超高温(UHT)灭菌(3)

2) 乳的净化 原料乳经过数次过滤后，虽然除去了大部分杂质，但乳中污染的很多极微小的细菌细胞和机械杂质、白血球及红血球等，不能用一般的过滤方法除去，需用离心式净乳机进一步净化。离心净乳机构造基本上与奶油分离机相似，分离钵具有较大的聚尘空间，杯盘上没有孔，上部没有分配杯盘。乳在分离钵内受强大离心力的作用，将大量的机械杂质留在分离钵内壁上，而乳被净化。

老式分离机操作时须定时停机、拆卸和排渣。新式分离机多能自动排渣。工作时，利用液压作用将分离钵底盘向上托起，使排渣孔关闭。当沉淀一定量的淤渣后，解除液压，放下底盘，使排渣孔开放，利用离心力排除沉渣。每次开启排渣时间约15s，然后自动关闭。根据乳中杂质的多少，可调节排渣口开启的频率。一般约为每60min开启排渣一次。自动排渣的结构可参见图16-3。大型乳品厂也采用三用分离机（奶油分离、净乳、标准化）来净乳。三用机应设在粗滤之后，冷却之前。

图16-3 净乳机自动排渣

1.水压进口 2.水压出口 3.排渣口 4.牛乳进口 5.转轴

3) 冷却 刚挤下的乳的温度约为36℃左右，是微生物繁殖最适宜的温度，如不及时冷却，混入乳中的微生物就迅速繁殖，使乳的酸度增高，凝固变质，风味变差。故新挤出的乳，经净化后须迅速冷却到4℃左右以抑制乳中微生物的繁殖。如乳中的微生物开始繁殖并产生酶类，尽管以后的冷却将阻止其继续发展，但牛乳质量已经下降。冷却对乳中微生物的抑制作用见表

表16-2 乳的冷却与乳中细菌数的关系（细菌数：个/ml）

贮存时间 冷却乳 未冷却乳

由上表看出，未冷却的乳其微生物增加迅速，而冷却乳则增加缓慢。6~12h微生物还有减少的趋势，这是因为乳中自身抗菌物质——乳烃素（拉克特宁，Lactenin）使细菌的繁育受到抑制。这种物质抗菌特性持续时间的长短，与原料乳温度的高低和细菌污染程度有关。如表16-3所示

表16-3 乳温与抗菌素抗菌作用的关系

乳温（℃） 37 30 25 10 5 0 -10 -25 抗菌期（h） 2 3 6 24 36 40 240 720 从表16-3中可看出，新挤出的乳迅速冷却到低温可以使抗菌特性保持较长时间。另外，原料乳污染越严重，抗菌作用时间越短。例如，乳温10℃时，挤乳时严格执行卫生制度的乳样，其抗菌期

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刚挤出的乳 11500 11500

3h 11500 18500

6h 8000 102000

12h 7800 114000

24h 62000 1300000

是未严格执行卫生制度乳样的2倍。因此，挤乳时严格遵守卫生制度，刚挤出的乳迅速冷却，是保证鲜乳较长时间保持新鲜度的必要条件。

如果原料乳不在低温下贮存，超过抗菌期后，微生物迅速繁殖。如原料乳贮存12h，冬季在13℃下其细菌数增加2倍，春季13℃下增加6.3倍，而夏季末冷却乳菌数骤增了81倍，以至使乳变质。及时将乳冷却到10℃以下，大部分的微生物发育减弱。若在2~3℃下贮存，乳中微生物发育几乎停止。一般不马上加工的原料乳冷却到5℃以下。通常可以根据贮存时间的长短选择适宜的温度（如表16-5所示）。

表16-4 牛乳的贮存时间与冷却温度的关系

乳的贮存时间(h) 6~12 12~18 18~24 24~36 应冷却的温度(℃) 10~8 8~6 6~5 5~4

目前，大多数乳品厂都用板式热交换器（图16-4）对乳进行冷却。板式热交换器克服了表面冷却器因乳液暴露于空气而容易受污染的特点。同时因乳以薄膜形式进行热交换，因此热交换率高，用冷盐水做冷媒时，可使乳温迅速降到4℃左右。

