鲜乳的标准、检验与预处理.ppt

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1、,第四章 鲜乳的标准、检验及 预处理,第一节 原料乳的收纳和贮藏,一、原料乳的收纳,1. 原料乳的验收标准 我国的生鲜牛乳质量标准（部颁GB 691486）包括理化指标、感官指标及细菌指标。现在又加入了兽药残留。,一、原料乳的收纳,1. 原料乳的验收标准 理化指标 理化指标只有合格指标，不再分级。 脂肪（%）3.10， 蛋白质（%）2.95， 密度（20/4）1.0280, 酸度（以乳酸表示）（%）0.162，（18） 杂质度(mg/Kg)4， 汞（ mg/Kg ）0.01， 六六六、滴滴涕（ mg/Kg ）0.1。,一、原料乳的收纳,1. 原料乳的验收标准 感官指标 不分级。 正常牛乳为乳白

2、色或微带黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有红色、绿色或其他异色。不能有苦、咸、涩的滋味和饲料、青贮、霉等其他异常气味。,一、原料乳的收纳,1. 原料乳的验收标准 细菌指标 分为四个级别。,细菌指标有平皿细菌总数计算法、美蓝还原褪色法，每个均可采用，分别按各自指标进行评级；两者只允许用一个，不能重复。,表3-1 原料乳的细菌指标,一、原料乳的收纳,此外，许多乳品收购单位还规定下述情况之一不得收购: 产犊前15d内的末乳和产后7d内的初乳； 牛乳颜色有变化，呈红色、绿色或显著黄色者； 牛乳中有肉眼可见杂质者； 牛乳中有凝块或絮状沉淀者； 牛乳中有畜舍味、苦味、霉味、臭味、涩味、煮沸味及其他异味者

3、；,一、原料乳的收纳,2 原料乳的检验,现场验收主要进行味觉、外观，测温度、比重，做酒精试验（判断酸度），方法要求快速； 入厂验收主要检测脂肪率、滴定酸度、乳干物质、杂质度和细菌数（一般用美蓝试验或刃天青试验）等。,一、原料乳的收纳,2 原料乳的检验 感官检验 酒精检验 美蓝试验与刃天青试验 测定乳温和密度 滴定酸度 细菌总数、体细胞数、抗生物质检验 乳成分的测定,主要项目有：色泽、组织状态、滋气味等。即对鲜乳进行嗅觉、味觉、外观、尘埃、杂质等的鉴定。,测乳密度是为了判断乳的成分含量，测乳温主要是辅助校正乳密度, 酒精检验,酒精试验概念与方法：以68%、70%或72%容量浓度的中性酒精与原料乳

4、等量混合，摇匀，无凝块出现为标准（-），出现凝块的为不合格乳（+）。,酒精检验目的：观察鲜乳的抗热性，和酸度,返回,可检种类： 鲜乳的酸度，初乳、末乳、冻结乳、乳房炎乳及盐类平衡不良乳（或称低酸度酒精阳性乳）等。, 美蓝试验与刃天青试验,美蓝试验：乳中的还原酶越多使美蓝褪色越快，细菌污染越严重，则产生还原酶的数量越多。即以美蓝褪色速度间接地推断出鲜奶中的细菌数。,刃天青试验与美蓝试验的原理相同,返回, 细菌总数、体细胞数、抗生物质检验,细菌检查： 细胞数检验： 抗生物质检验：,方法有美蓝还原试验，细菌总数测定（平皿法），直接镜检。,常用的方法有直接镜检法(同细菌检验)或加利福尼亚细胞数测定(G

5、MT)。 GMT法：是根据细胞表面活性剂的表面张力，细胞在遇到表面活性剂时，会收缩凝固。细胞越多，凝集状态越强，出现的凝集片越多。,抗生物质检验： TTC试验 如果鲜乳中有抗生物质的残留，在被检乳样中，接种细菌进行培养，细菌不能增殖，此时加入的指示剂TTC保持原有的无色状态（未经过还原）。反之，如果无抗生物质残留，试验菌就会增殖，使TTC还原，被检样变成红色，可见，被检样保持鲜乳的颜色，即为阳性。如果变成红色，为阴性。 纸片法 将指示菌接种到琼脂培养基上，然后将浸过被检乳样的纸片放入培养基上，进行培养。如果被检乳样中有抗生物质残留，会向纸片的四周扩散，阻止指示菌的生长，在纸片的周围形成透明的阻

