1、第 - 1 - 页 共 37 页13 届课程设计食品工程原理课程设计乳粉生产线设计姓 名: 周辉 穆文静 李雅雯薛振红 陈燕所属学院：生命科学学院 专 业：食品科学与工程 班 级：食品科学与工程 13-1 指导老师：杨保求 日 期：2011-12-192011-12-25 塔 里 木 大 学第 - 2 - 页 共 37 页设计说明书目录前言 31 全脂奶粉的概述 51.1 乳粉的概述 51.2 乳粉的物理化学性质 52 全脂奶粉的质量标准和质量控制62.1 原料的规格和要求62.2 感官特性62.3 理化指标72.4 微生物特性72.5 配方72.6 全脂乳粉的工艺流程83 全脂奶粉的生产工艺
2、其原理93.1 原料乳的验收93.1.1 感官评定93.1.2 原料乳色泽的评定93.1.3 滋气味的评定93.1.4 组织状态的评定 103.1.5 掺假使杂的检测103.1.6 理化指标的检测 113.1.7 卫生指标的检测 123.1.8 微生物指标的检测 123.1.9 原料乳贮存与选用的质量控制 133.1.10 牧场原料乳的质量监控133.2 乳的冷却与贮藏143.3 原料乳的过滤与净化143.4 原料乳的标准化153.5 原料乳的均质153.6 牛乳的预热和杀菌16第 - 3 - 页 共 37 页3.7 牛乳的浓缩163.8 乳粉的干燥技术163.9 出粉、冷却 173.10 全
3、脂奶粉的包装 173.11 入 库 贮 存 184 生产设备 184.1 设备选型 184.2 贮奶罐BPC-30 系列室外储罐194.3 净乳机 194.4 均质机 204.5 制冷设备 204.6 配料罐 214.7 过滤器 214.8 板式换热杀菌器 214.9 平衡罐 224.10 三效蒸发浓缩器224.11 喷雾干燥234.12 筛粉机244.13 包装机245 物料衡算 265.1 标准化的具体计算方法 265.2 主 要 部 件 的 热 量 衡 算 .296 工厂设计336.1 乳粉工厂的设计原则 336.2 总平面的设计原则33后语 34主要参考文献 35第 - 4 - 页 共
4、 37 页前言食品工程原理所研究的是食品工业生产过程中的单元操作的基本原理、基本规律及常用设备的设计计算方法。而对于工程技术人员来说，应该具备这样三个基本能力：综合知识的能力、运用只是解决工程实际的能力、全面分析问题的能力。通过课程设计，可以培养我们这些方面的能力，培养我们利用和查询资料的能力和工程技术观念。乳制品的生产是食品工业中一个重要组成部分，被称为朝阳产业，一方面缘于饮食习惯和发展水平等各方面原因，我国的乳制品人均占有量很低，2002年人均仅 8 千克，这和世界人均 100 千克，乳品发达国家人均 300 千克相比，存在较大的差距。市场的发展潜力很大。另一方面，乳业又是和国民身心健康密
5、切相关的行业，它在人们膳食中有其他食品无法替代的作用，特别关系到新生一代-婴幼儿的生长发育。除母乳外，牛乳的营养价值完全可以代替母乳，是哺育婴幼儿的唯一食品；同样，也是病人、产妇、中老年人的重要营养食品。鉴于此乳品业在我国又较迅速的发展有其客观必然性。由于我国乳品业技术说平和加工设备比较落后，乳品业的发展受到制约和限制，主要表现在以下方面：加工设备的落后，生产规模小，生产管理水平低下，从事乳业研究的人员匮乏及相关信息、资料、书籍的老化和滞后，产品结构不合理，国民对乳品缺乏认知以及奶源发展落后于加工等多方面。随着今年来乳品业的快速发展，我国乳制品的加工技术和装备水平迅速提高，产品的种类发展迅速。
