煉乳-澹煉乳生產(chǎn)工藝

會(huì)計(jì)學(xué)1煉乳——澹煉乳生產(chǎn)工藝

第九章煉乳

第1頁(yè)/共64頁(yè)第二節(jié)淡煉乳

淡煉乳是將牛乳濃縮至原體積的40%，裝罐后密封并經(jīng)滅菌而成的制品，其主要成分見表9-2。第2頁(yè)/共64頁(yè)第3頁(yè)/共64頁(yè)一、淡煉乳生產(chǎn)工藝淡煉乳生產(chǎn)工藝流程如圖9-3所示。第4頁(yè)/共64頁(yè)圖9-3淡煉乳生產(chǎn)工藝流程第5頁(yè)/共64頁(yè)（一）原料乳驗(yàn)收、預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化參見本章第一節(jié)相應(yīng)內(nèi)容，但淡煉乳在生產(chǎn)工藝中需經(jīng)過高溫滅菌，故原料乳的選擇特別是原料乳中的要用75%的乙醇檢驗(yàn)，并做添加磷酸鹽熱穩(wěn)定性試驗(yàn)。（二）預(yù)熱預(yù)熱目的參見本章第一節(jié)。淡煉乳一般采用95～100℃10～15min使乳中的鈣離子成為磷酸三鈣，而成不溶。另外采用UHT滅菌技術(shù)可提高乳的熱穩(wěn)定性，如120℃,15s的預(yù)熱條件。第6頁(yè)/共64頁(yè)為了提高乳蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，在淡煉乳生產(chǎn)中允許添加少量穩(wěn)定劑。常作穩(wěn)定劑使用的有檸檬酸鈉、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉，添加量為：100kg原料乳中添加磷酸氫二鈉（Na2HPO4·12H2O）或檸檬酸鈉（C6H5O7Na3·2H2O）5～25g,或者100kg淡煉乳添加12～62g。穩(wěn)定劑的用量最好根據(jù)濃縮后的小樣試驗(yàn)來決定，使用過量，產(chǎn)品風(fēng)味不好且易褐變。第7頁(yè)/共64頁(yè)（三）濃縮濃縮的目的、特點(diǎn)和條件參見本章第一節(jié)相應(yīng)內(nèi)容。當(dāng)濃縮乳溫度為50℃左右時(shí)，測(cè)得的波美度為6.27～8.24oB即可。由于淡煉乳的濃度較難控制，所以生產(chǎn)中可以先濃縮到濃度稍高一些，（四）均質(zhì)淡煉乳在長(zhǎng)時(shí)間放置后會(huì)發(fā)生脂肪上浮現(xiàn)象，表現(xiàn)為其上部形成稀奶油層，嚴(yán)重時(shí)一經(jīng)震蕩還會(huì)形成奶油粒，這大大影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。第8頁(yè)/共64頁(yè)1、均質(zhì)的目的（1）破碎脂肪球，防止脂肪上??；（2）使吸附于脂肪球表面的酪蛋白量增加，進(jìn)而增加制品的粘度，緩和變稠現(xiàn)象；（3）使產(chǎn)品易于消化、吸收；（4）改善產(chǎn)品感觀質(zhì)量。第9頁(yè)/共64頁(yè)2、均質(zhì)工藝在煉乳生產(chǎn)中視具體情況可以采用一次或二次均質(zhì)；如采用二次均質(zhì)，第一次在預(yù)熱之前進(jìn)行，第二次應(yīng)在濃縮之后。第10頁(yè)/共64頁(yè)淡煉乳大多采用一次均質(zhì)。由于開始均質(zhì)的壓力不會(huì)馬上穩(wěn)定，所以最初出來的物料均質(zhì)不一定充分，可以將這部分物料返回，再均質(zhì)一次。均質(zhì)壓力第一段為14～16Mpa，第二段為3.5Mpa左右；均質(zhì)溫度以50～60℃為宜。