第二章第3节-超高温灭菌乳的生产

根据热源和热交换分类：
刮板式加热
间接加热： 板式加热
蒸汽和热水加热
直接加热
管式加热
直接喷射
直接混注
电加热：电导加热、间接电加热、摩擦加热
（四）无菌灌装
灭菌后的牛奶有两种走向： 1、直接进行灌装 2、放入无菌罐暂存后灌装 无菌罐的作用： 1、缓冲料液 2、满足两种产品同时包装的需要 3、给灌装机提供稳定的背压
管式热交换器为基础的间接UHT系统
（一）原料乳验收 感官指标 理化指标 安全指标 生物学指标
（二）贮存
使用不锈钢保温奶罐，温度<8℃，一 般控制在4℃，要求贮存最长时间24h。
1、预热：65~85℃
目的：
（1）可以进行热回收
（2）某些加工工艺需要预热。
2、均质 根据均质机放置的位置可将均质分为： 无菌均质和非无菌均质（有菌均质） 3.预杀菌
液态奶生产技术
为了得到最佳的酸化效果，酸化前应将牛乳的温度降 至20℃以下。 为保证酸溶液与牛乳充分均匀地混合，混料罐应配备 高速搅拌器，同时酸味剂用软化水稀释（ 10 ％～ 20 ％溶 液）缓慢地加入或泵入混料罐，通过喷洒器以液滴形式迅 速，均匀地分散于混合料液中。加酸液浓度太高或过快， 会使酸化过程形成的酪蛋白颗粒粗大，产品易出现沉淀现 象。 为了避免局部酸度偏差过大，可在酸化前在酸液中加 入一些缓冲盐类如 柠檬酸钠等。 为保证酪蛋白颗粒的稳定性，在升温及均质前，应先 将牛乳的PH降至4．0以下。
冷却：冷却至出料温度<5℃
贮存：保温不锈钢奶罐贮存，温度 <8℃
（三）、超高温瞬时灭菌
1.灭菌的基础理论
目的：杀死微生物，达到理想化状态
一般用耐热芽孢的杀菌效率（SE）衡量一 台杀菌机的杀菌效果。 2、UHT灭菌乳的温度时间选择
最佳温度时间组合：135~137℃. 4s。
3.UHT灭菌加工的类型
（二）对原料乳的要求
2、原料乳中微生物的种类及含量的要求 （1）芽孢数 嗜中温芽孢和嗜热芽孢。 （2）细菌数 原料中如含有过高的细菌，其代谢将产生各种 脂肪酶和蛋白酶，其中有些酶是相当耐热的， 尤其是嗜冷菌产生的酶类。
（三）预处理技术要求
即净乳、冷却、贮乳、标准化、预热均质等
（四）装瓶、封口
常用的是玻璃瓶和塑料瓶两种包装方式
菌状态。 小型无菌罐使非连续性的灌装机与连续性的超 高温系统得以匹配。
四、无菌灌装机与超高温加工系 统的结合
大型无菌平衡罐的使用
特点：使生产的灵活性大大提高，灌装机和 灭菌机可以相对独立地操作，互不影响。 作用：若灌装机停机，则灭菌机可继续操作， 直至灌满无菌罐；若灭菌机停止生产（如中间 清洗），而灌装机仍可以利用无菌罐内贮存的 物料继续工作。
止罐内的搅拌器，在此温度下水合20～30min。
