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仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学畜产品工艺学 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学第一节第一节 巴氏杀菌乳的生产巴氏杀菌乳的生产v一、概述一、概述 1、概念：、概念：巴氏杀菌乳又称市乳，市乳，它是以合格的新鲜牛乳为原料，经离心净乳、标准化、均质、巴氏杀菌、冷却和灌装，直接供给消费者饮用的商品乳。国际乳品联合会（IDF）（SDT，1983：P.99）将巴氏杀菌定义为：适合于一种制品的加工过程，目的是通过热处理尽可能地将来自于牛乳中的病原性微生物的危害降至最低，同时保证制品中化学、物理和感官的变化最小。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学2、种类：、种类：因脂肪含量不同，可分为全脂乳、高脂乳、低脂乳、脱脂乳和稀奶油；就风味而言，可分为草莓、巧克力、果汁等风味产品。3、基本指标要求：、基本指标要求：主要目的是减少微生物和可能出现在原料乳中的致病菌。不可能杀死所有的致病菌，它只可能将致病菌的数量降低到一定的、对消费者不会造成危害的水平。巴氏杀菌后，应及时冷却、包装，一定要立立即即进行磷酸酶试验，且呈阴性。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学二、巴氏杀菌乳的生产二、巴氏杀菌乳的生产（一）巴氏杀菌乳的生产工艺（一）巴氏杀菌乳的生产工艺原料乳的验收原料乳的验收 缓冲缸缓冲缸 净乳净乳 标准化标准化 均质均质 巴氏杀菌巴氏杀菌 灌装灌装 冷藏冷藏仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学图5-2 巴氏杀菌乳生产线示意图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控制盘仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学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。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学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。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v（二）巴氏杀菌乳生产工艺要点（二）巴氏杀菌乳生产工艺要点 1、原料乳要求、原料乳要求(如前所述如前所述)感官指标：感官指标：包括牛乳的滋味、气味、清洁 度、色泽、组织状态等；理化指标：理化指标：包括酸度（酒精试验和滴定酸度）、相对密度、含脂率、冰点、抗菌素残留量等，其中前三项为必检项目，后两项可定期进行检验；微生物指标：微生物指标：主要是细菌总数，其它还包括嗜冷菌数、芽孢数、耐热芽孢数及体细胞数等。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学 表表5-2 欧共体液态乳制品细菌总数的标准项目平板计数细菌总数/cfu.ml-1原料乳 100,000原料乳在乳品厂贮存 超过36h 200,000巴氏杀菌乳 30,000巴氏杀菌乳在8下培养5d后 100,000超高温和保温灭菌乳在30下培养15d后 10仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学 表表5-3 巴氏杀菌乳感官特性巴氏杀菌乳感官特性项目感官特性色泽呈均匀一致的乳白色或微黄色滋味和气味具有乳固有的滋味和气味，无异味组织状态均匀的液体，无沉淀，无凝块，无粘稠现象表5-4 巴氏杀菌乳的理化指标巴氏杀菌乳的理化指标项目全脂巴氏杀菌奶部分脱脂巴氏杀菌奶脱脂巴氏杀菌奶脂肪量/3.11.02.00.5蛋白质量/%2.92.92.9非脂乳固体量/%8.18.18.1酸度/。T18.018.018.0杂质度/(mg/kg)222仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学 表5-5 巴氏杀菌乳的卫生指标巴氏杀菌乳的卫生指标项 目全脂巴氏乳部分脱脂巴氏乳脱脂巴氏杀菌乳硝酸盐（以NaNO3计），mg/11.00.20.530,00090不得检出亚硝酸盐（以NaNO2计），mg/黄曲霉毒素M1，g/菌落总数，cfu/ml大肠菌群，MPN/100ml致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学另一个衡量原料乳质量的指标就是牛乳中体牛乳中体细胞的含量细胞的含量。