為了確保均質(zhì)效果，可以對(duì)均質(zhì)后的物料進(jìn)行顯微鏡檢視，如果有80%以上的脂肪球直徑在2μm以下，就可以認(rèn)為均質(zhì)充分了。第11頁(yè)/共64頁(yè)（五）冷卻1、冷卻目的均質(zhì)后的煉乳溫度一般為50℃左右，在這樣的溫度下停留時(shí)間過長(zhǎng)，可能出現(xiàn)耐熱性細(xì)菌繁殖或酸度上升的現(xiàn)象，從而使滅菌效果及熱穩(wěn)定性降低。另外，在此溫度下，成品的變稠和褐變傾向也會(huì)加劇。因此，要及時(shí)且迅速的使物料的溫度降下來，以防止發(fā)生上述產(chǎn)品質(zhì)量問題。第12頁(yè)/共64頁(yè)2、冷卻方法淡煉乳冷卻溫度與裝罐時(shí)間有關(guān)，當(dāng)日裝罐需冷卻到10℃以下，次日裝罐應(yīng)冷卻至4℃以下。第13頁(yè)/共64頁(yè)（六）標(biāo)準(zhǔn)化濃縮后的標(biāo)準(zhǔn)化是使?jié)饪s乳的總固形物控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，所以也稱為加水操作。加水量可按下式計(jì)算：加水量=式中ωA——標(biāo)準(zhǔn)化乳的脂肪總量ωF1—-成品的含脂率（%）ωF2—縮乳的含脂率（%）第14頁(yè)/共64頁(yè)（七）裝罐、封罐1、小樣試驗(yàn)為了防止由于不可預(yù)見的變化而造成成品的損失,裝罐前應(yīng)先做小樣試驗(yàn)。小樣試驗(yàn)按以下步驟進(jìn)行：（1）試樣準(zhǔn)備:吸取濃度為4.11%的磷酸氫二鈉溶液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL，分別加入凈重411g的濃縮乳罐中,封罐后搖勻。第15頁(yè)/共64頁(yè)（2）滅菌試驗(yàn):滅菌條件應(yīng)與批量生產(chǎn)條件相同。淡煉乳生產(chǎn)通常采用下列滅菌條件：升溫87℃100℃116℃排氣冷卻第16頁(yè)/共64頁(yè)（3）開罐檢驗(yàn):滅菌后開罐，傾入燒杯中，檢查其組織狀態(tài)、色澤、風(fēng)味，并測(cè)定粘度。粘度用毛式粘度計(jì)測(cè)定，以20℃時(shí)大球100～2000R為宜。高于此粘度，一般有熱凝固傾向。若粘度較高，可把滅菌溫度降低0.5℃或縮短滅菌時(shí)間0.5min；若粘度過低，則滅菌保溫時(shí)將回轉(zhuǎn)式滅菌釜回轉(zhuǎn)架暫停5min，以提高粘度?？傊?，通過小樣試驗(yàn)，確定批量生產(chǎn)的滅菌條件和穩(wěn)定劑的添加量。第17頁(yè)/共64頁(yè)2、裝罐、封罐將穩(wěn)定劑溶于滅菌蒸餾水中加入到濃縮乳中，攪拌均勻，即可裝罐、封罐。但裝罐不得太滿，因淡煉乳封罐后要高溫滅菌，故必須留有頂隙，以防脹罐，封罐最好用真空封罐機(jī)，以減少煉乳中的氣泡和頂隙中的殘留空氣。第18頁(yè)/共64頁(yè)（八）滅菌、冷卻滅菌的主要目的是為了殺滅微生物、鈍化酶類，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的貯藏期，同時(shí)還可提高淡煉乳的粘度，防止脂肪上浮。除此之外，滅菌還能賦予淡煉乳特殊的芳香味。第19頁(yè)/共64頁(yè)滅菌方法分為間歇式（分批式）滅菌法和連續(xù)式滅菌法兩種。間歇式滅菌適于小規(guī)模生產(chǎn),可用回轉(zhuǎn)滅菌機(jī)進(jìn)行，滅菌條件同小樣試驗(yàn)。第20頁(yè)/共64頁(yè)連續(xù)式滅菌可分為3個(gè)階段：預(yù)熱段、滅菌段、和冷卻段。