《液態(tài)奶生產(chǎn)技術(shù)》課件

第二章

2.按營(yíng)養(yǎng)成分不同按營(yíng)養(yǎng)成分不同巴氏殺菌乳可分為以下幾種。

①普通消毒乳：除脂肪含量標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整外，其它成分不變。

②強(qiáng)化牛乳：根據(jù)不同消費(fèi)群體的日常營(yíng)養(yǎng)需要，有針對(duì)性地強(qiáng)化維生素和礦物質(zhì)。如早餐奶，學(xué)生專(zhuān)用奶等。

③調(diào)制乳：將牛乳的成分進(jìn)行調(diào)整，使其接近母乳的成分和性質(zhì)，更適合嬰幼兒飲用。

3.按添加風(fēng)味不同按添加風(fēng)味不同分為：可可乳、巧克力乳、草莓乳、香蕉乳、菠蘿乳以及調(diào)制酸乳等。2.1.2巴氏殺菌乳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.理化指標(biāo)巴氏殺菌乳的理化指標(biāo)見(jiàn)表2-1。表2-1巴氏殺菌乳的理化指標(biāo)

2.衛(wèi)生指標(biāo)

巴氏殺菌乳的衛(wèi)生指標(biāo)見(jiàn)表2-2。表2-2巴氏殺菌乳的衛(wèi)生指標(biāo)

2.1.3巴氏殺菌乳的生產(chǎn)工藝一般在巴氏殺菌乳的生產(chǎn)過(guò)程中，牛乳經(jīng)冷卻、離心凈乳預(yù)熱均質(zhì)和巴氏殺菌。脫氣是使牛乳中空氣或產(chǎn)品中揮發(fā)性異味排除的過(guò)程。巴氏殺菌乳的生產(chǎn)工藝流程如下：原料乳驗(yàn)收→預(yù)處理→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→巴氏殺菌→冷卻→灌裝封口→裝箱→冷藏1.牛乳的收集與儲(chǔ)存〔1〕牛乳的冷卻與收集牛乳被擠出后，必須盡快冷卻到4℃以下，并在此溫度下保存，直至運(yùn)到乳品廠(chǎng)。如圖2-1所示。

圖2-1原料乳的收集和預(yù)處理1－脫氣裝置；2－過(guò)濾器；3－牛乳計(jì)量計(jì)；4－中間儲(chǔ)存；5－預(yù)殺菌和冷卻；6－奶倉(cāng)

2.牛乳的別離、標(biāo)準(zhǔn)化和脫氣〔1〕牛乳的別離凈化原料乳經(jīng)過(guò)數(shù)次過(guò)濾后，雖然除去了大局部的雜質(zhì)，但是，由于乳中污染了很多極為微小的固體雜質(zhì)和細(xì)菌細(xì)胞，難以用一般的過(guò)濾方法除去。為了到達(dá)最高的純潔度，一般采用離心凈乳機(jī)凈化。①離心凈乳機(jī)的構(gòu)造。離心凈乳機(jī)的構(gòu)造根本與奶油別離機(jī)相似。其不同點(diǎn)為：別離缽具有較大的聚塵空間，杯盤(pán)上沒(méi)有孔，上部沒(méi)有分配杯盤(pán)。沒(méi)有專(zhuān)用離心凈乳機(jī)時(shí)，也可以用奶油別離機(jī)。凈乳機(jī)的凈化原理為：乳在別離缽內(nèi)受強(qiáng)大離心力的作用，將大量的固體雜質(zhì)留在別離缽內(nèi)壁上，而乳被凈化。固體雜質(zhì)被別離并沿著缽片的下側(cè)被甩到別離機(jī)殼的周?chē)练e物從這里又被收集到排渣室。每工作2-3h需停車(chē)排渣。故目前大型乳品企業(yè)多采用自動(dòng)排渣凈乳機(jī)或三用別離機(jī)〔奶油別離、凈乳、標(biāo)準(zhǔn)化〕，對(duì)提高乳的質(zhì)量和產(chǎn)量起了重要作用。結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖2-2

圖2-2離心凈乳機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

1-轉(zhuǎn)鼓2-碟片3-環(huán)形間隙4-活動(dòng)底5-密封圈6-壓力水室7-壓力水管道8-閥們

9-轉(zhuǎn)軸10-轉(zhuǎn)鼓底②牛乳別離的操作要點(diǎn)。a.操作要嚴(yán)格控制進(jìn)料量，進(jìn)料量不能超過(guò)生產(chǎn)能力。否那么將影響別離效果。b.采用空載啟動(dòng)，即在別離機(jī)到達(dá)規(guī)定轉(zhuǎn)速后，再開(kāi)始進(jìn)料，減少啟動(dòng)負(fù)荷。c.牛乳別離前，應(yīng)預(yù)熱，并經(jīng)過(guò)凈化，防止導(dǎo)致碟片堵塞，影響別離。d.牛乳別離過(guò)程中應(yīng)注意觀(guān)察脫脂乳和稀奶油的質(zhì)量，及時(shí)取樣測(cè)定。一般脫脂乳中殘留的脂肪含量應(yīng)為0.01%～0.05%以下。③影響牛乳別離效果的因素。a.轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速越高別離效果越好。但轉(zhuǎn)速的提高受到別離機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料強(qiáng)度的限制，一般控制在7000r/min以下。b.牛乳流量。進(jìn)入別離機(jī)的牛乳流量應(yīng)低于別離機(jī)的生產(chǎn)能力。假設(shè)流量過(guò)大，別離效果差，脫脂不完全，稀奶油的獲得率也較低，對(duì)生產(chǎn)不利。c.脂肪球大小。脂肪球直徑越大，別離效果越好。但設(shè)計(jì)或選用別離機(jī)時(shí)亦應(yīng)考慮到需要?jiǎng)e離的大量的小脂肪球。目前可別離出的最小的脂肪球直徑為1μm左右。d.牛乳的清潔度。牛乳中的雜質(zhì)會(huì)在別離時(shí)沉積在轉(zhuǎn)鼓的四周內(nèi)壁上，使轉(zhuǎn)鼓的有效容積減少，影響別離效果。因此，應(yīng)注意別離前的凈化和別離中的定時(shí)清洗。e.牛乳的溫度。乳溫提高，黏度降低，脂肪球與脫脂乳的密度差增大，有利于提高別離效果。但應(yīng)注意不要使溫度過(guò)高，以防止引起蛋白質(zhì)凝固或起跑，一般乳溫控制在35～40℃，封閉式別離機(jī)有時(shí)可高達(dá)50℃。f.碟片的結(jié)構(gòu)。碟片的最大直徑與最小直徑之差和碟片的仰角，對(duì)提高別離效果關(guān)系甚大。一般以碟片平均半徑與高度之比為0.45～0.70，仰角為45o～60o為佳。g.稀奶油含脂率。稀奶油含脂率根據(jù)生產(chǎn)質(zhì)量要求調(diào)節(jié)。稀奶油含脂率低時(shí)，密度大，易別離獲得；含脂率高時(shí)，密度小，別離難度大些。④牛乳的別離及其設(shè)備。凈化后的牛乳，是由脫脂乳和稀奶油組成。由于原料乳中的脂肪與非脂固體的含量隨乳牛品種、地區(qū)、季節(jié)和飼養(yǎng)管理等因素不同而有較大差異。而在不同乳制品中，其脂肪和非脂固體的含量要求保持一定比例。因此，必須對(duì)原料乳進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)整乳中脂肪和非脂固體間的比例關(guān)系，使其比例符合產(chǎn)品要求。如果原料乳中脂肪含量缺乏，應(yīng)添加稀奶油或別離一局部脫脂乳，當(dāng)原料乳中的脂肪含量過(guò)高時(shí)，那么可添加脫脂乳或提取一局部稀奶油。在完成這些工序之前，都有必要進(jìn)行牛乳的別離。牛乳別離有重力別離和離心別離兩種方法，由于離心別離在牛乳別離中具有別離速度高，別離效果好，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，是牛乳別離的主要手段。離心別離機(jī)根據(jù)其具體結(jié)構(gòu)不同，有管式、室式、碟式3種形式。其中碟式別離機(jī)是在管式和室式別離機(jī)的根底上開(kāi)展起來(lái)的一種高效離心別離機(jī)，是用于乳品別離的主要形式。圖2-3為碟片式別離機(jī)結(jié)構(gòu)。