③巴氏杀菌。待原料乳检验完毕或乳粉还原后，先进 行巴氏杀菌，同时将乳液冷却至4℃。
④配料。根据配方，准确称取各种原辅料。糖处理， 一种方法是用奶溶糖进行净乳，另一种是先将糖溶解于热 水中，95℃下保持15～20min，冷却再经过滤后泵入乳中。 蔗糖酯溶于水后加入。若采用优质鲜乳为原料，可不加稳 定剂。但大多数情况下采用乳粉还原时，则必须使用稳定 剂。最后加入香精，充分搅拌均匀。 ⑤均质。各种原料在调和罐内调和后，用过滤器除去 杂物，进行高压均质，均质压力10～15MPa。 ⑥超高温灭菌。与UHT乳一样，通常采用137℃，4s。 在超高温灭菌设备内应包括脱气和均质处理装置。通常均 质首先进行脱气，脱气后温度一般为70～75℃，然后再均 质。
1）配料及加工工艺流程 典型的调配型酸性含乳饮料 的配料成分 乳粉 3%～ 12% 果汁或果味香精适量 稳定剂 0.35%～ 0.6% 柠檬酸 调 pH 3.8～ 4.0 柠檬酸钠 0.5% 典型的调配型酸除含乳饮料的成品标准： 脂肪≥1.0% 糖12% 蛋白质≥1.0% 总固形物 15%
酸性含乳饮料加工工艺流程
1. 超高温系统与无菌灌装机直接相连
5 1 2 3 6
4
图5-11 超高温系统与无菌灌装机直接相连 1—原料进 2—平衡槽 3—超高温灭菌机 4—无菌灌装机 5—背压阀 6—产品
四、无菌灌装机与超高温加工系 统的结合
其生产能力 决定于灌装 ①可将细菌污染的危险性降到最低。 机！ ②其灵活性较差。
③包装形式比较单一。 ④单台灌装机相连的生产能力较低。
二、包装容器的灭菌方法
（一）热杀菌方式 —— 饱和蒸汽灭菌 —— 热处理+双氧水（H2O2）灭菌
现在人们多用双氧水 与热处理相结合的灭 菌方法。
二、包装容器的灭菌方法
（二）双氧水（H2O2）灭菌
H2O2灭菌的主要因素也包括时间和温度。 1.一种是将H2O2加热到一定温度，然后对包装 盒或包装材料进行灭菌。一般在H2O2水槽 内进行。 2.是将H2O2均匀地涂布或喷洒于包装材料表面， 然后通过电加热器或辐射或热空气加热蒸 发H2O2，从而完成杀菌过程。
不接触光和氧，常温贮存！
一、概述
3、灭菌乳的基本要求
加工后产品的特性应尽量与其最初 状态接近； 贮存过程中产品质量应与加工后产 品的质量保持一致。
二、UHT乳生产工艺及工艺要点
工艺流程： 原料乳验收 贮存 闪蒸 冷却 贮存 灌装 贴吸管 装箱 厂分销 预热 均质 预杀菌 超高温瞬时灭菌 无菌 入库 保温实验 出
无菌包装 一、概述
概念：灭菌乳不含细菌，包装时应严加 保护，使不再被细菌污染。这种包装方 法叫无菌包装。 无菌包装要求：（重点是达到三无菌状 态——原料无菌、包装容器无菌、生产 设备无菌）