6、止带，根据阻止带的直径，判断抗生物质的残留量。,返回, 乳成分的测定,微波干燥法测定总干物质(TMS检验) 通过2450MHz的微波干燥牛奶，并自动称量、记录乳总干物质的质量，速度快，测定准确，便于指导生产。 红外线牛奶全成分测定 通过红外线分光光度计，自动测出牛乳中的脂肪、蛋白质、乳糖3种成分,返回,一、原料乳的收纳,3 原料乳的以质论价 目前各地收乳站对原料乳质量的检测，层次不一，大体上分四种情况：,(1)检测含杂、比重、酸碱度，以确定等级，使用企业为数不少；,(2)以“脂”论价，除检测比重和酸碱度外，使用乳脂测定仪检测牛乳的含脂率，按含脂率高低划分等级计价，正大量推广；,(3)除脂肪率外

7、，并检测非乳脂固体(蛋白质、乳糖等)的含量，计算出总干物质含量，定出标准乳价，分别加权计算，列出数据变动计价表，作为分级计价的依据；已经在一部分大城市郊区试行；,4)除对上述理化指标进行检查检测外，并进行细菌总数、体细胞数等生物指标及药物残留的检验，分级计价，严重超标者拒收。,一、原料乳的收纳,4 原料乳的过滤与净化 乳的过滤 过滤方法：有常压(自然)过滤、吸滤(减压过滤)和加压过滤等,在牧场中要求纱布的一个过滤面不超过50kg乳。使用后的纱布，应立即用温水清洗，并用0.5%的碱水洗涤，然后再用清洁的水冲洗，最后煮沸1020min杀菌，并存放在清洁干燥处备用。,一、原料乳的收纳,除用纱布过滤外

8、，也可以用过滤器进行过滤,图31 管式过滤器 1.贮乳槽 2.过滤器 3.冷却器 4.滤过棉 5.金属网板 6.带孔夹板,一、原料乳的收纳,4 原料乳的过滤与净化 乳的净化 概念：乳的净化是指利用机械的离心力，将肉眼不可见的杂质去除的一种方法。,净化原理为：乳在分离钵内受到强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。净化后的乳最好直接加工，如要短期贮藏时，必须及时进行冷却，以保持乳的新鲜度。,带有分配孔和拼焊物的碟片组,一、原料乳的收纳,乳净化时的要求 原料乳的温度 进料量 事先过滤,乳温在脂肪溶点左右为好，即3032。如果在低温情况下(410)净化，则会因乳脂肪的黏度增大

9、而影响流动性和尘埃的分离。,根据离心净乳机的工作原理，乳进入机内的量越少，在分离钵内的乳层则越薄，净化效果则越好。一般进料量比额定数减少1015%。,原料乳在进入分离机之前要先进行较好的过滤，去除大的杂质。,二、原料乳的冷却与贮藏,1 冷却的意义 刚挤下的乳，温度约在36左右，是微生物发育最适宜的温度，及时冷却，以抑制乳中微生物的繁殖，保持乳的新鲜度。,表37乳温与抗菌特性作用时间的关系,二、原料乳的冷却与贮藏,乳中含有能抑制微生物繁殖的抗菌物质乳抑菌素(Lactenin)，使乳本身具有抗菌特性，但乳温越低、污染程度越小，这种抗菌特性延续的时间越长。,由表37可以看出，新挤出的乳，迅速冷却到低

10、温，可以使抗菌特性保持相当长的时间。另外，抗菌特性与细菌污染程度的关系，如表38所示。,表38 抗菌特性与细菌污染程度的关系,二、原料乳的冷却与贮藏,2. 冷却的要求 刚挤出的乳马上降至10以下，就可以抑制微生物的繁殖；若降至23时，几乎不繁殖；不马上加工的原料乳应降至下贮藏。,二、原料乳的冷却与贮藏,3.冷却方法 水池冷却法 冷排冷却法 浸没式冷却法 片式预冷法, 水池冷却法,简易的方法: 将装乳的奶桶放在水池中用冰水或冷水进行冷却。池中水量应为冷却乳量的4倍，水面应没到奶桶颈部，有条件的可用自然长流水冷却（进水口在池下部，冷却水由上部溢流）。每隔3d清洗水池一次，并用石灰溶液进行消毒。 加

11、速冷却: 需经常进行搅拌，并按照水温进行排水和换水。 水池冷却的缺点是：冷却缓慢和消耗水量较多。,返回, 冷排冷却法,特点：构造简单，价格低廉，冷却效率也比较高，适于小规模加工厂及乳牛场使用。,返回,浸没式冷却法,浸没式冷却器中带有离心式搅拌器，可以调节搅拌速度，并带有自动控制开关，可以定时自动进行搅拌，故可使牛乳均匀冷却，并防止稀奶油上浮。 在使用浸没式冷却器以前，最好能先用片式预冷器使牛乳温度降低，然后再由浸没式冷却器来进一步冷却,返回,浸没式冷却法,返回,图3-4 浸没式冷却器 A.奶桶外冷却 B.奶桶内冷却 C.奶罐内冷却, 片式预冷法,片式预冷器占地面积小，降温效果有时不理想。如果直

