7 液态乳加工

第七章液态乳的加⼯工
!第⼀一节液态乳的概念和种类
!第⼆二节乳的杀菌和灭菌
!第三节巴⽒氏杀菌乳的加⼯工
!第四节UHT灭菌乳及⽆无菌包装!第五节再制乳的加⼯工
第⼀一节液态乳的概念和种类
!概念：
液态乳是以⽣生鲜⽜牛乳、乳粉等为原料，
经过适当的加⼯工处理，制成可供消费者直接饮⽤用的液态状的商品乳。

!种类：
（⼀一）按杀菌强度分类
（⼆二）按脂肪含量分类
（三）按营养成分或特性分类
（⼀一）按杀菌强度分类
1．低温杀菌(LTLT)⽜牛乳
!也称保温杀菌乳。

!⽜牛乳经62~65℃，30min保温杀菌。

!在这种温度下，乳中的病原菌，尤其是耐热性较强的结核菌都被杀死。

按杀菌强度分类
2．⾼高温短时间(HTST)杀菌乳
!通常采⽤用72~75℃，l5s杀菌，或采⽤用75~85℃，15~20s杀菌。

!由于受热时间短，热变性现象很少，⻛风味有浓厚感，⽆无蒸煮味。

按杀菌强度分类
3．超⾼高温杀菌(UHT)乳
!⼀一般采⽤用120~150℃，0.5~8s杀菌。

!由于耐热性细菌都被杀死，故保存性明显提⾼高。

!但如原料乳质量不良（如酸度⾼高、盐类不平衡），则易形成软凝块和杀菌器内挂乳⽯石等；
按杀菌强度分类
3．超⾼高温杀菌(UHT)乳
!初始菌数尤其芽孢数过⾼高则残留菌的可能性增加，故必须充分注意原料乳质量。

!由于杀菌时间很短，故⻛风味、性状和营养价值等与普通杀菌乳相⽐比⽆无差异。

按杀菌强度分类
4．灭菌⽜牛乳
!可分两类，(1) 灭菌后⽆无菌包装；(2)把
杀菌后的乳装⼊入容器中，再⽤用110~ 120℃，l0~20min 加压灭菌。

!如要⽣生产⾼高质量消毒乳制品，除了需要优质原料外，还必须保证合理的⼯工艺流程设计和适当的加⼯工处理，使⽜牛奶中含有的营养物质（蛋⽩白质、脂肪、乳糖、⽆无机
盐和维⽣生素）不受损坏。

（⼆二）按脂肪含量分类
1. 普通全脂消毒乳
!以合格鲜乳为原料，不加任何添加剂⽽而
加⼯工成的消毒鲜乳。

脂肪含量≥3.1%。

2. 脱脂消毒奶
!将鲜⽜牛乳中的脂肪脱去（脂肪含量≤ 0.5%）或部分脱去（脂肪含量1.0 ~ 2.0%）⽽而制成的消毒奶。

3. 稀奶油脂肪含量10~48%
（三）按营养成分或特性分类1. 强化⽜牛乳
!把加⼯工过程中损失的营养成分和⽇日常⾷食
品中不易获得的成分加以补充，使成分加以强化的⽜牛乳。

(维⽣生素、矿物质、DHA) 2. 复原乳（再制乳）
!以全脂奶粉、浓缩乳、脱脂奶粉和⽆无⽔水奶油等为原料，经混合溶解后制成与⽜牛乳成分相同的饮⽤用乳。

按营养成分或特性分类
3. 花⾊色⽜牛乳（Flavore Milk）(调味乳)
!以⽜牛乳为主要原料（>80%），加⼊入其
它⻛风味⾷食品，如可可、咖啡、果汁（果料），再加以调⾊色调⾹香⽽而制成的饮⽤用乳。

4. 含乳饮料
!在⽜牛乳中添加⽔水和其他调味成分⽽而成的含乳量30~80%的产品。

根据国家标准，其蛋⽩白质含量应>1%。

第⼆二节乳的杀菌和灭菌
（⼀一）杀菌和灭菌的概念
（⼆二）杀菌和灭菌的⽅方法
（三）加热杀菌对微⽣生物的致死效果
（⼀一）杀菌和灭菌的概念
杀菌：
!是将乳中的致病菌和造成成品缺陷的有
害菌全部杀死，但并⾮非百之百地杀灭⾮非致病菌和芽孢。

