超高溫(UHT)滅菌綜述

1、第十五章 超高溫（UHT ）滅菌殺菌是食品加工中極為重要的一道工序，在原始社會里，人類就不知不覺地對食品進行了殺菌處理。 在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們對食品殺菌意義的認識和應(yīng)用也得到了不斷地完善和提高。第一節(jié) 超高溫滅菌的基本原理關(guān)于超高溫（UHT ）滅菌，尚沒有十分明確的定義。習(xí)慣上，把加熱溫度為135150，加熱時間為28s,加熱后產(chǎn)品達到商業(yè)無菌要求的殺菌過程稱為UHT滅菌。UHT 滅菌的理論基礎(chǔ)涉及兩個方面。一是微生物熱致死的基本原理；二是如何最大限度保持食品的原有風(fēng)味及品質(zhì)。一、 UHT 滅菌的微生物致死理論依據(jù)按照微生物的一般熱致死原理，當微生物在高于其耐受溫度的熱環(huán)境中時，必然

2、受到致命的傷害。 加熱促使微生物死亡的原因是由于高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)的不可逆變化，隨后一些球蛋白變得不溶解，酶失去活力，從而造成新陳代謝能力的喪失，因此，細胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固變性的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性，而且這與殺菌條件的選擇密切相關(guān)。大量實驗證明，微生物的熱致死率是加熱溫度和受熱時間的函數(shù)。（）微生物的耐熱性腐敗菌是食品殺菌的對象，其耐熱性與食品的殺菌條件有直接關(guān)系。影響微生物耐熱性的因素有如下幾方面：（ 1）菌種和菌株（ 2）熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境（ 3）熱處理時介質(zhì)或食品成分，如酸度或PH 值（ 4）原始活菌數(shù)（ 5）熱處理溫度和時間，作為熱殺菌，這是主導(dǎo)的操作因素。（二）微生

3、物的致死速率與D 值在一定的環(huán)境條件和一定溫度下，微生物隨時間而死亡時的活菌殘存數(shù)是按指數(shù)遞減或按對數(shù)周期下降的。這一規(guī)律為通常大量的試驗結(jié)果所證實。若以縱坐標表示單位物料內(nèi)隨時間而殘存的活細胞或芽孢數(shù)的對數(shù)值，橫坐標表示熱處理時間，則可獲得如圖15-1 所示的微生物致死速率曲線。圖 15-1 微生物致死速率曲線如圖所示，設(shè)A 為加熱開始時活菌數(shù)所代表的點，B 為加熱后菌數(shù)下降1 個對數(shù)周期時的點，其相應(yīng)的加熱時間為3.5min,C為加熱后菌數(shù)下降2個對數(shù)周期時的點，其相應(yīng)的加熱時間為 7.0min。顯然，細菌任意時刻的致死速率可以用它殘存活菌數(shù)下降 1個對數(shù)周期所需的時間來表示，這便是圖中所

4、示D值的概念。D值是這一直線斜率絕對值的倒數(shù)，即32I 斜率 I =BC Jog.log1。21C CDDD值反映了細菌死亡的快慢。D值愈大，細菌死亡速度愈慢，即細菌的耐熱性愈強，反之則死亡速度愈快，耐熱性愈弱。由于致死速率曲線是在一定的加熱溫度下做出的，所以D值是溫度T的函數(shù)（常寫成Dr）,上述比較只能以同一加熱溫度為前提，例如以D10C來作比較。必須指出，D值不受原始菌數(shù)的影響，換言之，原始菌數(shù)不影響其個別細菌按指數(shù)死亡的規(guī)律。因此，如果將不同原始 菌數(shù)的曲線畫在同一的圖15-1上，便得到一組平行的直線族。另外，D值要隨其他各種影響微生物耐熱性的因素而異，只能在這些因素固定不變的條件下才

5、能穩(wěn)定不變。（三）微生物的熱力致死時間與Z值微生物的熱力致死時間（Thermal Death Time ）就是在熱力致死溫度保持不變條件下，完全殺 滅某菌種的細胞或芽抱所必需的最短熱處理時間。微生物熱力致死時間隨致死溫度而異，兩者的關(guān)系曲線稱為熱力致死時間曲線，如圖15-2,它表達了不同熱力致死溫度下細菌芽抱的相對耐熱性。圖15-2 熱力致死時間曲線如同對致死速率曲線的處理一樣，若以橫坐標為熱處理溫度，縱坐標為熱致死時間（TDT）的對數(shù)值，就可以在對數(shù)坐標圖上得到一條形為直線的熱力致死時間曲線。同樣，如圖15-2所示，此直線斜率絕對值的倒數(shù)Z值表明了熱致死時間縮短一個對數(shù)周期所要求的熱處理溫度

6、升高的度數(shù)。圖15-2中，設(shè)A, A'為熱致死時間相差 1個對數(shù)周期的兩個點，其相應(yīng)的熱致死時間的對數(shù)值分 別為logTDTA=log10 2, logTDTA/=log101相應(yīng)的熱力致死溫度分別為 Ta, Ta',則 斜率 =logTDTA -logTDTA log102 -log1011+Z_ Z _ Z某微生物菌種的殺菌特性曲線一一熱力致死時間曲線可由點、斜率兩個參數(shù)來確定。因此除了 由斜率決定的Z值外，尚需尋求一個標準點。這個標準點通常選用121c時的TDT值，并用符號“F”表之，單位為 min,稱為F值。有了 Z、F兩個參數(shù)，該菌種在任何殺菌溫度T下的TDT值可表為

7、TDT 1T/、log- =（121-T ）（15-1 ）必須強調(diào)指出，熱力致死時間（TDT）這個概念的提出隱去了細菌死亡按指數(shù)規(guī)律的實質(zhì)，也避開具體運用概率說明細菌死亡的方法，而是模糊地以實際試管試驗法所確定的所謂“完全滅菌”為依據(jù)。因此采用 TDT法不能清楚地說明諸如殺菌終點、原始菌數(shù)不同時出現(xiàn)的耐熱性差異及TDT試管試驗法中常見越級現(xiàn)象等實際問題。根據(jù)式（15-1 ）可知，決定細菌耐熱特性的是F 和 Z 兩個參數(shù)。對于不同菌種，一般兩者都不相同；對于同一菌種，也只能在其一數(shù)值相等的條件下，由另一條來比較它們的耐熱性。故F 值只能用于 Z 值相同時細菌耐熱性的比較。Z 值相同時，F(xiàn) 值大的