圖2-3碟片式別離機(jī)碟片別離機(jī)在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有許多相互保持一定間距的錐形碟片，使液體在碟片間形成薄層流動(dòng)而進(jìn)行別離，可以減少液體擾動(dòng)，減小沉降面積，從而大大增加別離效果和生產(chǎn)力。乳品別離中使用碟片式別離機(jī)，在碟片中部開(kāi)有小孔，稱(chēng)為“中性孔〞。物料從中心管參加，由底局部配到碟片層的“中性孔〞位置，分別進(jìn)入各層碟片之間，形成薄層別離。密度小的輕液在內(nèi)側(cè)，沿碟片上外表向中心流動(dòng)，由輕液口排出；重液那么在外側(cè)，沿碟片下外表流向四周，經(jīng)重液口排出。少量的固相顆粒那么沉積于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，定期排出。〔2〕牛乳的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化的目的是為了確定巴氏滅菌乳中的脂肪含量，以滿(mǎn)足不同的消費(fèi)者的需求。市售一般低脂巴氏滅菌乳的脂肪含量為1%，常規(guī)巴氏滅菌乳含脂率為3%。因此，凡不符合標(biāo)準(zhǔn)的原料乳，都必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以后，才能用于生產(chǎn)。如果規(guī)定的產(chǎn)品含脂率高于全脂乳的含脂率，就必須除去局部脫脂乳；反之那么應(yīng)別離多余的脂肪。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)乳的含脂率通常比全脂乳的含脂率要低，因而，多余的脂肪可以用于生產(chǎn)奶油等產(chǎn)品。①混合的計(jì)算方法。乳脂肪的標(biāo)準(zhǔn)化可通過(guò)添加稀奶油或脫脂乳進(jìn)行調(diào)整，如將全脂乳與脫脂乳混合，將稀奶油與全脂乳混合，將稀奶油與脫脂乳混合，將脫脂乳與無(wú)水奶油混合等。標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，應(yīng)首先了解即將標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳的脂肪和非脂乳固體含量，以及用于標(biāo)準(zhǔn)化的稀奶油或脫脂乳的脂肪和非脂乳固體含量，這些是標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算依據(jù)，計(jì)算方法是，假設(shè)原料乳含脂率為p%，脫脂乳或稀奶油的含脂率為q%，按比例混合后，混合乳的含脂率為γ%，擬標(biāo)準(zhǔn)化的原料乳量為Xkg，需添加的稀奶油或脫脂乳量為Ykg時(shí)，對(duì)脂肪進(jìn)行物料衡算，那么pX+qY=γ〔X+Y〕

式中q——稀奶油脂肪含量，%；p——脫脂乳脂肪含量，%；γ——最終產(chǎn)品的脂肪含量，%；X——最終產(chǎn)品的數(shù)量，kg；Y——需添加的稀奶油或脫脂乳數(shù)量kg。上式中，假設(shè)q＜γ，p＞γ，那么表示需添加脫脂乳；反之，那么表示需加稀奶油。用圖形表示如下?！纠?-1】有1000kg含脂率為3.7%的原料乳，因乳脂率高，擬用含脂0.2%的脫脂乳調(diào)整，使標(biāo)準(zhǔn)化后的混合乳含量為3.0%，需加脫脂乳多少？解γ=3.0q=0.2p=3.7那么需加脫脂乳的量為【例2-2】有1000kg含脂率為2.8%的原料乳,欲使其脂肪含量為3.0%，應(yīng)加多少脂肪含量為35%的稀奶油？解

q–γ=32；

p–γ=0.2，需加脫脂乳為：

②標(biāo)準(zhǔn)化原理和標(biāo)準(zhǔn)化方法。當(dāng)所有參數(shù)不變時(shí)，那么由別離機(jī)別離出來(lái)的稀奶油和脫脂乳中的脂肪含量也是一定的?！矆D2-4〕圖2-4脂肪標(biāo)準(zhǔn)化的原理

b．后標(biāo)準(zhǔn)化。后標(biāo)準(zhǔn)化是指在巴氏殺菌后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。而含脂率的調(diào)整方法那么與預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化相同。后標(biāo)準(zhǔn)化由于是在殺菌后再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行混合，因此會(huì)有屢次污染的危險(xiǎn)。c．直接標(biāo)準(zhǔn)化。直接自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化是將全脂乳加熱至55~65℃，然后，按預(yù)先設(shè)定好的脂肪含量，別離出脫脂乳和稀奶油，把來(lái)自別離機(jī)的定量稀奶油立即在管道系統(tǒng)內(nèi)重新與脫脂乳定量混合，以得到所需含脂率的標(biāo)準(zhǔn)乳。多余的稀奶油會(huì)流向稀奶油巴氏殺菌機(jī)?！矆D2-5〕直接標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)為：快速、穩(wěn)定、精確、與別離機(jī)聯(lián)合運(yùn)作、單位時(shí)間處理量大。

圖2-5直接標(biāo)準(zhǔn)化的示意圖

該系統(tǒng)由以下3條線(xiàn)路組成。第一條線(xiàn)路調(diào)節(jié)別離機(jī)脫脂乳出口的外壓。在流量改變或后序設(shè)備壓力降低的情況下，保持外壓不變。第二條線(xiàn)路調(diào)節(jié)別離機(jī)稀奶油出口的流量。不管原料乳的流量或含脂率發(fā)生任何變化，稀奶油的含脂率都能保持穩(wěn)定。第三條線(xiàn)路調(diào)節(jié)稀奶油數(shù)量。實(shí)現(xiàn)稀奶油與脫脂乳重新定量混合，生成含脂率符合要求的標(biāo)準(zhǔn)乳，并排出多余的稀奶油。這條線(xiàn)路能按一定的稀奶油和脫脂乳比率，連續(xù)地調(diào)節(jié)稀奶油的混合量。為了到達(dá)工藝中要求的精確度，必須控制流量的波動(dòng)、進(jìn)乳含脂率的波動(dòng)和預(yù)熱溫度的波動(dòng)。

2.牛乳的均質(zhì)所謂均質(zhì)，就是將原料乳中脂肪球在強(qiáng)力的機(jī)械作用下破碎成小的脂肪球。自然狀態(tài)的牛乳，其脂肪球直徑大小不均勻，變動(dòng)于1~10μm，75%的脂肪球直徑為2.5~5μm，其余為0.1~2.2μm。均質(zhì)后的脂肪球，大局部在1.0μm以下〔如表2—3所示〕。表2-3均質(zhì)壓力與脂肪球直徑

通過(guò)均質(zhì)產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)味良好，口感細(xì)膩；分裝后靜置不產(chǎn)生脂肪上浮現(xiàn)象；外表張力降低，改善牛乳的消化、吸收程度。均質(zhì)的效果，可以用顯微鏡、離心、靜置等方法來(lái)檢查，通常用顯微鏡檢驗(yàn)比較簡(jiǎn)便?！?〕均質(zhì)原理均質(zhì)機(jī)是一種高壓泵，加高壓的牛乳通過(guò)均質(zhì)閥流向低壓部時(shí)，由于切變和沖擊的力量，或者由于通過(guò)閥門(mén)后隨著壓力的急劇減少產(chǎn)生爆破作用，和通過(guò)閥門(mén)時(shí)由于產(chǎn)生氣泡的破壞作用，也就是所謂空化效應(yīng)等的力量，使脂肪球破碎。一般采用的壓力為17MPa。均質(zhì)機(jī)理有以下3個(gè)方面。①剪切作用。牛乳以高速度通過(guò)均質(zhì)頭中的窄縫時(shí)，由于渦流而對(duì)脂肪產(chǎn)生剪切力，使脂肪破碎。②空穴作用。液體靜壓能降至脂肪的蒸汽壓力之下，會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生局部瞬時(shí)真空，形成空穴現(xiàn)象，使脂肪球爆裂而粉碎。③撞擊作用。當(dāng)脂肪球以高速度沖擊均質(zhì)閥時(shí)，使脂肪球破碎。高壓均質(zhì)機(jī)中使用前后排列的兩個(gè)均質(zhì)頭進(jìn)行雙級(jí)均質(zhì)處理來(lái)提高均質(zhì)效果。生產(chǎn)巴氏殺菌乳時(shí)，所用的均質(zhì)機(jī)，有一段均質(zhì)〔見(jiàn)圖2-6〕和兩段均質(zhì)〔見(jiàn)圖2-7〕。

