牛乳的标准化及其设备
纯牛奶的加工工艺标准
纯牛奶的加工工艺标准目录1 概论 (1)2 加工工艺流程设计 (2)2. 1加工工艺流程示意图 (2)2.2 原料乳的验收 (3)2.3 过滤 (3)2.4 储罐 (4)2.5 标准化 (4)2.6 均质 (5)2.7 杀菌 (6)2.8 冷却 (7)2.9 管路计算 (8)2.10 设备一览表 (11)2.11 无菌罐装 (12)2.12 成品包装 (12)3 总结 (12)参考文献 (13)1 概论鉴于《食品工程原理》课程的社会实践需求以及对食品机械的能力提高，根据要求我们由八人组成的小组精心的设计了此次关于纯牛奶的加工工艺设计。
本设计主要包括概述，加工工艺流程设计与总结三大部分。
在加工工艺流程设计中包含了11个小项，分别为工艺流程示意图、原料乳的验收、过滤标准化、均质、杀菌、冷却、管路计算、设备一览表、无菌灌装及成品牛奶，每一个步骤我们都进行了大量的资料查阅，每一个环节都进行了精确计算。
通过对设备的计算和设计需求，在保证产能大，损耗小，成品质量高等需求，我们最终确定了所需设备。
从相关计算中过程中我们明白了每一个环节都十分的重要，因此每一个设备我们都用合理的型号与方法进行连接。
在整个过程中要明白牛奶的工艺流程，牛奶的加工单元操作，牛奶的设备选择，与加工过程的相关计算。
学习并巩固相关食品工程与食品机械的相关知识，将所学理论知识与实践相结合。
2 加工工艺流程设计2.1加工工艺流程示意图原料乳的验收原料乳135℃-150℃冷水2.2 原料乳的验收在乳制品生产过程中，未经任何处理加工的生鲜乳称为原料乳。
优质的乳制品需要优质的原料，因此需要掌握原料乳的质量、标准和验收方法。
原料乳的验收方法；感官检验，理化指标，微生物检验三个方面。
感官检验；正常乳为乳白色或微黄色，不含有肉眼看不见的异物和异常气味。
生理化指标；GB69140-1986中规定，脂肪大于等于3.10%,蛋白质大于等于2.95%,酸度小于等于1.62%。
乳制品生产必要的设备(精)
（3）在使用过程中，必须定时拆洗，并严格消毒。
用过滤器净化牛乳，设备简单，操作容易，但只能除去肉眼可见的机械杂质。因此，
一般用于鲜乳的预过滤。
（二）离心净乳机
1．离心净乳机的工作原理和结构
离心净乳机是利用高速旋转的转鼓产生的离心力，将牛乳中密度较大的杂质甩向离心
5
机转鼓的周壁，并在周壁上沉积下来，从而达到净化牛乳的目的。 离心净乳机主要由转鼓、排渣机构、驱动机构和控制系统等组成，如图 3-1-4 所示。
设：鲜奶放置在一容器中，在重力条件下静置，则脂肪球将开始向表面聚集，其上升
速度可用上述方程计算。设室温在 35℃左右时测得以下各值： d=3μm=3×10-6m (ρ1-ρ2)=(980-1028)=-48kg/m3 η=1.42cp=1.42×10-3kg/（m·s） 取 g=9.81m/s2 计算得：
4
ν
=
(3 ×10−6 )2 × (−48) 18 ×1.42 ×10−3
× 0.2 × ( 2 × 3.14 × 5400)2 60
=-0.108×10-2(m/s)=-1.08(mm/s)=-3896.0(mm/h)
用离心沉降速度与重力沉降速度的比值，可以得出与重力分离相比较的离心分离效果，
比值称为离心分离的分离因素，以 f 表示，即：
7
图 3-1-5 封闭式离心分离机碟片组合示意图 l-通过空心轴进料 2-转筒主体 3-沉积物的空间 4-锁定环 5-转筒上罩
6-分布器 7-转盘塔 8-顶部转盘 9-脱脂牛奶出口 10-奶油出口 （三）影响牛乳分离效果的因素 1．转速 分离机转速越快，则分离效果越好。但转速的提高受到分离机械结构和材料强度的限 制，一般控制在 7000r/min 以下。 2．牛乳流量 进入分离机中牛乳的流量应低于分离机的生产能力。若流量过大，分离效果差，造成 脱脂不完全，影响稀奶油的得率。 3．脂肪球大小 脂肪球直径越大，分离效果越好，但设计或选用分离机时应考虑需要分离的大量的小 脂肪球。目前可以分离出的最小脂肪球直径为 1μm 左右。 4．牛乳的清洁度 牛乳中的杂质会在分离时沉积在转鼓的四周内壁上，使转鼓的有效容积减小，影响分 离效果。因此，应注意分离前的净化和分离中的定时清洗， 5．牛乳的温度
牛乳的标准化及其设备.