8、細菌的耐熱性比F 值小的強。同樣，F(xiàn)值相同時，Z 值大的細菌的耐熱性比Z 值小的強。為了比較，也可人為的規(guī)定Z 的標準值，一般取Z=10。（四）UHT殺菌的品質(zhì)保證大量實驗表明，采用UHT瞬時殺菌技術(shù)也可最大程度地保持食品的風(fēng)味及品質(zhì)。這主要是因為微生物對高溫的敏感程度遠遠大于食品成分的物理化學(xué)變化對高溫的敏感程度。例如，在乳品工業(yè)生產(chǎn)滅菌乳的過程中，如果牛乳在高溫下保持較長時間，則可能產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)。例如蛋白質(zhì)和乳糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，使乳的顏色變褐；蛋白質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生不良氣味；糖類焦糖化產(chǎn)生異味等。此外還可能發(fā)生某些蛋白質(zhì)變性而產(chǎn)生沉淀。這些都是生產(chǎn)滅菌乳所不允許的，應(yīng)力求避免。圖15

9、-3 表示牛乳滅菌和發(fā)生褐變時的溫- 時曲線。圖 15-3 牛乳滅菌及褐變的時間- 溫度曲線1- 變褐的最低時間- 溫度條件2- 滅菌的最低時間- 溫度曲線圖中實線為牛乳褐變的溫- 時下限，虛線為滅菌的溫- 時下限。從圖中可以看出，若選擇滅菌條件為 110-120 ,15-20min ，則兩線之間間距甚近，說明生產(chǎn)工藝條件要有十分嚴格的措施來維持，這在實際上很難辦到。而選擇UHT滅菌條件137-145 C,2-5s時，兩線之間間距較遠，說明產(chǎn)生褐變及其他缺陷的危險性較小，生產(chǎn)工藝條件較易控制。在這種殺菌條件下，產(chǎn)品的顏色、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)及營養(yǎng)沒有受到很大的損害。所以，該技術(shù)比常規(guī)殺菌方法能更好地保

10、存食品的品質(zhì)及風(fēng)味。二 、超高溫滅菌時間和溫度意義從殺死微生物的觀點來看，熱處理強度是越強越好，時間是越長越好。但是，強烈的熱處理對食品的外觀、風(fēng)味和營養(yǎng)價值會產(chǎn)生不良后果。如牛乳中蛋白質(zhì)在高溫下變性；強烈的加熱使牛乳風(fēng)味改變，首先是出現(xiàn)“蒸煮味”，然后是焦味。因此，時間和溫度組合的選擇必須考慮到微生物和產(chǎn)品質(zhì)量兩方面，以達到最佳效果。食品加工中滅菌的目的并不是使每單個包裝的產(chǎn)品都不含殘留的微生物，因為采用加熱方法來致死微生物，要達到絕對無菌的理想狀態(tài)是不可能的。實際上，滅菌加工只要保證產(chǎn)品在消費者食用前不變質(zhì)就行。一個基本的要求就是致病菌的存活和生長的可能性必須小到可以忽略的程度。肉毒梭狀芽

11、抱桿菌通常被認為是對公共健康危害最大的微生物，大多數(shù)保持滅菌就是基于它的致死率而設(shè)計的。在滅菌乳制品中，肉毒梭狀芽泡桿菌存活繁殖及生長而產(chǎn)生能危害公共健康的毒素量的概率是 很低的，實際上這種情況從未發(fā)生過。熱處理系統(tǒng)的設(shè)計可以完全排除由其他殘留致病菌所能導(dǎo)致 的對公共健康的危害性。導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)的微生物包括加工過程中殘留的耐熱微生物或滅菌后再污染的微生物，再污染的 微生物包括熱敏性和耐熱性微生物（如芽抱）。污染的芽抱一般來說比加工過程中殘留的耐熱性差。為了衡量超高溫工藝效果，現(xiàn)引入殺菌效率（ SE） 一詞。殺菌效率是以殺菌前后抱子數(shù)的對數(shù) 比來表示的：SE=LG原始抱子數(shù)/最終抱子數(shù)把已知數(shù)量的

12、枯草桿菌的抱子移植到原乳中，然后用超高溫設(shè)備處理，實驗結(jié)果如下：殺菌溫度不同、時間相同（4S）時，其殺菌效率接近，見表 15-1溫度原始抱子數(shù)/ml最終抱子數(shù)/ ml殺死效率SE140450 0000.000479135450 0000.00047.9130450 0000.00078.8125450 0000.456表15-1殺菌溫度不同、時間相同（4s）的殺菌效率超高溫滅菌處理牛乳必然使一部分微生物殘存，也就是說絕對無菌是不能保證的。在這種情況 下，人們認識到加工原料中含有能存活于滅菌過程后的微生物數(shù)目的重要性，并且微生物的殘存與 加工產(chǎn)品的量和包裝容積有關(guān)。假設(shè)我們要加工大量產(chǎn)品，如加工

13、10000L的產(chǎn)品，其中含耐熱芽抱100cfu/ ml ,若滅菌效率SE為8,則整批產(chǎn)品中的殘留芽抱數(shù)為：10000 X 1000 X 100/108=10 （個）只要產(chǎn)品是從整體形式存在，那么這種計算是成立的。然而若將產(chǎn)品分裝于 1L容器中，并進行相同的熱處理，那么每個容器中處理前含有1000X 100=105個芽抱，滅菌后，每個容器中含105/108=10-3 （ 1/1000）個芽抱。那么每個容器中含有 1/1000個芽抱的實際意義就是每1000個容器中必然含有1個芽抱。一般滅菌乳成品的商業(yè)標準為：不得超過1/1000抱子數(shù)。這一點在產(chǎn)品以整體形式才采取相同的滅菌效率加工時同樣可以加以證

14、實。例如通過超高溫加工，整批產(chǎn)品中將有10個芽抱殘存。如將產(chǎn)品在理想的無菌灌裝狀態(tài)下分裝與10000個1L容器中。這10個芽抱將被分散到10000個容器中去。理論上，一個以上的芽抱有可能進入同一個容器中，然而當殘留芽抱數(shù)與容器數(shù)相比很小時，從統(tǒng)計學(xué)上講，一個容器中含有1個以上芽抱的可能性可忽略不計。因此我們可以假設(shè)10個芽抱代表著10個含有單個芽抱的容器，或者說10000個容器中含有10個芽抱。我們假設(shè)殘存的每個芽抱在條件適宜時足以使產(chǎn)品變質(zhì)，因此每個容器內(nèi)含1/1000個芽抱就等于1000個容器中含一個芽抱，因而就會導(dǎo)致1000個產(chǎn)品中有1個變質(zhì)，或者說是有 0.1/100的產(chǎn)品變質(zhì)。這一計