6、液态奶、酸奶每年的递增达 40%以上；奶粉等我国传统强项产品稳中有升，功能性奶粉成为主流的趋势愈加明显。发展迅速，说明它们的市场已开始启动。乳粉具有较好的发展趋势，全脂乳粉主要用途是为鲜奶供应不足的地区和国家提供奶源，以中国，巴西，俄罗斯对全脂乳粉的需求量最大。对全脂乳粉的需求量在过去的 5 年中平均以 3.2%的速度增长，并且预计在今后几年中以23%的速度增长。世界乳业的格局大致可分为四大板块，即欧盟，北美，亚洲，大洋洲 4 部分，一总量计欧共体居第一位，中国乳业每年在 700010000kt 间。由于中国人口众多，人均占有鲜奶量仅 8.0kg，位于世界人均占有奶量的第 148位，加之产品的
7、类型，加工技术，设备情况落后，产品的出口几乎为空白。面对众多国外品牌在中国的竞争，许多厂家陷入困境。可以说，中国的乳业面临的形式是严峻的，同时又有许多发展的机遇。目前乳粉产品仍是中国乳品的主要形式。乳粉产品将逐渐有市场消费品向工业原料和功能性配方粉方向转化。第 - 5 - 页 共 37 页这个过程在中国可能过度的时间会比较长，但是这种转变时必然的。其中脱脂乳粉，酸奶专用粉，冰欺凌等专用粉，配方乳粉的用量将会逐年上升。本论文本着理论和实用并重的原则撰写，对产品的原材料规格与要求、产品配方、工艺流程、操作要点、生产原理与工艺、加工设备、产品的质量标准与质量控制均有较为详尽的论述，并以机械设备加工为
8、主线，奶粉所用的材料、储奶设备、净乳机、高压均质机、制冷设备、配料设备、过滤器、杀菌设备、平衡罐、浓缩设备的内容。在设计过程中得到了老师的正确指导和帮助，谨此表示感谢。在设计过程中，参考了许多文献、资料，包括大量网上资料，难以一一鸣谢，在此一并感谢。由于水平有限，在设计中难免有不妥乃至错误之处，敬请批评和指正。第 - 6 - 页 共 37 页1 全脂奶粉的概述1.1 乳粉的概述全脂奶粉是含有全部稀奶油的乳粉，它是用标准化后的全脂乳生产的，其脂肪含量为 25%28%，可通过将全脂乳与脱脂乳简单的混合来实现标准化。牛乳预处理时，其蛋白、脂肪、乳固体等指标应达到要求，而且大部分乳粉是在中等温度范围内
9、生产的，标准化后的全脂乳浓缩到固形物含量 45%50%后进行喷雾干燥。尽管乳粉颗粒表面少量的游离脂肪是不可避免的，但浓缩乳均质后可使乳粉中游离脂肪酸含量降到最低程度。全脂奶粉可分为速溶乳粉和非速溶奶粉，区别就在于多用的喷雾干燥形式是否喷涂了作为表面活性剂的卵磷脂，又因为乳粉表面的游离脂肪影响复水，附聚的全脂奶粉只有在 40以上时才能速溶，而喷涂卵磷脂后的全脂奶粉在冷水中也能速溶。乳粉中卵磷脂含量为0.1%0.3，而卵磷脂的载体油含量为 0.6%1.5%。黄油是常用油的载体，但有时为了节省成本，也有用植物油的。速溶全脂奶粉通常应用于大众饮食业中，它可以代替大量液态乳的运输和贮存，速溶奶粉在比较缺
