液态乳加工技术(毕业论文)

作者：lwwlq | 发布时间：2021-03-10 13:25:33 收藏本文下载本文

新疆轻工职业技术学院毕业论文题目：液态奶的加工技术姓姓名：

木扎帕尔•米拉吾提指导教师：

吴晓菊专专业：

食品营养与检测班班级：

普 10 食检（1）班

目录摘要.................................................................................................................................................................2 关键词.............................................................................................................................................................3 前言.................................................................................................................................................................3 1.原料乳的验收..............................................................................................................错误!未定义书签。

1.1 原料乳的收集与运输...........................................................................................................................4 1.2 原料乳的检验与验收...........................................................................................................................4 2.原料乳的预处理.........................................................................................................................................4 2.1 原料乳的标准化...................................................................................................................................4 2.2 原料乳的均质....................................................................................................................................4 3.杀菌或灭菌处理........................................................................................................................................5 3.1 巴氏杀菌乳的加工技术.......................................................................................................................6 3.2UHT 灭菌乳的加工技术.......................................................................................................................6 4.结论.............................................................................................................................................................7 致谢.................................................................................................................................................................6 参考文献.........................................................................................................................................................9

摘要牛乳，俗称牛奶，是最古老的天然饮料之一。牛乳顾名思义是从雌性乳牛身上所挤出来的。在不同国家，牛乳也分有不同的等级，目前最普遍的是全脂、低脂及脱脂牛乳。美国可能是牛乳等级分得最仔细的国家，一共分有 5 类，分别是接近无脂（skim）、半低脂（1/2 percent low fat）、低脂（1 percent low fat）、减脂（2 percent reduced fat）与全脂（whole）。

液态乳种类巴氏消毒奶———采用巴氏消毒法灭菌，需全程在 4℃－10℃冷藏，目前较为流行。最大程度的保留牛奶中营养成分。保质期较短的牛奶多为巴氏消毒法消毒的“均质”牛奶，用这种方法消毒可以使牛奶中的营养成分获得较为理想的保存，是目前世界上最先进的牛奶消毒方法之一。

所谓的“均质”，是指牛奶加工中的新工艺，就是把牛奶中的脂肪球粉碎，使脂肪充分溶入到蛋白质中去，从而防止脂肪黏附和凝结，也更利于人体吸收。保质期一般在 48 小时以内，它们的营养价值与鲜牛奶差异不大，B 族维生素的损失仅为 10%左右，但是一些生理活性物质可能会失活。

常温奶———采用超高温灭菌法，能将有害菌全部杀灭，保质期延长至 6 个－12 个月，无须冷藏。但营养物质会受很大损失。

还原奶———奶粉不得用于巴氏消毒奶，但常温奶、酸奶及其他乳制品可用，但必须标明原料为“复原乳”或“水和奶粉”。

生鲜牛奶———在许多发达国家，未经杀菌的生鲜牛奶是最受消费者欢迎的，但价格也最为昂贵。新挤出的牛奶中含有溶菌酶等抗菌活性物质，能够在 4℃下保存 24 小时～36 小时。这种牛奶无需加热，不仅营养丰富，而且保留了牛奶中的一些微量生理活性成分，对儿童的生长很有好处。

灭菌牛奶———不少生产厂家为了满足上班族的需要，生产出保存时间较长的百利包。保存时间较长的百利包牛奶在加工过程中已经全面灭菌，对人体有益的菌种也基本被“一网打尽”了，牛奶的营养成分因而也被破坏掉。这种牛奶的包装和鲜牛奶非常相像，保质期大部分是 30 天或更长时间，有些灭菌牛奶的保质期达 6 个月以上。灭菌奶一般味道比较浓厚，但是营养物质有一定损失，B 族维生素有 20%～30%的损失。

无抗奶———这个名词已经被大部分人所认识，但它不会出现在牛奶的外包装上，因为它是牛奶出厂的指标之一，一般知名厂家出厂的牛奶都应该达到这个标准。

无抗奶是指用不含抗生素的原料生产出来的牛奶。“抗”是指用来治疗病牛所用的各类抗生素，常见的有青霉素、链霉素等。奶牛在每年换季时易患乳腺炎，并且采用机械榨乳也比人工挤奶使乳牛更易患乳腺炎，向牛乳房部位直接注射抗生素，奶牛能尽快恢复健康。经过抗生素治疗的奶牛，在一定时间内产生的牛奶会残存着少量抗生素，这种奶不能作为食用奶原料进行加工生产。