圖2-6一般均質(zhì)閥的構(gòu)造1－閥桿2－內(nèi)插密封圈3－閥座

圖2-7二段式均質(zhì)機(jī)脂肪球破碎的示意圖1，13－均質(zhì)閥調(diào)整螺母；2－均質(zhì)閥調(diào)整彈簧導(dǎo)板；3，6，8，10，15－密封圈；4－第一段均質(zhì)閥柱塞；5－沖擊圈；7－第一段閥座；9－機(jī)頭；11－第二段均質(zhì)閥柱塞；12－第二段均質(zhì)閥本體；14－第二段均質(zhì)閥座〔2〕均質(zhì)化乳中脂肪球的破碎特性①脂肪球直徑。牛乳在放置一段時(shí)間后，上部會(huì)出現(xiàn)一層淡黃色的脂肪層，稱(chēng)為“脂肪上浮〞。脂肪球上浮的速度與脂肪球的半徑平方成正比，即大脂肪球比小脂肪球上浮速度快。牛乳的均質(zhì)化就是使牛乳的脂肪球變小，并且均勻地分散與牛乳中，使脂肪上浮程度大大減弱。②均質(zhì)機(jī)類(lèi)型對(duì)均質(zhì)效果的影響。在相同的均質(zhì)壓力下，不同類(lèi)型的均質(zhì)閥會(huì)帶來(lái)不同的均質(zhì)效果。均質(zhì)壓力越大，脂肪球直徑越小。③多級(jí)均質(zhì)對(duì)脂肪球直徑的影響。二級(jí)均質(zhì)指讓物料連續(xù)通過(guò)兩個(gè)均質(zhì)頭〔如圖2-6〕，將黏在一起的小脂肪球翻開(kāi)。二級(jí)均質(zhì)與二次均質(zhì)完全不同。二級(jí)均質(zhì)對(duì)一級(jí)均質(zhì)后的乳提供了有效的反壓力，而加強(qiáng)的空穴作用對(duì)脂肪球只有輕微的破壞作用。二級(jí)均質(zhì)的目的是使一級(jí)均質(zhì)后重新結(jié)合在一起的小脂肪球分開(kāi)，從而提高均質(zhì)效果。通常一級(jí)均質(zhì)可用于低脂產(chǎn)品高黏度產(chǎn)品的生產(chǎn)，二級(jí)均質(zhì)可用于高脂產(chǎn)品、高干物質(zhì)產(chǎn)品和低黏度產(chǎn)品的生產(chǎn)。

④溫度對(duì)均質(zhì)效果的影響。較高的溫度下均質(zhì)效果較好，但溫度過(guò)高會(huì)引起乳蛋白質(zhì)變性。另一方面，溫度與脂肪球的結(jié)晶有關(guān)，固態(tài)的脂肪球不能在均質(zhì)機(jī)內(nèi)被打破。一般均質(zhì)溫度采用50～65℃,在此溫度下乳脂肪處于熔融狀態(tài),脂肪球膜軟化,有利于提高均質(zhì)效果。均質(zhì)壓力采取10～20MPa為宜。均質(zhì)后的鮮乳，就可進(jìn)行殺菌。

4.牛乳的巴氏殺菌〔1〕殺菌和殺菌的意義鮮乳處理過(guò)程中，受許多微生物的污染〔其中80%為乳酸菌〕。巴氏殺菌必須完全殺死致病微生物，同時(shí)還應(yīng)殺死能影響產(chǎn)品味道和保質(zhì)期的酶類(lèi)和其他微生物。所以殺菌和滅菌的意義，就是為了消滅乳中的病原菌和有害菌，保證消費(fèi)者身體健康以及提高乳在貯存和運(yùn)輸中的穩(wěn)定性?！?〕巴氏殺菌的方法從殺死微生物的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，牛乳的熱處理強(qiáng)度是越強(qiáng)越好。但是，強(qiáng)烈的熱處理對(duì)牛乳的外觀(guān)、味道和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值回產(chǎn)生不良的后果。如牛乳中的蛋白質(zhì)在高溫下變性；強(qiáng)烈的加熱使牛乳味道改變，首先是出現(xiàn)“煮熟味〞，然后是焦味。因此，時(shí)間和溫度組合的選擇必須考慮到微生物和產(chǎn)品質(zhì)量?jī)煞矫?，以到達(dá)最正確效果。表2-4乳業(yè)中常用的熱處理方法

②低溫長(zhǎng)時(shí)巴氏殺菌〔LTLT〕。這是一種間歇式巴氏殺菌方法，即牛乳在63℃下保持30min到達(dá)巴氏殺菌的目的。

③高溫短時(shí)巴氏殺菌〔HTST〕。具體時(shí)間和溫度的組合可根據(jù)所處理的產(chǎn)品類(lèi)型而變化。用于鮮乳的高溫短時(shí)殺菌工藝是把牛乳加熱到72～75℃，15～20s；80～85℃，10～20s后再冷卻。④超巴氏殺菌。超巴氏殺菌的目的是延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，其采取的主要措施是盡最大可能防止產(chǎn)品在加工和包裝過(guò)程中再污染，這需要級(jí)高的衛(wèi)生條件和優(yōu)良的冷鏈分銷(xiāo)系統(tǒng)。超巴氏殺菌的溫度為125～138℃，時(shí)間2～4s，然后將產(chǎn)品冷卻到7℃以下儲(chǔ)存和分銷(xiāo)，即可使牛乳保質(zhì)期延長(zhǎng)至40d甚至更長(zhǎng)。但超巴氏殺菌溫度再高、時(shí)間再長(zhǎng)，它仍然與高溫滅菌有根本的不同。首先，超巴氏殺菌產(chǎn)品并非無(wú)菌灌裝。其次，超巴氏殺菌產(chǎn)品不能在常溫下儲(chǔ)存和分銷(xiāo)。第三，超巴氏殺菌產(chǎn)品也不是無(wú)菌產(chǎn)品。

工作過(guò)程：牛乳經(jīng)過(guò)平衡槽1進(jìn)入到生產(chǎn)線(xiàn)，被泵入到板式換熱器4，先預(yù)熱然后再到別離機(jī)5，在這里別離成脫脂乳和稀奶油。稀奶油含脂率通過(guò)控制系統(tǒng)保持恒定，此系統(tǒng)包括流量傳感器7、密度傳感器8、調(diào)節(jié)閥9和標(biāo)準(zhǔn)化控制系統(tǒng)。這是個(gè)局部均質(zhì)的例子，生產(chǎn)中僅對(duì)局部稀奶油和脫脂乳進(jìn)行均質(zhì)。該系統(tǒng)在于用較小的均質(zhì)機(jī)12就能完成任務(wù)，并且消耗很少的動(dòng)力仍能保持很好的均質(zhì)效果。均質(zhì)后，在進(jìn)行巴氏殺菌之前，含脂率10%的稀奶油最后在管中與脫脂乳混合到達(dá)3%的含脂率。