10、乏液态乳的热带国家非常畅销。全脂奶粉中的乳脂肪会导致氧化和酸败问题，所以喷雾干燥前的浓缩乳中常加入抗氧化剂，通常是使用丁基羟基茴香醚 （BHA） 、二丁基羟基甲苯（BHT）和没食子酸丙酯，现在常用维生素 C、维生素 E 带来代替。全脂奶粉的生产工艺一般是鲜奶经过标准化、消毒后进入真空浓缩，达到总固体含量为 42%46%，由泵打入保温缸暂存，然后进行喷雾干燥。雾滴在干燥室内与热空气进行热交换后被干燥成乳粉。1.2 乳粉的物理化学性质（1）乳粉的密度及填充密度(堆积密度)组分的密度计算得到,全脂乳粉为 1.3 24 g/cm3, .是半田等用贝克曼空气比较式比重计测定的结果。影响填充密度的因素还有
11、干燥的进风温度、乳液的含固率和喷雾的压力等.其相互关系示填充密度与热风温度成反比,而与乳液的含固率成正比.提高压力式雾化的泵压可使粉粒变细,粒子密度增大。（2）乳粉中的水分及其控制为了防止乳粉中水分增加而引起的质量下降,其含水量必须控制在 5%以下.乳粉水分过高会加速乳粉中细菌的繁殖而产生乳酸,使酪蛋白变性成为不溶性的第 - 7 - 页 共 37 页物质,从而使乳粉的溶解度下降.将潮湿空气通过乳粉,能使其水分增加 2%11%,经过 52 天之后,乳粉中的蛋白质完全不能溶解.虽然由于温度上升促进这些反应,但是对全脂乳粉、冰淇淋粉等水分在 4%以下时,温度达到 40 度也不发生褐变.关于乳粉粒子中
12、水的配比还不大明确,大致是一部分与蛋白质结合,另一部分与乳糖相结合,全脂乳粉控制水分在 2.5%。（3）乳粉的色泽正常的乳粉一般呈淡黄色.如果原料乳加碱中和时,生产出来的成品呈现深棕色.加工过程时高温加热时间过长也会使乳粉色泽变褐.用喷雾干燥法生产乳粉时,如喷粉时温度过高、时间过长或喷雾结束后长时间在高温下存放,均易使乳粉颜色加深.如焦粉过多,不仅降低乳粉的溶解度,也会使颜色产生缺陷。（4）乳粉的溶解度将乳粉与水按鲜乳含水比例复原时,应该能恢复成为均一的鲜乳状态,其中蛋白质的分解及脂肪的乳化情况应与鲜乳的物理性质相同.乳粉加水冲调后,复原为鲜乳状态的百分数为溶解度.影响溶解度的因素主要有原料乳
13、的质量、加工方法及操作条件、成品保藏时间和条件、蛋白质含量及种类等.干燥过程中排风温度和雾化时的干物质浓度对乳粉的不溶度指数的影响.2 全脂奶粉的质量标准和质量控制2.1 原料的规格和要求（1） 鲜牛乳：应符合 GB6914-86 中的鲜牛乳的规定。（2） 白砂糖：不应低于 GB31784白砂糖二级的规定，同时白砂糖的酸度不应超过 2.2T（以乳酸计为 0.02%） 。（3） 植物油：应符合 GB271688 的规格。（4） 牛磺酸：应符合 GB14759 的规格。（5） 脱盐乳清粉：应符合 GB1138889 的规格。（6） 食品添加剂：应符合 GB2760 的规格。（7） 食品营养强化剂：
14、应符合 GB14880 的规格。 2.2 感官特性项 目 要 求 项 目 要 求色 泽 呈 均 匀 一 致 的 乳 黄 色 组 织 形 态 干 燥 粉 末 ， 溶 解 快第 - 8 - 页 共 37 页滋 味 和 气 味 具 有 乳 所 特 有 的 香 味 冲 调 性 润 湿 下 沉 块 ， 冲 调 后无 团 块 ， 无 沉 淀2.3 理 化 指 标蛋 白 质 、 %脂 肪 /%蔗 糖 /%复 原 乳 酸 度 水 分 /%不 溶 度 指 数MI 杂 质 度/(mg/kg) 非 乳 脂 肪 固 体的 3426.0 - 18.0 5.0 1.0 162.4 微 生 物 特 性铅/(mg/kg)铜/