15、算不論對于罐內(nèi)保持滅菌還是超高溫滅菌結(jié)合無菌灌裝都是同樣有效的。第二節(jié)超高溫滅菌在乳制品中的應(yīng)用一.UHT乳的加工原理超高溫滅菌法（UHT）是英國于1956年首創(chuàng)，在19571965年間，通過大量的基礎(chǔ)理論研究和細菌學(xué)研究后，才用于生產(chǎn)超高溫滅菌乳，關(guān)于超高溫滅菌乳在滅菌過程中對于微生物學(xué)和物理化學(xué)方面的變化及基本加工原理等，1965年英國的Burton提出了詳細的研究報告，其基本點是細菌的熱致死率隨著溫度的升高大大超過此間牛乳化學(xué)變化的速率，例如維生素的破壞，蛋白質(zhì)變性及褐變速率等。研究認為在溫度有效范圍內(nèi)，熱處理溫度每升高10C,乳中所含幼稚菌抱子的破壞速率提高1130倍,即：Qt+10/

16、Qt=1030而根據(jù)Vant .Hof規(guī)則，溫度每升高10C,反應(yīng)速率約增大24倍。即：t=Kt+10/K t=24對牛乳加熱過程中的化學(xué)變化，如褐變現(xiàn)象僅增大2.53.0倍，即r=2.53.0o意味著殺菌溫度越高，其殺菌效果越大，而引起的化學(xué)變化卻很小。從表 15-2可見，100C, 600min滅菌效果，相 當于150 C, 0.36min的滅菌效果，但褐變程度前者為100000,而后者僅為97,顯示出超高溫滅菌的優(yōu)越性。理論上講，溫度升高并無限度，但如果溫度升高，其時間須相應(yīng)縮短，實踐表明牛乳的 良好殺菌條件如圖15-4所示。表15-2殺菌溫度、時間與褐變程度的關(guān)系加熱溫度（C）加熱時間

17、相對的褐變程度殺國效果100600min100000同等效果11060min25000同等效果1206min6250同等效果13036S1560同等效果1403.6S390同等效果1500.36S97同等效果圖 15-4 牛乳滅菌過程中時間與溫度的關(guān)系從圖15-4中可以看出，150c的滅菌溫度實際上保持的時間不到1S。若按流速計算，其最小的保持時間僅0.6S。因此，溫度超過150c時，則在工藝上要求如此短暫時間內(nèi)達到準確控制是困難的。因為牛乳的流速稍微波動就會產(chǎn)生相應(yīng)影響，所以目前超高溫滅菌工藝是以150為最高點，一般采用135150的滅菌溫度。二 . 超高溫滅菌乳發(fā)展歷程超高溫滅菌方式的出現(xiàn)

18、，大大改善了滅菌乳的特性，不僅使產(chǎn)品從顏色和味道上得到了改善，而且還提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。然而超高溫系統(tǒng)的發(fā)明遠遠早于人們對超高溫加工技術(shù)優(yōu)點的認識。早在 19 世紀末，就已發(fā)明了連續(xù)流動式的超高溫(130140)滅菌機。更實用性的超高溫系統(tǒng)分別由Jonas Nielsen和Toat在1908年和1912年發(fā)明出來。據(jù)報道 Nielsen,在1921年發(fā)明了無菌灌 裝系統(tǒng)，同一年，南非生產(chǎn)的無菌灌裝牛乳在倫敦的乳品展示會上獲得了成功。UHT 加工在乳品工業(yè)中的應(yīng)用始于40 年代末。當時，有兩種超高溫滅菌系統(tǒng)，一種是由荷蘭Gebr.stork 和 Co s Apparafenfabriek 所制

19、造的中心管式滅菌機，另一種是由瑞士的Alpure AG 和 SulzerAG 所制造的Uperisation 蒸汽噴射式滅菌機。Stork 的 UHT 滅菌機應(yīng)用于瓶裝保持滅菌乳的預(yù)殺菌上。Uperisation 蒸汽噴射式殺菌機是與無菌灌裝系統(tǒng)結(jié)合使用的，它們于 1953 年將超高溫?zé)o菌灌裝牛乳投放于瑞士市場。然而這種系統(tǒng)所用包裝罐的成本高，因此很不經(jīng)濟。Alpure 繼續(xù)與瑞典的利樂公司(Tetra Pak)合作，于1961年研制出無菌包裝系統(tǒng)，使 UHT系統(tǒng)與無菌包裝系統(tǒng)有效地結(jié) 合起來。現(xiàn)在UHT 滅菌系統(tǒng)已得到了良好發(fā)展。UHT 乳通常采取的滅菌條件為137， 4s。26第十六章典型

20、的UHT乳的加工工藝超高溫滅菌在乳制品中的應(yīng)用，大大地延長了牛乳的保質(zhì)期，拓寬了牛乳的銷售市場，緩解了 我國牛乳的地域分布不均衡，而且在外觀、營養(yǎng)價值等方面也得到了很大的改善和提高。第一節(jié) 超高溫（UHT ）滅菌UHT乳的工藝流程分 銷 <=保溫實驗<=無菌灌裝V=段高溫殺菌 <=圖16-1 UHT乳的工藝流程圖UHT乳的工藝流程如圖16-1所示，原料乳首先經(jīng)過驗收、預(yù)處理、配料（也稱標準化）、巴氏殺菌等過程。UHT乳的加工工藝通常包含巴氏殺菌過程，尤其在現(xiàn)有條件下更為重要。巴氏殺菌可 有效地提高生產(chǎn)的靈活性，及時殺滅嗜冷菌，避免其繁殖代謝產(chǎn)生的酶類影響產(chǎn)品的保質(zhì)期，同時，

21、在巴氏殺菌的溫度下，能有效地激活耐熱芽抱菌，為超高溫滅菌提供條件。經(jīng)過巴氏殺菌后的乳預(yù)熱至83 c左右進入脫氣罐，在一定真空度下脫氣，以75 c左右的溫度離開脫氣罐后進入均質(zhì)機。均質(zhì)機通常采用二級均質(zhì)。第一級均質(zhì)壓力為1520MPa,第二級均質(zhì)壓力為 57MPa。均質(zhì)后的牛乳進入加熱段，在這里牛乳被加熱至滅菌溫度（通常為137C）,在保溫管中保持 4秒，然后進入熱回收管。在這里牛乳被水初步冷卻，然后進入奶一奶換熱段，最終被冷卻介質(zhì)冷卻至灌裝溫度。冷卻 后的牛乳直接進入灌裝機或無菌罐貯存，若牛乳的滅菌溫度低于設(shè)定值，則牛乳就返回平衡槽。灌 裝后的產(chǎn)品經(jīng)7天的保溫試驗確保無質(zhì)量問題后，進行市場分銷