!杀菌条件应控制到对乳的⻛风味、⾊色泽和营养损失达最低限度。

杀菌和灭菌的概念
灭菌：
!是杀死乳中所有细菌，使其呈⽆无菌状态。

!但事实上，热致死率只能达到99.9999%，欲将残存的百万分之⼀一，甚⾄至千万之⼀一
的细菌杀灭，必须延⻓长杀菌时间，这样
会给鲜乳带来更多的缺陷。

!这个极微量的细菌在检测上近于零，即
所谓的灭菌
（⼆二）杀菌和灭菌的⽅方法
（1）低温⻓长时杀菌法：
!加热条件为62~65 ℃, 30min；
!由于所需时间⻓长，效果不够理想。

⺫⽬目前，⽣生产上很少采⽤用。

（2）⾼高温短时杀菌法：
!杀菌条件为72~75 ℃保持15s 或80~85 ℃保持10~15s。

⼀一般采⽤用板式杀菌装置。

杀菌和灭菌的⽅方法
（3）超⾼高温灭菌法：
!加热条件为130~150℃, 1~5s；
!在⽆无菌条件下进⾏行包装后的成品有⻓长寿乳之称。

!按物料与加热介质接触与否，分为：
1. 直接加热法
2. 间接加热法
超⾼高温灭菌法
1. 直接加热法：
!先⽤用蒸汽直接加热，然后进⾏行急剧冷却。

!此法包括喷射法（蒸汽喷⼊入制品）和注⼊入法（制品注⼊入蒸汽）两种⽅方式。

2. 间接加热法：
!通过热交换器⽓气壁之间的介质间接加热，其冷却液可间接通过各种冷却剂来实现。

第三节巴⽒氏杀菌乳的加⼯工
!巴⽒氏杀菌乳（pasteurised milk），⼜又称
市售乳（market milk）
!将⽜牛乳中病原性微⽣生物的危害降⾄至最低。

!较⻓长保质期乳（extended shelf life, ESL），超巴⽒氏杀菌乳。

125〜～130o C，2〜～4s。

!ESL乳与UHT乳的区别：⾮非⽆无菌灌装；
⾮非商业⽆无菌产品；不能在常温下贮存和
分销。

（⼀一）⼯工艺流程!
巴⽒氏杀菌乳⽣生产线
1-平衡槽2-物料泵3- 流量控制器4-板式热交换器5-离⼼心机6-恒压阀7-流量传感器8-浓度传感器9-调节阀10-逆⽌止阀11- 检测阀12-均质机13-升压泵14-保温管15-回流阀
巴⽒氏消毒机组
板式换热器
板式换热器
压板
中间接管
支
架
换热片
密封圈
冷热流体进出管
（⼆二）⽣生产⼯工艺及质量控制
1. 原料乳的验收和分级
!杀菌乳的质量决定于原料乳。

因此，对
原料乳的质量必须严格管理，认真检验。

!只有符合标准的原料乳才能⽣生产消毒乳。

2. 脱⽓气、过滤、净化
!⺫⽬目的是除去乳中的⽓气体、尘埃、杂质。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化
!⺫⽬目的是保证⽜牛奶中含有规定的最低限度
的脂肪。

!各国⽜牛奶标准化的要求有所不同。

!⼀一般，低脂奶含脂率为0.5％，普通奶为3％。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化
!乳品⼚厂⽜牛奶的标准化要求⾮非常精确，若
产品中含脂率过⾼高，乳品⼚厂就浪费了⾼高成本的脂肪，⽽而含脂率太低⼜又等于欺骗消费者。

因此，每天进⾏行分析含脂率是乳品⼚厂的重要⼯工作。

!我国规定消毒乳的含脂率为3.1％, 凡不合乎标准的乳都必须进⾏行标准化。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化的⽅方法
!预标准化：
在巴⽒氏杀菌之前把全脂乳分离成稀奶油和脱脂乳。

