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1、1第四章第四章 巴氏杀菌乳及灭菌乳的生产巴氏杀菌乳及灭菌乳的生产第一节第一节 巴氏杀菌乳的生产巴氏杀菌乳的生产一、概述一、概述1、概念：、概念：巴氏杀菌乳又称市乳，市乳，它是以合格的新鲜牛乳为原料，经离心净乳、标准化、均质、巴氏杀菌、冷却和灌装，直接供给消费者饮用的商品乳。国际乳品联合会（IDF）（SDT，1983：P.99）将巴氏杀菌定义为：适合于一种制品的加工过程，目的是通过热处理尽可能地将来自于牛乳中的病原性微生物的危害降至最低，同时保证制品中化学、物理和感官的变化最小。2、种类：、种类：因脂肪含量不同，可分为全脂乳、高脂乳、低脂乳、脱脂乳和稀奶油；就风味而言，可分为草莓、巧克力、果汁等
2、风味产品。3、基本指标要求：、基本指标要求：主要目的是减少微生物和可能出现在原料乳中的致病菌。不可能杀死所有的致病菌，它只可能将致病菌的数量降低到一定的、对消费者不会造成危害的水平。巴氏杀菌后，应及时冷却、包装，一定要立即立即进行磷酸酶试验，且呈阴性。二、巴氏杀菌乳的生产二、巴氏杀菌乳的生产（一）巴氏杀菌乳的生产工艺（一）巴氏杀菌乳的生产工艺原料乳的验收 缓冲缸 净乳 标准化 均质 巴氏杀菌 灌装 冷藏图 5-2 巴氏杀菌乳生产线示意图 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 1
3、4保温管 15转向阀 16控制盘见书上 157 页图。2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
4、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。巴氏杀菌乳的加工工艺因不同的法规而有所差别，而且不同的乳品厂也有不同的
5、规定。例如：脂肪的标准化可采用前标准化、后标准化或直接标准化；均质可采用全部均质或部分均质。最简单的全脂巴氏杀菌乳加工生产线应配备巴氏杀菌机、缓冲罐和包装机等主要设备；复杂的生产线可同时生产全脂乳、脱脂乳、部分脱脂乳和含脂率不同的稀奶油。图 5-2 为一种巴氏杀菌乳生产线示意图。在部分均质后，稀奶油中的脂肪球被破坏，游离脂肪与外界相接触很容易受到脂肪酶的侵袭。因此，均质后的稀奶油应立即与脱脂乳混合并进行巴氏杀菌。图 5-2 所示工艺流程不会造成这一问题，因为重新混合巴氏杀菌过程全部在同一封闭系统中迅速而连续地进行。但是，如果采用前标准化则存在这样的问题，这时必须重新设计工艺流程。（二）巴士杀菌
6、乳生产工艺要点（二）巴士杀菌乳生产工艺要点1、原料乳要求、原料乳要求欲生产高质量的产品，必须选用品质优良的原料乳。巴士乳的原料乳检验内容包括：感官指标：感官指标：包括牛乳的滋味、气味、清洁度、色泽、组织状态等；理化指标：理化指标：包括酸度（酒精试验和滴定酸度） 、相对密度、含脂率、冰点、抗菌素残留量等，其中前三项为必检项目，后两项可定期进行检验；微生物指标：微生物指标：主要是细菌总数，其它还包括嗜冷菌数、芽孢数、耐热芽孢数及体细胞数等。酒精试验酒精试验 以 72%（容量浓度）对原料乳进行检测，对应的滴定酸度不高于 18T。如在验收时出现细小凝块，可进一步进行煮沸试验（参见第三章第一节） 。3滴