• 二、自动直接标准化系统 • 牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
图 1 阿法-拉伐自动标准化系统图解
• 该系统由3条线路组成： • 第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。 • 第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量，不论原料乳的 流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳 定。 • 第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图3 稀奶油含脂率的调节线路
ห้องสมุดไป่ตู้
• 密度计连续测定稀奶油的密度，并以气动信号的形式连续地把密度读 数传递给控制器。控制器收到的信号强度与稀奶油的密度成正比，而 稀奶油的密度与其含脂率成反比，因此，若密度增加，说明稀奶油中 的脂肪含量少了，则信号增加。 • 控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。 • 双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。 • 3．稀奶油重新混合的调节线路 • 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱 脂乳中去，以获得所需含脂率的标准乳。图4所示为控制稀奶油量的 调节线路。该线路包括比率控制器和两台涡轮型流量计。两台流量计 分别安装在重新混合稀奶油的管路中和重新混合后的标准化乳的输出 管路中。
第四章 乳制品机械与设备
❖ 3.封闭式牛乳分离机
❖ 封闭式牛乳分离机具有封闭式牛乳的入口和 封闭式的脱脂乳和稀奶油的出口。牛乳依靠 泵或者重力进入钵体，到达碟片之间进行分 离。由于牛乳的高速旋转，并有压力盘的作 用，造成封液，提高了脱脂乳和稀奶油的排 除压力。由于没有空气进入，不会产生泡沫， 所以又称“无泡沫分离”
❖ 净乳机和分离机同属于碟片式分离机，结构 和原理基本相同。不同之处在于：净乳机转 鼓的转速较低，处理量大，碟片的直径较小 而且没有孔，碟片的间距较大，沉渣溶剂较 大。因此，净乳机多用于分离效果要求不高 的场合，而牛乳分离机多用于分离效果要求 较好的场合。
❖ （四）分离机操作及注意事项 ❖ （1）操作前准备 ❖ （2）分离过程 ❖ （3）分离结束
❖ 2.注意事项
❖ （1）在选择分离机时，要根据实际生产情况 进行选择。
❖ （2）分离机工作时由于高速运转，地基要坚 实，转动主轴要垂直于水平面，各部件应精 确安装，必要时，在地脚处配置橡皮垫起缓 冲作用，同时，对转动部分定期清除污油， 并防止杂质混入。
❖ 在实际生产中，有一级均质和二级均质两种 方式。
❖ 一级均质指料液通过一个均质阀，被均质了 一次。一级均质主要使脂肪球破碎，这些破 碎后的小脂肪球有聚集的倾向。通常，一级 均质用于低脂产品和高粘度产品的生产。
❖ 二级均质是指让料液连续经过两个均质阀， 被连续均质两次。适用于高脂、高干物质和 低粘度产品的生产。
❖ 形式不同的套管
肘管
安装肘管
❖ 三、板式换热器
❖ （一）板式换热器的结构原理
❖ 它由许多不锈钢薄板组合而成，这些金属薄 板就是 传热器的主要构件——传热板。传热 板一次悬挂在导杆上，前端有固定板，后端 有压紧板。旋转支架上的压紧螺杆，就可以 使压紧板和各传热板叠合在一起。板和板之 间有板框橡胶垫圈进行密封，并使两板间有 一定的空隙。
牛乳的标准化及其设备
2023-11-08
contents
目录
• 牛乳的标准化概述 • 牛乳的标准化技术 • 牛乳的标准化设备 • 牛乳的标准化应用 • 牛乳的标准化未来发展趋势 • 牛乳的标准化案例分析
01
牛乳的标准化概述
定义与重要性
牛乳标准化的定义
牛乳标准化是指通过特定的加工和处理方法，将牛乳中的脂肪、蛋白质、糖类等成分调整到特定比例，以满足不 同消费者的需求。
通过施加机械压力，使乳脂肪球破碎，从而将乳脂肪均匀地分散在 乳制品中。
均质技术的应用
均质技术广泛应用于鲜奶、酸奶、奶粉等乳制品的生产加工中。
热处理技术
热处理技术定义
01
热处理技术是将乳制品加热到一定温度并保持一段时间，以杀
灭其中的有害微生物和细菌，提高产品的安全性。
热处理技术原理
02
通过加热乳制品，使有害微生物和细菌无法生存繁殖，从而保
牛乳标准化的重要性
牛乳标准化能够提高牛乳的营养价值，使其更加符合不同消费者的营养需求。同时，标准化后的牛乳具有更好的 口感和更长的保质期，有利于牛乳的储存和运输。