15、(mg/kg)硝 酸 盐/(mg/kg)亚 硝 酸 盐/(mg/kg)酵 母 和 霉 菌（ cfu/g）黄 曲 霉 毒 素(ug/kg)菌 落 总 数（ cfu/g）大 肠 菌 体(MPN/100g)致 病 菌 0.5 10 100 2 50 5.0 50000 90 不 得 检 出2.5 配 方全脂乳粉配方比较简单，姜生鲜牛乳标准化后，按照全脂乳粉的生产工艺即可。 原料乳成分表乳脂肪 蛋白质 乳糖 水分 灰分 非乳脂固体3.6% 3.2% 4.7% 87.8% 0.7% 8.6%注：非乳脂固体（%）=蛋白质（%）+乳糖（%）+灰分（%）标准乳成分表乳脂肪 水分 非乳脂固体3.3% 88.1%
16、 8.6%产品成分表乳脂肪 水分 非乳脂固体第 - 9 - 页 共 37 页27% 3% 70%2.6 全脂乳粉的工艺流程原料乳验收净乳杀菌冷藏标准化配料均质杀菌浓缩喷雾干燥筛粉、晾粉（或流化床二次干燥）包装具体的流程图如下：原料乳验收 15.5t/小时过滤 15.5t/小时-0.05%净乳 15.492t/小时冷却 15.429t/小时贮乳 115.429t/小时均质 15.484t /小时 -0.05%预热杀菌 15.483t/小时-0.05%真空浓缩 15.477t /小时-48%喷雾干燥 8.048t/小时-75%出粉冷却 2.012t/小时过筛 2.012t/小时-0.5%包装 2.
17、002t/小时 第 - 10 - 页 共 37 页成品 3 全脂奶粉的生产工艺其原理3.1 原乳料的验收原料乳的质量一直是乳品企业关注的问题之一。在乳制品供应链中，原料乳生产位于最上游，其质量控制将直接关系到乳制品的质量与安全，也影响到生产和消费市场，故有“牧场是乳品加工厂第一车间“ 之说。只有好的原料，才能生产出好的产品，如果说寄希望于通过加工过程来做弥补，其能力是相当有限的。本文根据实际走访调查结果，结合自身的实际工作经验，对乳品企业原料乳的验收和质量控制进行了分析。原料乳验收过程的质量控制 关于原料乳的验收标准，国家制定了生鲜牛乳收购标准) GB/T 691486，作为推荐性国家标准。但
18、由于不同地域、不同产品的要求，多数大型乳品企业都制定了适合自身需要的企业标准，有的企业还借鉴了欧盟的原料乳收购标准，使原料乳的按质论价管理更为精细化。从质量安全的角度考虑，符合乳品企业加工要求的原料乳，其质量评价内容主要有以下几个方面。 3.1.1 感官评定 正常牛乳颜色为乳白色或微带黄色，不得含有肉眼可见的异物，不得有红色、绿色或其它异色。不能有苦、威、涩 的滋味和饲料、青贮、霉等其它异常气味。从实际情况看， 大多数乳品企业还是比较重视原料乳的感官评定的，只是评价项目还有待健全。3.1.2 原料乳色泽的评定原料乳验收前，收奶员应检查其是否含有偶然混入的异物、杂质，然后仔细观察其颜色是否正常。
19、有的乳品企业规定在原料乳泵出后，还要检查奶罐底部是否有肉眼可见的杂质(如泥沙)或沉淀。如原料乳中有杂质，尚可视具体情况降价收购，但原料乳出现颜色偏黄或呈淡红色的情况，则可确认为乳房炎乳，不得收购。3.1.3 滋气味的评定在：正常生鲜牛乳有其独特的奶香味。 取 20-50mL 有代表性样品煮沸，使得牛乳有足够的气味挥发，此时所做鉴定结果更为准确。任何管理不善，都有可能导致原料乳产生异味造成产品口感第 - 11 - 页 共 37 页欠缺。生鲜牛乳产生异味的原因主要有： (1)青贮昧、豆腥味。同奶牛的饲料品种、饲草配比有关，有时可能是饲草腐败所致。 (2)牛舍味。系牛场卫生环境不洁或奶牛体内嗣体类物