1994年欧共体修订的原料乳标准中规定原料乳中体细胞含量不得高于不得高于400000个个/ml。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v2、原料乳的预处理（净乳、冷却、贮存、标准化、均质。）在前面章节已、原料乳的预处理（净乳、冷却、贮存、标准化、均质。）在前面章节已述述 复习或提问有关内容：净乳、冷却、贮存、标准化、均质v3、杀菌、杀菌 巴氏杀菌乳一般采用巴士杀菌法，方法在第三章以讲述过（如表5-7所示）：表5-7 生产巴氏杀菌乳的主要热处理分类生产巴氏杀菌乳的主要热处理分类工艺名称温度（）时 间方式初次杀菌636515s低温长时间巴氏杀菌（LTLT）62.865.630min间歇式高温短时间巴氏杀菌（HTST）72751520s连续式超巴氏杀菌12513824s仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v4、杀菌后的冷却、杀菌后的冷却 杀菌后的牛乳应尽快冷却至4，冷却速度越快越好。其原因是牛乳中的磷酸酶对热敏感，不耐热，易钝化（63/20min即可钝化）。但同时牛乳中含有不耐高温的抑制因子和活化因子，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82130加热时抑制因子被破坏；活化因子在82130加热时能存活，因而能激活已钝化的磷酸酶。所以巴氏杀菌乳在杀菌灌装后应立即置4下冷藏。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v5、灌装、灌装 冷却后要立即灌装。灌装的目的是便于保存、分送和销售。1）包装材料包装材料 包装材料应具有以下特性：能保证产品的质量和营养价值；能保证产品的卫生及清洁，对内容物无任何污染；避光、密封，有一定的抗压强度；便于运输；便于携带和开启；减少食品腐败；有一定的装饰作用。2）包装形式包装形式 巴氏杀菌乳的包装形式主要有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、塑料袋、复合塑纸袋和纸盒等。3）危害关键控制）危害关键控制 在巴氏杀菌乳的包装过程中，要注意：要注意：避免二次污染，包括包装环境、包装材料及包装设备的污染；避免灌装时产品的升温；包装设备和包装材料的要求高。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v温度、避光；避免产品强烈震荡；远离具有强烈气味的物品。6、贮存、分销 必须保持冷链的连续性，尤其是出厂转运过程和产品的货架贮存过程是冷链的两个最薄弱环节。应注意：仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v三、较长保质期奶（三、较长保质期奶（ESL奶）的生奶）的生产产 1、概念、概念 较长保质期奶，即国外“ESL”乳（Extended shelf life）。含义是延长（巴氏杀菌）产品的保质期，采用比巴氏杀菌更高的杀菌温度（即超巴氏杀菌），并且尽最大的可能避免产品在加工、包装和分销过程的再污染。保质期有710d、30d、40d，甚至更长。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v2、特点、特点 需要较高的生产卫生条件和优良的冷链分销系统。（一般冷链温度越低，产品保质期越长，但最高不得超过7。）典型的超巴氏杀菌条件为125130，24s。但无论超巴氏杀菌强度有多高，生产的卫生条件有多好，“较长保质期”奶本质上仍然是巴氏杀菌奶，与与超高温灭菌乳有根本的区别。首先，超巴氏杀菌产品并非无菌灌装；其次，超巴氏杀菌产品不能在常温下贮存和分销；第三，超巴氏杀菌产品不是商业无菌产品。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v3、生产方法：、生产方法：方法有以下两种：1）板式热交换器法）板式热交换器法 基于间接加热，这其中包含不同温度与时间的组合，温度一般为115130，如果在120左右，该产品只需经受1s或更短的快速处理。近年来APV和ELOPAK公司联合成功开发了Pure-Lac系统，该系统不仅有热处理，同时也包括生产中的每一关键步骤原材料、生产加工、包装和贮存。该工艺是一种基于蒸汽注入工艺，它精确变化时间、温度之间的关系，可控制在0.2s之内。