图16-4 板式热交换器

1.传热板 2.导杆 3.前支架（固定板） 4.后支架 5.压紧板 6.压紧螺杆 7.板框橡胶垫圈

8.接管 9上角孔 10.分界板 11.圆橡胶垫圈 12.下脚孔 13.14.15.连接管

三．原料乳的贮存

为了保证工厂连续生产的需要，必须有一定的原料乳贮存量。一般工厂总的贮乳量应不少于1d的处理量。贮存原料乳的设备，要有良好的绝热保温措施，要求贮乳经24h温度升高不超过2-3 ℃, 并配有适当的搅拌机构，定时搅拌乳液，防止乳脂肪上浮而造成分布不均匀。

（一）贮乳罐 贮乳罐设备采用不锈钢材料，同时配有不同容量的贮乳罐以保证贮乳时每一缸能尽量装满。牛乳贮罐装乳能力一般为5t，10t或30t,现代化大规模乳品厂的贮乳罐可达100t。 10 t以下的贮藏罐多装于室内，为立式或卧式，大罐多装于室外，带保温层和防雨层，均为立式。

鲜乳贮存中，贮乳罐的隔热尤为重要。我国标准规定将水置于具有50.8mm厚度保温层的贮乳罐中，在水温与罐外温差为16.6℃的情况下，18h后水温的上升必须控制在 16℃以下。此外，还规定如在4.5℃保存时，24 h内搅拌20min，脂肪率的变化在0.1%以下。

贮乳罐外边有绝缘层（保温层）或冷却夹层，以防止乳罐温度上升。贮罐要求保温性能良好，一般乳经过24h贮存后，乳温上升不得超过2~3℃。贮乳罐的结构如图16-5所示。罐中配有搅拌器、液位指示计、温度指示器、各种开口、不锈钢爬梯、视镜和灯孔、手孔或人孔。

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图16-5 贮乳罐

1.搅拌器 2.检查孔 3.温度计 4.低液位电极 5.气动式液位计 6.高液位电极

搅拌器使罐中乳脂肪分布均匀，否则长期静置时，脂肪球逐渐上浮，致使贮灌上部乳中脂肪含量较高，加工出的产品脂肪含量不均。此外，脂肪含量较高的乳，如果在泵送与加工过程中遭受较激烈的机械力，还易使部分脂肪球膜破裂而导致脂肪球集结行成奶油，在杀菌及罐装后漂浮于奶瓶的顶部，影响产品的质量。液位指示器主要指示乳的液位高低，防止乳装得太满而溢出，或乳被抽完后泵未停机，导致空气被泵抽入乳中。

（二）贮乳罐的使用 乳罐的总容量，应根据各厂每天牛乳总收纳量、收乳时间、运输时间及能力等因素决定。一般贮乳罐的总容量应为日收纳总量的2/3~1。而且每只贮乳罐的容量应与生产品种的班生产能力相适应。每班的处理量一般相当于两只贮乳罐的乳容量，否则将用多只贮乳罐，增加了调罐、清洗的工作量，会增加牛乳的损耗。

贮乳罐使用前应彻底清洗、杀菌，待冷却后贮入牛乳。每罐须放满，并加盖密封。如果装半罐，会加快乳温上升，不利于原料乳的贮存。贮存期间要开动搅拌机。 四 配料

配料工艺一般包括强化一定量的营养物质、调味型辅料和牛乳的标准化过程。 （一） 添加调味辅料及注意事项：

1．化稳定剂时，糖与稳定剂的比例大于4 ：1，利于稳定剂充分溶解，化开稳定剂（多为CMC），化完后要进行钢盆试验。

2． 如果需要加酸时，一定要把酸稀释50倍以上化开，加入时要缓慢加入（一般喷淋），料液温度尽可能的低（最好低于40℃）避免加酸絮凝，蛋白变性。

3．如果需要加香，加香一定要准确（因香精量少，故要小心控制）且边搅拌边加，加香后半小时进料，防止溶解不均匀，分散不开。在乳制品生产中，所使用的大多数为液态奶、脂溶性的，而且每种调味型产品都是使用多种香精调制而成，这样，既可以使口感悦人，又可以避免被其它厂家模仿。