12、接采用地下水做冷源（4C -8C的水），则可使鲜乳降至6C-10C，效果极为理想。 以一般15C自来水做冷源时，则要配合使用浸没式冷却器进一步降温。,返回,二、原料乳的冷却与贮藏,4 乳的贮存 乳的贮存性与冷却温度的关系 温度越低贮存时间越长。将乳冷却到18时，已有相当的作用。冷却到13，可保存12h以上。 最佳贮藏温度为4.4 。,表3-9 贮乳时间与冷却温度的关系,二、原料乳的冷却与贮藏,4 乳的贮存 贮乳罐的要求及使用 鲜乳储量 为日处理量或为日处理量的2/3 。,罐体设计要求： 不锈钢材质，隔热尤为重要。 有绝缘层（保温层）或冷却夹层，恒温性能良好，一般乳经过24h贮存后，乳温上升不得

13、超过23。 罐中配有搅拌器、液位指示计、湿度指示器、各种开口、不锈钢爬梯、视镜和灯孔、手孔或入孔。,图3-6 带探孔、指示器等的奶仓 1搅拌器 2探孔 3温度指示 4低液位电极 5气动液位指示器 6高液位电极,室外储奶仓,第二节 原料乳的预处理,一、原料乳的标准化,1目的： 2概念： 3原则：,为了使产品符合标准，乳制品中脂肪与无脂干物质含量要求保持一定比例。,一般是指调整原料乳中脂肪和无脂干物质之间以及其它成分间的比例关系，使加工出的乳产品符合产品标准。一般把该过程称为标准化。,如果原料乳中脂肪含量不足时，应添加稀奶油或分离一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，可添加脱脂乳或提取一部分稀奶

14、油，要按产品标准加入和调整乳中的其它成分。,一、原料乳的标准化,4标准化的原理,若设： F原料乳中的含脂率(%)； SNF原料乳中无脂干物质含量(%)； F1标准化后乳中的含脂率(%)； SNF1标准化后乳中无脂干物质含量(%)； F2乳制品中的含脂率(%)； SNF2乳制品中无脂干物质含量(%)。,一、原料乳的标准化,5. 标准化的步骤 1）液态乳 皮尔逊法计算 原理 设原料中的含脂率为F%，脱脂乳或稀奶油的含脂率为q%，按比例混合后乳（标准化乳）的含脂率为F1%，原料乳的数量为X，脱脂乳或稀奶油量为Y，对脂肪进行物料衡算，则形成下列关系式，即：原料乳和稀奶油（或脱脂乳）的脂肪总量等于混合乳

15、的脂肪总量。,又因在标准化时添加的稀奶油（或脱脂乳）量很少，标准化后乳中干物质含量变化甚微，标准化后乳中的无脂干物质含量大约等于原料乳中无脂干物质含量，即： 故 若F1F，则加稀奶油调整； 若F1F，则加脱脂乳调整。,一、原料乳的标准化,5. 标准化的步骤 2）物料恒算法 适于炼乳、乳粉的标准化,即 R1 = R2,第一步：确定加什么。先计算出原料中的R和成品中的R2值，进行比较， 如果RR2 则应添加脱脂乳（乳中脂肪含量超过标准）。,一、原料乳的标准化,例题：今有原料乳1000kg，其中含脂肪3.3%，无脂干物质9%，要制成含脂率为8.95%、无脂干物质为23.5%的炼乳，问标准化时应加什么

16、？加多少kg? (有稀奶油含脂率为25%，无脂干物质为6.7%)。,一、原料乳的标准化,R = = =0.37 R2 = = =0.38 RR2 说明料乳中脂肪不足，应加稀奶油。,一、原料乳的标准化,一、原料乳的标准化,5. 标准化的步骤 3）加糖量的计算 在乳品中需要加糖的乳制品主要有炼乳、乳粉。 加糖量的计算，也是根据物料衡算原理，即：,即得：Q=EF,一、原料乳的标准化,5. 标准化的步骤 3）加糖量的计算 例：含有原料乳、干物含量11.5%，制成甜炼乳要求含糖量19.8%，水分按2.5%计算，求加蔗糖的百分率。 解：,Q=EF,=0.25; E=11.5%,Q=11.5%0.25=2.