22、。第二節(jié) 操作要點一.原料乳的驗收制造優(yōu)質(zhì)的乳制品，必須選用優(yōu)質(zhì)的原料，乳是一種營養(yǎng)價值較高的食品，也非常適于各種微 生物的生長繁殖。因此，為了獲得優(yōu)質(zhì)的原料乳，保證乳制品的質(zhì)量，加強牧場及運輸過程的管理 是非常重要的。具體方面如圖 16-2所示。整個過程要盡可能地減少牛奶與空氣接觸。由于原料乳的好與壞直接關(guān)系到成品的好與壞，所以人們又把牧場稱為“牛奶加工的第一車間”。在乳品工業(yè)上，將未經(jīng)任何處理加工的生鮮乳稱為原料乳。為保證原料乳的質(zhì)量，必須準確地 掌握原料乳的質(zhì)量標準和驗收方法，了解影響原料乳質(zhì)量的因素。原料乳的理化性質(zhì)、乳中微生物的種類及含量對 UHT乳的品質(zhì)影響很大，因此控制原料乳的質(zhì)

23、量是至關(guān)重要的。表 16-1中所列是對滅菌乳的原料乳一般要求。口優(yōu)良的奶牛品種奶牛的飼養(yǎng)管理2天然的牧場3優(yōu)質(zhì)的飼料4潔凈的牛舍環(huán)境和奶牛衛(wèi)生7盡量避免人工擠奶2采用現(xiàn)代化擠奶設(shè)備3對擠奶設(shè)備要及時地、定期地清洗消毒對接奶設(shè)備要進行滅菌處理 1牛奶在貯存前要冷卻到適當溫度(視具體情況而定)< 2貯存至加工的這段時間要盡可能的短3貯存設(shè)備要及時的、經(jīng)常的清洗消毒、4貯存過程中要避免與有異味的物品接觸，最好是封閉貯存廣1運輸奶罐要有良好的保溫性能22長距離運輸要采用帶有制冷設(shè)備的奶罐3奶罐要及時地清洗消毒加工車間圖16-2 牛奶在進入加工車間前的管理此外，許多乳品收購單位還規(guī)定下述情況之一者

24、不得收購：(1)產(chǎn)犢前15天內(nèi)的末乳和產(chǎn)后 7天內(nèi)的初乳(2)牛乳顏色有變化，呈紅色、綠色或顯著黃色者(3)牛乳中有肉眼可見雜質(zhì)者(4)牛乳中有凝塊或絮狀沉淀者(5)牛乳中有畜舍味、苦味、霉味、臭味、澀味、煮沸味及其它異味者3天內(nèi)的乳(6)用抗菌素或其他對牛乳有影響的藥物治療期間的母牛所產(chǎn)生的乳和停藥后(7)添加有防腐劑、抗菌素和其他任何有礙食品衛(wèi)生的乳(8)酸度超過20oT,個別特殊者，可使用不高于220T的鮮乳。表16-1對滅菌乳的原料乳的一般要求項目指標項目指標理化特性滴定酸度0 16脂肪含量1%>3.10冰點/C抗生素含重 ug/ml-0.54 -0.59蛋白質(zhì)含量1%>2

25、.95抗青霉素<0.004相對密度(20度/4度)>1.028抗其他酸度(以乳酸計)1%<0.144體細胞數(shù)/ (個/ml)微生物特效工 500000PH6.66.8細菌總數(shù)/ (cfu/ml)工 100000雜質(zhì)度/ (mg/kg )<4芽抱總數(shù)/ (cfu/ml)& 100汞含量/ (mg/kg )<0.01耐熱芽抱數(shù)/ ( cfu/ml)0 10農(nóng)藥含量/ (mg/kg)0 0.1嗜冷菌數(shù)/ (cfu/ml)工 1000蛋白質(zhì)穩(wěn)定性通過體積分數(shù)為75%的酒精試驗我國輕工業(yè)部頒布標準對原料乳的質(zhì)量有具體規(guī)定。原料乳送到加工廠時，須立即進行逐車逐批驗收，

26、以便按質(zhì)核價和分別加工，這是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施。驗收時，對原料乳進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃、溫度、酒精、酸度、比重、脂肪率和細菌數(shù)等嚴格檢驗后進行分級。原料乳的品質(zhì)不良，對乳制品的風(fēng)味、保藏性能等都有直接的影響。質(zhì)量優(yōu)良的原料乳具有新鮮乳的風(fēng)味和特有的香氣。通過酒精試驗可以檢查乳中蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。新鮮牛乳具有相當?shù)姆€(wěn)定性，故能對酒精的作用表現(xiàn)出相對穩(wěn)定。而不新鮮的牛乳其中蛋白質(zhì)膠粒已經(jīng)呈不穩(wěn)定狀態(tài)，當受到酒精的脫水作用時，則加速其聚沉。酒精試驗與酒精濃度有關(guān)，一般以72%容量濃度的中性酒精與原料乳等量相混合搖勻，無凝塊出現(xiàn)為標準。這時正常牛乳的滴定酸度不高于18oT,但是影響乳中蛋白質(zhì)穩(wěn)定

27、性因素較多，如乳中鈣鹽增高時，在酒精試驗中，會由于酪蛋白膠粒脫水失去溶劑化 層，使鈣鹽容易和酪蛋白結(jié)合，形成酪蛋白酸鈣沉淀。通過酸度測定可鑒別原料乳的新鮮度，了解乳中微生物的污染狀況。新鮮牛乳存放過久或貯存不當，乳中微生物繁殖使營養(yǎng)成分被分解，則乳中的酸度升高，酒精試驗易出現(xiàn)凝塊。新鮮牛乳的滴定酸度為 1618oT。為了合理利用原料乳和保證乳制品質(zhì)量，用于制造淡煉乳的原料乳，用75%酒精試驗；用于制造甜煉乳的原料乳，用72%酒精試驗；用于制造乳粉的原料乳，用68%酒精試驗(酸度不得超過 20oT)。酸度不超過220T的原料乳尚可用于制造奶油，但其風(fēng)味較差。酸度超過220T的原料乳只能供制造工業(yè)

28、用的干酪素、乳糖等。工廠里進行刃天青試驗和美蘭試驗也是檢查原料乳新鮮度的有效而可行的方法。隨著乳品加工技術(shù)的發(fā)展，每天需要分析檢驗大量的樣品，快速檢驗技術(shù)也有顯著的進步。例如使用一種商品名稱為BuTro Print 的蓋勃法自動測定儀測定乳脂肪，每小時可測1000 個樣品，結(jié)果數(shù)據(jù)可自動印出。采用紅外光譜牛乳分析儀（Intra Red Milk Analyser ，簡稱 IRMA ） ，可以同時測定脂肪，蛋白質(zhì)，乳糖和非脂乳固體，標準誤差都在土0.039%內(nèi)。英國使用的IRMA- n型紅外光譜牛乳分析儀，可自動進樣，自動測定，自動記錄，并可以同時測定脂肪，蛋白質(zhì)，乳糖和非脂乳固體，亦可單獨測定