20、质过多而引致。(3)化学气味。牛奶吸附性强，其周围存放有气味强烈的物质，如汽油、氯水、化肥、农药、碘消毒剂等。 (4)金属味。来自盛奶容器，如挤奶管道、奶罐等。 (5)酸败味。奶温变化使解脂酶(嗜冷菌产生的解脂酶)反应时间延长造成。 (6)腐败味。主要是因为牛乳在冷藏期间细菌群系以假单胞菌为主，它的代谢产物可产生腐败味。 (7)麦芽味。乳酸链球菌的代谢产物作用引起。 (8)氧化味。牛奶的过度冷却，使细菌缺乏适宜的条件， 会出现氧化还原反应;另外，管路泄露、泵奶、激烈的搅拌、 低液位奶罐车的颠簸等因素，都可能混入空气，加快牛奶的氧化。 (9)咸味。泌乳后期和乳房炎牛所产的乳，会有咸味; 掺人电解
21、质类物质，如食盐、明矶、硝酸盐、亚硝酸盐、石灰水、洗衣粉等也会产生咸味。 (10)苦味。乳长时间冷藏会产生苦味，泌乳初期奶牛产生的牛乳也有苦味。(11)不洁酸味和过酸。正常酸是乳中的乳酸菌作用生成，酸度纯、味较轻。不洁酸味是由乳糖发酵产生，如大肠杆菌等的繁殖。牛奶过酸，肉眼还可见酪蛋白呈絮状凝结。正常情况下，乳品企业在原料乳验收过程中发现以上情况时，应请技术人员进行分析，若确定此情况无法经生产工艺予以消除，则应拒收;若确定是由某些外在因素引起的异常飞味，经生产过程中的“脱气“ 等工序后可以消除，且不会对未来产品质量产生影响，就可以考虑降价接收。3.1.4 组织状态的评定 正常的生鲜牛乳应是状态
22、均匀， 具有良好流动性的液体，无沉淀、无凝块，不得呈黏稠状。 出黏稠状的原料乳很少见，多是因为乳中不同细菌生长引起，如好氧菌在牛奶中产生气体;另一种原因是加人了胶体类物质，如动物胶、米汤、淀粉、豆浆等，以增加乳的密度。3.1.5 掺假使杂的检测第 - 12 - 页 共 37 页牛乳掺假使杂的方法主要有掺碱(降低酸度)、掺盐(提高比重)、掺豆浆(提高蛋白质含量)、掺防腐剂(如过氧化氢和苯甲酸以降低细菌数)、熟乳(牧场自行加热杀菌，以提高贮存期)，以及掺淀粉、明胶，甚至尿素、洗衣粉等。不过针对这些添加物质都有简易可行的检测方法3.1.6 理化指标的检测温度一般收购单位要求不高于 10。国际乳品联合
23、会(IDF) ;认为牛乳在4.4保存最佳，100C 稍差， 15 以上则影响牛乳质量(见表 1)表 1 优质牛乳中的细菌生长情况 单位:个/mL贮存温度 刚挤下的牛乳 24h 后 48h 后 72h 后4.4 4103 4103 5103 810315 4103 1.6106 3.3107 3.26108法典规定原料乳保存时温度不能超过 15.5 ，并要求放在挤奶后 1h 内降温至 lO，3h 内降温至 4.4。 （1）酒精试验 酒精试验是牛乳新鲜度的鉴定方法，一般购单位要求 68%酒精试验阴性。此法还可检验出生鲜乳的酸度，以及盐类平衡不良乳、初乳、末乳、冻结乳等。酒精试验与酒精浓度有关，其结