17、88%；每100kg加蔗糖2.88kg。,一、原料乳的标准化,5. 标准化的步骤 3）加糖量的计算,Q=EF,如果将Q=EF三者关系例成表，可在生产中直接查到加糖百分率，很方便。,全脂甜乳粉加糖百分率表（Q、E、F）,二、均质,1. 均质的概念 在强力的机械作用下（16.720.6 MPa）将乳中大的脂肪球破碎成小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中，这一过程称为均质。,均质团概念 稀奶油的均质通常引起粘度增加,在显微镜下可以看到在均质的稀奶油中有大量的脂肪球聚集物，含有大约10个脂肪球而非单一的脂肪球，即所谓均质团（Homogenization Clusters），脂肪絮凝或粘滞化。,（均质团成因

18、及影响因素,在均质过程中当部分裸露的脂肪球与其它已经覆有酪蛋白胶束的脂肪球相碰时，这种酪蛋白胶束也能够附着在裸露的脂肪球表面。因此两个脂肪球由酪蛋白胶束这个“桥”连接着，从而形成均质团，该团块会很快被随后的湍流旋涡打散。然而，如果蛋白质太少以至于不能完全覆盖在新形成的脂肪表面，部分裸核脂肪球恰好在均质机的阀缝之外会形成均质团。,高脂肪含量、低蛋白含量、均质温度低（酪蛋白胶束扩散慢）等促进了均质团的形成。在实际操作中，当稀奶油含量小于9%时，均质团块不产生；在含有高于18%脂肪的稀奶油通常产生均质团；在脂肪含量9%18%范围内的，产生的团块主要与均质压力和温度有关。,在均质中，牛乳被强制通过一个

19、窄缝， 在此脂肪球破裂,2. 均质的意义及优点,经均质，脂肪球直径可控制在1m左右，这时乳脂肪表面积增大，浮力下降，乳可长时间保持不分层，可防止脂肪球上浮，不易形成稀奶油层脂肪。,均质乳特点：脂肪球数目的增加，增加折射和反射的机会，使得均质乳的颜色更白；维生素A和维生素D也呈均匀分布，促进了乳脂肪在人体内的吸收和同化作用；经过均质化处理的牛乳具有新鲜牛乳的芳香气味；防止了由于铜的催化作用而产生的臭味；因此铜与磷脂间的接触将减少，从而降低了脂肪的氧化作用。（比例关系变化）,均质的其它一些优点：经均质后的牛乳脂肪球直径减小，易消化吸收；使乳蛋白质凝块软化，促进消化和吸收；在酶制干酪生产中，可使乳凝

20、固加快，乳产品风味更加一致。,二、均质,均质的不足 对阳光、解脂酶等敏感，有时会产生金属腥味；蛋白质的热稳定性降低；不能使乳有效的分离出稀奶油。,工序安排：原料乳在经过验收、净化、冷却、标准化等预处理之后，必须进行均质处理。杀菌乳、稀奶油、炼乳、冰激凌配料、发酵乳饮料等都需要安排均质。,二、均质,4. 均质的工艺要求 均质前需要进行预热，达到6065； 一般采用二段式，即第一段均质使用较高的压力（16.720.6MPa），目的是破碎脂肪球。第二段均质使用低压（3.44.9MPa），目的是分散已破碎的小脂肪球，防止粘连。,二、均质,5. 影响均质的因素 含脂率 均质温度 均质压力,当含脂率大于1

21、2%时，易发生粘化，所以稀奶油的均质要特别注意，可采用“加温”并“部分均质法”，即均质50%，再与未均质的混合。,均质温度高，均质形成的粘化现象就少，一般在6070为佳。,均质压力低，达不到均质效果；压力过高，又会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，杀菌时往往会产生絮凝沉淀。,二、均质,6. 均质效果检测 显微镜检验 均质指数法 尼罗（NIZO）法 激光测定法,一般巴氏杀菌乳的尼罗值在50%80%范围内。不太准确。,均质指数=（上层下层） 上层100%,三、真空脱气,气体对牛乳加工的破坏作用主要有： 影响牛乳计量的准确度。 使巴氏杀菌机中结垢增加。 影响分离和分离效率。 影响牛乳标准化的准确

22、度。,影响奶油的产量。 促使脂肪球聚合。 促使游离脂肪吸附于奶油包装的内层。 促使发酵乳中的乳清析出。,三、真空脱气,脱气工序安排： 第一次，在乳槽车上，以避免泵送牛乳时影响流量计的准确度。 第二次，是在乳品厂收乳间流量计之前。 但是上述两种方法对乳中细小的分散气泡是不起作用的。因此应进一步脱气。 第三次 使用真空脱气罐，以除去细小的分散气泡和溶解氧。,图3-11 真空脱气罐,三、真空脱气,脱气的工艺要求： 一般原料乳预处理工艺安排：60条件下,图3-12 带有真空脱气罐的工艺流程图,1巴氏杀菌机 2真空脱气罐 3流量控制器 4分离机 5标准化单元 6均质机 7保温管 8增压泵 9真空泵,第三