水牛奶———水牛奶产量虽然较低，但奶中所含蛋白质、氨基酸，乳脂、维生素、微量元素等均高于黑白花牛奶。据国家有关科研部门测定，水牛奶质十分优良，可称得上是奶中极品，其价值相当于黑白花牛奶的二倍，最适宜儿童生长发育和抗衰老的锌、铁、钙含量特别高，氨基酸、维生素含量非常丰富，是老幼皆宜的营养食品。

关键词：牛乳液态乳牛乳种类前言牛乳作为中国人日常饮食的一部分，其质量安全状况备受人们瞩目，那么本文将从液态乳的加工技术入手详细的阐述关于饮用乳的加工工艺，为世人揭开其神秘面纱。人们所饮用的鲜奶主要取自于奶牛、水牛和羊,还有马。根据传统的生产方法，鲜奶挤出后，从牧场运输到加工厂，中间经过几个环节：即由奶生产户的小罐倒人收购姑的大罐（桶），然后运送到奶加工厂的不锈钢的冷藏罐里，在一小时左右将奶冷却到 10℃以下。这种分散的收集方式很容易发生质量问题。如果有一罐变质的奶倒人大罐中，就会影响整大罐奶的质量。因此，加强质量检查并及时对大小罐、桶进行充分的清洗和消毒是非常重要的。鲜奶的变质多数由于细菌的增殖所引起。也可能由于蛋白质的分解或脂肪的氧化而发生变质。生奶之中本来就含有大盆细菌。据统计，奶牛体中的奶液，每毫包含 500 个以上的细菌，当每毫升奶的细菌数增到 107 个时，奶液就显出明显的腐败变质。因此，控制鲜奶的质量关键在于及时冷却、灭菌，加强容器的消毒并防止受到二次污染。细菌的克星是温度和时间，是决定细菌能否被杀死的两个关键因素。

我们都知道许多细菌能够导致人们生病。健康奶牛新产的奶中细菌非常少，但是细菌在自然环境中无处不在。对于细菌来说，牛奶可以算得上生长的乐园。在 7 摄氏度以上，很多细菌就可以“星火燎原”。

现代社会的牛奶不可能现挤现吃。从挤奶到分销到消费者手中，总是需要一段时间。在这段时间中，细菌有无数的机会进入牛奶，蓬勃发展起来。虽然有一些人追逐“未经热处理的生奶”，不过细菌污染的危险实在太大。世界各国的学术界和食品管理机构，都不赞同喝这样的生奶。灭菌，成了现代牛奶产销中不可缺少的一个环节。稍微有一点生活常识，就不难理解：温度和时间，是决定细菌能否被杀死的两个关键因素。细菌不是一个物种，而是无数的物种的统称。一般而言，每一种细菌有最适合它生长的条件。在该条件下，那种细菌可以很容易地大量生长。在某些“不利条件”下，比如低温，细菌只是停止了活动，但是并没有被杀死。只要等到条件适合，它们就又活跃起来。在有的“不利条件”下，比如高温，它们就可能被杀死，而无法起死回生了。不过，细菌的生长习性各不相同，对于这种细菌是难耐的酷热，对于另一种细菌可能只是洗了个桑拿而已。

在任何一个“不利”的温度下，一定时间内死亡的细菌数跟它们的总数成一个确定的比例。比如说，在 63 摄氏度，有 100 万个某种细菌。过了 6 分钟，还剩下 10 万个。在食品科学上，就把

这个 6 分钟称为这种细菌在 63 摄氏度的 D 值，意思是“在 63 摄氏度下，杀死 90%的该细菌所需的时间是 6 分钟”。再过 6 分钟，剩下的 10 万个细菌依然不能完全死去，还会剩下 10%（即 1 万个）。如此下去，再过 6 分钟，还会剩下 1000 个；又过 6 分钟，还剩 100 个„„ 实际上，牛奶中不止一种细菌。不过有的细菌没有什么危害，有的细菌能让人生病（被称为“致病细菌”）。理论上说，需要挑选最顽强的致病细菌来作为指标。当最不容易杀灭的那种致病细菌减少到不足以兴风作浪，其他的细菌也就不足为虑了。