經(jīng)過(guò)脂肪標(biāo)準(zhǔn)化的乳被泵入板式換熱器的加熱板中進(jìn)行巴氏殺菌，所需的保溫時(shí)間由保溫管14所保證并被連續(xù)記錄下來(lái)。泵13是升壓泵，即增加了產(chǎn)品的壓力，這樣如果板式換熱器發(fā)生滲漏，經(jīng)巴氏殺菌的乳不會(huì)被未加工的乳或冷卻介質(zhì)所污染。如果巴氏殺菌的溫度降低了，可被溫度傳感器所測(cè)到。信號(hào)促使開(kāi)啟轉(zhuǎn)向閥15，牛乳流向平衡槽1。巴氏殺菌后，牛乳流到板式換熱器冷卻段，先與流入的未經(jīng)處理的乳進(jìn)行回收換熱，本身被冷卻，然后在冷卻段在由冰水進(jìn)行冷卻，冷卻后牛乳被泵入到灌裝機(jī)。

5.巴氏殺菌乳的灌裝、儲(chǔ)存和分銷(xiāo)〔1〕灌裝的目的灌裝的目的主要為便于分送和零售，防止外界雜質(zhì)混入成品中和微生物再污染，保存風(fēng)味和防止吸收外界氣味而產(chǎn)生異味，以及防止維生素等營(yíng)養(yǎng)成分受損失等?！?〕灌裝容器過(guò)去我國(guó)各乳品廠(chǎng)采用玻璃瓶包裝，現(xiàn)在大多采用帶有聚乙烯的復(fù)合塑料紙、塑料瓶或單層塑料包裝。在巴氏殺菌乳的包裝過(guò)程中，首先應(yīng)該注意的就是防止二次污染，如包裝環(huán)境、包裝材料及包裝設(shè)備的污染。其次，應(yīng)盡量防止灌裝時(shí)的產(chǎn)品溫度升高，因?yàn)榘b以后的產(chǎn)品冷卻比較慢。第三，對(duì)包裝材料應(yīng)提出較高的要求，如包裝材料應(yīng)干凈、避光、密閉、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度?！?〕包裝材料具備的特性在選擇包裝材料時(shí)，應(yīng)考慮這些特性：保證產(chǎn)品的質(zhì)量及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；保證產(chǎn)品的衛(wèi)生及清潔，對(duì)所包裝的產(chǎn)品沒(méi)有任何污染；避光、密閉，有一定的抗壓強(qiáng)度；便于運(yùn)輸、攜帶和開(kāi)啟；便于灌裝、適宜自動(dòng)化生產(chǎn)；有一定的美觀(guān)裝飾作用?！?〕巴氏殺菌乳的儲(chǔ)存、分銷(xiāo)在巴氏殺菌乳的儲(chǔ)存和分銷(xiāo)過(guò)程中，必須保持冷鏈的連續(xù)性。冷庫(kù)溫度一般為4～6℃。歐美國(guó)家巴氏殺菌乳的貯藏期為1周。巴氏殺菌乳在分銷(xiāo)時(shí)要注意小心輕放；遠(yuǎn)離有異味的物質(zhì)；避光；防塵和防止高溫；防止強(qiáng)烈震動(dòng)。

6.巴氏殺菌對(duì)乳成分的影響〔1〕對(duì)微生物的影響巴氏殺菌能夠殺死牛乳中絕大多數(shù)的細(xì)菌，但并不是滅菌。細(xì)菌的孢子和牛乳中的耐熱菌很難通過(guò)巴氏殺菌來(lái)殺死。因此，巴氏殺菌必須在適當(dāng)?shù)睦洳貤l件下儲(chǔ)藏〔4℃以下〕。在歐洲巴氏殺菌乳細(xì)菌總數(shù)不能超過(guò)3萬(wàn)個(gè)/ml，美國(guó)規(guī)定不能超過(guò)2萬(wàn)個(gè)/ml。〔2〕對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的影響巴氏殺菌對(duì)牛乳營(yíng)養(yǎng)成分的影響很小，脂溶性維生素A、D的損失不明顯。巴氏殺菌乳中乳清蛋白變性為3%～5%?！?〕對(duì)酶的影響在巴氏殺菌過(guò)程中的一些內(nèi)源性酶被破壞，脂肪酶和蛋白分解酶的破壞可以大大降低脂肪和蛋白質(zhì)的分解，防止牛乳產(chǎn)生不良的風(fēng)味，延長(zhǎng)牛乳的貨架期。

7.巴氏殺菌乳的貨架期貨架期一般是指產(chǎn)品從生產(chǎn)出來(lái)后到保持消費(fèi)者能夠接受的質(zhì)量特性的時(shí)間〔通常以天計(jì)〕。經(jīng)過(guò)巴氏殺菌后的乳，應(yīng)及時(shí)裝箱或入冷藏庫(kù)暫存，保質(zhì)期可以到達(dá)7d，甚至更長(zhǎng)。影響產(chǎn)品貨架期的主要因素是：原料乳的質(zhì)量、二次污染和溫度的控制情況，尤其是在包裝和儲(chǔ)存過(guò)程的溫度。2.2.超高溫滅菌乳

2.2.1超高溫滅菌乳

滅菌乳又稱(chēng)長(zhǎng)久保鮮乳，系指以鮮牛乳為原料，經(jīng)凈化、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、滅菌和無(wú)菌包裝或包裝后再進(jìn)行滅菌，從而具有較長(zhǎng)保質(zhì)期的可直接飲用的商品乳。

根據(jù)其熱處理滅菌條件不同，滅菌乳可分為三類(lèi)?！?〕一次滅菌乳將如裝瓶后，用110～120℃10～20min加壓滅菌?！?〕二次滅菌乳將乳預(yù)先經(jīng)巴氏殺菌，裝入容器后，再用110～120℃10～20min加壓滅菌?！?〕超高溫〔ultrahightemperature簡(jiǎn)寫(xiě)UHT〕滅菌乳一般采用120～150℃0.5～4s殺菌。通過(guò)升高滅菌溫度和縮短保持時(shí)間也能到達(dá)相同的滅菌效果。這種滅菌方式稱(chēng)為超高溫滅菌?，F(xiàn)在大乳品企業(yè)多采用UHT殺菌。超高溫滅菌方式的出現(xiàn)，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(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

1.超高溫滅菌乳的定義超高溫滅菌乳是指牛乳在密閉系統(tǒng)連續(xù)流動(dòng)中，通過(guò)熱交換器加熱至130～150℃的高溫且不少于15s的滅菌處理，殺死乳中所有的微生物，然后在無(wú)菌條件下包裝制得的乳制品。滅菌乳無(wú)需冷藏，可在常溫下長(zhǎng)期保存。產(chǎn)品雖然經(jīng)過(guò)很高溫度的熱處理，但是牛乳中所含細(xì)菌的熱致死率隨著溫度的升高大大超過(guò)此間牛乳的化學(xué)變化的速率，如維生素破壞，蛋白質(zhì)變性及褐變速率等因素變化都不太大，可有效地保護(hù)原料乳的品質(zhì)，提高滅菌乳的質(zhì)量。2.典型的超高溫滅菌純?nèi)榈墓に嚒?〕超高溫滅菌純牛乳的工藝流程〔2〕加工工藝要點(diǎn)及質(zhì)量控制①原料乳的選擇用于生產(chǎn)滅菌乳的牛乳必須新鮮，有極低的酸度，正常的鹽類(lèi)平衡及正常的乳清蛋白質(zhì)含量，不含初乳和抗生素乳。牛乳必須在75%的酒精濃度中保持穩(wěn)定。具體見(jiàn)表2-5。原料乳首先經(jīng)驗(yàn)收、預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化、巴氏殺菌等過(guò)程。超高溫滅菌乳的加工工藝通常包含巴氏殺菌過(guò)程，尤其在現(xiàn)有條件下這更為重要。巴氏殺菌可更有效地提高生產(chǎn)的靈活性，及時(shí)殺死嗜冷菌，防止其繁殖代謝產(chǎn)生的酶類(lèi)影響產(chǎn)品的保質(zhì)期。表2-5超高溫滅菌乳的原料乳的一般要求