23、节 原料乳的加热杀菌,一、原料乳的热处理,热处理的目的 （1） 保证安全 （2） 延长保质期 （3） 使产品获得特有的性状,二、常用杀菌和灭菌的方法,1预热杀菌（Thermalization） 概念：是一种比巴氏温度更低的热处理，通常为5768，15s。 特点： A 预热杀菌可以减少原料乳的细菌总数，尤其是嗜冷菌。 B 在乳中引起的变化较小,二、常用杀菌和灭菌的方法,2低温巴氏杀菌（Low Pasteurization） 概念：这种杀菌是采用63，30min或72，1520s加热而完成。 特点：,A 可钝化乳中的碱性磷酸酶，可杀死乳中所有的病原菌、酵母和霉菌及大部分的细菌。 B 乳的风味有些改

24、变，几乎没有乳清蛋白变性、抑菌特性不受损害,二、常用杀菌和灭菌的方法,2低温巴氏杀菌（Low Pasteurization） 分类 其中6265，30min叫低温杀菌（LTLT），也称保温杀菌乳。 7275，l5s杀菌或采用7585，1520s杀菌通常称为高温短时间（HTST）杀菌法。,二、常用杀菌和灭菌的方法,3.高温巴氏杀菌（Hight Pasterurization） 概念：采用7075，20min或85，520s加热。 特点： A 大部分的酶都被钝化，可以破坏乳过氧化物酶的活性。 B 使除芽孢外所有细菌生长体都被杀死,二、常用杀菌和灭菌的方法,4.超巴氏杀菌 概念：这是目前生产延长货架

25、期奶的一种杀菌方法。温度为125138，时间为24s，并冷却到7以下。,二、常用杀菌和灭菌的方法,5.灭菌（Sterilization） 概念： 115120，2030 min加压灭菌（在瓶中灭菌），或采用135150，0.54s，后一种热处理条件被称为UHT（超高温瞬时灭菌）。 特点：,A 这种热处理能杀死所有微生物包括芽孢，热处理条件不同产生的效果是不一样的。,B UHT处理则对乳 没有破坏。,三、加热强度对原料乳中微生物的影响,1微生物的耐热性 牛乳在加热杀菌过程中要注意： 短时加热牛奶有时会增加菌落数。因为加热器中的对流作用，以聚集状态存在的微生物会被分散成单细胞，因此菌落数增加。,三

26、、加热强度对原料乳中微生物的影响,2影响微生物耐热性的因素及加热强度对乳的影响,杀死细菌的芽孢、酵母菌和霉菌的温度要比杀死细菌营养细胞要高得多。 有些嗜热菌需在80以上长时间才能被杀死。,酵母菌和霉菌的细胞及其芽孢耐热性相差很多，酵母的营养细胞在55，1012min被杀死，但彻底杀死其营养细胞和芽孢需用巴氏杀菌（71.7，15s）； 霉菌的芽孢抗干热能力很强，必须经120，2030min才能杀死； 巴氏杀菌（71.7，15s）往往足以杀死牛乳中的霉菌及其芽孢。,酶的灭活,1、 脂酶使乳中脂肪分解而带来酸败的气味。 2 、乳中蛋白酶专一作用于-和S2-酪蛋白，将会产生苦味，并且使脱脂乳最后变得透

27、明。,四、冷杀菌技术的应用简介,1、离心杀菌（除菌）,离心杀菌对芽孢特别有效，因为芽孢具有相对较高的自身密度，一般可高达1.21.3g/L，通常细菌密度远低于芽孢，一般细菌细胞是难以去除的。,离心除菌可以改善高细菌含量原料乳的保存性不能完全替代HTST，而芽孢是不能完全被HTST钝化的，所以通常将离心杀菌与其它杀菌方式组合使用。,四、冷杀菌技术的应用简介,2、高浓度二氧化碳杀菌 Ma等人（2003年）在原料乳中加入1500mg/kg的二氧化碳，在4下贮存21d，能够大大地延缓微生物的生长。,二氧化碳抑菌效果随浓度的增加而增加，采用低水平的CO2 ，可以抑制牛乳中原有细菌繁殖至少34d，存在于消

28、毒后牛乳中的耐热脂酶和蛋白酶活力被降到最低，故采用高微生物含量牛乳，应用二氧化碳处理，浓度为30 mmolL，对生产商和加工商而言，均会获利,四、冷杀菌技术的应用简介,3、超声波杀菌,高强度超声波（101000wcm2）产生的压力和剪切力，可以破坏微生物细胞。它与其它方法如加热、氯化作用和极限pH联合使用时效果非常有效。,与加热处理联合作用称为“热超声作用”（Thermoultrasomification）工艺，据悉可在44灭菌。随着该工艺的完善，可作为UHT乳或乳制品杀菌的方法之一。,特点：1杀灭乳中细菌；2钝化乳中酶的活力；3超声波处理后牛乳黏度下降；4超声波能加速干酪凝块硬化，增强最终硬