牛乳标准化的历史与发展
牛乳标准化的起源
牛乳标准化起源于20世纪初，当时人们开始意识到不同来源的牛乳营养成分含 量存在差异，为了提高牛乳的营养价值，开始研究如何标准化牛乳。
均质机
高压均质机
利用高压降低牛乳中脂肪球的直径，使其更均匀地分散在牛乳中， 提高牛乳的口感和稳定性。
低压均质机
适用于含脂率较低的牛乳，通过低压处理，使牛乳更加细腻、口感 更佳。
超声波均质机
利用超声波的振动和空化作用，使牛乳中的脂肪球更加细小且分布更 均匀。
杀菌设备
食品机械与设备巴氏杀菌乳加工工艺
巴氏杀菌乳加工技术巴氏杀菌乳(Pasteurised milk)，又称市乳(Market milk)，它是以新鲜牛乳为原料(我国规定不得以复原乳等为原料)，经过离心净乳、标准化、均质、杀菌、冷却、灌装，直接供给消费者饮用的商品乳。
一、巴氏杀菌乳的加工工艺原料乳验收和分级→预处理（脱气、过滤、净化）→标准化→均质→杀菌→冷却→灌装→冷藏→运输。
巴氏杀菌乳的加工工艺流程如图所示。
巴氏杀菌乳生产线1-平衡槽 2-物料泵 3-流量控制器 4-板式换热器 5-稀奶油分离机 6-稳压阀7-流量传感器 8-密度传感器 9-调节阀 10-关闭阀 11-检测阀12-均质机13-增压泵 14-保温管 15-转换阀 16-过程控制器经验收合格的原料乳先通过平衡槽1，然后经泵2送至板式热交换器4。
预热后，通过流量控制器3至分离机5，以生产脱脂乳和稀奶油。
其中稀奶油的脂肪含量可通过流量传感器7、密度传感器8和调节阀9确定和保持稳定，为了保证均质效果以及节省投资和能源的情况下，可仅使稀奶油通过一个较小的均质机。
实际上该图中稀奶油的去向有两个分支，一是通过阀10、11与均质机12相连，以确保巴氏杀菌乳脂肪含量；二是多余的稀奶油进入稀奶油处理线。
此外，进入均质机的稀奶油的脂肪含量不能高于10%，所以一方面要准确计算均质机的能力，另一方面应使脱脂乳混入稀奶油进入均质机，并保证其流速稳定。
随后均质的稀奶油与多余的脱脂乳混合，使物料的脂肪含量稳定在产品要求含量范围内，并送至板式热交换器4和保温管14进行杀菌。
然后通过回流阀15和增压泵13使杀菌后的巴氏杀菌乳在杀菌机内保持正压，这样就避免了由于杀菌机的渗漏而导致冷却介质或未杀菌的物料污染杀菌后的巴氏杀菌乳。
当杀菌温度低于设定值时，温感器将指示回流阀15，使物料回到平衡槽。
巴氏杀菌后，杀菌乳继续通过板式热交换器的交流换热段与流入的未经处理的乳进行热交换，其本身被降温，然后继续与冷媒进行热交换冷却，冷却后先进入缓冲罐，再进行灌装。
牛乳前处理工艺及关键控制点
温度与细菌繁殖
•单位（百万每毫升）
原奶的储存
刚挤出来的牛奶，温度在36℃左右，是微生物发育最 适宜的温度，如果不及时冷却，则落入奶中的微生物大量 繁殖，酸度迅速增高，不仅降低奶的质量，甚至使奶凝固 变质。所以，挤出后的牛奶应马上冷却到4℃以下，并在 此温度下进行保存，直接运到乳品厂。
冷却后的牛奶，应尽可能保存在低温处，以防止温度 升高。奶的保存时间与冷却温度有关，如保存在冷库内要 存放6-12小时，库温应在8℃以下；贮存24小时以内，库 温应在5℃以下，保存2-3天，库温应在1-3℃。所以，奶 在冷却后应在整个保存时间内维持低温，在不影响质量的 条件下，温度越低，保存时间就越长。
均质原理
• 在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的 大小及其随后的分散，对冷牛乳均质是无效的。
• 冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（30-35℃） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。
• 只有当脂肪相呈液体状态且像正常牛乳的浓度时，均 质才是最有效的。
均质效果检测
• ① 显微镜检验
•降膜蒸发器
• 在降膜蒸发器中，牛乳从顶部进入 垂直沿加热表面向下流，形成薄膜，加 热面由不锈钢管或不锈钢板片组成，这 些板片叠加在一起形成一个组件，板的 一侧是产品，另一侧是蒸汽。 • 当采用管式时，在管内壁中，乳形 成薄膜，外壁围绕着蒸汽，产品首先预 热到等于或略高于蒸发温度的温度，如 图。产品从预热器流至蒸发器顶部的分 配系统。蒸发器中的真空将蒸发温度降 低到100℃以下的要求的温度。
可采均用质“形加成温的”粘并化“部分
均质现法象”就，少即，均一质般50%，
•均质压力低，达不到均再质在与效60未果～均；70质压℃的力为混过佳合高。。，又
会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，
牛乳的标准化及其设备.