这在达到延长保存期目的的同时，也最低程度地减少了热处理对牛乳的破坏。牛乳通过在注入室内自由降落时直接与蒸汽接触完成加热处理，避免了与“硬件”接触导致产生不良风味的可能性。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学2）浓缩和杀菌相结合的方法）浓缩和杀菌相结合的方法 把牛乳中的微生物浓缩到一小部分，这部分富集微生物的乳再受较高的热处理，杀死可形成内生孢子的微生物如蜡状芽孢杆菌，之后再在常规杀菌之前，将其与其余的乳混匀，之后一并再进行巴氏杀菌，钝化其余部分带入的微生物，该工艺包括采用重力或离心分离超滤和微滤，目前已有商业应用。利乐公司的Alfa-Laval Bactocatch设备，将离心与微滤结合，其工艺流程如图5-6。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学全脂乳全脂乳离心分离器离心分离器稀奶油稀奶油脱脂乳脱脂乳加热加热115115。C C120120。C 3sC 3s微滤微滤混合混合均质均质这种设备通过在达到同样的微生物处理效果的同时，由于只是部分乳经受较高温度处理，其余乳（主体）仍维持在巴氏杀菌的水平，这样得到的产品口感、营养都更加完美，保质期又可适当地延长。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学第二节第二节 超高温灭菌乳和瓶装灭菌乳的生产超高温灭菌乳和瓶装灭菌乳的生产v一、概述一、概述 1、灭菌乳概念、灭菌乳概念 灭菌乳即是对这一产品进行足够强度的热处理，使产品中所有的微生物和耐热酶类失去活性。灭菌乳具有优异的保存质量并可以在室温下长时间贮存。20世纪初，商业灭菌乳在欧洲广为普遍。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v2、灭菌乳生产有两种方法：、灭菌乳生产有两种方法：灌装后灭菌，称瓶装灭菌，产品称瓶装灭菌乳；超高温瞬间灭菌（Ultra High Temperature，UHT）处理。瓶装灭菌概念：瓶装灭菌概念：是将牛乳装到瓶子中，再进行灭菌处理的牛乳。产品和包装（罐）一起被加热到约116，保持20min，可环境温度下贮存。UHT（超高温瞬间灭菌）的概念（超高温瞬间灭菌）的概念：物料在连续流动的状态下，经135150不少于1s的超高温瞬时灭菌（以完全破坏其中可以生长的微生物和芽孢），然后在无菌状态下包装，包装保护产品不接触光线和空气中的氧，可在环境温度下贮存。以最大限度地减少产品在物理、化学及感官上的变化，这样生产出来的产品称为UHT产品。UHT产品应能在非冷藏条件下分销。超高温灭菌的出现，大大改善了灭菌乳的特性，不仅使产品的色泽和风味得到改善，而且提高了产品的营养价值。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v3、灭菌乳的基本要求、灭菌乳的基本要求 即加工后产品的特性应尽量与其最初即加工后产品的特性应尽量与其最初状态接近；贮存过程中产品质量应与状态接近；贮存过程中产品质量应与加工后产品的质量保持一致。加工后产品的质量保持一致。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v二、超高温灭菌的方法二、超高温灭菌的方法 超高温灭菌加工系统的各种类型如表5-8。这些加工系统所用的加热介质加热介质为蒸汽或热水。为蒸汽或热水。从经济角度考虑，蒸汽或热水是通过天然气、油或煤加热获得的，只在极少数情况下使用电加热锅炉。因电加热的热效率仅为30%，而采取其它形式加热，锅炉的热转化率为70%80%。表5-8 各种类型的超高温加热系统各种类型的超高温加热系统蒸汽或热水加热间接加热板式加热管式加热（中心管式和壳管式）刮板式加热 直接蒸汽加热直接喷射式（蒸汽喷入牛乳）直接混注式（牛乳喷入蒸汽）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v三、超高温灭菌乳的加工工艺三、超高温灭菌乳的加工工艺（一）超高温灭菌乳加工的基本工艺流程（一）超高温灭菌乳加工的基本工艺流程 原料乳原料乳 验收及预处理验收及预处理 超高温灭菌超高温灭菌 无菌平衡贮槽无菌平衡贮槽 无菌灌装无菌灌装 灭菌乳灭菌乳 下面以管式超高温方法为例介绍下面以管式超高温方法为例介绍UHT乳的典型加工工艺：乳的典型加工工艺：仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学图图5-8 管式热交换器为基础的间接管式热交换器为基础的间接UHT系统系统1平衡槽 2供料泵 3管式热交换器 3a预热段 3b中间冷却段 3c加热段 3d热回收冷却段 3e启动冷却段 4非无菌均质机 5保持管 6蒸汽喷射类 7无菌缸 8无菌灌装仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学vUHT灭菌乳的温度变化大致如下：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，可以保证产品不受外界污染；另外，热回收操作可节省大量能量。