29、度。,四、冷杀菌技术的应用简介,4、高压杀菌 一般而言，细菌、霉菌、酵母的营养体在300400MPa压力下可被杀死；病毒在稍低的压力下即可失活；寄生虫的杀灭和其它生物体相近，只要低压处理即可杀死；而芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有较强的抵抗力，需要更高的压力才会被杀灭。,可将超高压杀菌分为低压长时（LPLT）、高压短时（HPST）和超高压瞬时杀菌（UHP）,四、冷杀菌技术的应用简介,4、高压杀菌 高压对乳成分的影响 高压对乳蛋白质的影响 高压对乳中酶的影响 高压对乳脂肪的影响,导致蛋白质构象结构的变化，增加了亲水基团的暴露，进而改变体系的功能特性，起泡性、乳化性、凝胶性、与

30、水结合性都有改变。,高压处理不仅影响酶本身，同时也对酶促反应产生明显影响,可加速、强化或启动脂肪结晶,四、冷杀菌技术的应用简介,5、微滤杀菌（除菌） 是在乳品工业上应用的一种膜分离技术，而微滤基本上是用于减少脱脂乳、乳清和盐溶液中的细菌，也用于准备生产乳清蛋白浓缩物的乳清的脱脂以及蛋白分馏方面。,第四节 乳的浓缩,一、乳浓缩的概念与意义,概念：使乳中水分蒸发，以提高乳固体含量使其达到所要求的浓度的一种乳品加工方法。 方法： 常压加热、负压加热、冷冻、离心、反渗透、超滤等浓缩，反渗透已应用于乳清浓缩，其它新方法尚未应用炼乳、奶粉浓缩。,浓缩的意义 提高牛乳中干物质的含量 减少干燥、贮藏、运输费用

31、 可产生结晶 增加其稠度 降低水的活性,二、蒸发（真空浓缩）,1. 真空浓缩的优点 加速蒸发效能 沸点降低 避免了外界污染 2、真空浓缩的条件 不断地供给热量 不断迅速地排除二次蒸汽 真空浓缩工艺参数控制,二、蒸发（真空浓缩）,3、蒸发器的选用 从溶液中汽化水需消耗很多能量，这种能量是以蒸汽的形式提供的，为了减少蒸汽消耗量，蒸发设备通常被设计成多效的。 盘管式 循环升膜式浓缩罐 降膜式浓缩罐,单效蒸发器,单效蒸发器上部,二、蒸发（真空浓缩）,多效蒸发蒸发过程 多效蒸发器是将两台蒸发器串联起来，其中第一效蒸发器的真空度高于第二效（这样做可降低二次蒸汽的温度）。从第一效蒸发器出来的蒸汽以后可用作第

32、二效的加热介质。,串联三台或者四台蒸发器可以节约蒸汽，但设备造价高，操作更为复杂。此外，要求提高第一效的温度，并且随着效数的增加，在整个系统中奶料的总量要增加，这对处理热敏感的物料是不利的。,二、蒸发（真空浓缩）,多效蒸发蒸发过程 如图 3-16 是带机械式蒸汽压缩机的三效蒸发器，机械或蒸汽压缩系统是将蒸发器里的所有蒸汽抽出，经压缩后再返回到蒸发器中。压力的增加是通过机械能驱动压缩机来完成的，无热能提供给蒸发器（除了一效巴氏杀菌的蒸汽），无多余的蒸汽被冷凝。,图3-16 带机械式蒸汽压缩的三效蒸发器 1压缩机 2真空泵 3机械式蒸汽压缩泵 4第一效 5第二效 6第三效 7蒸汽分离器 8产品加热

33、器 9板式冷却器,二、蒸发（真空浓缩）,4.真空浓缩操作要点及工艺 先清洗罐内（热水70左右）再蒸汽消毒之后。关闭各阀门。 将水箱内放满冷水 启动水泵抽真空 当真空度抽到真空表不再继续上升时，可开启进 料阀，进行吸料。, 正常运行1520分钟，料液可达到所需之浓度，然后开启离心出料泵，半分钟后打开出料塞进行出料，符合要求的浓度，料可连续出料，同时，调节进料量。 浓缩结束时，可在贮存缸内充入少量清洁的沸水，注意待吸入少量沸水后，立即关闭进料阀。 工作完毕后，将设备清洗干净，清洗时可能料液的性质采用洗涤剂，加热循环清洗。 浓缩工艺控制点：,二、蒸发（真空浓缩）,5.浓缩终点的确定 测定方法 ：比重