封罐后罐內(nèi)乳溫在18℃以下，進(jìn)入預(yù)熱區(qū)預(yù)熱到93～95℃，然后進(jìn)入滅菌區(qū)，加熱到114～119℃，經(jīng)一定時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，進(jìn)入冷卻區(qū)，冷卻到室溫。近年來，新出現(xiàn)的連續(xù)滅菌機(jī)，可在2min內(nèi)加熱到去125～138℃，并保持1～3min，然后急速冷卻，全部過程只需6～7min。連續(xù)式滅菌法滅菌時(shí)間短，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適于大規(guī)模生產(chǎn)。第21頁(yè)/共64頁(yè)（九）振蕩如果滅菌操作不當(dāng)，或使用了穩(wěn)定性較低的原料乳，則淡煉乳中常有軟凝塊出現(xiàn)，這時(shí)通過振蕩，可使軟凝塊分散復(fù)原成均一的流體。振蕩使用水平式振蕩機(jī)進(jìn)行，往復(fù)沖程為6.5cm，300～400次/min，通常在室溫下振蕩15～6Os。第22頁(yè)/共64頁(yè)（十）保溫檢驗(yàn)淡煉乳在出廠前，一般還要經(jīng)過保溫試驗(yàn)，即將成品在25～30℃下保藏3～4周，觀察有無脹罐現(xiàn)象，并開罐檢查有無缺陷。必要時(shí)可抽取一定比例樣品，于37℃下保藏7～10d,加以檢驗(yàn)。合格的產(chǎn)品即可擦凈，貼標(biāo)裝箱出廠。第23頁(yè)/共64頁(yè)二、煉乳的缺陷及原因1.膨罐參見本章甜煉乳2.異臭味異臭味產(chǎn)生主要由于滅菌不完全，殘留的細(xì)菌繁殖而造成的酸敗、苦味和臭味現(xiàn)象。3.沉淀長(zhǎng)時(shí)間的貯藏淡煉乳的罐底會(huì)生成白色的顆粒狀沉淀物，此沉淀物的主要成分是檸檬酸鈣、磷酸鈣和磷酸鎂。它的生長(zhǎng)與貯藏溫度和在淡煉乳中濃度呈正比。第24頁(yè)/共64頁(yè)4.脂肪上浮當(dāng)成品粘度低，均質(zhì)處理不完全，以及貯藏溫度較高的情況下易發(fā)生脂肪上浮。5.稀薄化淡煉乳在貯藏期間會(huì)出現(xiàn)粘度降低的現(xiàn)象，稱之為漸增性稀薄化。稀薄化程度與蛋白質(zhì)的含量成反比，隨著貯藏溫度增高和時(shí)間延長(zhǎng)淡煉乳的粘度下降很大。6.褐變參見甜煉乳。第25頁(yè)/共64頁(yè)第十章乳粉

第26頁(yè)/共64頁(yè)它是以新鮮牛乳為原料，或以新鮮牛乳為主要原料,添加一定數(shù)量的植物或動(dòng)物蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等配料，除去其中幾乎全部水分而制成的粉末狀乳制品。乳粉中水分含量很低,重量減輕、體積變小為貯藏和運(yùn)輸帶來了方便；同時(shí)微生物不能發(fā)育繁殖，有的甚至死亡，所以貯藏期長(zhǎng)。這乳粉加工的目的之一。第27頁(yè)/共64頁(yè)一、乳粉的種類及其化學(xué)組成1．種類根據(jù)乳粉加工所用原料及加工工藝的不同可以將乳粉分為:（1）全脂乳粉是新鮮牛乳標(biāo)準(zhǔn)化后，經(jīng)殺菌、濃縮、干燥等工藝加工而成。由于脂肪含量高易被氧化，在室溫可保藏三個(gè)月。第28頁(yè)/共64頁(yè)（2）脫脂乳粉用離心的方法將新鮮牛乳中的絕大部分脂肪分離去除后，再經(jīng)殺菌、濃縮、干燥等工藝加工而成。由于脫去了脂肪，該產(chǎn)品保藏性好（通常達(dá)1年以上），用于制點(diǎn)心、面包、冰淇淋、復(fù)原乳等。（3）速溶乳粉將全脂牛乳、脫脂牛乳經(jīng)過特殊的工藝操作而制成的乳粉，對(duì)溫水或冷水具有良好的潤(rùn)濕性、分散性及溶解性。