经过超高温灭菌及冷却后的灭菌乳，应立即进行无菌包装。而无菌灌装系统是生产UHT产品所不可缺少的。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v无菌包装必须符合以下要求：无菌包装必须符合以下要求：包装容器和封合方法必须适合无菌灌装，并且封合后的容器在贮存和分销期间必须能阻挡微生物透过，同时包装容器应能阻止产品发生化学变化；容器和产品接触的表面在灌装前必须经过灭菌，灭菌效果与灭菌前容器表面的污染程度有关；灌装过程中，产品不能受到来自任何设备表面或周围环境等的污染；若采用盖子封合，封合前必须及时灭菌；封合必须在无菌区域内进行，以防止微生物污染。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（二）关键操作（二）关键操作 1.设备灭菌设备灭菌无菌状态无菌状态 在投料之前，先用水代替物料进入热交换器。热水直接进入均质机、加热段、保温段、冷却段，在此过程中保持全程超高温状态，继续输送至包装机，从包装机返回，流回平衡槽。如此循环保持回水温度不低于130，时间30min左右。杀菌完毕后，放空灭菌水，进入物料，开启冷却阀，投入正常生产流程。2.生产过程生产过程保持无菌状态保持无菌状态 整个生产过程包括灌装要控制在密封的无菌状态下，乳从灭菌器输送至包装机包装机的管道上应装有无菌取样器，当一切生产条件正常时可定时取样检测乳中是否无菌。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v3.水灭菌水灭菌保证乳无菌保证乳无菌 在生产中，由控制盘控制盘严密监视灭菌温度。当温度低于设定值时，立即启动分流阀，牛乳返回进料槽，将其放空并用水顶替，重新进行设备灭菌及重新安排生产操作。这样可保证送往包装机的牛乳是经冷却的无菌牛乳。v4.中间清洗及最后清洗中间清洗及最后清洗 大规模连续生产中，一定时间后，传热面上可能产生薄层沉淀，影响传热的正常进行。这时，可在无菌条件下进行30min的中间清洗，然后继续生产，中间不用停车，生产完毕后用清洗液进行循环流动清洗。中间清洗及最后清洗操作均由控制盘内的程序板控制，按程序执行CIP操作。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学四、瓶装灭菌乳加工四、瓶装灭菌乳加工（一）瓶装灭菌乳生产工艺流程（一）瓶装灭菌乳生产工艺流程原料乳原料乳 净化净化 标准化标准化 预热预热 均质均质 瓶装瓶装 封口封口 杀菌杀菌 冷却冷却 贮存贮存一一段段灭灭菌菌二二段段灭灭菌菌连连续续灭灭菌菌图5-9 瓶装灭菌乳生产工艺流程仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v（二）对原料乳的要求（二）对原料乳的要求 1.对原料乳理化特性的要求对原料乳理化特性的要求 （1）蛋白的热稳定性蛋白的热稳定性 用于瓶装灭菌处理的牛乳必须是高质量的，特别是乳蛋白的热稳定性相当重要。可通过75%的酒精试验测定乳蛋白的热稳定性。（2）异常乳异常乳 在此主要是指乳房炎乳。其可导致牛乳细菌含量高，还产生大量的蛋白酶，其中有些是相当耐热的，可存活于灭菌乳中，影响产品的品质，使产品在贮存期内变质、形成凝块等。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v2、原料乳中微生物的种类及含量的要求、原料乳中微生物的种类及含量的要求 影响至关重要。首先从灭菌效率考虑是芽孢的含量；其次从酶解反应考虑是细菌总数，尤其是嗜冷菌含量。我国许多工厂采用细菌总数小于10万/ml，嗜冷菌小于等于1000个/ml的牛乳为原料。（1）芽孢数芽孢数 芽孢主要分为嗜中温芽孢和嗜热芽孢。生产灭菌乳的微生物指标应符合表5-9的要求。表5-9 灭菌前物料的芽孢数 单位：cfu/ml 芽孢名称目标值行动值加工极限值嗜中温芽孢1001 00010 000嗜热芽孢101001 000仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（2）细菌数）细菌数 再多的细菌经灭菌之后都会被杀死。