第二条线路调节分离机稀奶油出口的都能保持稳 定。
第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，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，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
一、牛乳标准化的基本方法 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
3．稀奶油重新混合的调节线路 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
二、自动直接标准化系统
牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
牛乳标准化培训
• 的产品相比，高粘度的液体在通过热交换器时， 产生紊流的程度小，如果其它参数一定，这就意 味着需要较大的热交换器。
• 间壁通常是波纹状，以实现更剧烈的紊流。紊流 有助于传热，厚度也十分重要。间壁越薄，传热 效果越好。但是这个厚度要有足够的强度来承受 液体的压力。现代化的设计和生产技术使得间壁 比几年前的更薄。
热） 特定工作环境的生成极其作用 • 高压喷嘴工作的动力以及它所产生
的效果（热能回收率）
管式降膜蒸发器
• 作用：用于液体奶加工的预处理工序，由于采 用高压喷雾瞬间蒸发，使奶在不破坏有效营养 成分的情况下得到浓缩，使产品干物质含量得 到提高
• 工作原理：被蒸发液体经循环泵送至设备上部 经布膜器分配后均匀布在管桥上，经溢流在每 根换热管内形成液膜，液膜自换热管内由上而 下边流动边蒸发，产生的二次汽随液膜自上而 下一同到达分离室，经设在分离室上部的除沫 器过滤所带的汽泡，水珠及杂物，为热回收提 供优质的热源。
• 液体通过板片一角的孔进出通道。改变孔 的开闭，可使液体从—通道按规定的线路 进入另一通道。板周边和孔周边的垫圈形 成了通道的边界，以防向外渗漏与内部液 流混合。
热交换器的尺寸数据
热交换器必需的尺寸和结构取决于很多因素 • 液体的物理性质 • 产品流量 • 温度程序 • 允许的压力降 • 热交换器的设计 • 清洁度的要求 • 要求运行的时间
• 冷却塔的壳层由真空泵抽成低压，将 与之连通的扑沫器顶部的蒸汽吸入， 由其管层的冷却水将蒸汽打冷为冷凝 水
案例分析
• 蒸发器不蒸发的原因------从各 工艺参数的表象进行分析，从 后往前，由面到点进行倒推分 析(具体案例后附)
板式换热器
换热原理
整体结构
• 板片设计成传热效果最好的瓦楞型，板组 牢固地压紧在框中，瓦楞板上的支撑点保 持各板分开，以便在板片之间形成细小的 通道。
精选牛乳前处理工艺及关键控制点
离心分离的关键
影响分离的重要参数
物理外力 各组份的密度差 颗粒直径 流体黏度 温度 时间
发生分离的机理
分离基础-重力沉降
喂料
高密度物质沉积到底部
排料
二、标准化与贮存（均质机）
二、标准化与贮存（均质机）
加工要求
在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的大小及其随后的分散，对 冷牛乳均质是无效的。冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（30-35℃） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。只有当脂肪相呈液体状态且像正常 牛乳的浓度时，均质才是最有效的。脂肪含量高的产品很有可能有脂肪结团的 倾向，特别是当浆液蛋白的浓度相对于脂肪含量低的时候，更易产生这一现象 。脂肪含量超过12%的稀奶油不能在正常压力下进行正常的均质，因为膜物质 （酪蛋白）的缺乏而会导致脂肪再度聚结。为取得良好的均质效果每克脂肪大 约对应要求0.2g 的酪蛋白。 高压均质可以形成小的脂肪球，脂相的分散随着均质温度的升高而增加，也随 着牛乳在高温下粘度的减少而等量地增加。均质温度通常采用55-80℃，均质 压力介于10-25Mpa(100~250bar)之间，其大小决定于产品种类。
均质压力低，达不到均质再在效与6果0未～；均7压0质℃力的为过混佳高合。，。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。
均质质量控制点
1、压力 2、流量 3、液压系统（气压系统） 4、均质部件完好性
均质效果
均质给牛乳的物理性质带来很多的优点： ● 脂肪球变小不会导致形成奶油层。 ● 颜色更白，更易引起食欲。 ● 降低了脂肪氧化的敏感性。 ● 更强的整体风味，更好的口感。 ● 发酵乳制品具更佳稳定性。
乳制品机械与设备
Z公司乳清粉生产线的优化设计案例
总结词
Z公司通过对乳清粉生产线的优化设计，提高了生产效率 ，降低了能源消耗和成本。
详细描述
Z公司是一家专门生产乳清粉的厂家，为了提高生产效率 和降低成本，Z公司决定对乳清粉生产线进行优化设计。 优化后的生产线采用了更加合理的工艺流程和设备配置 ，同时采用了新型的节能技术和材料，使得生产线的能 源消耗大幅降低，成本得到了有效控制。这些改进使得Z 公司在市场上获得了更大的竞争优势，提高了经济效益 和市场地位。
05
乳制品机械与设备的未来 发展趋势
高新技术在乳制品机械与设备中的应用
机器人技术
用于自动化生产线，提高生产效率，降低人工成 本。
物联网技术
实现设备间的信息交互，提高生产流程的灵活性 和效率。
3D打印技术
用于生产定制化的乳制品机械零件，提高生产效 率。
绿色环保和可持续发展
节能减排
采用高效节能设备，减少生产过程中的能源消耗和环境污染。
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乳制品机械与设备
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目 录
• 乳制品机械与设备概述 • 乳制品生产机械 • 乳制品加工设备 • 乳制品机械与设备的维护与管理 • 乳制品机械与设备的未来发展趋势 • 乳制品机械与设备案例分析
01
乳制品机械与设备概述
乳制品机械与设备的定义
乳制品机械
指用于生产各类乳制品的机械设备，包 括牧场设备、奶站设备、加工设备等。
发酵设备
发酵罐
用于发酵乳制品，一般采用不锈钢或食品级塑料制成，配有加热和冷却系统，以控制发酵温度和时间 。
菌种添加器
用于添加发酵菌种，确保发酵过程顺利进行。
牛乳的验收和贮存
.
图5-7 带有搅拌的贮奶缸
图5-8 贮奶缸中的搅拌器
.