第29頁(yè)/共64頁(yè)（4）配制乳粉在牛乳中添加某些必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后再經(jīng)殺菌、濃縮、干燥而制成。配制乳粉最初主要是針對(duì)嬰兒營(yíng)養(yǎng)需要而研制的，供給母乳不足的嬰兒食用。目前，配制乳粉已呈現(xiàn)出系列化的發(fā)展勢(shì)頭，如中小學(xué)生乳粉、中老年乳粉、孕婦乳粉、降糖乳粉、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化乳粉等的生產(chǎn)對(duì)不同的人群具有一定的生理調(diào)節(jié)功能。第30頁(yè)/共64頁(yè)（5）加糖乳粉新鮮牛乳經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后，加入一定量的蔗糖，再經(jīng)殺菌、濃縮、干燥等工藝加工而成。（6）冰淇淋粉在牛乳中配以乳脂肪、香料、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、蔗糖或一部分植物油等物質(zhì)經(jīng)干燥而制成。第31頁(yè)/共64頁(yè)（7）奶油粉將稀奶油經(jīng)干燥而制成的粉狀物，易氧化。與稀奶油相比保藏期長(zhǎng)，貯藏和運(yùn)輸方便。（8）麥精乳粉在牛乳中添加可溶性麥芽糖、糊精、香料等經(jīng)真空干燥而制成乳粉。第32頁(yè)/共64頁(yè)（9）乳清粉將制造干酪的副產(chǎn)品乳清進(jìn)行干燥而制成的粉狀物。乳清中含有易消化、有生理價(jià)值的乳蛋白、球蛋白及非蛋白態(tài)氮化合物、其它有效物質(zhì)。根據(jù)用途分為普通乳清粉、脫鹽乳清粉、濃縮乳清粉等。（10）酪乳粉將酪乳干燥制成的粉狀物。含有較多的卵磷脂，用于制造點(diǎn)心及復(fù)原乳之用。第33頁(yè)/共64頁(yè)2．乳粉的化學(xué)組成乳粉的化學(xué)組成依原料乳的種類和添加物不同而有所差別，表10-1中列舉了幾種主要乳粉的化學(xué)組成。第34頁(yè)/共64頁(yè)表10-1主要種類乳粉的化學(xué)組成（%）第35頁(yè)/共64頁(yè)二、乳粉的一般生產(chǎn)工藝乳粉的工藝流程如下：第36頁(yè)/共64頁(yè)（一）原料乳的驗(yàn)收及預(yù)處理見第四、第五章相關(guān)內(nèi)容。（二）配料乳粉生產(chǎn)過程中，除了少數(shù)幾個(gè)品種（如全脂乳粉、脫脂乳粉）外,都要經(jīng)過配料工序，其配料比例按產(chǎn)品要求。配料時(shí)所用的設(shè)備主要有配料缸、水粉混合器和加熱器。牛乳或水通過加熱器后得以升溫,其他配料加入到水粉混合器上方的料斗中,物料不斷地被吸入并在水粉混合器內(nèi)與牛乳或水相混合,然后又回流到配料缸內(nèi)，周而復(fù)始,直到所有的配料溶解完畢并混合均勻?yàn)橹?。?duì)于生產(chǎn)加糖奶粉可按甜煉乳的方法加糖。第37頁(yè)/共64頁(yè)（三）均質(zhì)生產(chǎn)全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脫脂乳粉時(shí)，一般不必經(jīng)過均質(zhì)操作,但若乳粉的配料中加入了植物油或其他不易混勻的物料時(shí),就需要進(jìn)行均質(zhì)操作。均質(zhì)時(shí)的壓力一般控制在14～21MPa,溫度控制在60℃為宜。