29、某一成分。例如測定脂肪只需20s,測定脂肪，蛋白質(zhì)需 27s,測定脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖需34s。我國原料乳的生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗以感官檢驗為主，輔助以部分理化檢驗，如比重測定、煮沸試驗、酒精試驗、摻假檢驗，一般不作微生物檢驗。若原料乳量大而對其質(zhì)量有疑問者，可定量采樣后在實驗室中進一步檢驗其他理化及微生物指標。二原料乳的預(yù)處理（1） 工藝過程原料乳的過濾乳的凈化冷卻（2） 工藝描述1） 原料乳的過濾在乳牛擠奶時，乳容易被大量糞屑、飼料、墊草、牛毛和蚊蠅所污染，因此擠下的乳必須及時進行過濾。另外，凡是將乳從一個地方送到另一個地方，從一個工序送到另一個工序，或者由一個容器送到另一個容器時，都應(yīng)進行過濾。過濾

30、方法有常壓（自然）過濾、吸濾（減壓過濾）和加壓過濾等。由于牛乳是一種膠體，因此多用濾孔比較粗的紗布、濾紙、金屬稠或人造纖維等做過濾材料，并用吸濾或加壓過濾等方法。牛奶在打入受奶槽前常用的過濾方法是紗布過濾。將消毒紗布折成34 層， 結(jié)扎在輸奶管末端。即可達到過濾的目的。紗布必須保持清潔，否則反會造成微生物的再次污染。因此，要求紗布的一個過濾面不能超過50Kg 乳。使用后的紗布，應(yīng)立即用溫水清洗，并用0.5%的堿水洗滌，然后再用清水洗，最后煮沸1020min 殺菌，并放在清潔干燥處備用。乳品廠簡單的過濾是在受乳槽上裝不銹鋼制金屬網(wǎng)加多層紗布進行粗濾，進一步的過濾可采用管道過濾器。管道過濾器可設(shè)在

31、受乳槽與乳泵之間，與牛乳輸送管道連在一起。中型乳品廠也可采用雙筒牛乳過濾器。這種過濾器使用濾布，可達到進一步過濾的目的。一般雙筒過濾器，每個筒可在連續(xù)過濾500010000 升牛乳后清洗一次濾布，具體要視原料乳的雜質(zhì)而定。一般連續(xù)生產(chǎn)都設(shè)有二個過濾器交替使用。使用過濾器時，為加快過濾速度，含脂率在4%以上時，須把牛乳溫度提高到40左右，但不能超過 70；含脂率在4%以下時，應(yīng)采取4 15的低溫過濾，但要降低流速，不易加壓過大。在正常操作情況下，過濾器進口與出口之間壓力差應(yīng)保持在6.86 M04Pa（0.7Kg/cm2）以內(nèi)。如果壓力差過大，易使雜質(zhì)通過濾層。2）乳的凈化原料乳經(jīng)過數(shù)次過濾后，雖

32、然除去了大部分雜質(zhì)，但乳中污染的很多極微小的細菌細胞和機械雜質(zhì)、白血球及紅血球等，不能用一般的過濾方法除去，需用離心式凈乳機進一步凈化。離心凈乳機構(gòu)造基本上與奶油分離機相似，分離缽具有較大的聚塵空間，杯盤上沒有孔，上 部沒有分配杯盤。乳在分離缽內(nèi)受強大離心力的作用，將大量的機械雜質(zhì)留在分離缽內(nèi)壁上，而乳 被凈化。老式分離機操作時須定時停機、拆卸和排渣。新式分離機多能自動排渣。工作時，利用液壓作 用將分離缽底盤向上托起，使排渣孔關(guān)閉。當沉淀一定量的淤渣后，解除液壓，放下底盤，使排渣 孔開放，利用離心力排除沉渣。每次開啟排渣時間約15s,然后自動關(guān)閉。根據(jù)乳中雜質(zhì)的多少，可調(diào)節(jié)排渣口開啟的頻率。一

33、般約為每60min開啟排渣一次。自動排渣的結(jié)構(gòu)可參見圖16-3。大型乳品廠也采用三用分離機（奶油分離、凈乳、標準化）來凈乳。三用機應(yīng)設(shè)在粗濾之后，冷卻之前。圖16-3 凈乳機自動排渣1.水壓進口 2.水壓出口 3.排渣口 4.牛乳進口 5.轉(zhuǎn)軸3）冷卻 剛擠下的乳的溫度約為 36c左右，是微生物繁殖最適宜的溫度，如不及時冷卻，混入乳中的微生物就迅速繁殖，使乳的酸度增高，凝固變質(zhì)，風(fēng)味變差。故新擠出的乳，經(jīng)凈化后須迅速冷卻到4c左右以抑制乳中微生物的繁殖。如乳中的微生物開始繁殖并產(chǎn)生酶類，盡管以后的冷卻將阻止其繼續(xù)發(fā)展，但牛乳質(zhì)量已經(jīng)下降。冷卻對乳中微生物的抑制作用見表表16-2乳的冷卻與乳中細

34、菌數(shù)的關(guān)系（細菌數(shù)：個/ml）剛擠出的乳3h6h12h24h冷卻乳11500115008000780062000未冷卻乳11500185001020001140001300000由上表看出，未冷卻的乳其微生物增加迅速，而冷卻乳則增加緩慢。612h微生物還有減少的趨勢，這是因為乳中自身抗菌物質(zhì)一一乳燒素（拉克特寧，Lactenin）使細菌的繁育受到抑制。這種物質(zhì)抗菌特性持續(xù)時間的長短，與原料乳溫度的高低和細菌污染程度有關(guān)。如表16-3所示表16-3乳溫與抗菌素抗菌作用的關(guān)系乳溫（c）3730251050-10-25抗菌期（h）236243640240720從表16-3中可看出，新擠出的乳迅速冷卻

35、到低溫可以使抗菌特性保持較長時間。另外，原料乳污染越嚴重，抗菌作用時間越短。例如，乳溫10c時，擠乳時嚴格執(zhí)行衛(wèi)生制度的乳樣，其抗菌期是未嚴格執(zhí)行衛(wèi)生制度乳樣的2倍。因此，擠乳時嚴格遵守衛(wèi)生制度，剛擠出的乳迅速冷卻，是保證鮮乳較長時間保持新鮮度的必要條件。如果原料乳不在低溫下貯存，超過抗菌期后，微生物迅速繁殖。如原料乳貯存12h,冬季在13c下其細菌數(shù)增加2倍，春季13c下增加6.3倍，而夏季末冷卻乳菌數(shù)驟增了81倍，以至使乳變質(zhì)。及時將乳冷卻到10c以下，大部分的微生物發(fā)育減弱。若在23c下貯存，乳中微生物發(fā)育幾乎停止。一般不馬上加工的原料乳冷卻到5 c以下。通?？梢愿鶕?jù)貯存時間的長短選擇適