〔6〕保溫試驗(yàn)在32℃+2℃的條件下，經(jīng)5～7d保溫，實(shí)驗(yàn)其微生物變化情況的試驗(yàn)?！?〕無(wú)菌乳經(jīng)超高溫瞬時(shí)滅菌，在無(wú)菌條件下，用隔離空氣和光線(xiàn)的材料灌裝的包裝盒，具有以上三個(gè)條件生產(chǎn)的產(chǎn)品叫無(wú)菌乳?！?〕商業(yè)無(wú)菌不含致病菌微生物及微生物毒素，正常儲(chǔ)存條件〔常溫下保質(zhì)期內(nèi)〕下微生物在產(chǎn)品的保質(zhì)期內(nèi)不發(fā)生增殖?！?〕脹包指液體包裝食物在儲(chǔ)存期間，由于微生物繁殖代謝產(chǎn)氣，使產(chǎn)品包裝膨脹的現(xiàn)象，脹包有時(shí)伴隨著酸包出現(xiàn)。

〔10〕酸包指液體包裝食品，在儲(chǔ)存期間由于微生物及生化作用使產(chǎn)品pH降低，口味變酸的現(xiàn)象?！?1〕苦包指液體包裝食品，在儲(chǔ)存期間由于微生物繁殖代謝產(chǎn)生苦味導(dǎo)致產(chǎn)品變苦、變質(zhì)。〔12〕接種將激活的菌種投入到適宜其生長(zhǎng)條件的料液中?！?3〕發(fā)酵在恒溫、封閉的條件下，活性乳酸菌與牛乳發(fā)生生化反響，產(chǎn)酸、產(chǎn)香氣，使牛乳口感和風(fēng)味得以改善?！?4〕灌裝用灌裝機(jī)將合格的料液灌裝到爆炸材料中密閉。2.2.2超高溫滅菌乳的滅菌1.滅菌原理采用牛乳的巴氏殺菌和高溫短時(shí)殺菌兩種方法時(shí)，所有的致病菌都被殺死，大局部物理、化學(xué)性質(zhì)〔色澤、風(fēng)味〕保持不變。實(shí)際上，滅菌加工只要保證產(chǎn)品在消費(fèi)者食用前不變質(zhì)就可以，因?yàn)椴捎眉訜岱椒▉?lái)致死微生物，要到達(dá)絕對(duì)無(wú)菌的理想狀態(tài)是不可能的。導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)的微生物包括加工過(guò)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〔如芽孢〕。研究發(fā)現(xiàn)，以嗜熱脂肪芽孢桿菌的孢子來(lái)確定不同溫度下的殘留情況：溫度上升10℃，殺死孢子的速度上升11倍；以枯草桿菌實(shí)驗(yàn)，殺菌溫度每上升10℃，孢子殺死速度可達(dá)30倍。牛乳在高溫處理的過(guò)程中，最普遍的化學(xué)變化之一是，蛋白質(zhì)和復(fù)原糖作用——褐變作用。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，殺菌溫度每上升10℃，褐變現(xiàn)象增大2.5～3倍。這說(shuō)明，殺菌溫度越高，其殺菌效果越大，引起的化學(xué)變化越小。殺菌效果的是由殺菌效率〔SE〕來(lái)衡量的。殺菌效率是殺菌前后孢子數(shù)的對(duì)數(shù)比來(lái)表示的。SE=lg(P/F)式中P——表示殺菌前的原始孢子數(shù)；F——表示殺菌后的最終孢子數(shù)。把數(shù)量的枯草桿菌的孢子移植到原乳中，然后用超高溫設(shè)備處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：殺菌溫度不同、時(shí)間相同〔4s〕時(shí)，其殺菌效率接近，見(jiàn)表2-6。表2-6殺菌溫度不同、時(shí)間相同〔4s〕的殺菌效率同時(shí)實(shí)驗(yàn)在135℃、4s條件下，移植不同數(shù)量的孢子進(jìn)行殺菌，其殺菌效率接近。超高溫滅菌乳通常采取的滅菌條件為137℃、4s。一般滅菌乳成品的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為：不得超過(guò)1/1000孢子數(shù)。例如假設(shè)我們要加工10000L的產(chǎn)品，其中含耐熱芽孢100cfu/ml，假設(shè)滅菌效率SE為8，那么整批產(chǎn)品中的殘留芽孢數(shù)為：10000×100/108=10〔個(gè)〕

通過(guò)超高溫加工，整批產(chǎn)品中將有10個(gè)芽孢殘存。如將產(chǎn)品在理想的無(wú)菌灌裝狀態(tài)下分裝于10000個(gè)1L容器中，這10個(gè)芽孢我們假設(shè)代表著10個(gè)含有單個(gè)芽孢的容器，或者說(shuō)10000個(gè)容器中含有10個(gè)芽孢。我們?cè)偌僭O(shè)殘存的每個(gè)芽孢在條件適宜時(shí)足以使產(chǎn)品變質(zhì)，因此每個(gè)容器含有1/1000個(gè)芽孢就等于1000個(gè)容器中含有1個(gè)芽孢，因此就導(dǎo)致1000個(gè)產(chǎn)品中有1個(gè)變質(zhì)，或者說(shuō)是有0.1%的產(chǎn)品變質(zhì)。這就是我們通常所說(shuō)的0.1%脹包率。

2.超高溫滅菌的方法超高溫加工是指將產(chǎn)品加熱到135～142℃保持幾秒鐘，然后冷卻到一定溫度后再進(jìn)行無(wú)菌灌裝。由于采用了超高溫瞬時(shí)加工工藝，因而在保證滅菌效率的同時(shí)降低了產(chǎn)品的化學(xué)變化。超高溫瞬時(shí)滅菌法，具有衛(wèi)生、平安、快捷等優(yōu)點(diǎn)?；诟鞣N因素設(shè)計(jì)出了不同類(lèi)型的超高溫加工系統(tǒng)，這些加工系統(tǒng)雖都能生產(chǎn)出令人滿(mǎn)意的產(chǎn)品，但每種系統(tǒng)又各具特點(diǎn)，應(yīng)用范圍有所不同。常用的有以下兩種方法。產(chǎn)品在加熱過(guò)程中是不能沸騰的，因?yàn)楫a(chǎn)品沸騰后所產(chǎn)生的蒸汽將占據(jù)系統(tǒng)的流道，從而減少了物料的滅菌時(shí)間，使滅菌效率降低。在間接加熱系統(tǒng)中，沸騰往往產(chǎn)生于滅菌段。為了防止沸騰，產(chǎn)品在最高溫度時(shí)必須保持一定的背壓使其等于該溫度下的飽和蒸汽壓。由于產(chǎn)品中水分含量很高，因此這一飽和蒸汽壓必須等于滅菌溫度下的飽和蒸汽壓，135℃下需保持0.2MPa的背壓以防止料液沸騰，150℃那么需0.375MPa的背壓。經(jīng)驗(yàn)介紹，生產(chǎn)中背壓設(shè)置至少要比飽和蒸汽壓高0.1MPa。所以，在超高溫板式熱交換器的滅菌段就需要保持0.4MPa的背壓。圖2-9所示為以板式熱交換器為根底的典型流程圖。圖2-10為以管式熱交換器為根底的典型流程圖。

圖2-9以板式熱交換器間接加熱的間接超高溫滅菌系統(tǒng)示意圖1－平衡槽；2－供料泵；3－板式熱交換器；4－均質(zhì)機(jī)；5－蒸汽噴射頭；6－保持管；7－無(wú)菌缸；8－無(wú)菌灌裝

圖2-10以管式熱交換器為根底的間接超高溫滅菌系統(tǒng)示意圖1－平衡槽；2－供料泵；3－管式熱交換器〔31.預(yù)熱段、32.中間冷卻段、33.加熱段、34.熱回收冷卻段、35.啟動(dòng)冷卻段〕；4－熱水系統(tǒng)；5－保持管；6－閃蒸管；7－均質(zhì)機(jī)；8－無(wú)菌包裝機(jī)；9－CIP2.2.3無(wú)菌灌裝

