的依据表明牛奶中的这些酶对人体有“生物活性”。它们是否失活，并不改变牛奶的营养价值。另一方面，这些酶中的一些种类会分解牛奶中的脂肪或者蛋白质，导致牛奶的“变质”。通过加热使之失活，对于保持牛奶的品质是有利的。常温奶是在超高温（通常高于135摄氏度）下保持一两秒钟，简称为UHT，其灭菌目标是12个“log reduction”。也就是说，其加热时间至少是该温度下D值的12倍。经过UHT，基本上不可能还有细菌存活。在密封条件下，经过这样处理的牛奶不用冷藏，也可以保持几个月甚至更长。如果生奶中具有大量的致病细菌，它们分泌的某些毒素不能被巴氏奶破坏。因为毒素往往是蛋白质，经过UHT处理，其破坏程度会大一些。从细菌和毒素的角度来说，常温奶的安全性确实要高一点。因为不需要冷藏而且保质期长，异地产销就成为可能，使得厂家更容易实现市场扩张。显然，UHT是更“严苛”的加热条件，它对维生素的破坏也会更多。如果是要比较营养“谁高谁低”，自然是巴氏奶稍胜一筹。不过，牛奶只是饮食中维生素来源之一，人们喝牛奶主要是为了获取其中的蛋白质和钙，而蛋白质和钙不会因为UHT损失，也可以说常温奶相对于巴氏奶的营养损失并不大。至于“总菌数高的生奶不适合做巴氏奶”的原因，并不是许多人认为的“无法达到巴氏奶的灭菌要求”或者“增加巴氏灭菌成本”。实际上，总菌数从每毫升50万增加到200万，只增加了0.6个“log reduction”需求。相对于巴氏灭菌要求的5个“log reduction”，如果采用标准的HTST温度，只需要把灭菌时间从15秒增加到17秒左右就够了。如果通过提高温度，则提高不到1摄氏度就可以保持15秒的标准时间。不管哪种方式，对于灭菌成本的增加都微不足道。二者的最大差异其实在于外观和风味。巴氏灭菌奶基本上保持了灭菌前的乳白和奶味，而UHT则会使奶色变暗，相对而言不再“秀色可餐”。超高温产生一定的“焦煳味”，则会掩盖奶本来的风味。当总菌数达到每毫升200万，意味着生奶从挤奶到灭菌前的过程中卫生条件控制很差，吸收的异味和细菌产生的异味，已经大大改变了牛奶的风味。而这些异味，巴氏灭菌并不能去除。参考文献1 李秀娟.食品加工技术北京:化学工业出版社,2011. 9.2 农业知识2000年第24期.北京：山东农业知识杂志社, 2000.12.3 东方早报.北京：化学工业出版社，上海文汇新民联合报业集团2011.74 百度百科，2012，55 维基百科，2012 56 互动百科 2012 57 乳品加工技术北京：化学工业出版社， 2006.78 食品与发酵工业 井乐刚 , 赵新淮 ,9曲练达;朴范泽;侯喜林;王术德;乳铁蛋白的国内外研究进展J;黑龙江八一农垦大学学报;2005年06期10 乳品的营养保健与国际市场发展趋势 苑翠柳 2003 / 2 宫春波 2000 / 611 牛初乳中的营养成分及其保健功能陈永胜,李长彪,付兰天,刘长江,岳喜庆,田晓艳;12牛初乳热稳定性影响因素的研究J;沈阳农业大学学报;2003年04期13王志高,邢卫红,徐南平;陶瓷膜过滤牛初乳过程的污染阻力分析J;膜科学与技术;2004年01期14张丹凤,陆东林,徐臻荣,付德润;牛初乳粉生产工艺及其营养价值J;中国乳业;2002年04期15高学军,刘家福;牛乳高端产品研究开发现状与发展趋势J;中国乳品工业;2004年04期16张小平,顾瑞霞;益生菌发酵牛初乳对致病菌抑制作用的研究J;中国乳品工业;2005年03期致 谢液态乳的加工技术这篇论文终于完成。在这里我要感谢我的指导老师是她的认真教导是我学会了相关知识得以顺利完成这篇论文。7