按计算⽐比例将稀奶油或脱脂乳与原料乳在罐中混合达到要求。

!后标准化：在巴⽒氏杀菌之后，按上法进⾏行。

但⼆二次污染的可能性增⼤大。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化的⽅方法
!直接标准化（在线标准化）：
⽜牛乳经分离成脱脂乳和稀奶油，然后
通过再混合过程，控制脱脂乳和稀奶油的混合⽐比例，使乳脂肪、蛋⽩白质等符合要求。

!特点：快速、稳定、精确、与分离机联
合使⽤用、单位时间内处理量⼤大。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化的⽅方法
!直接标准化（在线标准化）：
将⽜牛乳加热⾄至55〜～65o C，然后按预先设定好的脂肪含量，分离出脱脂乳和稀奶油，并根据终产品的脂肪含量，由设备⾃自动控制回流到脱脂乳中的稀奶油的流量，多余的稀奶油流向稀奶油巴⽒氏杀菌机。

⽣生产⼯工艺技术要求
3. 标准化的计算
!脂肪不⾜足时：
稀奶油的需要量＝m×x／x+y !脂肪过多时：
脱脂乳的需要量＝m×y／x+y m —— 最终产品的数量（kg）
⽣生产⼯工艺技术要求
4. 均质
!均质乳的优点：
① ⻛风味良好，⼝口感细腻；
② 在瓶内不产⽣生脂肪上浮现象；
③ 表⾯面张⼒力降低，改善⽜牛乳的消化、吸收程度，适于喂养婴幼⼉儿。

⽣生产⼯工艺技术要求
4. 均质
!通常何兰⽜牛的乳中，75%的脂肪球直径
为2.5~5.0 µm，其余为0.1~2.2 µm。

!均质后，脂肪球⼤大部分在1.0 µm以下。

!⽣生产低温⻓长时杀菌⽜牛乳时，⼀一般在杀菌之前进⾏行均质。

!均质效果与温度有关，所以须先预热。

⽣生产⼯工艺技术要求
4. 均质
!如采⽤用板式杀菌装置，进⾏行⾼高温短时或
超⾼高温瞬时杀菌⼯工艺，则均质机装在预热段后、杀菌段之前。

!均质时温度宜控制在50~65℃，在此温度下乳脂肪处于溶融状态，脂肪球膜软化有利于提⾼高均质效果。

!如温度太低，有可能发⽣生粘滞现象。

⽣生产⼯工艺技术要求
4. 均质
!⼀一般均质压⼒力为16.7~20.6 MPa。

!使⽤用⼆二段均质机时，第⼀一段均质压⼒力为16.7~20.6 MPa，第⼆二段为3.4~4.9 MPa。

!均质可以是全部的，也可以是部分均质。

!⽜牛奶全部均质后，通常不发⽣生脂肪球絮凝现象，脂肪球相互之间完全分离。

⾼高压均质机
⽣生产⼯工艺技术要求
5. 杀菌或灭菌
!鲜乳处理过程中往往受许多微⽣生物的污
染(其中80％为乳酸菌)；
!提⾼高乳在贮存和运输中的稳定性、避免酸败、防⽌止微⽣生物传播造成危害；
!最简单⽽而有效的⽅方法就是利⽤用加热进⾏行杀菌或灭菌处理。

⽣生产⼯工艺技术要求
5. 杀菌或灭菌
!不仅影响消毒乳的质量，⽽而且影响⻛风味
和⾊色泽、保存期。

!杀菌的温度和持续时间必须准确。

!加热杀菌形式很多，⼀一般⽜牛奶⾼高温短时巴⽒氏杀菌的温度通常为75℃，持续
15~20s；或80~85℃，10~15s。

20 ~ 30min
⽣生产⼯工艺技术要求
5. 杀菌或灭菌
!连续式热处理后，乳的磷酸酶（63o C）
试验应呈阴性，⽽而过氧化物酶（80o C）
试验呈阳性。

