年产10万吨液态奶生产厂的设计(3)

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2.2.2 超高温灭菌乳生产工艺流程 标准化的牛乳 巴氏杀菌85℃20s 均质65℃，20MPa 蒸汽注射150℃，2s 脱气 直接蒸发冷却至80℃ 灭菌142℃15s，冷却至20℃ 无菌条件下均质40MPa 包装材料 冷却至20℃ 无菌包装 灭菌 无菌包装

2.2.3 超巴氏灭菌乳生产工艺流程

原料乳 稀奶油40％ 离心 脱脂乳 混合 截留液 微滤 UHT处理130℃，4s 混合 过滤液 低强度巴氏杀菌 饮用乳 均质 2.3 主要工艺说明

2.3.1 原料乳验收

选择合适的供应商，确定原料来源，分别按照原材料的检验标准进行检验，检验合

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格后方可使用。工厂化验员严格按照要求亲自从奶车上采样，准确进行检测。感官检测要求不得有肉眼可见杂质，原料奶进厂温度不得高于10℃，滴定酸度14～18℃T.75％(体积分数)酒精试验阴性，滋气味正常，细菌指标合格（菌落总数≤5.0×105cfu／ml），亚硝酸盐、铵盐、尿素、盐、碱、糖、淀粉、双氧水、抗生素等有害物质不得检出。 原料乳成分要求，主要理化指标，微生物要求及检测[13]。

原料乳成分的要求见表2-1

表2-1原料乳成分的要求

名 称 蛋白质 脂肪 干物质

指 标 3.0% 3.2% 11%

原料乳主要的理化指标和检测方法见表2-2

表2-2原料乳主要的理化指标和检测方法

项目

相对密度（20℃/4℃）

脂肪 蛋白质 非脂乳固体 酸度 杂质度

指标 1.028～1.032

≥3.2 ≥3.0 ≥8.3 ≤20 ≤4

检测方法 按GB/T5409检验 按GB/T5409检验 按GB/T5413.1检验 按GB/T5409检验 按GB/T5409检验 按GB/T5413.30检验

原料乳主要的微生物要求及检测方法见表2-3。

表2-3 原料乳主要的微生物要求及检测方法

项目 菌落总数

指标 ≤500000

检测方法 平皿细菌总数计算法

美兰还原褪色法

2.3.2 脱气

牛乳刚刚被挤出后含5.5％～7％的气体，经过贮存、运输和收购后，一般其气体含在10％以上，而且绝大多数为非结合的分散气体。这些气体对乳品加工的影响很大，所以脱气是很有必要的，去除原料乳中所带有的异味，使原料奶有良好的品质。

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2.3.3 净乳 原料乳验收后必须净化。其目的是去除乳中的机械杂质并减少微生物的数量，可以采用过滤净化或离心净化等。简单的粗滤是在受乳槽上装有过滤筛网并铺上多层纱布进行。进一步过滤则采用双联过滤器，滤布应经常清洗灭菌。脱除乳中毛、泥土等机械杂质及其表面微生物，脱出一部分体细胞及气体。本方案采用的是离心净乳机净化。离心净乳是利用乳在分离钵强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。使用离心净乳机可以显著提高净化效果，有利于提高制品质量。离心净乳机还能将乳中的乳腺体细胞和某些微生物除去，净乳机放在粗滤之后，冷却之前。本设计中牛乳先经过双联过滤器，然后再经过净乳机，从而实现原料乳的净化[9]。 2.3.4 冷却

经过净化的原料乳立即冷却到4℃左右，以抑制细菌的繁殖。乳中的微生物的数量随着贮存时间的长短和温度高低而变化。牛乳挤出后微生物变化可以分为四个阶段，即抗菌期、混合微生物期、乳酸菌繁殖期、酵母和霉菌发育期。在抗菌期内，乳中含有抑制微生物繁殖的抗菌物质，使细菌的繁殖受到抑制。在本项目中，冷却使用板式热交换器，将原料乳迅速冷却到4℃以下泵入贮乳罐中储存。 2.3.5 暂存

为了保证工厂连续生产的需要，必须有一定的原料乳的贮存量，在该项目中，为保证连续生产以及储料的需要，贮奶设备选择6个60吨的奶仓。室外奶仓配有适当的搅拌机构，定时搅动液体，防止脂肪上浮，造成原料乳的成分分布不均匀。

2.3.6 预杀菌

预杀菌的重要作用是防止脂肪和蛋白质被嗜冷菌产生的耐热性酶所降解。但一般巴氏杀菌乳保存的时间很短，不会发生明显的由这些酶造成的降解，除非原料乳中的嗜冷菌数量非常高。此外，在一个相当高的温度下进行预杀菌，使得相当一部分乳脂酶被灭活，从而使均质化的牛乳在加工中可以采用略低的巴氏杀菌温度。 2.3.7 标准化

标准化的目的是保证产品中含有规定的脂肪含量，但每个国家间标准变化很大。通常低脂乳含脂率为1.5％，常规乳为3％，但也有含脂率低到0.1％或0.5％的[9]。

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2.3.8 预热 原料乳在均质之前进行预热的目的有：

(1)初步杀死大部分的细菌和致病菌，使杀菌更彻底，以保证食品的安全性，提高成品的贮藏性。

(2)抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解，酶促褐变等不良现象。 (3)控制乳的温度在55℃-65℃，使均质效果更好。 根据以上几点，确定牛乳的预热温度为60℃。 2.3.9 均质