二級(jí)均質(zhì)時(shí),第一級(jí)均質(zhì)壓力為14～21Mpa,第二級(jí)均質(zhì)壓力為3.5MPa左右。均質(zhì)后脂肪球變小,從而可以有效地防止脂肪上浮,并易于消化吸收。第38頁(yè)/共64頁(yè)（四）殺菌牛乳常用的殺菌方法見表10-2。具體應(yīng)用時(shí),不同的產(chǎn)品可根據(jù)本身的特性選擇合適的殺菌方法。低溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌方法的殺菌效果不理想，所以已經(jīng)很少應(yīng)用。目前最常見的是采用高溫短時(shí)滅菌法,因?yàn)樵摲椒墒古Ｈ榈臓I(yíng)養(yǎng)成分損失較小,乳粉的理化特性較好。第39頁(yè)/共64頁(yè)表10-2牛乳常見的殺菌方法

第40頁(yè)/共64頁(yè)（五）真空濃縮牛乳經(jīng)殺菌后立即泵入真空蒸發(fā)器進(jìn)行減壓（真空）濃縮，除去乳中大部分水分（65%），然后進(jìn)入干燥塔中進(jìn)行噴霧干燥,以利于產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。第41頁(yè)/共64頁(yè)1.真空濃縮條件(1)真空濃縮的設(shè)備真空濃縮設(shè)備種類繁多,按加熱部分的結(jié)構(gòu)可分為直管式、板式和盤管式三種；按其二次蒸汽利用與否,可分為單效和多效濃縮設(shè)備。(2）濃縮時(shí)的條件一般真空度為21～8kPa，溫度為50～60℃。單效蒸發(fā)時(shí)間為40min，多效是連續(xù)進(jìn)行的。第42頁(yè)/共64頁(yè)(3)影響濃縮的因素①加熱器總加熱面積。加熱面積越大,乳受熱面積就越大，在相同時(shí)間內(nèi)乳所接受的熱量亦越大,濃縮速度就越快。②蒸汽的溫度與物料間的溫差。溫差越大,蒸發(fā)速度越快。第43頁(yè)/共64頁(yè)③乳的翻動(dòng)速度。乳翻動(dòng)速度越大,乳的對(duì)流越好,加熱器傳給乳的熱量也越多,乳既受熱均勻又不易發(fā)生焦管現(xiàn)象。另外,由于乳翻動(dòng)速度大,在加熱器表面不易形成液膜,而液膜能阻礙乳的熱交換。乳的翻動(dòng)速度還受乳與加熱器之間的溫差、乳的粘度等因素的影響。④乳的濃度與粘度。隨著濃縮的進(jìn)行,濃度提高,比重增加,乳逐漸變得粘稠,流動(dòng)性變差。第44頁(yè)/共64頁(yè)2.濃縮終點(diǎn)的確定牛乳濃縮的程度如何將直接影響到乳粉的質(zhì)量。連續(xù)式蒸發(fā)器在穩(wěn)定的操作條件下，可以正常連續(xù)出料，其濃度可通過檢測(cè)而加以控制；間歇式濃縮鍋需要逐鍋測(cè)定濃縮終點(diǎn)。第45頁(yè)/共64頁(yè)在濃縮到接近要求濃度時(shí)，濃縮乳粘度升高，沸騰狀態(tài)滯緩，微細(xì)的氣泡集中在中心，表面稍呈光澤，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀察即可判定濃縮的終點(diǎn)。但為準(zhǔn)確起見，可迅速取樣，測(cè)定其比重、粘度或折射率來確定濃縮終點(diǎn)。一般要求原料乳濃縮至原體積的1/4，乳干物質(zhì)達(dá)到45%左右。濃縮后的乳溫一般約47～50℃，不同的產(chǎn)品濃縮程度（1）全脂乳粉為11.5～13oBe,相應(yīng)乳固體含量為38%～42%；（2）脫脂乳粉為20～22oBe,相應(yīng)乳固體含量為35%～40%；（3）全脂甜乳粉為15～20oBe,相應(yīng)乳固體含量為45%～50%；大顆粒奶粉可相應(yīng)提高濃度。