实训一 巴氏杀菌乳的加工
（一）实训目的
了解和掌握原料乳的质量标准，熟悉巴氏杀菌乳的工艺流程、技术要点。
（二）设备及用具
（三）原辅料及参考配方
（四）工艺流程（图2-3-32）
图2-3-32 巴氏杀菌乳加工工艺流程
（五）操作要点
1.鲜奶验收
生产优质的乳制品，必须选用优质的原料。原料乳的验收主要有感官检验、理化检验和微生物三个方面。我国生乳收购标准（GB 19301—2010《生乳》）对感官指标、理化指标和微生物检验三个方面都有明确规定，适合收购的生鲜牛乳检验和评级。
2.过滤净化
检验合格的乳称量计量在进行过滤净化，过滤用多层纱布，再于分离机进行净化，净化前将乳加热至35～40℃，净化的同时可将乳脂肪分离出来。
为加快过滤速度，含脂率在4%以上时，乳温应达到40℃左右，但不能超70℃。含脂率在4%以下时，应采取4～15℃的低温过滤，但要低流速，低压过滤。正常操作情况下，过滤器进口与出口之间压力差应保持在6.86×104Pa（0.7 kg/cm2）以内。
3.标准化
根据产品的标准对原料乳进行标准化。
4.预热均质
预热至60℃后均质，部分均质或全部均质。
均质条件60～65℃，第一段10～20 MPa，第二段3.4～4.9 MPa。
5.巴氏杀菌
一般采用高温短时巴氏杀菌工艺，其温度为72～75℃，时间15～20 s或者80～85℃，时间10～15 s。虽然63～65℃，保温30 min，也可以达到巴氏杀菌的目的，但这种方式属于分批间歇式生产，难以适应大规模生产的需要，因而发展了高温短时杀菌工艺。
6.冷却
将巴氏杀菌奶迅速冷却至4～6℃，如果是瓶装巴氏杀菌奶则冷却至10℃左右即可。
7.灌装
巴式消毒在杀菌冷却后灌装可用玻璃瓶、塑料瓶或者复合纸袋，马上封盖再冷贮于4～5℃的条件下保存。
灌装目的：防止微生物的污染；保护成品的营养成分及组织状态；方便消费者；方便批发、零售；具有一定的商业价值。
在严格的操作条件和卫生条件下，巴氏杀菌乳在密封状态下，5～7℃条件贮藏，保质期为8～10 d，2～6℃条件贮藏，保质期为7～12 d。如果采用更严格的微滤等除菌手段以及从生产到消费全程的低温控制，保质期可达40 d以上。
（六）生产线
一种典型的巴氏杀菌奶生产线如下（图2-3-33）。
牛乳通过平衡罐（1）通过物料泵（2）输送至巴氏杀菌器的预热单元（4），预热后进入均质机（5），然后进入巴氏杀菌器预热单元（4）和加热单元（6）进行加热升温，然后进入保温管（7）进行保温。加热单元（6）的热量由热水加热系统（9）负责供给。
牛乳经升压泵（8）升压进入巴氏杀菌器的预冷单元（10），然后继续进入冷却单元（11），冷却单元有冷水冷却和冰水冷却两部分。牛乳经升压，可以确保经巴氏杀菌的牛乳，避免因设备泄漏而发生污染。最后，牛乳进入灌装设备。
（七）产品评分及标准（表2-3-2）
图2-3-33 巴氏杀菌生产线
1—平衡罐 2—物料泵 3—流量控制器 4—预热单元 5—离心机 6—加热单元 7—保温管 8—升压泵 9—热水加热系统 10—预冷单元 11—冷却单元 12—调节阀 13—控制盘
表2-3-2 产品品评表
（八）讨论题
结合巴氏杀菌乳的加工工艺，给出技术关键和控制措施，针对货架期，探讨其市场定位。
实训二 灭菌乳的加工
（一）实训目的
了解和掌握原料乳的质量标准，熟悉灭菌乳的工艺流程、技术要点及无菌操作和CIP清洗等知识。
（二）设备及用具
（三）原辅料及参考配方
通过多媒体视频资料演示学习。
（四）工艺流程（图2-3-34）(www.xing528.com)
图2-3-34 灭菌乳加工工艺流程图
（五）操作要点
1.鲜奶验收工段
（1）鲜奶验收 鲜奶验收主要从感官指标、理化指标和卫生指标3个方面，参考相关检验标准进行。
（2）过滤净化 原料乳净化的目的是除去乳中的机械杂质并减少微生物的数量，可以采用过滤净化或离心净化。简单的粗滤是在受乳槽上安装过滤网并铺上多层纱布。经粗滤之后，采用离心净乳机，可以除去部分体细胞和微生物，起到进一步净化的作用。
（3）冷却 利用板式热交换器用冰水将收来的鲜乳降温到4℃以下。
2.预处理工段
（1）标准化 调整原料乳脂肪、蛋白质和非脂乳固体的含量，使其比例符合产品要求。