但灭菌乳是长货架期产品，原料中如含有过高的细菌，其代谢将产生各种脂肪酶和蛋白酶，其中有些酶是相当耐热的，尤其是嗜冷菌产生的酶类。这些酶存活于灭菌乳中，并在产品的贮存期内复活，分解蛋白和脂肪而产生一系列非微生物的质量缺陷，如凝块、脂肪上浮等。表5-10（下页表格）是对灭菌乳加工的原料乳的一般要求。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学项目指标理化特性脂肪含量（%）3.10蛋白质含量（%）2.95相对密度（24/4）1.028酸度（T）（以乳酸计，%）0.144滴定酸度（T）16pH6.66.8杂质含量（mg/kg）4汞含量（mg/kg）0.01农药含量（mg/kg）0.1蛋白稳定性通过76%的中性酒精试验冰点（）-0.54-0.59抗菌素含量（g/ml）-青霉素0.004-其它不能验出体细胞数（个/ml）500000微生物特性：细菌总数（cfu/ml）100000芽孢总数（cfu/ml）100耐热芽孢数（cfu/ml）10嗜冷菌（cfu/ml）1000仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v（三）预处理技术要求（三）预处理技术要求 预处理，即净乳、冷却、贮乳、标准化、预热均质等技术要求同巴氏杀菌乳。v（四）装瓶、封口（四）装瓶、封口 瓶装灭菌乳常见的包装有玻璃瓶、塑料瓶。灌装采用自动灌装机、自动封口。常用的是玻璃瓶和塑料瓶两种包装方式：1.玻璃瓶玻璃瓶 可以多次循环使用，破损率可以控制在0.3%左右。与牛乳接触不起化学反应，无毒，光洁度高，易于清洗。缺点为重量大，运输成本高，易受日光照射产生不良气味，造成营养成分损失。回收的空瓶微生物污染严重。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学2.塑料瓶塑料瓶 塑料乳瓶多用聚乙烯或聚丙烯塑料制成。其优点为：重量低，可降低运输成本，破损率低，循环使用可达200300次，能耐碱液及次氯酸的洗涤和杀菌处理。特别是聚丙烯能耐150的高温，具有刚性，耐酸、碱盐的性能均佳。其缺点为：旧瓶表面易磨损，污染程度大，不易清洗和消毒。在较高的室温下，数小时后即产生异味，影响质量和合格率。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（五）杀菌（五）杀菌 瓶装灭菌乳的灭菌方法有三种：一段灭菌、二段灭菌和连续灭 菌。1.一段灭菌一段灭菌 牛乳先预热到约80，然后灌装到干净的、加热的瓶子中，瓶子封好盖后放入杀菌器，在110120温度下灭菌1040min。2.二段灭菌二段灭菌 牛乳在130140预热220s，此预热可在管式或板式热交换器中靠间接加热办法进行或者用蒸汽直接喷射牛乳，当牛乳冷却到80后，灌装到干净的、热处理过的瓶子中，封盖后再入灭菌器进行灭菌。后一段处理不需要象前一段那样强烈，因第二段杀菌的主要目的只是为了消除第一段杀菌后灌装重新感染的细菌。3.连续式灭菌连续式灭菌 牛乳在装瓶封口后，经连续工作的灭菌器灭菌，连续灭菌器中灭菌可采用一段灭菌，也可采用二段灭菌。奶瓶缓慢地通过杀菌器中的加热区和冷却区往前输送，这些区段的长短应与处理中各个阶段所需求的温度和停留时间相对应。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（六）冷却、贮存（六）冷却、贮存 乳经杀菌后，虽然绝大部分细菌都已被杀灭，但在以后各项操作中还有被污染的可能。为了抑制牛乳中细菌等微生物的生长、繁殖，增加保存性，需及时进行冷却。用片式杀菌器时，乳通过冷却区段时已降至4。如果保温缸或管式杀菌器，另用冷排或其它方法将乳冷却至24。冷却后的牛乳应直接分装，及时分送给消费者。如不能立即发送时，也应贮存于5以下的冷库内。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学第三节第三节 无菌包装无菌包装v一、概述一、概述 概念：概念：灭菌乳不含细菌，包装时应严加保护，使不再被细菌污染。这种包装方法叫无菌包装。无菌包装要求：无菌包装要求：重点是达到三无菌状态重点是达到三无菌状态原料无菌、包装原料无菌、包装容器无菌、生产设备无菌容器无菌、生产设备无菌仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（2）容器与产品接触的表面在灌装前必须经过灭菌，灭菌的效果是与灭菌前容器表面的污染程度有关的。（3）在灌装过程中，产品不能受到来自任何设备表面或周围环境的污染。（4）若采用盖子封合时，封合前必须立即灭菌。（5）封合必须在无菌区域内进行，以防止微生物污染。