7、定酸度滴定酸度 要求新鲜牛乳的滴定酸度为 1618T（见表 5-1） 。必要时，乳品厂也采用刃天青还原试验和美蓝试验来检查原料乳的新鲜度。表 5-1 牛乳酸度与蛋白质凝固特性牛乳酸度（T）蛋白质凝固特性牛乳酸度（T）蛋白质凝固特性1820不出现絮片2426中型的絮片2022很细的絮片2628大的絮片2224细的絮片2830很大的絮片相对密度的测定相对密度的测定 用乳稠密度计测定，并换算为标准温度下的乳的密度。就原料乳的质量而言，可参考表 5-2 中所示欧共体 1993 年有关原料乳细菌总数的标准；巴士杀菌乳感官特性参照表 5-3；相关质量标准执行表 5-4、表 5-5。表 5-2 欧共体液态乳
8、制品细菌总数的标准欧共体液态乳制品细菌总数的标准平板计数 细菌总数/cfu.ml-1 原料乳100, 000 原料乳在乳品厂贮存超过 36h200,000 巴氏杀菌乳30, 000 巴氏杀菌乳在 8下培养 5d 后100, 000 超高温和保温灭菌乳在 30下培养 15d 后10表 5-3 巴氏杀菌乳感官特性巴氏杀菌乳感官特性项 目感官特性 色 泽 滋味和气味 组织状态呈均匀一致的乳白色或微黄色 具有乳固有的滋味和气味，无异味 均匀的液体，无沉淀，无凝块，无黏稠现象表 5-4 巴氏杀菌乳的理化指标巴氏杀菌乳的理化指标 项 目全脂巴氏杀菌乳部分脱脂巴氏杀菌乳脱脂巴氏杀菌乳 脂 肪，%3.11.0
9、2.00.5 蛋白质，% 非脂乳固体，% 酸 度，T 杂质度，mg/2.9 8.1 18.0 22.9 8.1 18.0 22.9 8.1 18.0 2表 5-5 巴氏杀菌乳的卫生指标巴氏杀菌乳的卫生指标 项 目全脂巴氏乳部分脱脂巴氏乳脱脂巴氏杀菌乳 硝酸盐（以 NaNO3计），mg/ 亚硝酸盐（以 NaNO2计），mg/11.0 0.2项 目4黄曲霉毒素 M1，g/ 菌落总数，cfu/ml 大肠菌群，MPN/100ml 致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌）0.5 30,000 90 不得检出另一个衡量原料乳质量的指标就是牛乳中体细胞的含量牛乳中体细胞的含量。1994 年欧共体修订的原料乳标准中
10、规定原料乳中体细胞含量不得高于不得高于 400000 个个/ ml。2、原料乳的预处理（净乳、冷却、贮存、标准化、均质。、原料乳的预处理（净乳、冷却、贮存、标准化、均质。 ）在前面章节已述）在前面章节已述复习或提问有关内容：净乳、冷却、贮存、标准化、均质3、杀菌、杀菌巴氏杀菌乳一般采用巴士杀菌法，方法在第三章以讲述过（如表 5-7 所示）：表 5-7 生产巴氏杀菌乳的主要热处理分类生产巴氏杀菌乳的主要热处理分类工艺名称温度（）时 间方式 初次杀菌636515s 低温长时间巴氏杀菌 （LTLT）62.865.630min间歇式高温短时间巴氏杀菌 （HTST）72751520s连续式超巴氏杀菌12
11、513824s 间歇式热处理足以杀灭结核杆菌，对牛乳的感官特性的影响很小，对牛乳的乳脂影响也很小。 连续式热处理 要求热处理温度至少在 71.1保持 15s（或相当条件），此时乳的磷酸酶试验应呈阴性，而过氧化物酶试验呈阳性。 如果在巴氏杀菌乳中不存在过氧化物酶，表明热处理过度。热处理温度超过 80，也会对牛乳的风味和色泽产生负面影响。磷酸酶与过氧化物酶活性的检测被用来验证牛乳已经巴氏杀菌，采用了适当的热处理，产品可以安全饮用。经 HTST 杀菌的牛乳（和稀奶油）加工后在 4贮存期间，磷酸酶试验会立即显示阴性，而 稍高的贮温会使牛乳表现出碱性磷酸酶阳性。经巴氏杀菌后残留的微生物芽孢还会生长，会