24、果可判断出乳酸度(对于钙、镜离子含量高引致的低酸度酒精阳性乳，适用比判断方法) ，从酸度可鉴别乳的新鲜度和微生物污染情况。冰点生鲜牛乳冰点值为-0.565-0.525 ，平均-0.545。作为溶质的乳糖与盐类是冰点下降的主要因素，但酸败乳(即酸度200T) 冰点会降低;另外，贮藏与杀菌条件对乳的冰点也有影响。牛乳中掺水是冰点升高因素之一。滴定酸度此法用于确定生鲜牛乳的酸度和热稳定性，一般乳品企业多将此收购指标定在 15-19T 之间，这种标准酸碱中和法测定酸度虽然准确，但不及酒精试验的操作方便快捷，故二者常交互使用。脂肪含量一般乳品企业将 3.1%作为原料乳定价的基准数值，价格随之上下浮动。1
25、999 年之前，我国多数乳品企业的计价体系中主要参数就是脂肪含量，再辅以乳比重以确定等级，即为牛乳的基价参数，曾有人称之为“按脂论价“ 。乳脂中 97%-99%的成分是乳脂肪，还含有 1%的磷脂、游离脂肪酸及脂溶性维生素等。这里所说的乳脂肪是指采用哥特里一罗兹法测得的那一部分乳脂质，第 - 13 - 页 共 37 页其含量可高至 4.5%，若低至 2.6%以下，可能是低成分乳，使用时要慎重。蛋白质含量一般乳品企业将 2.9%作为原料乳定价的基准数值，价格随之上下浮动。1999 年开始，北京、天津、上海等地乳品企业开始考虑将蛋白质指标纳人原料乳收购的计价体系，并且每个计价单位的价格略高于乳脂肪的
26、计价，乳中蛋白质正常含量为 2.8%-3.8%，若低至 2.5%以下，可能是低成分乳，应慎重使用。乳干物质正常乳中含有 11%-13%的干物质，它说明了乳的营养价值。但实际上国标中对乳制品理化指标的规定，多是针对非脂干物质的，因此其含量又同乳的密度相关。 原料乳干物质含量低时，会影响菌体的生长发育和酸奶的凝固性。（2）乳密度 国标规定乳密度标准值为 1.028。乳密度反映了乳中的各种组分分配比例，也间接体现其中盐分的高低。（3）杂质度 一般乳品企业将 4mg/kg 作为验收合格的标准。乳制品生产许可审查细则中明确规定了原料乳中杂质度的检测要求。3.1.7 卫生指标的检测一般包括盐类(主要指硝酸
27、盐、亚硝酸盐)、兽药(主要 指抗生素中的青霉素类、四环素类、大环内醋类、氯霉素类 等)、重金属(主要指汞) 、农药(主要指六六六、滴滴涕 等)、消毒剂、激素类等的残留检测。这些物质的残留一直是食品质量及安全性的一个指标，在验收过程中-定要严格控制。虽然这些指标的控制主要在牧场，但乳品企业也应定期进行监督检测，而且多数大型乳品企业已具备了检测条件。如引进的国际上通用的 SNAP 抗生素检测系统，10min 就能读出检测结果，新近的 Parallux 抗生素综合试剂盒可检测出更多的抗生素药物，4min 即可出具分析结果。3.1.8 微生物指标的检测细菌数一般乳品企业将 5105 个/mL 判定为一
28、级微生物指标。这也是原料乳收购计价的一个考核指标。试验证明，菌量越多抗热力越强，生产过程中，原料乳中微生物数量过大，会导致杀菌不彻底，成品中残留菌量超标，产品容易变质，保质期不能保证。另外，微生物活的菌体特别是嗜冷菌和耐热菌产生的第 - 14 - 页 共 37 页胞外酶可耐受较高温度，甚至在 UHT 产品中也会有具有活性的酶残存，严重时导致产品变质、缩短保质期，从而降低产品食用安全性。另外，美国医学研究表明，残留于牛乳中的过多的细菌的代谢产物，仍会使人产生一些不良反应，如发热、关节发炎等。因此，乳品企业应 从严把关，减少原料乳细菌数。体细胞数牛乳中体细胞(SCC)主要是血液中的白细胞，多为多型