（1）包装容器和封合的方法必须适于无菌灌装，并且封合后的容器在贮存和分销期间必须能阻挡微生物透过，同时包装容器应具有阻止产品发生化学变化的特性。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学 综合以上各点，无菌包装过程可以用图综合以上各点，无菌包装过程可以用图5-10来表示。来表示。图5-10 无菌包装示意图包装容器灭菌包装容器灭菌无菌条件下灌装，封合无菌条件下灌装，封合微生物密闭型产品微生物密闭型产品产品产品仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v二、包装容器的灭菌方法二、包装容器的灭菌方法 容器的灭菌方法包括物理法和化学法，热杀菌是最常用的物理杀菌方式。（一）饱和蒸汽灭菌（一）饱和蒸汽灭菌 饱和蒸汽灭菌是一种比较可靠、安全的灭菌方法。这种灭菌方法是在压力室中进行的，容器通过适当的阀门进入和离开压力室，同时为防止空气沉积于压力室内影响传热，必须及时去除压力室内由容器带入的空气。蒸汽灭菌后形成的冷凝水会残留于容器内并稀释产品。早期的罐装和瓶装无菌包装采用的是饱和蒸汽灭菌，自80年代开始，聚丙乙烯成形瓶开始采用加压饱和蒸汽灭菌。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（二）双氧水（二）双氧水（H2O2）灭菌）灭菌 双氧水的杀菌（包括芽孢）效力已广为人知。现在人们多用双氧水与热处理相结合的灭菌方法。双氧水的灭菌效率随温度和H2O2的浓度的增高而增大。残存枯草芽孢杆菌的对数值随时间呈直线下降。H2O2灭菌的主要因素也包括时间和温度。目前 H2O2灭菌系统主要有两种：将H2O2加热到一定温度，然后对包装盒或包装材料进行灭菌。这种灭菌一般在H2O2水槽内进行。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学将H2O2均匀地涂布或喷洒于包装材料表面，然后通过电加热器或辐射或热空气加热蒸发H2O2，从而完成杀菌过程。（这种灭菌的H2O2中一般要加入表面活性剂以降低聚乙烯的表面张力，使H2O2均匀分布于包装材料表面上。）真正的灭菌过程是在H2O2加热和蒸发的过程中进行的。由于水的沸点低于H2O2的沸点，因此灭菌是在高温、高浓度的H2O2中并在很短时间内完成的。在实际生产中，H2O2的喷洒浓度一般为的喷洒浓度一般为30%35%。由经验所示：灭菌条件主要包括：H2O2的浓度、单位面积H2O2的使用量、加热强度和时间等。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（三）紫外线辐射灭菌（三）紫外线辐射灭菌 紫外线的灭菌原理是细菌细胞中的DNA直接吸收紫外线而被杀死。最适合致死微生物的紫外线的波长是250nm。（四）（四）H2O2与紫外线联合灭菌与紫外线联合灭菌 加热H2O2不仅能提高反应速度，还能促进H2O2的分解，从而提高灭菌效率。紫外线辐射可以促进H2O2的分解。经研究发现：在加热和不加热情况下结合紫外线辐射后H2O2灭菌效率比它们各自单独使用的灭菌效率之和大很多。包装容器的其他灭菌方法还有：超声波灭菌（详见第三章第四节）仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学第四节第四节 含乳饮料的加工含乳饮料的加工v概念：概念：含乳饮料是指以新鲜牛乳为原料（含乳30%以上），加入水与适量辅料如可可、咖啡、果汁和蔗糖等物质，经有效杀菌制成的具有相应风味的含乳饮料。根据国家标准，乳饮料中的蛋白质及脂肪含量均应大于1%。v种类：种类：市售含乳饮料通常分为两大类，即中性含乳饮料和酸性含乳饮料。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学一、中性含乳饮料一、中性含乳饮料 概念：概念：中性含乳饮料又称风味含乳饮料，一般以原料乳或乳粉为主要原料，然后加入水、糖、稳定剂、香精和色素等，经热处理而制得。市场上常见的风味乳饮料有草莓乳、香蕉乳、巧克力乳、咖啡乳等产品，所采用的包装形式主要有无菌包装和塑料瓶包装。（一）中性含乳饮料标准（一）中性含乳饮料标准 1、感官指标、感官指标 应具有加入物相应的色泽和香味，质地均匀。无脂肪上浮，无蛋白颗粒,允许有少量加入物沉淀，无任何不良气味和滋味。2、理化指标、理化指标 应符合表5-11的规定。3、卫生指标、卫生指标 应符合表5-12的规定。