36、宜的溫度（如表16-5所不'）。表16-4牛乳的貯存時間與冷卻溫度的關(guān)系乳的貯存時間(h)612121818242436應(yīng)冷卻的溫度(C)108866554目前，大多數(shù)乳品廠都用板式熱交換器（圖16-4）對乳進行冷卻。板式熱交換器克服了表面冷卻器因乳液暴露于空氣而容易受污染的特點。同時因乳以薄膜形式進行熱交換，因此熱交換率高，用冷鹽水做冷媒時，可使乳溫迅速降到4 c左右。圖16-4 板式熱交換器1.傳熱板2.導(dǎo)桿3.前支架（固定板） 4.后支架5.壓緊板6.壓緊螺桿7.板框橡膠墊圈8.接管9上角孔10.分界板11.圓橡膠墊圈12.下腳孔13.14.15.連接管三.原料乳的貯存為了保證工

37、廠連續(xù)生產(chǎn)的需要，必須有一定的原料乳貯存量。一般工廠總的貯乳量應(yīng)不少于1d的處理量。貯存原料乳的設(shè)備，要有良好的絕熱保溫措施，要求貯乳經(jīng)24h溫度升高不超過2-3 C,并配有適當?shù)臄嚢铏C構(gòu)，定時攪拌乳液，防止乳脂肪上浮而造成分布不均勻。（一）貯乳罐貯乳罐設(shè)備采用不銹鋼材料，同時配有不同容量的貯乳罐以保證貯乳時每一缸能盡量裝滿。牛乳貯罐裝乳能力一般為 53 10t或30t,現(xiàn)代化大規(guī)模乳品廠的貯乳罐可達100t。10t以下的貯藏罐多裝于室內(nèi)，為立式或臥式，大罐多裝于室外，帶保溫層和防雨層，均為立式。鮮乳貯存中，貯乳罐的隔熱尤為重要。我國標準規(guī)定將水置于具有50.8mm厚度保溫層的貯乳罐中，在水溫

38、與罐外溫差為 16.6C的情況下，18h后水溫的上升必須控制在 16c以下。此外，還規(guī) 定如在4.5C保存時，24 h內(nèi)攪拌20min,脂肪率的變化在 0.1%以下。貯乳罐外邊有絕緣層（保溫層）或冷卻夾層，以防止乳罐溫度上升。貯罐要求保溫性能良好， 一般乳經(jīng)過24h貯存后，乳溫上升不得超過 23C。貯乳罐的結(jié)構(gòu)如圖 16-5所示。罐中配有攪拌器、 液位指示計、溫度指示器、各種開口、不銹鋼爬梯、視鏡和燈孔、手孔或人孔。圖 16-5 貯乳罐1.攪拌器2.檢查孔3.溫度計4.低液位電極5.氣動式液位計6.高液位電極攪拌器使罐中乳脂肪分布均勻，否則長期靜置時，脂肪球逐漸上浮，致使貯灌上部乳中脂肪含量較

39、高，加工出的產(chǎn)品脂肪含量不均。此外，脂肪含量較高的乳，如果在泵送與加工過程中遭受較激烈的機械力，還易使部分脂肪球膜破裂而導(dǎo)致脂肪球集結(jié)行成奶油，在殺菌及罐裝后漂浮于奶瓶的頂部，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。液位指示器主要指示乳的液位高低，防止乳裝得太滿而溢出，或乳被抽完后泵未停機，導(dǎo)致空氣被泵抽入乳中。（二）貯乳罐的使用乳罐的總?cè)萘?，?yīng)根據(jù)各廠每天牛乳總收納量、收乳時間、運輸時間及能力等因素決定。一般貯乳罐的總?cè)萘繎?yīng)為日收納總量的2/31 。 而且每只貯乳罐的容量應(yīng)與生產(chǎn)品種的班生產(chǎn)能力相適應(yīng)。每班的處理量一般相當于兩只貯乳罐的乳容量，否則將用多只貯乳罐，增加了調(diào)罐、清洗的工作量，會增加牛乳的損耗。貯乳罐使

40、用前應(yīng)徹底清洗、殺菌，待冷卻后貯入牛乳。每罐須放滿，并加蓋密封。如果裝半罐，會加快乳溫上升，不利于原料乳的貯存。貯存期間要開動攪拌機。四 配料配料工藝一般包括強化一定量的營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)味型輔料和牛乳的標準化過程。（一） 添加調(diào)味輔料及注意事項：1 化穩(wěn)定劑時， 糖與穩(wěn)定劑的比例大于4 ： 1 ， 利于穩(wěn)定劑充分溶解，化開穩(wěn)定劑（多為 CMC ） ，化完后要進行鋼盆試驗。2 如果需要加酸時，一定要把酸稀釋50 倍以上化開，加入時要緩慢加入（一般噴淋），料液溫度盡可能的低（最好低于40）避免加酸絮凝，蛋白變性。3如果需要加香，加香一定要準確（因香精量少，故要小心控制）且邊攪拌邊加，加香后半小時進料，

41、防止溶解不均勻，分散不開。在乳制品生產(chǎn)中，所使用的大多數(shù)為液態(tài)奶、脂溶性的，而且每種調(diào)味型產(chǎn)品都是使用多種香精調(diào)制而成，這樣，既可以使口感悅?cè)?，又可以避免被其它廠家 模仿。4 調(diào)味奶一般不用脫氣，以免使香精氣味減弱。5 加酸最好是檸檬酸和乳酸混合使用，檸檬酸酸味發(fā)尖，乳酸酸味有充口性，但多加有惡臭味；也可加蘋果酸，有果味，但成本高，一般檸檬酸與乳酸比例為7 ： 3。6營養(yǎng)強化劑：常使用的強化劑多為有機強化劑。鋅源：乳酸鋅、葡萄糖酸鋅、蘋果酸鋅、檸檬酸鋅；鈣源：乳酸鈣、葡萄糖酸鈣、蘋果酸鈣、檸檬酸鈣、果酸鈣、強力骨粉生物鈣等等；鐵源：乳酸亞鐵、EDTA鐵鈉、檸檬酸鐵、焦磷酸鐵鈉、葡萄糖酸亞鐵；鉀