12、产生耐热性微生物磷酸酶，这极易导致错误的结论，IDF（1995）已意识到用磷酸酶试验来确定 巴氏杀菌是有困难的，因此一定要谨慎。4、杀菌后的冷却、杀菌后的冷却杀菌后的牛乳应尽快冷却至 4，冷却速度越快越好。其原因是牛乳中的磷酸酶对热敏感，不耐热，易钝化（63/20min 即可钝化） 。但同时牛乳中含有不耐高温的抑制因子和活化因子，抑制因子在 60/30min 或 72/15s的杀菌条件下不被破坏，所以能抑制磷酸酶恢复活力，而在 82130加热时抑制因子被破坏；活化因子在 82130加热时能存活，因而能激活已钝化的磷酸酶。所以巴氏杀菌乳在杀菌灌装后应立即置 4下冷藏。5、灌装、灌装5冷却后要立即
13、灌装。灌装的目的是便于保存、分送和销售。1） 包装材料包装材料包装材料应具有以下特性：能保证产品的质量和营养价值；能保证产品的卫生及清洁，对内容物无任何污染；避光、密封，有一定的抗压强度；便于运输；便于携带和开启；减少食品腐败；有一定的装饰作用。2） 包装形式包装形式巴氏杀菌乳的包装形式主要有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、塑料袋、复合塑纸袋和纸盒等。3）危害关键控制）危害关键控制在巴氏杀菌乳的包装过程中，要注意：要注意：避免二次污染，包括包装环境、包装材料及包装设备的污染；避免灌装时产品的升温；包装设备和包装材料的要求高。6、贮存、分销、贮存、分销必须保持冷链的连续性，尤其是出厂转运过程和产品的货架贮
14、存过程转运过程和产品的货架贮存过程是冷链的两个最薄弱环节。应注意：应注意：温度、避光；避免产品强烈震荡；远离具有强烈气味的物品。三、较长保质期奶（三、较长保质期奶（ESL 奶）的生产奶）的生产1、概念、概念 较长保质期奶，即国外“ESL”乳（Extended shelf life） 。含义是延长（巴氏杀菌）产品的保质期，采用比巴氏杀菌更高的杀菌温度（即超巴氏杀菌） ，并且尽最大的可能避免产品在加工、包装和分销过程的再污染。保质期有710d、30d、40d，甚至更长。2、特点、特点 需要较高的生产卫生条件和优良的冷链分销系统。 （一般冷链温度越低，产品保质期越长，但最高不得超过 7。 ）典型的超
15、巴氏杀菌条件为 125130，24s。但无论超巴氏杀菌强度有多高，生产的卫生条件有多好， “较长保质期”奶本质上仍然是巴氏杀菌奶，与与超高温灭菌乳有根本的区别。首先，超巴氏杀菌产品并非无菌灌装；其次，超巴氏杀菌产品不能在常温下贮存和分销；第三，超巴氏杀菌产品不是商业无菌产品。3、生产方法：、生产方法：方法有以下两种：1）板式热交换器法）板式热交换器法基于间接加热，这其中包含不同温度与时间的组合，温度一般为115130，如果在 120左右，该产品只需经受 1s 或更短的快速处理。6近年来 APV 和 ELOPAK 公司联合成功开发了 Pure-Lac 系统，该系统不仅有热处理，同时也包括生产中的每一关键步骤原材料、生产加工、包装和贮存。该工艺是一种基于蒸汽注入工艺，它精确变化时间、温度之间的关系，可控制在 0.2s 之内。这在达到延长保存期目的的同时，也最低程度地减少了热处理对牛乳的破坏。牛乳通过在注入室内自由降落时直接与蒸汽接触完成加热处理，避免了与“硬件”接触导致产生不良风味的可能性。2）浓缩和杀菌相结合的方法）浓缩和杀菌相结合的方法把牛乳中的微生物浓缩到一小部分，这部分富集微生物的乳再受较高的热处理，杀死可形成内生孢子的微生物如蜡状芽孢杆菌，之后再在常规杀菌之前，将其与其余的乳混匀，之后一并再进行巴氏杀菌，钝化