无菌包装具体 要求： （1）包装容器和封合的方法必须适于无菌 灌装，封合后的容器在贮存和分销期间必须 能阻挡微生物透过，具有阻止产品发生化学 变化的特性。 （2）容器内表面在灌装前必须经过灭菌。 （3）在灌装过程中，产品不能受到来自任 何设备表面或周围环境的污染。 （4）若采用盖子封合，封合前必须立即灭 菌 （5）封合必须在无菌区域内进行，以防止 微生物污染。
优缺点：
四、无菌灌装机与超高温加工系 统的结合
工艺设计：
①为提高生产能力，可安装多台灌装机并配 以不同的容积包装盒。 ②超高温系统中要采用变速均质机，以提高 加工的灵活性。

四、无菌灌装机与超高温加工系 统的结合
灌装机内置小型或大型无菌平衡罐

这种系统主要适用于非连续性灌装机的生产
无菌罐必须是能灭菌的。 罐内产品的顶隙要通入无菌过滤空气以保持无
灭菌前的巴氏杀菌
进料温度≤8℃，杀菌温度控制在 85~90℃,10~15s.
4、闪蒸（急剧蒸发）
定义：将热溶液的压力降到低于溶液 温度下的饱和压力，则部分水将在压 力降低的瞬间沸腾汽化。 实施方法：喷洒
工艺参数：真空度为0.086MPa，出闪 蒸温度为30~50℃，进闪蒸温度为 85~90℃
5、冷却、贮存
（五）杀菌
3. 连续式灭菌 ★牛乳在装瓶封口后，经连续工作的灭菌器灭 菌，可采用一段灭菌，也可采用二段灭菌。
★奶瓶缓慢地通过杀菌器中的加热区和冷却区 往前输送； ★温度和停留时间相对应。
（六）冷却、贮存
★及时进行冷却。乳通过冷却区段时已降至 4℃。另可用冷排或其它方法将乳冷却至2～ 4℃。及时分送给消费者。 ★冷却后的牛乳应直接分装； ★如不能立即发送时，也应贮存于5℃以下的 冷库内。
第三节 超高温灭菌乳和 瓶装灭菌乳的生产
一、概述 1、灭菌乳概念
116℃，保持 150℃、1s的瞬时灭菌（完全 20min，可环境 一、概述 破坏微生物和芽孢）！ 温度下贮存 2、灭菌乳生产有两种方法 无菌状态下包装！
第三节 超高温灭菌乳和 瓶装灭菌乳的生产 连续流动状态下，经135～
①灌装后灭菌，称瓶装灭菌法，产品称瓶装灭菌 乳； ②超高温瞬间灭菌（Ultra High Temperature， UHT）处理。

二、包装容器的灭菌方法
（三）紫外线辐射灭菌

最适合致死微生物的紫外线的波长是250nm。 在加热和不加热情况下结合紫外线辐射后 H2O2灭菌效率比它们各自单独使用的灭菌效 率之和大很多。
（四）H2O2与紫外线联合灭菌

三、无菌灌装系统的类型
（一）纸卷成形包装系统
（二）预成形纸包装系统
（三）吹塑成形瓶装无菌包装系统
糖溶液可可 超高温灭菌 原料乳或乳粉 验收或还原 巴氏杀菌 冷却酸化 配料
超高温灭菌
稳定剂、香精、色素 无菌灌装 常温下销售 灌装 包装内灭菌 冷却 常温下销售
酸性含乳饮料工艺流程
液态奶生产技术
2）加工过程中的质量控制点。
a. 乳粉的还原：用大约一半的绷℃左右的软化水来溶 解乳粉，确保乳粉完全溶解。 b.稳定剂的溶解方法：将稳定剂与为其质量5～扭倍的 白砂糖预先干混，然后在高速搅拌下（2500～3000r/min）， 将稳定剂和糖的混合物加入到 70℃左右的热水中打浆溶解， 经胶体磨分散均匀。 c. 混料：将稳定剂溶液、剩余白砂糖及其他甜味剂， 加入到原料乳或还原乳中，混合均匀后，进行酸化。 d. 酸化：酸化过程是调配型酸性含乳饮料生产中最重 要的步骤，成品的品质取决于调酸过程。
中性含乳饮料工艺流程
2、加工过程的质量控制点
①验收。一般原料乳酸度应小于18ºT，细菌总数最好应 控制在20万cfu／ml以内。对超高温产品来说，还应控制乳 的芽抱数及耐热芽抱数。若采用乳粉还原来生产风味乳饮 料，乳粉也必须符合标准后方可使用。 ②还原。首先将软化的水加热到指45～50℃，然后通 过乳粉还原设备进行乳粉的还原，待乳粉完全溶解后，停
（一）、中性含乳饮料
概念：中性含乳饮料又称风味含乳饮料， 一般以原料乳或乳粉为主要原料，然后加 入水、糖、稳定剂、香精和色素等，经热 处理而制得。
1、中性含乳饮料加工工艺流程