42、源：乳酸鉀、蘋果酸鉀；鎂源：乳酸鎂、葡萄糖酸鎂、硫酸鎂等等。（二）料乳的標準化為了使產(chǎn)品符合要求，乳制品中脂肪與無脂干物質(zhì)含量要求保持一定比例。但是原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)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(diào)整原料乳中脂肪和無脂干物質(zhì)之間的比例關(guān)系，使其符合制品的要求。 一般把該過程稱為標準化。如果原料乳中脂肪含量不足時，應(yīng)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。標準化在貯乳缸的原料乳中進行或在標準化機中連續(xù)進行。（三）標準化的原理乳制品中脂肪與無脂干物質(zhì)間的比值取決于標準化后乳中脂肪與無脂干物質(zhì)之間的

43、比值，而標準化后乳中的脂肪與無脂干物質(zhì)之間的比值取決于原料乳中脂肪與無脂干物 質(zhì)之間的比例。若原料乳中脂肪與無脂干物質(zhì)之間的比值不符合要求，則對其進行調(diào)整，使其比值 符合要求。若設(shè)：F-原料乳中的含脂率（）；SNF-原料乳中無脂干物質(zhì)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(zhì)含量 （）；F2-乳制品中的含脂率（）;SNF2-乳制品中無脂干物質(zhì)含量（）；則：F 調(diào)整 .FiF2=SNFSNFi SNF2（四）標準化的步驟在生產(chǎn)上通常用比較簡便的皮爾遜法進行計算，其原理是設(shè)原料中的含脂率為F%,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F

44、1%,原料乳的數(shù)量為X,脫脂乳或稀奶油量 Y時，對脂肪進行物料衡算，則形成下列關(guān)系式：即：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。Fx+qY=Fi（x+y）或F -'F1則X（F-F i）=Y（F 1-q）脫脂乳或稀奶油的量：Y=j XFi - q-F- =-F2-，F(xiàn)1 =-F MSNF1SNF1 SNF2SNF2又因在標準化時添加的稀奶油(或脫脂乳)量很少，標準化后乳中干物質(zhì)含量變化甚微，標準 化后乳中的無脂干物質(zhì)含量大約等于原料乳中無脂干物質(zhì)含量，即：SNFi=SNFF2cFi = SNFSNF2若F1>F;則加稀奶油調(diào)整；若 FKF,則加脫脂乳調(diào)整。例

45、：今有含脂率為 3.5%,總干物質(zhì)含量為 12%的原料乳5000kg欲生產(chǎn)含脂率為28%的全脂奶粉，試計算進行標準化時，需加入多少公斤含脂率為35%的稀奶油或含脂率為 0.1%的脫脂乳。解:F(%)=3 .5SNF=123.5=8.5(%)貝U SNF1=SNF=8.5(%)F2=28SNF2=100 28=72(%)根據(jù)旦=人得SNF1 SNF2F28F1=SNF12 =8.5 =3.3%SNF272 F1 v F 應(yīng)加脫脂乳調(diào)整根據(jù)皮爾遜法則：F - F)35-3.3Y= 9 = 5000 =312.5 kgF1 -q3.3-0.1(SNF),再按上述方法進行標準化。即需要加脂肪含量為0.

46、1%的脫脂乳312.5(kg)。為了使計算更精確，可先計算脫脂乳及稀奶油的無脂干物質(zhì)脫脂乳中無脂干物質(zhì)的計算首先測定原料乳的含脂率及無脂干物質(zhì)，然后按下式計算：脫脂乳的無脂干物質(zhì)(尸牛乳的無脂干物質(zhì)()10。= SWF(%)10010件孚L的含月旨率(%100-F (%例：從含脂率3.4%,無脂干物質(zhì)7.9%的原料乳分離脫脂乳。求該脫脂乳中的無脂干物質(zhì)含量。解：脫脂乳中無脂干物質(zhì) (尸 一79 100=8.18%100 -3.4稀奶油中的無脂干物質(zhì)的計算稀奶油的無脂干物質(zhì)() =100 -稀奶油的含脂率()父脫脂乳的無脂干物質(zhì)()100即:SNF希100-扁100SNF脫例：把含脂率為 3.5

47、%的原料乳分離，其脫脂乳中非脂乳固體含量為8.2%,含脂肪量為 40%的稀奶油，稀奶油中非脂乳固體含量為多少？解：F 稀=40SNF 脫=8.2SNF稀100-401008.2 =4.9%故稀奶油中的非脂乳固體含量為4.9%。五巴氏殺菌隨著UHT奶的出現(xiàn)，使得巴氏殺菌成為UHT奶前的一個必不可少的工序，因為國家標準中規(guī)定，用來做巴氏奶的牛奶細菌總數(shù)w1000,000個/ml而用來做超高溫奶的牛奶細菌總數(shù)w500,000個/ml。滅菌是要求牛乳在加熱處理后呈現(xiàn)無菌狀態(tài)。但在滅菌過程中由于生牛乳中含有數(shù)量眾多的細 菌，即在所投入的原料乳中存在的微生物（尤為芽抱菌）達到一定的數(shù)量（如105或更多）時

48、。則在滅菌過程中將不能充分殺滅這類細菌，如枯草桿菌、巨大芽抱桿菌、嗜熱脂肪芽抱桿菌、臘樣芽 抱桿菌等。由于擠奶的條件，牛奶擠出后不能及時進行加工處理，很難控制原奶中的細菌總數(shù)，這樣在進行超高溫殺菌前必須經(jīng)過巴氏殺菌。（一） 巴氏殺菌的概念：低溫保持式殺菌法亦稱低溫長時間殺菌法，即巴氏殺菌法?！鞍褪蠚⒕?一詞是為紀念路易斯巴斯得，他在19世紀中期，對微生物的熱致死效果進行了重要的研究，并將熱處理作為一項防腐技 術(shù)。牛乳的巴氏殺菌是一種特定的熱處理方式。它可以這樣定義，“巴氏殺菌是能有效破壞結(jié)核桿菌（TB），但對牛乳的物理和化學(xué)性質(zhì)無明顯影響的任何一種牛乳熱處理方法。”（二）巴氏殺菌的工藝流程

49、脫脂乳 一_牛奶 預(yù)熱 脫氣奶油分離 均質(zhì) 稀奶油 土稀奶油貯罐殺菌 保溫 預(yù)冷卻 冷卻 貯存圖 16-6 巴氏殺菌工藝圖1.平衡槽2.供料泵3.脫氣罐4.流量控制器5.均質(zhì)機6.穩(wěn)壓閥7.密度傳感器8.流量傳感器9.調(diào)節(jié)閥10.檢樣閥11.截止閥12.均質(zhì)機13.保溫管14.轉(zhuǎn)向閥15.板式換熱器16.增壓泵17.控制盤圖 16-6 為一種巴氏殺菌生產(chǎn)工藝示意圖。原料乳先通過平衡槽1 ，由供料泵2 送至板式熱交換器 15預(yù)熱段預(yù)熱后，通過脫氣罐3 脫除乳中的不凝性氣體，然后經(jīng)流量控制器4 至分離機5進行奶油分離和標準化。其中稀奶油的脂肪含量可通過密度傳感器7、流量傳感器8、和調(diào)節(jié)閥9 確定和