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学表5-11 含乳饮料理化指标含乳饮料理化指标 项 目 指 标脂肪（%）1.0蛋白质（%）1.0糖精（g/l）0.15铅（Pb计）（mg）按GB2759执行增稠剂按GB2760（1988年增补品种）执行表5-12 含乳饮料微生物指标含乳饮料微生物指标项目指标细菌总数（cfu/ml）10000大肠菌群（近似数）（MPN/100ml）40致病菌（系指肠道致病菌及致病性球菌）不得检出仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（二）中性含乳饮料的加工工艺（二）中性含乳饮料的加工工艺原料乳或乳粉验收或还原巴氏杀菌冷却配料稳定剂，香精，色素超高温灭菌超高温灭菌无菌灌装常温下销售包装内灭菌冷却常温下销售图5-14 中性含乳饮料工艺流程糖溶液可可浆仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（三）工艺要点（三）工艺要点 原料可采用原料乳，或是乳粉。1.原料乳原料乳 国内一般采用全脂乳粉来生产风味乳饮料。2.乳粉的还原乳粉的还原 首先将水加热到5060，然后通过乳粉还原设备进行乳粉的还原。待乳粉完全溶解后，停止罐内的搅拌器，让乳粉在5060温度下的水中保持2030min.(充分水合)仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学3.巴氏杀菌巴氏杀菌 待原料乳检验完毕或乳粉还原后，先进行巴氏杀菌，同时将乳液冷却至4。4.原料糖的处理原料糖的处理 应先将糖溶解于热水中，然后煮沸1520min,再经过滤后加入到原料乳中 5.可可粉的预处理可可粉的预处理 含有大量的芽孢，可可粉必须先溶于热水中，制成可可浆，并经8595/2030min热处理后，冷却，然后加入到牛乳中。因为当可可浆受热后，其中的芽孢菌因生长条件不利而变成芽孢；其冷却后，这些芽孢又因生长条件有利而变成营养细胞，这样在以后的灭菌工序中就很容易杀灭。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学6.加稳定剂、香精与色素加稳定剂、香精与色素 对风味乳饮料来说，若采用高质量的原料乳为原料，可不加稳定剂。但大多数情况下及在采用乳粉还原乳时，则必须使用稳定剂。稳定剂的溶解方法一般为：稳定剂的溶解方法一般为：在高速搅拌（25003000r/min）下，将稳定剂缓慢地加入冷水中溶解或将稳定剂溶于80左右的热水中；将稳定剂与其质量510倍的原料糖干混均匀，然后在正常的搅拌速度下加入到8090的热水中溶解；将稳定剂在正常的搅拌速度下加入到饱和糖溶液中（因为在正常的搅拌情况下它可均匀地分散于溶液中）。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学卡拉胶是悬浮可可粉颗粒的最佳稳定剂，这是因为一方面它能与牛乳蛋白相结合形成网状结构，另一方面它能形成水凝胶。由于不同的香精对热的敏感程度不同，因此若采用二次灭菌，所使用的香精和色素应耐121温度；若采用超高温灭菌，所 使用的香精和色素应耐137140的高温。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学7.灭菌灭菌 137/4s；121，1520min，对塑料瓶或其它包装的二次灭菌；超高温灭菌的可可/巧克力,常139142/4s；脱气后含乳饮料的温度一般为7075，此时再进行均质，通常采用两段均质工艺，压力分别为20MPa和5MPa。8.冷却冷却 为保证加入的稳定剂如卡拉胶起到应有的作用，在灭菌后应迅速将产品冷却至25以下。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（三）影响风味乳饮料质量的因素（三）影响风味乳饮料质量的因素 1.原料乳质量原料乳质量（1）原料乳的蛋白稳定性原料乳的蛋白稳定性 差将直接影响到灭菌设备的运转情况和产品的保质期，使灭菌设备容易结垢，清洗次数增多，停机频繁，从而导致设备连续运转时间缩短、耗能增加及设备利用率降低。（2）若原料中细菌总数高若原料中细菌总数高，其中的致病菌产生的毒素经灭菌后可能仍会有残留，从而影响到消费者的健康 （3）若原料中的嗜冷菌数量过高若原料中的嗜冷菌数量过高，那么在贮藏过程中，这些细菌会产生非常耐热的酶类，灭菌后它仍有少量残余，从而导致产品在贮藏过程中组织状态方面发生变化。见表5-13 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学项 目指 标脂肪（%）蛋白质（%）相对密度（24/4）酸度（以乳酸计）（%）杂质（mg/L）汞（mg/L）蛋白质稳定性酸度（T）冰点（）体细胞数（个/ml）3.102.951.0280.14440.01通过75%酒精试验16-0.54-0.59500000表5-13 风味乳饮料所需原料乳的质量标准风味乳饮料所需原料乳的质量标准2.2.