低液位保护 所有牛乳的搅拌必须是轻度的，因此，搅拌器必须被牛
乳覆盖以后再启动。为此，常在开始搅拌所需液位的罐 壁安装一根电极。罐中的液位低于该电极时，搅拌停止， 这种电极就是通常所说的低液位指示器(LL)。
溢流保护 为防止溢流，在罐的上部安装一根高液位电极(HL)。
冷热缸（加工罐）
（一）结构与工作原理
如图所示为立式夹套圆柱形冷热缸的外形。它由 内胆、外壳、保温层、行星减速器、锚式搅拌器 和放料旋塞等组成。内胆为不锈钢制成，外壳采 用优质碳素钢或不锈钢制成，外覆保温层。内胆 与外壳间为传热夹层，当夹层内通入载热（冷） 体，可对内胆中的物料进行升温，降温和保温。 所以称为“冷热缸”。
有各种方法来测量罐内牛乳液位，气动液位指示器通过测量静压来显示出罐内牛乳的高度，压力越大，罐内的液位越高，指示器把读 数传递给表盘显示出来。 未经处理的原乳—全脂奶—贮存在大型立式贮奶罐中—奶仓—容积为25,000~150,000 升。 为使操作方便，贮奶缸应安装有各种监测和控制设备，分别介绍如下： 如图5-3所示，奶槽车的出口阀与一台脱气装置相连，牛乳经过脱气后被泵送至流量计，流量计不断显示牛乳的总流量。 进口位于槽的底部，使液体从液面下进入，其结果是进料没有飞溅更加平稳，更主要的是没有空气进入平衡槽内。 为防止溢流，在罐的上部安装一根高液位电极(HL)。 图5-7 带有搅拌的贮奶缸 1、称量奶槽车卸奶前后的重量，然后将前者数值减去后者。 所有牛乳的搅拌必须是轻度的，因此，搅拌器必须被牛乳覆盖以后再启动。
图5-3 容积计量
(二)重量法计量
1、称量奶槽车卸奶前后的重量，然后将前 者数值减去后者。如图5-4
乳制品机械与设备ppt
通过加热使乳制品中的水分蒸发，达到浓缩的目的。
薄膜浓缩设备
利用薄膜的半透性，使乳制品中的水分通过薄膜蒸发，达到浓缩的目的。
喷雾干燥和冷冻干燥设备
喷雾干燥设备
将乳制品喷成雾状，在高温下迅速干燥，常用于制备奶粉、速溶乳粉等产品。
冷冻干燥设备
将乳制品在低温下冻结，然后通过真空干燥技术去除水分，常用于制备益生菌、 奶油等产品。
乳制品机械与设备ppt
xx年xx月xx日
目录
• 乳制品机械与设备概述 • 乳制品生产机械设备 • 乳制品加工机械设备 • 乳制品机械设备的维护与管理 • 乳制品机械设备的未来发展趋势 • 结论
01
乳制品机械与设备概述
乳制品机械与设备的定义
乳制品机械
指用于生产、加工或处理乳制品的机械设备，包括奶牛饲养 、挤奶、鲜奶处理、发酵、凝固、包装等环节所需的设备。
乳制品机械与设备的重要性
1 2
提高生产效率
现代化的乳制品机械与设备可以大大提高生产 效率，降低生产成本，满足人们对乳制品的需 求。
保证产品质量
乳制品机械与设备的精确控制可以确保产品的 质量稳定，提高产品的品质和口感。
3
促进产业升级
发展乳制品机械与设备可以促进乳制品产业的 升级和转型，提高产业的竞争力和附加值。
除气器
用于去除原料奶中的气体，如氧气和二氧化碳，以确保后续 加工的稳定性和产品质量。
发酵剂和稳定剂的添加设备
计量泵
用于精确计量发酵剂和稳定剂的添加量，通常为柱塞泵或隔膜泵，可调节流 量和压力。
混合器
用于将发酵剂和稳定剂与原料奶充分混合，通常为静态混合器或动态混合器 ，可调节混合效果。
均质机和高压均质机
牛乳的标准化及其设备.课件
运输设备
用于将牛奶从挤奶现场运输到加工厂。
牛奶加工设备
分级筛
对牛奶进行分级处理，分离出不同等级的牛 奶。
杀菌设备
对牛奶进行杀菌处理，保证产品安全和卫生 。
均质机
对牛奶进行均质化处理，提高产品质量和稳 定性。
灌装设备
对处理后的牛奶进行灌装，便于存储和运输 。
生产管理
牛乳的生产过程中需要进行严格的生产管理，包括原料奶的采集、运输、储存 、加工等环节，以确保产品质量和安全。
质量控制体系
为了确保牛乳的质量稳定和安全，需要建立完善的质量控制体系，包括对生产 过程进行监控和检测，对产品进行抽检和化验，以及对不合格产品进行追溯和 处理等。
06
牛乳的消费与市场
牛乳的消费现状与趋势
蛋白质
牛乳中蛋白质含量约为3.0%-3.5%，包括酪蛋白、乳清 蛋白和乳球蛋白等。
碳水化合物
牛乳中碳水化合物含量约为4.5%-5.0%，包括乳糖和 其他低聚糖。
矿物质
牛乳中矿物质含量约为0.7%-0.75%，包括钙、磷、钾 、钠等。
维生素
牛乳中富含多种维生素，如维生素A、维生素D、维生 素E和维生素K等。
牛乳标准化的目的和意义
确保产品质量
通过标准化，可以确保牛 乳产品的质量和安全性。
满足市场需求
不同地区和人群对牛乳的 成分、口感、气味等有不 同的需求，标准化可以满 足这些需求。
提高生产效率
标准化可以简化生产过程 ，提高生产效率，降低成 本。
牛乳标准化的方法
分离和提纯
