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1、乳品工艺学,第四章 乳制品生产有关的单元操作,自学思考题,牛乳的脱气、净化、冷却、贮存的设备 什么是标准化？请举例说明如何进行乳的标准化 举例说明乳品工业中有哪些热处理方法 牛乳分离的原理 牛乳均质的原理 解释概念：浓缩、蒸发、闪蒸、单效蒸发、多效蒸发、升膜蒸发、降膜蒸发、MVR、TVR 简述喷雾干燥的原理和流程 什么是流化床干燥和多级干燥？ 什么是CIP清洗？,第四章 乳制品生产有关的单元操作,第一节 乳的收集、运输和贮存,主要内容,乳的收集与运输 挤 乳 乳的收集与运输 原料乳的质量检验 乳的接收 乳的贮存,挤乳,手工挤乳 最初挤出的乳需收集到单独容器,挤乳,机械挤乳 定位式挤乳台 （1）
2、并列式 （2）串列式 （3）鱼骨式 （4）多边形,挤乳,回转式挤乳台 （1）向内并列式 （2）串列式 （3）向外斜列式 （4）向内斜列式,挤乳,牛舍用挤乳设备,在将吸乳杯套上乳头前，对牛乳房进行清洗和按摩使牛准备排乳,吸奶杯的挤奶过程,挤乳,管道式挤乳设备,1真空泵 2真空罐 3真空调节器 4真空表 5真空管 6输乳管 7真空吸乳器8片式换热器 9贮乳罐,1,2,3,4,5,6,7,8,9,用奶桶将未冷却的牛乳送至位于中心的冷却站,在农场奶槽车收奶,1收乳部输送来乳桶 235清水预洗 365碱水喷淋 485热水喷淋 5热气 6冷气 7乳桶翻转装置 8热水罐 9碱水罐 10洗涤液 11洗涤液输送
3、泵 12软管 13转动喷头 14乳槽 15人孔,乳桶和乳槽车的清洗,原料乳的质量检验,技术要求 我国生鲜牛乳收购标准（GB691486和NY5045-2001）中对感官指标、理化指标、细菌指标有明确规定，该标准适合于收购的生鲜牛乳检验和评级 感官指标 理化指标 细菌指标 欧洲原料乳付款系统,接受抗菌素治疗的牛的乳必须与其他牛乳分开,乳的接收,乳槽车乳的接收流程,1乳槽车 2过滤器 3脱气器 4缓冲贮罐 5离心净乳机 6冷却器 7贮乳罐 8乳泵,计量,乳桶牛乳的计量：牛乳磅称,1指针式磅秤 2磅乳槽 3受乳槽,计量,乳槽车牛乳的计量 容积法： 流量计 重量法： 乳槽车地磅 称量罐,牛乳的脱气,刚
4、挤出的牛乳约含5.5%7%的气体；经过收集、贮存和运输后，一般其气体含量在10%以上，而且绝大多数为非结合和分散气体。 气体对牛乳加工的破坏作用 影响牛乳计量的准确度 使巴氏杀菌机中结垢增加 影响乳的分离效率 影响牛乳标准化的准确度 促使脂肪球聚合,脱气罐,牛乳和空气在带有冷凝器的空气分离器里的流动,牛乳的净化,在离心净化钵中，牛乳从碟片组边缘进入并向内流过通道,牛乳的冷却,贮存温度对乳的抑菌期和贮存时间的影响,乳的贮存,贮存量按工厂的具体条件来确定，一般为生产能力的50%100%。 贮乳罐（贮乳缸）为不锈钢卧式或立式圆桶状，其容积有：小型2 000 L、中型5 000 L、大型15 000
5、L或45 000 L、超大型100 000200 000 L。 小型罐通常安装在室内，而大型罐通常安装在室外。,乳的贮存,1旋阀 2搅拌器驱动装置 3罐盖 4扶梯 5罐体,1牛乳入口 2平台（带扶梯） 3清洗液入口 4排气口 5中间搅拌器 6喷雾球系统 7液位计 8上层搅拌器 9侧面搅拌器 10下层搅拌器 11人孔 12人孔盖 13牛乳出口（清洗液排出口） 14水泥平台,人孔在室内的室外乳仓的布置,带人孔、螺旋桨搅拌马达的奶仓,第四章 乳制品生产有关的单元操作,第二节 乳的标准化,乳的标准化,牛乳中的脂肪和蛋白质含量随着季节等因素会发生变化。为此，针对不同产品要求，原料乳必须进行成分（脂肪和蛋
6、白质）标准化。 脂肪含量的标准化包括牛乳的脂肪含量或乳制品的脂肪含量的调整，通过添加稀乳油、全脂乳粉或脱脂乳（粉），使其达到要求的脂肪含量。 乳脂肪标准化有两种操作方式：一种是根据计算，将全脂乳和脱脂乳（或稀奶油）按一定比例混合；一种是利用标准化设备直接在管线上进行。,主要内容,脂肪标准化的原理 标准化设备,脂肪标准化的原理,乳脂肪标准化通常采用方格法计算,多少公斤含脂率为A%的稀奶油与含脂率为B%的脱脂乳混合，就可获得含脂率为C%的混合物？,所需A物料量为x，B物料量为y,标准化设备,手动操作设备,1脱脂乳管线 2稀奶油管线 3三通阀 4一级节流阀 5二级节流阀 6三级节流阀 7一级稀奶油流