香精、色素质量香精、色素质量香精、色素质量香精、色素质量根据产品热处理情况的不同，分别选用不同的焦糖色素。尤其对于超高温根据产品热处理情况的不同，分别选用不同的焦糖色素。尤其对于超高温灭菌产品来说，若选用灭菌产品来说，若选用不耐高温不耐高温不耐高温不耐高温的香精、色素，生产出来的产品风味很差，的香精、色素，生产出来的产品风味很差，而且可能影响产品应有的颜色。而且可能影响产品应有的颜色。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学二、酸性含乳饮料二、酸性含乳饮料 按加工工艺的不同，分为调配型调配型乳酸饮料和发酵型乳酸饮料和发酵型乳酸菌饮料，（一）调配型乳酸饮料标准（一）调配型乳酸饮料标准 感官指标感官指标 色泽呈均匀一致的乳白色，稍带微黄色或相应的果类色泽。口感细腻、甜度适中、酸而不涩，具有该饮料应有的滋味和气味，无异味。组织状态组织状态 呈乳浊状，均匀一致不分层，允许有少量沉淀，无气泡、无异味。理化指标理化指标 应符合表5-14的规定。卫生指标卫生指标 应符合表5-15的规定。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学项 目指 标蛋白质（%）总固体（%）总糖（以蔗糖计）（%）酸度（T）砷（以As计）（mg/kg）铅（以Pb计）（mg/kg）铜（以Cu计）（mg/kg）脲酶试验食品添加剂0.7111040900.5 1.05.0阴性按GB2760规定表5-14 酸性含乳饮料理化指标酸性含乳饮料理化指标项目指 标菌落总数（cfu/ml）100大肠菌群（MPN/100ml）3霉菌总数（cfu/ml）30酵母数（cfu/ml）50致病菌（肠道致病菌及致病性球菌）不得检出 表5-15 酸性含乳饮料微生物指标酸性含乳饮料微生物指标仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学（二）调配型乳酸饮料的概念（二）调配型乳酸饮料的概念 调配型酸性含乳饮料是指以原料乳或乳粉、糖、稳定剂、香精、色素等为原料，用乳酸、柠檬酸或果汁将牛乳的pH调整到酪蛋白的等电点（pH4.6）以下（一般为pH3.74.2）而制成的一种含乳饮料。特点：根据国家标准，这种饮料的蛋白质含量应大于1%，因此它属于含乳饮料的一种。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学调配型酸性含乳饮料产品几年前就已出现在国内市场上，而且这些年来此类饮料的发展非常迅速，每年的增长速度几乎都在20%以上。从目前来看，大多数调配型酸性含乳饮料均采用小塑料瓶包装，容量在90150ml不等。由于这类包装产品通常都含有防腐剂，故产品的保质期一般可达六个月。根据人们对健康要求，生产厂家大都在产品内强化了维生素A、维生素D和钙，并将此类产品称为AD钙奶。从1998年开始，包装于无菌包调配型含乳饮料出现于国内市场，这类产品采用高温瞬时巴氏杀菌，并采用无菌罐装形式。由于这类产品饮用方便、口感好且不含防腐剂，因此一上市即受到消费者普遍欢迎。调配型酸性含乳饮料在国外并不多见，只在一些亚洲国家如日本能发现类似的产品。在欧美国家，同类产品通常是牛乳与纯果汁的混合物，产品的档次及质量远远高于国内产品。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学v（三）调配型含乳饮料的工艺（三）调配型含乳饮料的工艺v 1、典型的调配型含乳饮料的基本工艺流程图、典型的调配型含乳饮料的基本工艺流程图5-15。原料乳或乳粉（全脂或脱脂乳粉）验收或还原巴氏杀菌冷却至20。C以下超高温灭菌及均质杀菌无菌灌装常温下销售热灌装常温下销售辅料的混合酸化配料灌装常温下销售图5-15 调配型含乳饮料工艺流程仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 畜产品加工学畜产品加工学2.加工过程中的操作要点：加工过程中的操作要点：（1）乳粉的还原）乳粉的还原 乳粉在高温下的溶解还原不易控制，很难达到理想的酸化过程。因此，在还原过程中应用大约一半的水量来溶解乳粉，在保证乳粉能良好还原的前提下水温应尽可能的低。（2）稳定剂的溶解）稳定剂的溶解（3）混合）混合 将稳定剂溶液、糖浆等加入巴氏杀菌乳中，混合均匀后，冷却至20 以下。（4）酸化）酸化 酸化是调配型酸性含乳饮料生产中最关键的步骤，成品的品质优劣往往由调酸过程的质量来决定。为得到最佳酸化效果，酸化前应将物料温度降至20以下；混料罐应配置高速搅拌器（25003000r/min），同时酸