通过离心分离、膜过滤、沉淀等 方法，将牛乳中的脂肪、蛋白质
物质吸收。
牛乳的物理性质
01
02
03
生鲜牛奶检验实用标准化
生鲜牛奶检验标准1.0鲜奶的感官理化指标1.1感官指标正常生鲜牛奶为乳白色或略带微黄色的均匀胶体，无粘稠、浓厚、分层现象；不得有肉眼可见的机械杂质；具备乳的正常滋气味，不得有苦、咸、涩、臭等异味。
2.0鲜奶的理化指标3.0鲜奶的微生物指标4.0常规检验方法4.1相对密度的测定4.1.1仪器：乳稠计：20℃/4℃或15℃/15℃；玻璃圆桶：200～250ml4.1.2测定方法步骤：将10～25℃的牛乳样品小心的注入容积为250ml的量桶中，加至量桶容积的3/4，不要产生泡沫。
用手拿住乳稠计上部小心的将它沉入到相当标尺刻度30处，放手让它在乳中自由浮动，但不能接触筒壁。
待静止1～2min后。
读取乳稠计刻度，以牛乳表面层与乳稠计的接触点（即新月形表面的顶点）为准。
根据牛乳温度和乳稠计读数，查牛乳温度换算表，将乳稠计读数换算成20℃或15℃时的读数。
相对密度D204与乳稠计读数的关系如式所示：乳稠计读数＝（D204-1..000）×10004.1.3牛乳温度与相对密度换算表4.2脂肪的测定4.2.1试剂：异戊醇、浓硫酸4.2.2仪器：盖勃氏离心机、乳脂计、11ml移液管4.2.3操作方法：在乳脂计中加入浓硫酸10ml，沿壁小心加入新鲜牛乳11ml,不要使其混合，然后加入异戊醇1ml，塞上橡胶塞，用力摇动（瓶口向下向外，避免冲出腐蚀衣服和皮肤）使其成为均匀棕色液体，静止数分钟（瓶口向下），置于65-70℃水浴中5min取出，以1200 r/min 的转速离心10min，取出后（瓶口仍向下）再置于65-70℃水浴中5min。
应注意水浴中的水面必须高于乳脂计的脂肪层。
最后按照刻度读出脂肪的百分比。
4.3蛋白质的测定（凯氏定氮法）4.3.1、原理：4.3.2、仪器：凯氏定氮仪、移液管、250ml三角烧瓶、电炉、凯氏定氮瓶、100ml容量瓶4.3.3、试剂：硫酸铜、硫酸钾、硫酸、过氧化氢溶液、40%氢氧化钠、2%硼酸、0.05N硫酸、蒸馏水、混合指示剂(0.1%的甲基红和0.1%的溴甲酚绿以1:5的比例混合)4.3.4、消化：用移液管吸取10ml液体样品，移入干燥的500ml定氮瓶中，加入3g硫酸钾和0.2g硫酸铜混合催化剂及20ml硫酸使样品全部浸泡在消化液中，防止样品粘附瓶颈上部，摇匀后将瓶以45°角斜支在电炉上，微火加热，小心瓶泡沫冲出影响结果。
奶牛标准化养殖生产技术规范
则编号，得1分；有年度繁殖计划、技术指标、实施记录与技术
统计，得1分，缺项不得分。
有完整的饲料原料采购计划和饲料供应计划，得1分；使用优 质苜蓿，得2分；有日粮组成、配方记录，得1分。 有常用饲料常规性营养成分分析检测记录，得1分；无使用国 家禁止的饲料、添加剂和兽药记录，得1分。
有污水处理设施，得1分，污水处理设施运转 正常，得1分，建贮液池，得1分；粪污未经处理 直接排放，不得分。
奶牛标准化养殖生产技术规范
v 牛粪必须定时清扫，运出牛舍和饲养区以防止疾 病的传播，保持牛群健康。
v 建筑牛舍时，地面、墙壁应选用便于清洗消毒的 材料，以利于彻底消毒，并应具备良好的粪尿排 出系统。
完全使用机器挤奶，输奶管道化，得1分。
挤奶前后两次药浴，一头牛用一块毛巾（或一张纸巾）擦干乳
房与乳头，得2分，不完整适当扣分。
奶牛标准化养殖生产技术规范
挤奶厅地面、墙壁 做防水处理 无积粪
奶牛标准化养殖生产技术规范
牛体及环境卫生
奶牛标准化养殖生产技术规范
一头牛一块毛巾（一张纸巾），乳房与乳头是否干净并擦干
奶牛标准化养殖生产技术规范
奶牛标准化养殖生产技术规范
北京TMR便携分级筛
奶牛标准化养殖生产技术规范
宾州分级筛与中国农业大学分级筛比较
宾州筛推荐比例 CAU分级筛（高产） 干奶 后备
顶
6-10%
10-15
45-50 50-55
第二层
30-50%
20-25
15-20 15-20
第三层
30-50%
40-45
奶牛标准化养殖生产技术规范
二、设施与设备（21分）
DB13_T5165-2020牛乳成分快速检测技术规范
ICS67B 04 DB13 河北省地方标准DB 13/T 5165—2020 牛乳成分快速检测技术规范2020-03-25发布2020-04-25实施前言本标准按照GB/T 1.1－2009给出的规则起草。
本标准由河北省农业农村厅提出。
本标准由河北省畜牧良种工作总站起草。
本标准主要起草人：倪俊卿、马亚宾、蒋桂娥、刘廷玉、杨晨东、赵利梅、刘慧芳、李春芳、刘鑫雅、王娟、韩杰、张轶芬、周增坡、玉昊、刘晓豪。
牛乳成分快速检测技术规范1 范围本标准规定了被检乳样的采样要求、仪器设备的校准、乳样快速检测的操作步骤和要求。
本标准适用于荷斯坦牛、娟珊牛、乳用西门塔尔牛、水牛、褐牛的乳成分测定。