34、 粘度 折射率,波美比重计： 范围30-40Be之间，每1刻度为0.1Be 比重计（乳稠计）：范围1.25-1.35之间，每1刻度为0.001 折射率折射仪，测干物质达73%左右，达到终点。 常用方法是用比重计,炼乳生产中浓缩终点： 48时，波美度 31.71-32.51Be 或乳比重1.28-1.29,二、蒸发（真空浓缩）,6. 影响浓缩的因素 热交换的影响 牛乳浓度、黏度对浓缩的影响 加糖方法,二、蒸发（真空浓缩）,7浓缩时常见故障： 跑奶 反水 真空度低（浓缩温度高） 焦管,三、超滤和反渗透,用于乳的浓缩、乳蛋白浓缩,用反渗透法可去除60%以上的水分，而用超滤法则可得到高达80%蛋白质质

35、量分数的脱脂浓缩乳。,四、冷冻浓缩,冷冻浓缩是将水溶液中的一部分水 以冰的形式析出，并将其从液相中分离出去而使溶液浓缩的方法。,第五节 乳的干燥技术,一、喷雾干燥法 可分为离心式、压力式、二流体式 二、滚筒干燥 分为槽供料式和喷雾供料式,此法最早应用于乳粉连续生产的设备，装有可以转动的圆筒作为热交换器，筒内接入传热介质、外表面与待干燥的液态乳接触。,三、冷冻干燥法,特点：因加工温度低，牛乳中的营养成分能最大限度地保留（避免了加热对产品色泽、风味的影响且溶解度高。但此设备造价高、动力消耗大、生产成本高。不适当前的大规模生产。,四、喷雾干燥原理及特点,在高压或离心力的作用下，浓缩乳通过雾化器向干燥

36、室内喷成雾状，形成无数细滴（10-200m），增大受热表面积可加速蒸发。雾滴一经与同时鼓入的热空气接触，水分便在瞬间蒸发除去。经15-30s的干燥时间便得到干燥的奶粉。,1、原理,四、喷雾干燥原理及特点,2、优点 干燥过程快而迅速 干燥过程温度低，乳粉质量好 通过调节工艺参数，可控制成品质量 干燥的产品呈粉粒状无需再粉碎加工,四、喷雾干燥原理及特点,3、缺点 设备（干燥箱）塔，占地面积大，投资大。 电耗、热耗大 ，需耗用较多的热空气量。 粉尘粘避，回收装置较复杂繁琐,浓缩乳 高压泵（压力喷雾）或乳泵（离心） 空气过滤 鼓风 喷雾干燥 气、粉分离 排风 出粉 冷却 筛粉 贮粉,五.喷雾干燥工艺,

37、1、流程图,五.喷雾干燥工艺,1） 浓乳的浓度要达到要求：干物质达 40- 45% 2） 压力喷雾高压泵压力控制在 90-200 kg / 平方 。 3） 喷嘴孔径 =1-2.5mm 4） 废气相对湿度:控制在10-13%,2、工艺要点与条件,五.喷雾干燥工艺,3、操作要点 开车前的准备工作 开车 运行中的操作 停止顺序,五.喷雾干燥工艺, 雾化种类与特点 雾化通常采用压力式和离心式两种 （1） 压力式喷雾,4、乳的雾化,图3-17 压力喷雾干燥室中的喷嘴 A： 逆流喷嘴 B：顺流喷嘴,五.喷雾干燥工艺,（2）离心式雾化 原理 当浓乳在泵的作用下进入高速旋转的转盘（转速在10000rpm）中时

38、，由于离心力的作用而以高速被甩向四周，从而达雾化的目的。,4、乳的雾化, 雾化种类与特点,图 3-18 离心喷物盘,五.喷雾干燥工艺, 液滴大小分布 干物质含量越高、温度越低，液滴平均直径越大，因为干物质含量与温度都可影响粘度。,4、乳的雾化,五.喷雾干燥工艺, 液泡 在液体雾化期间，一些气体被包在液滴中。 不断地提高干燥温度将使空腔膨胀并扩大空腔的体积。,4、乳的雾化,五.喷雾干燥工艺, 脂肪球的破碎 浓缩奶在雾化过程中由于机械力的作用脂肪球可被破碎，这种情况尤其在压力喷雾中存在，因为所用压力与在均质中的压力相当。,4、乳的雾化,五.喷雾干燥工艺,5.喷雾干燥方法比较 压力喷雾优点 通过调节

39、喷嘴数量，改变喷嘴的尺寸，提高高压泵压力来改变生产率，结构简单、操作简便。 制品容重较大，颗粒中空气少，保藏性好。 改变喷嘴直径及沟槽尺寸，浓奶浓度，高压泵压力等，可改善颗粒大小和密度。 具有一定均质作用。 可用卧式和立式箱,五.喷雾干燥工艺,压力喷雾缺点 浓奶浓度高于45%，雾化效果不好。 颗粒小，冲调性差 喷嘴易磨损，需硬质合金或人造宝石镶嵌（喷嘴磨损后雾化不良） 卧式烘箱出粉装置太复杂。,五.喷雾干燥工艺,离心喷雾优点 通过调离心盘转速，改变喷雾量，操作简单。 不需高压泵，容易进行喷雾流量的自动控制。 可喷雾黏度大、浓度高的物料，浓度可在50%。 成品颗粒较大，冲调性好 出粉装置易配置，