（2）预杀菌 原料乳在均质之前用巴氏杀菌法进行预热杀菌，预杀菌的目的有：
②抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解、酶促褐变等。采用杀菌温度为80℃，时间为15 s。
（3）冷却贮存 将巴氏杀菌后的牛乳冷却至1～8℃。
（4）配料
①将占配料量20%的标准化牛奶间接加热至58～65℃后泵入化料缸中。
②将小料均匀加入热奶中，化料的温度保持在58～65℃，化料时间为（20±5）min，采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物，用钢盆检测有无挂壁现象。
③将化好小料经胶体磨后，打入化料罐并检测化料效果。
④冷却：将合格的物料冷却至1～8℃。
⑤将冷却后的物料与占配料量80%的标准化奶混合均匀。
⑥检验合格后的配料可进入下一工序。
化料期间，配料罐的搅拌始终开启。
3.UHT工段
（1）预热 预热温度65～75℃。
（2）脱气 在负压状态下，牛乳发生沸腾，不凝气体（氮气、氧气、二氧化碳）和异味随着真空泵排出，水蒸气经冷却回流到牛乳中。
（3）均质 均质温度70～75℃，均质压力为25 MPa。（先调二段均质压力至5 MPa，然后调一段均质压力至25 MPa）
（4）UHT杀菌 UHT常用温度137～142℃，灭菌时间0.5～4 s。当高温热水的温度与物料进保温管的温度差值大于或等于17℃，须作CIP清洗，否则杀菌管的牛奶结垢，会使管径变细，牛奶流速变大，杀菌时间缩短，杀菌不充分。
（5）冷却 将牛奶冷却至温度8～25℃。牛奶从杀菌机出来后，系统应保持无菌输送。
（6）无菌灌装 无菌灌装温度为8～25℃。牛奶在无菌条件下灌装到无菌的包装中。通过喷涂双氧水来保障无菌条件。无菌仓的细菌应低于10个/mL。无菌包装间细菌应低于20个/mL。
4.清洗工段
一般设备连续运转不能超过8 h，必须及时进行CIP清洗。清洗的五大要素是：时间、温度、流量、清洗液浓度和种类。
清洗流程：温水洗（＜55℃，2 min）→碱洗（1.0%～1.5%NaOH，90℃，20 min）→软水冲→酸洗（0.8%～1.5%HNO3，70℃，15 min）→热水洗（90℃，10 min）。
清洗完毕后，应检查清洗效果。
（六）生产线
目前，超高温瞬时灭菌（UHT）奶主要分两种：间接式加热和直接式加热。间接式加热采用高温蒸汽喷射牛乳，首先将鲜牛乳预热至75～85℃保持4～6 min，然后在135～150℃高温灭菌2～5 s；直接加热式是将鲜乳在高压下喷射入蒸汽中，达140℃数秒钟。
图2-3-35是以板式热交换器和蒸汽注射为基础的直接UHT奶生产线。
牛乳在牛乳平衡槽（1a）贮藏温度为4℃，经供料泵（2）泵送至板式热交换器（3）的预热段，预热至80℃时，产品经正位移泵（4）加压至0.4 MPa，在环形喷嘴蒸汽注射器（5）处与蒸汽混合，产品温度迅速升高至140℃（0.4 MPa下不会沸腾）。产品在保持管（6）中保温几秒钟，随后进入蒸发室（7）闪蒸冷却。
真空泵（8）用于维持蒸发室（7）内部的真空。闪蒸后的产品经离心泵（9）进入二段无菌均质机（10）中。均质后，产品进入板式热交换器冷却至20℃，然后进入无菌灌装机（12）灌装，或暂时进入无菌罐（11）等待灌装。
图2-3-35 板式直接UHT生产线
1a—牛乳平衡槽 1b—水平衡槽 2—供料泵 3—板式热交换器 4—正位移泵 5—蒸汽喷射头 6—保持管 7—蒸发室 8—真空泵 9—离心泵 10—无菌均质机 11—无菌罐 12—无菌灌装
蒸发室（7）冷凝所需的冷水由水平衡槽（1b）提供，冷凝水离开蒸发室（7）后经蒸汽加热成为预热介质。在预热中水温降至11℃，此水可用作冷却剂，冷却从均质机流回的产品。
生产中一旦出现温度降低，产品通过板式热交换器的附加冷却段后流至夹套缸，系统进入自动清洗程序。
在大规模生产过程中，由于规模的扩大，各系统之间存在相互的结合，如图2-3-36、图2-3-37所示。
图2-3-36 伊利液态奶生产线1
图2-3-37 伊利液态奶生产线2
（七）讨论题
请探讨液态奶杀菌中散热的原理及其技术应用。
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