检测结果适用于牧场指导生产和数据筛查，不适用于质量监督和第三方数据的判定。
2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
NY/T 1450 中国荷斯坦牛生产性能测定技术规范NY/T 2659 牛乳脂肪、蛋白、乳糖、总固体的快速测定红外光谱法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1中红外光谱法通过检测牛乳样品在中红外区2500nm～25000nm的吸收光谱，利用数学方程式计算牛乳成分含量的方法。
3.2控制样牛乳成分含量已知的乳样，用在不同批次乳成分的测定过程中，以检查和控制实验室测试或化验分析质量。
4 乳样采集和运输4.1 乳样采集前准备奶牛生产性能测定中心实验室准备采样瓶、箱子、托盘等辅助设备，定时发送给牛场，与牛场确定采样和运输时间，牧场将清洗好的采样器或校准好的流量计按要求存放，保证准时采样。
4.2 乳样采集方法、对象及间隔时间按照NY/T 1450中的4.2执行。
4.3 乳样防腐剂的使用DB13/T 5165—2020采样瓶中加入溴硝醇每个0.03g，作为防腐剂，取样后摇晃均匀，保证奶样不变质。
牛乳的标准化及其设备
检测指标
通过各种检测设备，如近红外光 谱分析仪、质构仪等，对乳制品 的成分、口感、质地等指标进行 检测，确保产品质量。
追溯体系
利用信息化技术，建立乳制品追 溯体系，实现从原料奶到最终产 品的全程可追溯，保证食品安全 。
在乳制品研发中的应用
新产品开发
通过实验型标准化设备，对不同原料、工艺参数进行试验，开发出新产品或优化 现有产品的配方和工艺。
结构特点
通常由转筒、进料管、出 料管、传动装置和机壳等 组成，转筒内部通常装有 筛网。
应用范围
广泛应用于乳制品加工厂， 用于生产低脂、高脂或脱 水的牛乳产品。
均质机
工作原理
通过高压将牛乳中的脂肪球破碎，使 其均匀分散在牛乳中，提高牛乳的稳 定性。
结构特点
应用范围
在乳制品加工中用于生产口感细腻、 稳定性高的产品，如奶酪、冰淇淋等。
THANKS
标准化处理
根据产品要求，调整原料奶中 的脂肪含量、蛋白质含量和其 他成分，使其达到标准要求。
灌装和储存
将杀菌后的牛乳灌装到容器中， 并进行适当的储存和运输，确 保产品的质量和口感。
02
牛乳标准化设备
牛乳分离机
分离原理
利用离心力和压力差将牛 乳中的脂肪、蛋白质和水 分进行分离，以调整牛乳 的成分比例。
牛乳的标准化及其设备
目录
• 牛乳的标准化 • 牛乳标准化设备 • 牛乳标准化技术的发展 • 牛乳标准化设备的应用 • 牛乳标准化设备的问题与解决方
案
01
牛乳的标准化
牛乳标准化的定义
牛乳标准化是指通过特定的加工技术 ，调整牛乳中的脂肪含量、蛋白质含 量和其他成分，使其达到一定的质量 标准和技术要求的过程。
转盘式挤奶标准化操作
转盘式挤奶标准化操作
转盘式挤奶是一种自动化的挤奶方式，通常应用于大规模的奶牛场。
以下是一般的标准化操作步骤：
1. 准备工作：
-确保挤奶设备处于良好状态，检查所有零部件是否完好。
-清洗和消毒所有与挤奶有关的设备，确保卫生条件符合标准。
-准备好挤奶室，确保室温适宜，让奶牛感到舒适。
2. 奶牛准备：
-将奶牛引导至挤奶室。
-检查奶牛身体是否有异常，如有异常，需进行相应处理。
-清洁奶牛的乳房，使用湿布擦拭，确保乳房表面清洁。
3. 挤奶过程：
-引导奶牛到挤奶机的位置。
-将奶牛的乳房与挤奶机相连接。
-启动挤奶机，确保它能够自动检测奶牛的乳房并开始挤奶。
-监控挤奶机的运行状态，确保挤奶过程顺利。
4. 监测奶牛健康：
-监测挤奶时奶牛的行为，确保它没有受到过度压力或不适。
-观察挤奶得到的奶液，检查是否有异常，如血迹或脓液。
5. 结束挤奶：
-当挤奶完成时，断开挤奶机与奶牛乳房的连接。
-关闭挤奶机，确保所有设备处于停止状态。
6. 记录和标记：
-记录每头奶牛的挤奶时间和奶量。
-标记挤奶完成的奶桶，以便后续处理。
7. 清洁和消毒：
-清洗和消毒所有挤奶设备，包括挤奶机、管道和奶桶。
-确保清洗和消毒操作符合卫生标准，以防止交叉感染。
以上步骤是一般情况下转盘式挤奶的标准化操作，具体操作可能会根据挤奶设备的型号和牧场的实际情况有所不同。
在操作中应注意奶牛的舒适和健康，确保挤奶过程对奶牛和奶制品的质量都有保障。
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• 如图3所示，这条线路包括能连续测量稀奶油密度的密度 计（间接测定稀奶油的含脂率）、装在标准化控制盘内的 控制器和装在稀奶油管道中的调节阀，以及一台记录仪。
图3 稀奶油含脂率的调节线路