第46頁(yè)/共64頁(yè)（六）噴霧干燥濃縮乳中仍然含有較多的水分,必須經(jīng)噴霧干燥（即濃奶經(jīng)過霧化后再與熱空氣水分交換）后才能得到乳粉。目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用壓力式噴霧干燥和離心式噴霧干燥。1．噴霧干燥條件壓力式噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉和離心式噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉時(shí),工藝條件通常分別控制在表10-3和表10-4所列出的范圍。第47頁(yè)/共64頁(yè)表10-3壓力噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件

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表10-4離心噴霧干燥法生產(chǎn)乳粉的工藝條件

第49頁(yè)/共64頁(yè)2．乳粉干燥過程分為兩個(gè)階段:第一階段將預(yù)處理過的牛乳濃縮至乳固體含量40%左右。第二階段將濃縮乳泵入干燥塔中進(jìn)行干燥,該階段又可分為三個(gè)連續(xù)過程:（1）將濃縮乳霧化成液滴；（2）液滴與熱空氣流接觸,牛乳中的水分迅速地蒸發(fā),該過程又可細(xì)分為預(yù)熱段、恒率干燥段和降速干燥段；（3）將乳粉顆粒與熱空氣分開。第50頁(yè)/共64頁(yè)在干燥室內(nèi),整個(gè)干燥過程大約用時(shí)25s。由于微小液滴中水分不斷蒸發(fā),使乳粉的溫度不超過75℃。干燥的乳粉含水分2.5%左右，從塔底排出，而熱空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器或袋濾器分離所攜帶的乳粉顆粒而凈化，或排入大氣或進(jìn)入空氣加熱室再利用。第51頁(yè)/共64頁(yè)3．二次干燥或兩段干燥為了提高噴霧干燥的熱效率，可采用二次干燥法：1、二段干燥能降低干燥塔的排風(fēng)溫度，使含水分較高（6%-7%）的乳粉顆粒再在流化床或干燥塔中二次干燥至含水量2.5%～5%；２、直通法干燥，在塔底設(shè)置固定沸騰床，使奶粉顆粒在塔底低溫條件下沸騰干燥。第52頁(yè)/共64頁(yè)乳粉在流化床干燥機(jī)中繼續(xù)干燥，可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的乳粉。因?yàn)榭梢蕴岣邍婌F干燥塔中空氣進(jìn)風(fēng)溫度，使粉末的停頓的時(shí)間短（僅幾秒鐘）；而在流床干燥中空氣進(jìn)風(fēng)溫度相對(duì)低130℃），粉末停留時(shí)間較長(zhǎng)（幾分鐘）熱空氣消耗也很少。見圖10-1。傳統(tǒng)干燥和兩段式干燥將干物質(zhì)含量48%的脫脂濃縮奶干燥到含水量3.5%所需條件見表10-5。第53頁(yè)/共64頁(yè)表10-5傳統(tǒng)干燥和兩段式干燥條件

第54頁(yè)/共64頁(yè)物料

圖10-1配有流化床噴霧干燥1、4-空氣加熱器2-噴霧干燥塔3-流化床5-冷空氣室6-冷卻干空氣室7-振動(dòng)篩第55頁(yè)/共64頁(yè)由此可見，兩段式干燥能耗低（20%）、生產(chǎn)能力更大（57%）、附加干燥僅耗5%熱能、乳粉質(zhì)量通常更好。但需要增加流化床。第56頁(yè)/共64頁(yè)流化床除干燥還可有其它功能，如簡(jiǎn)單地加入一個(gè)冷卻部分流床也能用于粉粒附聚，附聚的主要原因是解決在冷水中分散性差的細(xì)粉，通常生產(chǎn)大顆粒乳粉。在流床中粉末之間相互