所谓均质，就是借助均质机的剪切力和压力作用使牛乳高速通过狭缝，在湍流与气穴的联合作用下打碎乳中的脂肪球，是脂肪球的平均直径变小，数目变多，表面积增加，从而增大脂肪球的相对密度，以减缓脂肪球的上浮趋势。均质处理不仅增加了牛乳的稳定性，还使牛乳更易消化吸收，提高了乳的营养价值，并改善了口感。在生产中均质是将乳中脂肪球在强力的机械作用下破碎成小的脂肪球。目的是为了防止脂肪的上浮分离；提高微粒聚集物的稳定性；并改善牛乳的消化、吸收程度。均质可以是全部的也可以是部分的。牛奶全部均质后，通常不发生脂肪球絮凝现象，脂肪球相互之间完全分离。相反的，将稀奶油部分均质时，就有可能发生脂肪球絮凝现象。因此，在部分均质时稀奶油的含脂率不应超过12%。通常在巴氏杀菌前进行，以使二次污染的程度降至最低。因为乳脂酶仍然存在，均质后乳应立即进行巴氏杀菌处理。均质温度为60—65℃，均质压力为15—22兆帕。经均质的原料乳制成的乳粉，冲调后复原性更好。

总之，均质处理改变了牛乳的化学和物理结构，其主要影响是：①使脂肪分布均匀，

不形成乳脂层；②改善牛乳色泽和风味，提高产品感官价值；③在酶凝固干酪生产中，加快凝固过程；④降低乳脂肪的氧化敏感性；⑤使牛乳易受光线的影响，产生一种“日照味”；⑥降低了蛋白质的热稳定性。因此在灭菌乳生产过程中，均质必须在最后阶段进行，否则高温灭菌时蛋白质有可能凝聚，从而导致牛乳包装过程中的蛋白质沉淀[9]。 2.3.10 巴式杀菌

乳中的细菌是引起乳败坏的主要原因，也是影响乳质量与保质的重要因素。通过杀菌可消除或抑制细菌的繁殖及解脂酶和过氧化酶的活性。巴氏杀菌是为了使乳中的病原菌，尤其是耐热性较强的结核菌都被杀死。本设计中巴氏杀菌乳杀菌采用85℃，15s。由于受热时间短热变性现象很少，风味有浓厚感，无蒸煮味，营养价值无变化。处理能

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力为133.6吨／天。 2.3.11 超高温灭菌

超高温瞬时灭菌是指物料在连续流动的状态下通过热交换器加热至135—137℃，在这一温度下保持一定的时间可以达到商业无菌的水平。超高温瞬时灭菌方式的出现，大大改善的灭菌乳的特性，不仅使产品从颜色的味道上得到了改善，而且提高了产品的营养价值。因此，本设计中UHT乳的采取的灭菌条件为137℃， 5s。原奶或调配好的原料邮由暂存缸蹦入UHT灭菌机进行灭菌,灭菌工序包括原料乳的预热,均质,UHT保温灭菌,并根据杀菌机的结垢情况进行中间清洗或最终清洗。以上操作均在一个板式式换热器和均质机组成的密闭系统中,按设备预先设定好的程序连续进行。经超高温灭菌后的物料被直接送给无菌灌装机进行灌装。处理能力为100.2吨／天[9]。 2.3.12 超巴氏灭菌

ESL乳并不是一个新产品，实质上是延长了货架期的巴氏杀菌乳。但ESL乳消毒方式并没有特殊的规则，也可以是特殊的超巴氏消毒（138℃保持2s）。这点虽然和UHT乳的消毒方式相似，但ESL乳不要求在无菌环境下包装，所以产品并不处于完全无菌状态。因此ESL乳产品在贮存、运输和销售整个过程中需要一个低温环境。处理能力为100.2吨／天。 2.3.13 无菌灌装

无菌灌装设备包括灌装机灭菌、包材灭菌、无菌输送、无菌灌装、封合成型、打印生产日期等。灌装机灭菌、包材灭菌、灌装、封合成型、打印生产日期均由自动灌装机在机器内自动完成。包材通过特定温度、一定浓度双氧水达到灭菌效果。灌装机灭菌按设定程序进行，以达到灭菌效果。灌装必须确保在无菌条件下进行，计量准确，封口可靠，成形完好，喷码清晰。灌装温度控制在20℃以下，正常灌装时按千分之一比例随机抽样置于37℃条件下做保温实验。成品进入2—6℃冷库贮存[12]。 2.3.14 CIP清洗

UHT灭菌乳生产所用设备自原料乳收购工序起，至无菌灌装封合工序止，均采用CIP清洗方式进行清洗消毒，清洗程序由中央控制室控制。包括水洗、碱洗、酸洗、水洗。 CIP清洗装置作为不分解生产设备，又可用简单操作方法安全自动清洗系统，几乎被引进到所有的食品饮料及制药等工厂使用。

CIP清洗装置不仅能清洗机器，而且是还能控制微生物繁殖的清洗方法。CIP清洗

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