50、保持穩(wěn)定，而且為了在保證均質(zhì)效果的條件下節(jié)省投資和能源，僅使稀奶油通過一個較小的均質(zhì)機。均質(zhì)的稀奶油與多余的脫脂乳混合，使物料中的脂肪含量穩(wěn)定在3%，并由增壓泵16 送至板式換熱器 15 的加熱段和保溫管13，使殺菌后的巴氏殺菌乳在殺菌機內(nèi)保持正壓。這樣就避免了由于殺菌機的滲漏，導(dǎo)致冷卻介質(zhì)或未殺菌的物料污染殺菌后的巴氏殺菌乳。當殺菌溫度低于設(shè)定值時，溫感器將指示轉(zhuǎn)向閥14 轉(zhuǎn)向，使物料回到平衡槽。巴氏殺菌后，合格的殺菌乳繼續(xù)通過殺菌機熱交換段與流入的未經(jīng)處理的乳進行熱交換，而本身被降溫，然后繼續(xù)到冷卻段，用冷水和冰水冷卻打入半成品罐。巴氏殺菌的生產(chǎn)工藝因各國法規(guī)不同而有所差別，而且不同的乳品

51、加工企業(yè)也有不同的規(guī)定。例如，脂肪的標準化可采取前標準化、后標準化或者直接標準化，均質(zhì)可采用全部均質(zhì)或部分均質(zhì)。為了提高產(chǎn)品中干物質(zhì)含量，脫除牛乳中不良氣味，在巴氏殺菌工藝過程中，通常在殺菌保溫后增加閃蒸工序。這樣也可以省去均質(zhì)前的脫氣工藝。（三） 閃蒸閃蒸是近幾年液體奶巴氏殺菌中較重要的一個工藝。隨著人們對牛乳認識的不斷提高，要求也越來越高。閃蒸就是滿足了在不改變牛乳各種成分性質(zhì)的前提下提高牛乳中干物質(zhì)含量，增加牛奶的香氣，并能脫除乳中的不良氣味的要求，使人們對液體奶更容易接受。由于季節(jié)變化引起的原料乳干物質(zhì)數(shù)值波動可以通過閃蒸工藝的使用來調(diào)整到一個固定值。雖然添加奶粉，干物質(zhì)含量也會提高，

52、但在從鮮奶到奶粉的過程中，乳蛋白質(zhì)會發(fā)生不同程度的變性，乳脂肪在儲存過程中也發(fā)生氧化。最終會導(dǎo)致產(chǎn)品有不愉快的異味。閃蒸工藝如圖16-7 所示，從殺菌器引出的高溫牛奶，進入閃蒸器，由于牛奶溫度高于閃蒸器的蒸發(fā)溫度（可由真空泵、供料量等調(diào)整真空度大小，從而控制閃蒸溫度），一部分顯熱迅速轉(zhuǎn)變?yōu)檎舭l(fā)過程中所需的潛熱，結(jié)果牛奶在閃蒸器內(nèi)瞬間蒸發(fā)，牛奶溫度隨之降低由出料泵打回殺菌器，而閃蒸出的水蒸汽進入冷凝器，被冷卻水吸收，由冷卻水泵打入板式換熱器進行冷卻，冷卻后的水進入水罐進行再循環(huán)。圖 16-7 閃蒸器1 .增加閃蒸工藝的必要性：由于季節(jié)的差異，純奶干物質(zhì)含量的變化幅度較大，尤其是夏季，蛋白質(zhì)、脂肪

53、含量均低，口感稀薄。鑒于此，通過增加閃蒸工藝，調(diào)整不同真空度下的閃蒸，可以使由于季節(jié)變化引起的原料乳干物質(zhì)數(shù)值的波動達到一個固定的值。保證全年產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。2 .閃蒸與添加全脂奶粉產(chǎn)品風(fēng)味比較：在從鮮奶到奶粉的過程中，乳蛋白會發(fā)生不同程度的變性，乳脂肪在儲存過程中也發(fā)生氧化，添加到純奶中，雖然干物質(zhì)能有所提高，但是最終會有不愉快的異味。純牛奶閃蒸后，不但可以提高干物質(zhì)含量，而且水分是在低溫下瞬間蒸發(fā)，不破壞牛奶中任何成分，同時整套設(shè)備操作性大，通過調(diào)整溫度能使牛奶的干物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在0.2%0.5%內(nèi)任意提高。閃蒸工藝增加后，產(chǎn)品純度及口感、香味都大有改觀，較以前更純、更香。增加全脂奶粉后牛

54、奶的干物質(zhì)雖然提高，但是香味不是很純正。所以，增加閃蒸工藝，以改善產(chǎn)品品質(zhì)，滿足消費者的需要，比較理想。六 半成品貯存為了防止殺菌后乳的二次污染，對半成品或成品的貯存都采用無菌罐設(shè)備，如圖16-8 所示。在UHT 線上，無菌罐可有不同的用途，但這要取決于設(shè)備的設(shè)計以及生產(chǎn)和包裝線的不同單元的生產(chǎn)能力。圖 16-8 帶有附屬設(shè)備的無菌罐?如果超高溫殺菌機或包裝機中有一臺停機，無菌罐用于照應(yīng)停機期間的剩余產(chǎn)品。?兩種不同工藝的產(chǎn)品同時殺菌或包裝，首先將一個產(chǎn)品貯滿無菌罐，足以保證整批生產(chǎn)，隨后設(shè)備轉(zhuǎn)換生產(chǎn)另一種產(chǎn)品并直接滅菌或灌裝。這樣，在生產(chǎn)線上有一個或多個無菌罐為生產(chǎn)計劃安排提供了靈活的空間。七 超高溫滅菌（一） 工藝流程市場上有兩種主要類型的UHT 系統(tǒng)1 以板式換熱器和蒸汽注射為基礎(chǔ)的UHT 設(shè)備圖 16-9 帶有板式熱交換器的直接蒸汽噴射加熱的UHT 生產(chǎn)線在圖16-9的流程圖上，如牛乳平衡槽（1a）提供白大約4c的產(chǎn)品通過供料泵（2）流至板式熱交換器（3）的預(yù)熱段，在預(yù)熱至80時，產(chǎn)品經(jīng)加壓泵（4）加壓至約4 巴，并繼續(xù)流動至環(huán)行噴嘴蒸汽注射器（5） ，蒸汽注入產(chǎn)