UHT滅菌乳多采用無(wú)菌包裝。經(jīng)過(guò)超高溫滅菌生產(chǎn)出的商業(yè)無(wú)菌產(chǎn)品，是以整體形式存在的。必須分裝于單個(gè)的包裝中才能進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售，使產(chǎn)品具有商業(yè)價(jià)值。因此，無(wú)菌灌裝系統(tǒng)是生產(chǎn)超高溫滅菌乳不可缺少的。所謂的無(wú)菌包裝是將殺菌后的牛乳，在無(wú)菌條件下裝入事先殺過(guò)菌的容器內(nèi)，該過(guò)程包括包裝材料或包裝容器的滅菌。由于產(chǎn)品要求在非冷藏條件下具有長(zhǎng)貨架期，所以包裝也必須提供完全防光和隔氧的保護(hù)。這樣長(zhǎng)期保存鮮奶的包裝需要有一個(gè)薄鋁夾層，其夾在聚乙烯塑料層之間。無(wú)菌包裝的UHT滅菌乳在室溫下可儲(chǔ)藏6個(gè)月以上。

1.包裝容器的滅菌方法用于滅菌乳包裝的材料較多，但生產(chǎn)中常用的有復(fù)合硬質(zhì)塑料包裝紙、復(fù)合擠出薄膜和聚乙烯〔PE〕吹塑瓶。容器滅菌的方法也有很多，包括物理法〔紫外線(xiàn)輻射、飽和蒸汽〕和化學(xué)試劑法〔過(guò)氧化氫H2O2〕。〔1〕紫外線(xiàn)輻射滅菌波長(zhǎng)2537nm的紫外線(xiàn)，具有很強(qiáng)的殺菌力。殺菌原理是細(xì)菌細(xì)胞中的DNA直接吸收紫外線(xiàn)而被殺死。因此，紫外線(xiàn)殺菌燈在乳品工廠(chǎng)被廣泛采用。主要用于空氣殺菌。其缺點(diǎn)為只對(duì)照射的外表有殺菌效果。紫外線(xiàn)對(duì)牛乳的透過(guò)力低，照射后與可見(jiàn)光線(xiàn)接觸時(shí)局部菌體細(xì)胞有復(fù)活，所以，紫外線(xiàn)對(duì)牛乳的殺菌，一直沒(méi)有成功。紫外線(xiàn)也可對(duì)包裝材料外表進(jìn)行殺菌，但結(jié)果不令人滿(mǎn)意，原因是如何保證輻射強(qiáng)度在整個(gè)中均勻一致，如何對(duì)不同形狀的包裝容器進(jìn)行良好的滅菌，如何排除滅菌過(guò)程中灰塵及贓物對(duì)細(xì)菌的保護(hù)作用等。假設(shè)將紫外線(xiàn)與H2O2結(jié)合起來(lái)使用，滅菌效果會(huì)更好?！?〕飽和蒸汽滅菌飽和蒸汽滅菌是一種比較可靠、平安的滅菌方法。〔3〕雙氧水〔H2O2〕滅菌由于雙氧水的強(qiáng)氧化作用，使微生物〔包括芽孢〕破壞，而且處理后容易排除。因此，這種方法被廣泛采用。與熱滅菌過(guò)程一樣，H2O2滅菌的主要影響因素也是時(shí)間和溫度。總體來(lái)說(shuō)，目前雙氧水滅菌系統(tǒng)主要有兩種，一種是將H2O2加熱到一定溫度，然后對(duì)包裝盒或包裝材料進(jìn)行滅菌。這種滅菌一般在H2O2水槽中進(jìn)行。另一種是將H2O2均勻地涂布或噴灑于包裝材料外表，然后通過(guò)電加熱器或輻射或熱空氣加熱蒸發(fā)H2O2，從而完成滅菌過(guò)程。用于這種滅菌的H2O2中一般要參加外表活性劑以降低聚乙烯的外表張力，使H2O2均勻分布于包裝材料外表。真正的滅菌過(guò)程是在H2O2加熱和蒸發(fā)的過(guò)程中進(jìn)行的。由于水的沸點(diǎn)低于H2O2的，因此滅菌是在高溫、高濃度的H2O2中和很短時(shí)間內(nèi)完成的。在實(shí)際生產(chǎn)中，H2O2的濃度一般為30%～35%。

2.無(wú)菌灌裝系統(tǒng)的類(lèi)型無(wú)菌灌裝系統(tǒng)形式多樣，但究其本質(zhì)不外乎包裝容器形狀的不同、包裝材料的不同和灌裝前是否預(yù)成型。無(wú)菌紙包裝系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于液態(tài)乳制品，紙包裝系統(tǒng)主要分為兩種類(lèi)型，即包裝過(guò)程中的成型和預(yù)成型。包裝所用的材料通常是紙板內(nèi)外都覆以聚乙烯，這樣包裝材料能有效地阻擋液體的滲透，并能良好地進(jìn)行內(nèi)、外外表的封合。為了延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，包裝材料中要增加一層氧氣屏障，通常要復(fù)合一層很薄的鋁箔，如聚乙烯/紙/聚乙烯/鋁箔/聚乙烯/聚乙烯等復(fù)合包裝材料。紙卷成型包裝系統(tǒng)是目前使用最廣泛的包裝系統(tǒng)。包裝材料由紙卷連續(xù)供給包裝機(jī)，經(jīng)過(guò)一系列成型過(guò)程進(jìn)行灌裝、封合和切割。紙卷成型包裝系統(tǒng)典型的包裝機(jī)為T(mén)BA/3型〔圖2-11〕、TBA/19、TBA/21、TBA/22型〔圖2-12〕。