1 原料乳的验收 1.1 原料乳的收集与运输刚挤出的牛奶在运到加工厂以前,需要进行涵系列的初加工,以免造成牛奶腐败变质,给养殖户带来不必要的经济损失。

过滤在奶牛场中,由了手卫生条件的限制,牛奶容易被粪屑、饲料、垫草、牛毛和蚊蝇等所污染,因此,挤下的奶必须及时进行净化。最常用的方法是用纱布过滤, 将消毒过的纱布折成 3 一 4,.、一层,结扎在奶桶口上,将挤下的奶通过纱布倒人,即可达到过滤的目的。但是必须注意保持纱布的清洁,否则会失去过滤的作用,使纱布成为微生物污染的来源之一。一般一个纱布的过滤面不超过 50 千克牛奶。使用后的纱布应立即用温水清洗,并用 0.5%的碱水洗涤,然后再用清水冲洗,最后煮沸 10~20 分钟杀菌,在清洁干燥处存放备用。

冷却刚挤下的牛奶温度约在 36℃左右,是微生物发育最适宜的温度,如果不及时冷却,奶中的微生物大量繁殖,酸度迅速增高,使牛奶凝固变质。所以,将牛奶迅速冷却,保持牛奶的新鲜度是获得优质原料奶的必要条件。使用专业的奶槽车将牛乳运至加工厂。

1.2 原料乳的检验与验收 1.对鲜牛乳的检测：分为收奶站或集中挤奶时的验收检测和用大型奶槽车将奶运到加工厂后的收奶验收测定。目前国际上和国内较通行的是牛奶全面质量评价体系来进行原料奶的验收检测。可采用传统的方法或现代自动化乳成分测定仪来进行原料奶化学成分的测定，此外，还应对原料奶细菌总数、体细胞数、胶体稳定性（酒精试验）、酸度、冰点、杂质度等项目进行全面的测定。最后根据所测项目结果并选择合适的项目权重来对原料乳进行综合评价，然后给予科学合理的按质计价。

2.①风味试验：打开奶桶盖，随即检查牛乳的风味、颜色、滋气味、尘埃污染度等。同时测定奶温、比重。

3.②酒精试验：使用 72%或 75%的酒精，加于同容量的牛乳中，经混合后检查乳有无凝固，即是否是酒精阳性乳。

4.③脂肪含量测定：

5.④掺杂物混入试验：目前工厂检查的有淀粉混入、豆浆、糖、盐、硝酸盐、抗菌素等项目。

6.⑤酸度判定：正常原料乳的酸度在 16～20°T，在此范围外的均为不合格乳，不予以收购，或降等减价收入。

2 原料乳的预处理 2.1 牛乳的标准化

为使产品符合规格要求，乳制品中的脂肪与非脂肪固体含量要求保持一定的比例。调整原料乳与非脂乳固体的比例关系，使其比值符合制品要求。

如果原料乳中的脂肪含量不足时，应添加稀奶油或除去部分脱脂乳，当原料乳中的脂肪含量过高时，可添加脱脂乳或提取部分稀奶油。标准化工作是在贮乳罐的原料乳中进行或标准化机中连续进行。

2.2 原料乳的均质牛乳的均质化是利用均质机粉碎脂肪球，变成细小的微球使牛乳和脂肪不分离。

均质机可分为高压式、离心式、超音波式等。一般多使用高压式均质机，将牛乳在 60℃左右加热以 140～210 ㎏/㎝ 2 的高压，使其通过微细间隙而使脂肪球细碎。离心式均质机除了将牛乳均质化之外，还可起到净乳的功能。超音波均质机（supersonic homogenizer）是以 20～25KHZ/秒的微波振动牛乳而达到均质的目的，这种方法还未应用到实际生产中。

均质化时牛乳的加热程度为重要条件。牛乳均质化之后其所含解脂酶活化，易使牛乳产生脂肪分解臭，因此应尽量提高温度，尽量使解脂酶的活性降低。但是如果温度超过 65℃，牛乳的粘度降低，因此均质的最适温度在 60～65℃，牛乳的脂肪球直径通常为 0.1～10μ，如果其细碎后直径达到 2μ以下，则脂肪上浮缓慢。良好的均质化处理的脂肪球大部分直径为 1.0μ左右，因此可以有效防止脂肪上浮。