40、占地面积小。,五.喷雾干燥工艺,离心喷雾缺点 喷雾机构造复杂，维修麻烦，钢材要求高质。 高速旋转的传动部分要注润滑油，常漏油污染奶粉。 乳粉颗粒中空气多，容重小，保存贮藏性差。 无均质作用。 只可适于立式烘箱。,六、乳粉常出现的 质量缺陷及原因,1、 水分过高 2、溶解度低 3、杂菌数过高 4、 杂质度高,1、 水分过高,原因 喷雾量过大，或进风温度低，使排风温度低。 气候潮湿时天气要适当，提高进风温度。 高压泵压力不稳（因浓乳黏度大，超45% ） 。 雾化器雾化不良。 进风或排风出故障，使进、排风量不足。 空气加热器漏进蒸汽，使热空气中有湿蒸汽。,2、溶解度低,原因 物料受热时间太长。 原料

41、乳酸度高，加热后产生凝块。 浓缩乳浓度过高，使盐类浓度相对提高。 浓度过高，雾化角打不开，雾滴过大，造成干燥 不佳。 浓乳过滤不严，使一些变性蛋白，杂质混入。,3、杂菌数过高,原因 原料乳污染严重，杀菌后残留多； 杀菌工序未达到要求（温度、时间）； 生乳混入杀菌乳中； 加工中，二次污染 设备清洗、消毒不严 操作人员带来污染,4、 杂质度高,原因 原料乳净化不彻底； 加工过程中再度污染； 干燥室热风温度过高，致使分风筒周围产生焦粉。 分风板，分风不均匀，使乳粉局部受热产生焦粉。 断料造成焦粉。,七、一段干燥流程的基本装置,最简单的生产奶粉的设备是一个具风力传送系统的喷雾干燥器，见图3-19。,图

42、3-19 传统喷雾干燥（一段干燥）,1干燥室 2空气加热器 3牛乳浓缩缸 4高压泵 5雾化器 6主旋风分离器 7旋风分离输送系统 8抽气扇和过滤器,八、乳粉的二段和 三段干燥方式,1. 两段干燥 如果最终产品奶粉的水分含量仍很高，在喷雾干燥中可结合使用再干燥段，形成两段加工如图3-20所示。,图3-20 带有流化床的喷雾干燥（两段干燥） 1空气加热器 2干燥室 3振动流化床 4用于流化床的空气 加热器 5用于流化床的冷却空气 6用于流化床的脱湿冷却空气 7振动筛,八、乳粉的二段和 三段干燥方式,2. 三段干燥 三段干燥中第二段干燥在喷雾干燥室的底部进行. 第三段干燥位于干燥塔外进行最终干燥和冷

43、却。 主要有两种三段式干燥器：具有固定流化床的干燥器和具有固定传送带的干燥器。 第二种类型具有固定传送带干燥器的原理如下：图3-21为带过滤器型干燥器,图.3-21 具有完整运输、过滤器（三段干燥）的喷雾干燥,1高压泵 2喷头装置 3主干燥室 4空气过滤器 5 加热器/ 冷却器 6空气分配器 7传送带系统 8保持干燥室 9最终干燥室 10冷却干燥室 11乳粉排卸 12旋风分离器 13鼓风机 14细粉回收系统 15过滤系统 16热回收系统,1、原料乳的理化指标、微生物指标。 2、现场收购鲜乳的检验方法。 3、鲜乳及时冷却、贮藏的意义。 4、鲜乳净化的要求与条件。 5、鲜乳的美蓝试验、酒精试验、煮

44、沸试 验、体 细胞检验、抗生素检验等概念 与意义。,本章小结 第一部分,6、鲜乳冷却常用的方法及特点。 7、原料乳标准化的概念、意义及方法。 8、均质的概念、意义、方法及检测方法及 要求。 9、影响均质的因素。 10、真空脱气的意义及要求。,1、乳杀菌的方法分类、概念、工艺控制参数。 2、真空浓缩的意义、有缺点、工艺控制条件。 3、影响真空浓缩的因素。 4、单效、双效与多效蒸发器的比较优势。 5、真空浓缩常见的故障及原因。 6、乳粉干燥方法的种类、概念、特点。,本章小结 第二部分,7、喷雾干燥与离心干燥法的比较、工艺 条件 的不同。 8、喷雾干燥过程中要注意的事项。 9、喷雾干燥常出现的故障及原因。 10、乳粉常出现的质量缺陷及原因。,完,