圖2-12典型的TBA/19、TBA/21、TBA/22型包裝機(jī)灌裝原理

3.滅菌乳在加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中的質(zhì)量變化適宜的滅菌工藝主要需考慮從微生物和酶的角度來(lái)到達(dá)理想的商業(yè)無(wú)菌，同時(shí)要盡量減輕對(duì)產(chǎn)品及其質(zhì)量特性的不良影響。生產(chǎn)滅菌牛乳采用的高溫處理，會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)變化〔見(jiàn)表2-7〕。滅菌牛乳的穩(wěn)定性主要受產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)生的一些物理變化的影響，這些物理的變化主要包括：蛋白質(zhì)的沉積、脂肪的別離、膠凝作用等。這些變化可能會(huì)明顯地影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量特性，但影響的程度可以通過(guò)調(diào)整加工工藝和儲(chǔ)藏條件來(lái)控制。脂肪別離可通過(guò)均質(zhì)條件和熱處理?xiàng)l件來(lái)控制；蛋白質(zhì)的沉積可通過(guò)改善生產(chǎn)的單元操作來(lái)減少。大量的研究結(jié)果說(shuō)明，對(duì)超高溫滅菌牛乳來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品中的物理變化，尤其是產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中的膠凝化是產(chǎn)品儲(chǔ)藏穩(wěn)定性的決定性因素。表2-7滅菌牛乳在熱處理及儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)生的理化變化〔1〕物理化學(xué)變化牛乳在加熱滅菌的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列的變化，這些變化會(huì)直接影響產(chǎn)品的貨架期和感官特性。在加熱滅菌的過(guò)程中乳清蛋白的變性以及乳清蛋白與酪蛋白的結(jié)合，變性的比例為50%～85%。在滅菌過(guò)程中，乳球蛋白和к-酪蛋白在酪蛋白膠粒外表形成不可逆轉(zhuǎn)的含二硫鍵的產(chǎn)物，這些產(chǎn)物會(huì)改變酪蛋白膠粒的凝集性能。在滅菌過(guò)程中酪蛋白還會(huì)發(fā)生分解作用并使酪蛋白膠粒分散。會(huì)影響產(chǎn)品的感官和物理化學(xué)特性?！?〕乳糖的變化在滅菌過(guò)程中乳糖會(huì)發(fā)生褐變反響，同時(shí)也會(huì)發(fā)生異構(gòu)化。乳糖的異構(gòu)化使滅菌乳聚集了乳果糖。乳糖的異構(gòu)化是可逆的，可能會(huì)發(fā)生一些其他方面的異構(gòu)化，乳糖與蛋白質(zhì)的殘留氨基酸通過(guò)美拉德反響結(jié)合，同時(shí)還會(huì)發(fā)生異構(gòu)化。〔3〕沉積物的形成在加工滅菌乳的過(guò)程中存在污染就會(huì)形成沉積物。間接加熱法生產(chǎn)的滅菌乳沉積物較少。對(duì)超高溫滅菌乳而言，形成沉淀物也是很常見(jiàn)的現(xiàn)象，但并不一定表示產(chǎn)品質(zhì)量有很大的問(wèn)題。如果在產(chǎn)品中形成了沉積物說(shuō)明在加工過(guò)程中有污染。如果產(chǎn)品中有少量的沉積物可能與加熱的程度以及牛乳中鈣離子的比例有關(guān)。〔4〕滅菌牛乳產(chǎn)品的老化膠凝作用滅菌乳在儲(chǔ)藏過(guò)程中黏度會(huì)明顯的變化，發(fā)生老化凝膠現(xiàn)象，最終使產(chǎn)品變成凝膠狀。這是滅菌乳一個(gè)重要的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也是滅菌乳保質(zhì)期結(jié)束的信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，超高溫滅菌乳在最初的儲(chǔ)藏階段產(chǎn)品會(huì)一定程度地變稀，隨后會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，在此階段產(chǎn)品的黏度沒(méi)有明顯的變化。然后，在儲(chǔ)藏過(guò)程中會(huì)發(fā)生脫水作用，產(chǎn)品的黏度會(huì)急劇增加，形成不可逆的凝膠。影響滅菌牛乳的老化凝膠因素很多，而且是這些因素綜合影響的結(jié)果，這些因素主要是牛乳的化學(xué)成分、加工和儲(chǔ)藏的條件等。2.3超高溫滅菌含乳飲料2.3.1超高溫滅菌中性含乳飲料1．風(fēng)味乳飲料乳飲料是指以新鮮牛乳為原料〔含乳30%以上〕，參加水與適量輔料如可可、咖啡、果汁和蔗糖等物質(zhì)，經(jīng)有效殺菌制成的具有相應(yīng)風(fēng)味的含乳飲料。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，乳飲料中的蛋白質(zhì)及脂肪含量均應(yīng)大于1%。市場(chǎng)上常見(jiàn)的風(fēng)味飲料有草毒乳、香蕉乳、巧克力乳、咖啡乳等產(chǎn)品，所采用的包裝形式主要有無(wú)菌包裝和塑料瓶包裝。與無(wú)菌包裝產(chǎn)品相比，塑料瓶包裝的產(chǎn)品均采用二次滅菌，因此產(chǎn)品的風(fēng)味較無(wú)菌包裝產(chǎn)品要差，營(yíng)養(yǎng)成分損失也較多。但塑料瓶包裝產(chǎn)品也有其優(yōu)點(diǎn)，即產(chǎn)品在運(yùn)輸時(shí)的抗機(jī)械損傷能力較強(qiáng)?！?〕超高溫滅菌風(fēng)味乳飲料的加工工藝流程風(fēng)味乳飲料一般以原料乳或乳粉為主要原料，然后參加水、糖、穩(wěn)定劑、香精色素等。經(jīng)熱處理而制得。風(fēng)味乳飲料原料乳的含量從50%～95%不等，常見(jiàn)的風(fēng)味有草莓味、香蕉味、橙味、哈密瓜味等，原因是這些香味能與乳香味融為一體。2．巧克力風(fēng)味乳飲料〔1〕巧克力風(fēng)味乳飲料的加工工藝①配方全脂乳80kg脫脂奶粉2.5kg蔗糖6.2kg可可1.5kg穩(wěn)定劑0.02kg色素0.01kg水9.47kg②巧克力奶的加工方法。加工含可可粉1%、蔗糖5%、海藻酸鈉0.2%的巧克力奶時(shí)，首先需要制備糖漿，其調(diào)制方法為：0.2份的海藻酸鈉與5倍的蔗糖混合，然后將1份可可粉與剩余的4份蔗糖混合，在此混合物中，邊攪拌邊徐徐參加4份脫脂乳，攪拌至組織均勻光滑為止。然后加熱到66℃，并參加海藻酸鈉與蔗糖的混合物。將此糖漿進(jìn)行82～88℃，15min加熱，并在10℃以下冷卻保存。此液體巧克力代替可可粉時(shí)，先用脫脂乳徐徐稀釋使成光滑的糊狀物，然后將海藻酸鈉和蔗糖加至糊狀物中，進(jìn)行殺菌、冷卻。取糖漿10份加均質(zhì)后的全脂乳或脫脂乳90份，殺菌、冷卻后進(jìn)行灌裝。