均质化后的细碎脂肪变得容易消化，而且消化时凝乳较软，蛋白质的消化也比不经均质的乳消化得好。

3 杀菌或灭菌处理 3.1 巴氏杀菌乳的加工技术 1－平衡槽 2－进料泵 3－流量控制器 4－板式换热器 5－分离机 6－稳压阀 7－流量传感器 8－密度传感器 9－调节阀 10－截止阀 11－检查阀 12－均质机 13－增压泵 14－保温管 15－转向阀 16－控制盘

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，而且为了在保证均质效果的条件下节省投资和能源，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 相联，以确保巴氏杀菌乳的脂肪含量；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%，所以一方面要精确地计算均质机的工作能力，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 3%，并送至巴氏杀菌机 4 和保温管 14 进行杀菌。然后通过回流阀 15 和动力泵 13 使杀菌后的巴氏杀菌乳在杀菌机内保证正压。这样就可避免由于杀菌机的渗漏，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，杀菌乳继续通过杀菌机热交换段与流入的未经处理的乳进行热交换，而本身被降温，然后继续冷却段，用冷水和冰水冷却，冷却后先通过缓冲罐，再进行灌装。

3.2 UHT 灭菌乳的加工技术原料乳→ 验收及预处理 →超高温灭菌 →无菌平衡贮槽 →无菌灌装→ 灭菌乳原料乳首先经验收、标准化、巴氏杀菌等过程。UHT 乳的加工工艺有时包含巴氏杀菌过程，因为巴氏杀菌可有效提高生产的灵活性，及时杀灭嗜冷菌，避免其繁殖代谢产生的酶类影响产品的保质期。巴氏杀菌后的乳（一般为 4℃左右）由平衡槽 1 经离心泵 2 进入预热段 3a，在这里牛乳被热水加热至 75℃后进入均质机 4。通常采用二级均质，第二级均质压力为 5MPa，均质机合成均质效果为 25MPa。均质后的牛乳进入加热段 3c，在这里牛乳被加热至灭菌温度（通常为137℃），在保温管 5 中保持 4s，然后进入热回收段 3d，在这里牛乳被盐水冷却至灌装温度。冷却后的牛乳直接进入灌装机 8 或先进无菌贮存罐 7 后，再进入灌装机 8。若牛乳的灭菌温度低于设定值，则牛乳就沿着 3e 返回平衡槽。加热循环热水的流程是这样的：首先热水经平衡槽、离心泵后进入预热段 3a 和热回收段 3d，由蒸汽喷射阀 6 注入蒸汽，调节至灭菌所需要的加热介质温度后进入 3c，热水温度通常高于产品的温度 1～3℃，之后热水经 3b 冷却返回平衡槽 UHT 灭菌乳的温度变化大致如下：

原料乳经巴氏杀菌后4℃→预热至75℃→均质75℃→加热至137℃→保温137℃→盐水冷却至 6℃→（无菌贮罐 6℃）→→无菌包装 6℃

4 结论巴氏灭菌奶基本上保持了灭菌前的乳白和奶味，超高温则会使奶色变暗，产生一定的“焦煳味”，掩盖奶味，甚至可能掩盖细菌的异味。

巴氏灭菌的目标是把细菌数降低到十万分之一，用专业术语来说是 5 个“log reduction”。在某一温度下，加热时间是该温度下细菌 D 值的 5 倍。经过巴氏消毒，牛奶中的细菌并没有被全部杀灭。在灭菌之后依然需要冷藏。即使在冷藏条件下，残存的细菌也还是会缓慢生长。

所谓巴氏奶的保质期，其实是这些细菌长到某个量之前的时间。国外的巴氏奶灭菌以及后续的处理保存要求严格，这一个“变质期”可以长达 3 周，一般把保质期定位两周。而国内目前的巴氏奶，因为种种原因，保质期一般只有几天。灭菌之后需要冷藏，保质期也只有几天，对于产销链的要求的确要高许多。在中国目前的社会条件下，基本上只能依靠当地产当地销。而异地企业，基本上也就无法涉足。

在巴氏灭菌条件下，尤其是高温快速的巴氏灭菌条件下，对于牛奶的风味和维生素的影响比较小。牛奶中还有一些酶，在加热中这些酶通常会失去活性。有人认为酶失去活性导致了牛奶的营养价值降低。实际上，到目前，并没有可靠的依据表明牛奶中的这些酶对人体有“生物活性”。它们是否失活，并不改变牛奶的营养价值。另一方面，这些酶中的一些种类会分解牛奶中的脂肪或者蛋白质，导致牛奶的“变质”。通过加热使之失活，对于保持牛奶的品质是有利的。