4．调味奶一般不用脱气，以免使香精气味减弱。

5．加酸最好是柠檬酸和乳酸混合使用，柠檬酸酸味发尖，乳酸酸味有充口性，但多加有恶臭味；也可加苹果酸，有果味，但成本高，一般柠檬酸与乳酸比例为7 ：3。

6．营养强化剂：常使用的强化剂多为有机强化剂。 锌源：乳酸锌、葡萄糖酸锌、苹果酸锌、柠檬酸锌；

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钙源：乳酸钙、葡萄糖酸钙、苹果酸钙、柠檬酸钙、果酸钙、强力骨粉生物钙等等； 铁源：乳酸亚铁、EDTA铁钠、柠檬酸铁、焦磷酸铁钠、葡萄糖酸亚铁； 钾源：乳酸钾、苹果酸钾；

镁源：乳酸镁、葡萄糖酸镁、硫酸镁等等。 （二） 料乳的标准化

为了使产品符合要求，乳制品中脂肪与无脂干物质含量要求保持一定比例。但是原料乳中脂肪与无脂干物质的含量随乳牛品种、地区、季节和饲养管理等因素不同而有较大的差别。因此，必须调整原料乳中脂肪和无脂干物质之间的比例关系，使其符合制品的要求。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，则可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。标准化在贮乳缸的原料乳中进行或在标准化机中连续进行。

（三）标准化的原理 乳制品中脂肪与无脂干物质间的比值取决于标准化后乳中脂肪与无脂干物质之间的比值，而标准化后乳中的脂肪与无脂干物质之间的比值取决于原料乳中脂肪与无脂干物质之间的比例。若原料乳中脂肪与无脂干物质之间的比值不符合要求，则对其进行调整，使其比值符合要求。 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(%); 则：

F 调整 F1 F2 = SNF SNF1 SNF2 （四）标准化的步骤 在生产上通常用比较简便的皮尔逊法进行计算，其原理是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Y时，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的脂肪总量。

FX+qY=F1(x+y)

则 X(F-F1)=Y(F1-q) 或 脱脂乳或稀奶油的量：

???F1?qF?F1

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Y=

F1SNF1F2SNF2F?F1F1?q?X

F2SNF2 ∵? ∴F1??SNF1

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：

∴ SNF1=SNF F1?F2SNF2?SNF

若F1＞F；则加稀奶油调整；若F1＜F，则加脱脂乳调整。

例：今有含脂率为3.5%，总干物质含量为12%的原料乳5000kg欲生产含脂率为28%的全脂奶粉，试计算进行标准化时，需加入多少公斤含脂率为35%的稀奶油或含脂率为0.1%的脱脂乳。

解:① ∵ F(%)=3 .5 ∴ SNF=12—3.5=8.5(%) 则SNF1=SNF=8.5(%) ② ∵ F2=28 ∴ SNF2=100—28=72(%) 根据

F1SNF1?F2SNF2得

F2SNF22872F1=SNF1×?8.5??3.3?%?

③ ∵ F1 ＜F 应加脱脂乳调整

根据皮尔逊法则： Y=

F?F1F1?qX?35-3.33.3-0.1?5000?312.5?kg?

即需要加脂肪含量为0.1%的脱脂乳312.5(kg)。

为了使计算更精确，可先计算脱脂乳及稀奶油的无脂干物质(SNF)，再按上述方法进行标准化。 ①脱脂乳中无脂干物质的计算 首先测定原料乳的含脂率及无脂干物质，然后按下式计算： 脱脂乳的无脂干物质(%)=

牛乳的无脂干物质（100牛乳的含脂率（%）SWF（%）?100??100%）100-F（%）

例：从含脂率3.4%，无脂干物质7.9%的原料乳分离脱脂乳。求该脱脂乳中的无脂干物质含量。 解：脱脂乳中无脂干物质(%)=

7.9100?3.4?100?8.18%

②稀奶油中的无脂干物质的计算 稀奶油的无脂干物质（%）=

100?稀奶油的含脂率（100%）?脱脂乳的无脂干物质（%）

即：

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