〔2〕影響巧克力風(fēng)味乳飲料質(zhì)量的因素①乳粉質(zhì)量。②可可粉質(zhì)量。③穩(wěn)定劑的種類(lèi)及質(zhì)量。懸浮可可粉顆粒最正確的穩(wěn)定劑是卡拉膠，這是因?yàn)橐环矫嫠芘c牛乳蛋白相結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，另一方面它能形成水凝膠。由于此性質(zhì)，卡拉膠在巧克力風(fēng)味乳飲料中可形成觸變性的凝膠結(jié)構(gòu)，從而到達(dá)懸浮可可粉的效果。卡拉膠形成觸變性凝膠結(jié)構(gòu)的原理為：a當(dāng)各種原料如可可粉、糖、穩(wěn)定劑和乳化劑混合在一起，受熱和均質(zhì)時(shí)，蛋白質(zhì)將附著于可可粉的顆粒上。均質(zhì)過(guò)程中脂肪球外表被蛋白質(zhì)所包圍，當(dāng)溫度超過(guò)60℃時(shí)，穩(wěn)定劑溶解且其中的卡拉膠會(huì)與可可粉的顆粒及被蛋白質(zhì)包圍的脂肪球相互作用。b當(dāng)巧克力風(fēng)味乳飲料滅菌時(shí)，由于球狀乳清蛋白變性導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度下降，這樣蛋白質(zhì)就會(huì)進(jìn)一步與可可粉顆粒、脂肪球相結(jié)合。c巧克力風(fēng)味乳飲料滅菌后進(jìn)行冷卻，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成?！?〕巧克力風(fēng)味乳飲料生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法①沉淀?？煽煞鄣馁|(zhì)量及用量：一般可可粉的用量為1%～3%，同時(shí)應(yīng)使用高質(zhì)量的可可粉，其中大于75μm的顆?？偭繎?yīng)小于0.5%?？ɡz的用量：假設(shè)卡拉膠用量過(guò)少，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度缺乏以懸浮可可粉的顆粒，這也會(huì)引起沉淀。可通過(guò)增加卡拉膠用量，同時(shí)也可通過(guò)添加一些鹽類(lèi)如檸檬酸三鈉、磷酸氫二鈉等來(lái)增強(qiáng)卡拉膠的作用。蛋白質(zhì)和脂含量：假設(shè)牛乳中蛋白質(zhì)和脂肪含量過(guò)低，那么同樣卡拉膠形成的觸變性凝膠的強(qiáng)度弱，無(wú)法懸浮可可粉顆粒導(dǎo)致沉淀。解決方法為增加蛋白質(zhì)和脂肪含量或增加卡拉膠用量?？煽煞鄣念A(yù)處理：假設(shè)可可粉的預(yù)處理方法不當(dāng)，在參加牛乳前沒(méi)有充分吸水潤(rùn)濕，那么可可粉的顆粒可能導(dǎo)致滅菌不徹底以及產(chǎn)品沉淀。灌裝溫度：通?？ɡz在30℃以下才能形成凝膠〔最好為25℃〕，因此，假設(shè)滅菌后不及時(shí)將巧克力乳飲料溫度降至25℃以下，那么巧克力乳飲料在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)就需很長(zhǎng)時(shí)間〔尤其是夏季〕才能從灌裝時(shí)的30℃以上冷卻至25℃以下。因此，在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之前，可可粉的顆粒就可能已沉淀于包裝的底部，那么卡拉膠就起不到懸浮可可粉顆粒的作用。②凝塊。原料乳質(zhì)量：假設(shè)原料乳質(zhì)量差，蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性差，那么巧克力乳飲料就可能產(chǎn)生沉淀或凝塊等缺陷。穩(wěn)定劑用量：假設(shè)可可粉中含卡拉膠或穩(wěn)定劑用量過(guò)多，那么卡拉膠將形成真正的凝膠，而不是觸變險(xiǎn)的凝膠。熱處理強(qiáng)度：假設(shè)熱處理過(guò)度，蛋白質(zhì)穩(wěn)定性就會(huì)降低，巧克力乳飲料會(huì)結(jié)塊。2.3.2超高溫滅菌酸性含乳飲料1．調(diào)配型酸性含乳飲料〔1〕定義調(diào)配型酸性含乳飲料是指用乳酸、檸檬酸或果汁將牛乳的pH調(diào)整到酪蛋白的等電點(diǎn)〔pH4.6〕以下而制成的一種乳飲料。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這種飲料的蛋白質(zhì)含量應(yīng)大于1%，因此它屬于乳飲料的一種?！?〕調(diào)配型酸性含乳飲料的加工工藝①配料及加工工藝流程典型的調(diào)配型酸性含乳飲料的配料成分乳粉3%～12%果汁或果味香精適量穩(wěn)定劑0.35%～0.6%檸檬酸調(diào)pH3.8～4.0檸檬酸鈉0.5%典型的調(diào)配型酸除含乳飲料的成品標(biāo)準(zhǔn)：脂肪≥1.0%糖12%蛋白質(zhì)≥1.0%總固形物15%②加工過(guò)程中的質(zhì)量控制點(diǎn)。a.乳粉的復(fù)原：用大約一半的繃℃左右的軟化水來(lái)溶解乳粉，確保乳粉完全溶解。b.穩(wěn)定劑的溶解方法：將穩(wěn)定劑與為其質(zhì)量5～扭倍的白砂糖預(yù)先干混，然后在高速攪拌下〔2500～3000r/min〕，將穩(wěn)定劑和糖的混合物參加到70℃左右的熱水中打漿溶解，經(jīng)膠體磨分散均勻。c.混料：將穩(wěn)定劑溶液、剩余白砂糖及其他甜味劑，參加到原料乳或復(fù)原乳中，混合均勻后，進(jìn)行酸化。d.酸化：酸化過(guò)程是調(diào)配型酸性含乳飲料生產(chǎn)中最重要的步驟，成品的品質(zhì)取決于調(diào)酸過(guò)程。e.調(diào)和：酸化過(guò)程結(jié)束后，將香精、復(fù)合微量元素及維生素參加到酸化的牛乳中，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定容。f.殺菌：由于調(diào)配型酸性含乳飲料PH一般在3.8～4.2，因此它屬于高酸食品，其殺茵的對(duì)象為霉菌和酵母菌，采用137℃，4s的殺菌條件。殺茵設(shè)備中一般都有脫氣和均質(zhì)處理裝置，常用均質(zhì)壓力為20MPa。對(duì)于包裝于塑料瓶中的調(diào)配型酸性含乳飲料來(lái)說(shuō)，通常在灌裝后，再采用95～98℃，30～45min的水溶殺菌，然后快速冷卻至20℃分裝。③影響調(diào)配型酸性含乳飲料質(zhì)量的因素。a.原料乳及乳粉質(zhì)量：要生產(chǎn)高品質(zhì)的調(diào)配型酸性含乳飲料，必須使用高品質(zhì)的乳粉或原料乳。乳粉復(fù)原后應(yīng)有好的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，乳粉的細(xì)菌總數(shù)應(yīng)控制在10000cfu／g。b.穩(wěn)定劑的種類(lèi)和質(zhì)量：調(diào)配型酸性含乳飲料最適宜的穩(wěn)定劑是果膠或其他穩(wěn)定劑的混合物。考慮到本錢(qián)問(wèn)題，通常使用一些膠類(lèi)穩(wěn)定劑，如耐酸性羧甲基纖維素〔CMC〕、黃原膠和海藻酸丙二醇酯〔PGA〕等。在實(shí)際生產(chǎn)中，二種或二種以上穩(wěn)定劑混合使用比單一使用效果好，使用量根據(jù)酸度、蛋白質(zhì)含量的增加而增加。在酸性含乳飲料中，穩(wěn)定劑的用量一般在1％以下。c.水的質(zhì)量：假設(shè)配料使用的水堿度過(guò)高，會(huì)影響飲料的口感，也易造成蛋白質(zhì)沉淀、分層。一般要求對(duì)水進(jìn)行軟化處理。d.酸的種類(lèi)：調(diào)配型酸性含乳飲料可以使用檸檬酸，乳酸和蘋(píng)果酸作酸味料，且以用乳酸生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量最正確，但由于乳酸為液體，運(yùn)輸不便，價(jià)格較高，因此一般采用檸檬酸與乳酸的混合酸溶液作酸味料。④調(diào)配型酸性含乳飲料成品穩(wěn)定性的檢查方法。a.在玻璃杯的內(nèi)壁上倒少量飲料成品，假設(shè)形成了像牛乳似的、細(xì)的，均勻的薄膜，那么證明產(chǎn)品質(zhì)量是穩(wěn)定的。b.取少量產(chǎn)品放在載玻片上，用顯微鏡觀(guān)察。假設(shè)視野中觀(guān)察到的顆粒很小而且分布均勻，說(shuō)明產(chǎn)品是穩(wěn)定的；假設(shè)觀(guān)察到有大的顆粒，說(shuō)明產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中是不穩(wěn)定的。c.取10ml的成品放入帶刻度的離心管內(nèi)，經(jīng)2800r/min轉(zhuǎn)速離心10min。離心結(jié)束后，觀(guān)察離心管底部的沉淀量。假設(shè)沉淀量低于1%，證明該產(chǎn)品穩(wěn)定；否那么產(chǎn)品不穩(wěn)定。⑤調(diào)配型酸性含乳飲料生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。沉淀及分層。選用的穩(wěn)定劑不適宜，選用穩(wěn)定劑不適宜即所選取穩(wěn)定劑在產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)達(dá)不到應(yīng)有的效果。為解決此問(wèn)題，可考慮采用果膠或其他穩(wěn)定劑復(fù)配使用。一般采用純果膠時(shí)，用量為0.35%～0.60%，但具體的用量和配比必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。酸液濃度過(guò)高：調(diào)酸時(shí)，假設(shè)酸液濃度過(guò)高，就很難保證在局部牛乳與酸液能良好地混合，從而使局部酸度偏差太大，導(dǎo)致局部蛋白質(zhì)沉淀。解決的方法是酸化前，將酸稀釋為10%或20%的溶液，同時(shí)，也可在酸化前，將一些緩沖鹽類(lèi)如檸檬酸鈉等參加到酸液中。

2．發(fā)酵型的酸性含乳飲料發(fā)酵型的酸性含乳飲料在國(guó)內(nèi)通常稱(chēng)為“乳酸菌飲料〞或“酸乳飲料〞。發(fā)酵型的酸性含乳飲料為通常以牛乳或乳粉，果菜汁或糖類(lèi)為原料，添加或不添加食品添加劑與輔料，經(jīng)殺菌、冷卻、接種乳酸菌發(fā)酵劑培養(yǎng)發(fā)酵，然后經(jīng)稀釋而制成的活性〔非殺菌型〕或非活性〔殺菌型〕的飲料。

一般生產(chǎn)廠(chǎng)家采用第一種方法生產(chǎn)乳酸菌飲料，乳酸菌飲料典型的配方如下：酸乳30%～45%乳酸0.