!如果巴⽒氏杀菌乳中不存在过氧化物酶，
表明热处理过度。

!HTST在4o C贮存时，磷酸酶试验呈阴性，⽽而稍⾼高的贮温会使其显阳性。

⽣生产⼯工艺技术要求
5. 杀菌或灭菌
!如果杀菌太强烈，⽜牛乳就有蒸煮味和焦
糊味，稀奶油也会产⽣生结块或聚合。

!均质破坏了脂肪球膜并暴露出脂肪，与未加热的脱脂乳（含有活性的脂肪酶）重新混合后缺少防⽌止脂肪酶侵袭的保护膜，因此混合物必须⽴立即进⾏行巴⽒氏杀菌。

⽣生产⼯工艺技术要求
6. 冷却
!经杀菌后绝⼤大部分或全部微⽣生物已消灭；
!但是，还是⼆二次污染的可能；需及时进⾏行冷却抑制细菌发育，延⻓长保存性；
!⽜牛乳含有不耐⾼高温的抑制因⼦子和耐⾼高温的活化因⼦子（82〜～130o C），因⽽而能激活已钝化的磷酸酶。

⽣生产⼯工艺技术要求
6. 冷却
!通常将乳冷却⾄至4℃左右。

!超⾼高温乳、灭菌乳则冷⾄至20℃以下即可。

!⽤用⽚片式杀菌器时，乳通过冷却区段后已冷却⾄至4℃。

!⽤用保温缸或管式杀菌器时，需⽤用冷排或其他⽅方法将乳冷却⾄至2~4 ℃。

制冷⻋车间
⽣生产⼯工艺技术要求
7. 灌装
!⺫⽬目的主要为便于零售，防⽌止外界杂质混
⼊入成品中、防⽌止微⽣生物再污染、保存⻛风味和防⽌止吸收外界⽓气味⽽而产⽣生异味以及防⽌止维⽣生素等成分受损失等。

!灌装容器主要为(1)玻璃瓶、(2)⼄乙烯塑料瓶、塑料袋和(3)涂塑复合纸袋包装。

⽣生产⼯工艺技术要求
（1）玻璃瓶包装
!优点：可以循环多次使⽤用，破损率可以
控制在0.3％左右。

与⽜牛乳接触不起化学反应，⽆无毒，光洁度⾼高，⼜又易于清洗。

!缺点：重量⼤大，运输成本⾼高，易受⽇日光照射，产⽣生不良⽓气味，造成营养成分损失。

回收的空瓶微⽣生物污染严重，清洗消毒很困难。

⽣生产⼯工艺技术要求
（2）塑料瓶包装（聚⼄乙烯或聚丙烯）
!优点：重量轻，可降低运输成本；破损
率低，循环使⽤用可达400~500次；除能耐碱液和次氯酸的处理。

聚丙烯具有刚性，能耐酸碱外，还能耐150℃的⾼高温。

!缺点：旧瓶表⾯面容易磨损，污染程度⼤大，不易清洗和消毒。

在较⾼高的室温下，数
⼩小时后即产⽣生异味，影响质量和合格率。

⽣生产⼯工艺技术要求
（3）涂塑复合纸袋包装
!优点：容器质轻，容积亦⼩小，可降低送
奶运费；不透光线使营养成分损失⼩小；不回⽽而减少污染。

!缺点：包材影响产品质量和合格率；⼀一次性消耗，成本较⾼高。

⽣生产⼯工艺技术要求
8. 冷藏
!灌装后的消毒乳，送⼊入冷库，作销售前
的暂存。

冷库温度⼀一般为4~6 ℃。

!欧美国家巴⽒氏杀菌乳贮藏期为1周，国内为1~2d。

!巴⽒氏杀菌乳必须保持冷链的连续性。

!⽆无菌包装乳可在室温下贮藏3~6个⽉月。

第四节UHT灭菌乳及⽆无菌包装（⼀一）灭菌乳及⽆无菌包装的概念
（⼆二）灭菌乳的加⼯工原理
（三）⽣生产⼯工艺及质量控制
（⼀一）灭菌乳及⽆无菌包装的概念!超⾼高温（ultra high temperature, UHT）灭菌乳：
⽜牛乳在密闭系统连续流动中，受135~ 150℃的⾼高温及不少于1s 的灭菌处理，
杀灭乳中所有的微⽣生物和芽孢，然后在
⽆无菌条件下包装制得的乳制品。

!灭菌乳不含微⽣生物，⽆无需冷藏，可在常温下⻓长期保存。