7、量计 8二级稀奶油流量计,标准化 脱脂 净乳,在线标准化标准化设备,脂肪在线标准化,全脂乳标准化乳 脱脂乳 稀奶油 数据传输线 气动控制线,乳,标准化乳,调节脂肪含量,调节蛋白含量,在线标准化标准化设备,脂肪和蛋白质在线标准化流程,第四章 乳制品生产有关的单元操作,第三节 热处理,主要内容,热处理杀菌方法 热处理对乳成分的影响 热处理方式及热交换,热处理杀菌方法,热处理对乳成分的影响,蛋白质 乳脂肪、脂肪球 乳糖 盐类 维生素 乳的热稳定性,热处理方式及热交换,加热工艺和装置的选择 热处理设备 间歇式杀菌设备 片式换热器 管式换热器 直接式换热器 高压灭菌装置,片式换热器,管式换热器,多流道,
8、多管道,加罩螺旋保持管,Z 字形保持管,直接式换热器,高压灭菌装置,第四章 乳制品生产的单元操作,第四节 离 心,离心,离心分离原理 离心分离设备,离心分离原理,碟片,离心分离设备,分离机的类型（按外形） 开放式 半密闭式 密闭式 分离机的类型（按用途） 离心分离机 离心净乳机 离心净乳均质机 离心除菌机 三用分离机,第四章 乳制品生产的单元操作,第五节 均 质,均质,均质的原理 均质机的构造 均质对乳的影响,均质的原理,乳的均质 在机械处理条件下将脂肪颗粒破碎成较小的脂肪球，并均匀分散于乳中。经过均质后脂肪球直径可控制在1m左右,均质的原理,在高速剪切作用下使乳脂肪球破碎并分散于乳中，乳浆中
9、的表面活性物质（如乳蛋白、磷脂等）在破碎脂肪球的外层会形成新的脂肪球膜。,二级均质,均质对乳的影响,脂肪球数量、大小 脂肪球膜 稳定性 流变性质 颜色 风味 营养,第四章 乳制品生产的单元操作,第六节 浓 缩,浓缩,乳、脱脂乳、乳清以及其它乳制品都可以去除其中的水分，即浓缩。其主要目的就是要减小制品的体积，增加保存性。 利用设备的加热作用，使牛乳中的水分在其沸点时汽化，并将汽化所产生的二次蒸汽不断排除，从而使牛乳浓度不断提高，直至达到预定浓度，这就是蒸发浓缩。 由于真空时牛乳的沸点降低，因此蒸发操作经常采用减压的方法，以减小加热对乳的损害，又称为真空蒸发浓缩。,蒸发,对乳、脱脂乳和乳清等都可以
10、进行蒸发操作。 主要目的 用于生产淡炼乳、甜炼乳及浓缩酸乳等制品； 作为生产乳粉制品的一个步骤，主要是为了节约能源。 用于结晶法生产乳糖。,蒸发设备的分类,根据物料流程分类 单程式 循环式 根据加热蒸汽的利用次数分类 单效 多效 根据加热器结构分类 盘管式 列管式 板式,单效蒸发设备,单效升膜蒸发设备 单效降膜蒸发设备,闪蒸,在蒸发器内，料液水分的蒸发除了因吸收加热蒸汽潜热而汽化的部分外，尚有少量是因吸收进料液的显热而汽化的。可以设想，当高压、高温料液突然进入低压空间时，如果压力差较大，那么料液由于冷却放出显热的同时，一部分水分就会急剧汽化，这种蒸发就是闪蒸。,TVR蒸发设备和MVR蒸发设备,
11、热再压缩蒸发（thermo vapour recompression，简写TVR） 机械再压缩蒸发（mechanical vapor recomprssion，简写MVR）,第四章 乳制品生产的单元操作,第七节 干 燥,干燥,喷雾干燥 特点 基本流程 基本原理 设备基本构成 流化床技术与多级干燥 流化床干燥 多级干燥,喷雾干燥特点,优点（p131） 缺点,喷雾干燥的基本流程,喷雾干燥的基本原理,雾化的必要性 干燥过程与干燥速率曲线,设备基本构成,喷雾器 干燥室,雾化器,喷雾器是喷雾干燥的关键部件，一般要求是结构简单、雾滴均匀、生产能力大、能耗低、容易操作等。 目前乳品工业中常用的三种（比较） 压力式 离心式 气流式,干燥室,（a）垂直上升混流型; （b） 垂直上升逆流型 （c） 垂直下降并流型（d） 垂直下降混流型 （e） 水平并流型,流化床技术与多级干燥,流化床,第四章 乳制品生产的单元操作,第八节 清洗与消毒,清洗,乳的结垢 清洗与消毒 CIP清洗系统,第四章 小结,牛乳的脱气、净化、冷却、贮存的设备 什么是标准化？请举例说明如何进行乳的标准化 举例说明乳品工业中有哪些热处理方法 牛乳分离的原理 牛乳均质的原理 解释概念：浓缩、蒸发、闪蒸、单效蒸发、多效蒸发、升膜蒸发、降膜蒸发、MVR、TVR 简述喷雾干燥的原理和流程 什么是流化床干燥和多级干燥？ 什么是CIP清洗？,