• 密度计连续测定稀奶油的密度，并以气动信号的形式连续地把密度读 数传递给控制器。控制器收到的信号强度与稀奶油的密度成正比，而 稀奶油的密度与其含脂率成反比，因此，若密度增加，说明稀奶油中 的脂肪含量少了，则信号增加。
脂乳中去，以获得所需含脂率的标准乳。图4所示为控制稀奶油量的 调节线路。该线路包括比率控制器和两台涡轮型流量计。两台流量计 分别安装在重新混合稀奶油的管路中和重新混合后的标准化乳的输出 管路中。
图4 控制稀奶油量的调节线路
• 来自流量计的信号送至比率控制器，比率控制器将其与参 考值相比较，并向安装在稀奶油管路中的调节阀发出信号 ，使调节阀开启度减小或增大，以迫使更多的稀奶油流向 重新混合管路或释放更多的多余稀奶油。
• 二、自动直接标准化系统
• 牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
图 1 阿法-拉伐自动标准化系统图解
• 该系统由3条线路组成：
牛乳的标准化及其设备
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，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，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
• 一、牛乳标准化的基本方法 • 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
的共同点是：标准化之前的第一步必须把全脂乳分离成稀奶油和脱脂 乳。 • 预标准化是指在杀菌前进行标准化。为了调高或降低含脂率，将分离 出来的稀奶油或脱脂乳，与全脂乳在奶罐中混合。经分析和调整后， 再对标准化的乳进行杀菌。 • 后标准化是指在巴氏杀菌后进行标准化，而含脂率的调整方法与预标 准法相同。由于后标准化是在杀菌后对乳进行混合，因此会有多次污 染的危险。 • 上述两种方法都需要使用大型的混合罐，分析和调整也很费工，因此 ，近年来越来越多地使用第三种方法，即直接标准化。直接标准化是 把从分离机来的稀奶油，按照计算的比例直接混合到脱脂乳生产线中 ，使含脂率达到要求。这一方法的缺点是，由于不易获得具有精确含 脂率的稀奶油，常常还需要在混合后，对标准化乳进行分析，并通过 罐内混合来进行最后调整。近年来研制的新型的测脂仪，对提高含脂 率测定的准确度，改善标准化系统的自动控制有很大帮助。
• 第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。
• 第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量，不论原料乳的 流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳 定。
• 第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
• 控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
• 双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
• 3．稀奶油重新混合的调节线路 • 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
• 由于比率控制器输出的是电信号，因此在控制器和气动控 制的调节阀之间安装有一台电气转换器。
• 在牛乳自动直接标准化过程中，上述三个调节系统独立地 执行各自的任务。图5是一条用于牛乳自动直接标准化的 完整的工艺系统。不管下道工序设备的压力如何波动，脱 脂乳出口的压力控制系统都保持着稳定的外压。稀奶油调 节系统，通过调节稀奶油排出量，使稀奶油保持稳定的含 脂率。最后，比率控制器把已知的固定含脂率的稀奶油与 脱脂乳按所需比例混合成规定含脂率的标准乳。
• 1．脱脂乳出口外压调节线路
• 如图2所示，该线路包括安装在脱脂乳出口的压力 发射器，安装在标准化控制盘中的控制器和安装 在脱脂乳管道上的调节阀。
Hale Waihona Puke 图2 脱脂乳出口外压调节线路组件
• 发射器测定在分离机和阀门之间线路中的压力，并以气动 形式将压力读数连续发射到控制盘中的控制器，信号的强 度与线路中的压力成正比。控制器把收到的信号（与实际 压力相对应的实际值）与预调信号（与所需外压相对应的 参考值）相比较。当实际值与参考值相等时，控制器向调 节阀发出不变的信号，并保持调节阀不变。如果脱脂乳的 压力上升，控制器能根据实际值与参考值之间的差异，迅 速向调节阀发出相应的信号，控制调节阀打开到一定位置 ，以保持压力稳定。