常温奶是在超高温（通常高于 135 摄氏度）下保持一两秒钟，简称为 UHT，其灭菌目标是 12 个“log reduction”。也就是说，其加热时间至少是该温度下 D 值的 12 倍。经过 UHT，基本上不可能还有细菌存活。在密封条件下，经过这样处理的牛奶不用冷藏，也可以保持几个月甚至更长。

如果生奶中具有大量的致病细菌，它们分泌的某些毒素不能被巴氏奶破坏。因为毒素往往是蛋白质，经过 UHT 处理，其破坏程度会大一些。从细菌和毒素的角度来说，常温奶的安全性确实要高一点。因为不需要冷藏而且保质期长，异地产销就成为可能，使得厂家更容易实

现市场扩张。

显然，UHT 是更“严苛”的加热条件，它对维生素的破坏也会更多。如果是要比较营养“谁高谁低”，自然是巴氏奶稍胜一筹。不过，牛奶只是饮食中维生素来源之一，人们喝牛奶主要是为了获取其中的蛋白质和钙，而蛋白质和钙不会因为 UHT 损失，也可以说常温奶相对于巴氏奶的营养损失并不大。

至于“总菌数高的生奶不适合做巴氏奶”的原因，并不是许多人认为的“无法达到巴氏奶的灭菌要求”或者“增加巴氏灭菌成本”。实际上，总菌数从每毫升 50 万增加到 200 万，只增加了 0.6 个“log reduction”需求。

相对于巴氏灭菌要求的 5 个“log reduction”，如果采用标准的 HTST 温度，只需要把灭菌时间从 15 秒增加到 17 秒左右就够了。如果通过提高温度，则提高不到 1 摄氏度就可以保持 15 秒的标准时间。不管哪种方式，对于灭菌成本的增加都微不足道。

二者的最大差异其实在于外观和风味。巴氏灭菌奶基本上保持了灭菌前的乳白和奶味，而 UHT 则会使奶色变暗，相对而言不再“秀色可餐”。超高温产生一定的“焦煳味”，则会掩盖奶本来的风味。

当总菌数达到每毫升 200 万，意味着生奶从挤奶到灭菌前的过程中卫生条件控制很差，吸收的异味和细菌产生的异味，已经大大改变了牛奶的风味。而这些异味，巴氏灭菌并不能去除。

5 致谢《液态乳的加工技术》这篇论文终于完成。在这里我要感谢我的指导老师贾建辉是他的认真教导是我学会了相关知识得以顺利完成这篇论文。

参考文献 [1] 李秀娟.《食品加工技术》．北京:化学工业出版社,2011.9.[2] 《农业知识》2000 年第 24 期.北京：山东农业知识杂志社, 2000.12.[3] 东方早报.北京：化学工业出版社，上海文汇新民联合报业集团 2011.7 [4] 百度百科，2012，5 [5] 维基百科，2012 5 [6] 互动百科 2012 5 [7] 《乳品加工技术北京》：化学工业出版社，2006.7 [8] [食品与发酵工业] 井乐刚 , 赵新淮 , [9]曲练达;朴范泽;侯喜林;王术德;;乳铁蛋白的国内外研究进展[J];黑龙江八一农垦大学学报;2005 年 06 期 [10] 乳品的营养保健与国际市场发展趋势苑翠柳 2003 / 2 宫春波 2000 / 6 [11] 牛初乳中的营养成分及其保健功能陈永胜,李长彪,付兰天,刘长江,岳喜庆,田晓艳;[12]牛初乳热稳定性影响因素的研究[J];沈阳农业大学学报;2003 年 04 期 [13]王志高,邢卫红,徐南平;陶瓷膜过滤牛初乳过程的污染阻力分析[J;膜科学与技术;2004 年 01 期 [14]张丹凤,陆东林,徐臻荣,付德润;牛初乳粉生产工艺及其营养价值[J];中国乳业;2002 年 04 期 [15]高学军,刘家福;牛乳高端产品研究开发现状与发展趋势[J];中国乳品工业;2004 年 04 期 [16]张小平,顾瑞霞;益生菌发酵牛初乳对致病菌抑制作用的研究[J];中国乳品工业;2005 年 03 期