29、嗜中性粒细胞(PMN) ，在乳导管感染期间，大多数体细胞是 PMN。很难判定 PMN 数量达到多少时才开始影响乳制品的质量。有研究认为体细胞数达到 1X105 个/mL 时开始影响，另有学者认为在此限值在 5X105 个/mL。 但有一点很明确， PMN对牛乳组分的影响相对于其它种类细胞大得多。有文献证明，体细胞数升高会加速 UHT 产品凝胶化，缩短巴氏杀菌产品的保质期，延长发酵产品的凝固时间及降低干酷产品的产率并引起质构缺陷。已有大型乳品企业定期对牛乳体细胞数进行检测，并作为原料乳计价参考依据，这将使原料乳的质量评价体系更为科学化。 致病菌 (主要指口蹄疫、传染性白血病、感染性 牛疤掺病毒等
30、)此项目检测事关人体健康安全，但乳品企 业又无法控制，所以主要采取定期索取牧场奶牛检验检疫证明和对牧场现场考查的支式实施间接监控，一旦发现可疑情况，应立刻采取措施，直至情况排除。3.1.9 原料乳贮存与选用的质量控制 为保持连续生产，乳品企业必须储存一定量的原料一 般要求存贮 24h 的用量。原料乳在贮存过程中，微生物数量 会随温度变化而发生一定变化，一般乳温的升高会缩短微生 物的世代时间，使细菌数量剧堤，加速牛乳成分分解，致使 其品质下降。贮乳时间与冷却温度关系见表 2。 表 2 贮乳时间与冷却温度关系贮乳时间 h 6-12 12-18 18-24 24-36 应降至温度 8-10 6-8
31、5-6 4-5 另外，贮罐在彻底清洗、消毒、冷却后方可使用，每罐应放满；若装一半，会加快乳温上升，不利贮存。牛乳贮存过程中，还应开启搅拌器，以避免乳脂肪上浮，使产品脂肪含量不均。 值得注意的是，不同产品，对原料乳的特性要求也不尽相同:巴氏杀菌乳:除对微生物数量、体细胞数有要求外，滋气味还应正常，脂肪、蛋白质含量也应符合产品要求; 超高温灭菌乳:要求原料乳乳质量非常好，尤其是蛋白质的 第 - 15 - 页 共 37 页热稳定性，要求原料乳在酒精含量 75% (甚至 80%)时保持稳定，同时，对微生物指标，如细菌数、嗜冷菌和芽抱菌都 有严格限值 ;其它乳制品: 发酵乳主要对抗生素、蛋白质、 异味指
32、标有要求，奶粉、奶醋、奶油类产品也都有其相应要求。 3.1.10 牧场原料乳的质量监控 乳品企业对原料乳的质量控制只能是保证收购合格的原 料乳、最大程度地在贮存过程中保持原料乳原有品质，或合 理使用不同质量水平的原料乳生产不同产品，至于原料乳的整体质量的提高则是乳品企业技术人员望尘莫及的。因此乳品企业的“奶源部“ 应运而生原料乳 “按质论价”体系也更科学化，显然这一切都是为了协调原料乳供应商同乳品企业之间的关系，达到二者“共赢” 的目的。事实证明，这两种管理制度都起到了促进原料乳质量提高的作用，并在乳品行业得以推广。 要求：1) 按照国家规定鲜奶收购标准 GB193012010生乳的质量、安全
33、要求，并索要生鲜乳收购许可证、准运证、票据，证件齐全后方可进行收购。2) 收奶员对进厂奶车首先观察奶罐口：一是察罐里奶是否过滤，二是看奶罐里是否有可见上浮物，感官指标符合标准要求通知检验人员取样；3) 检 验 人 员 在 罐 车 上 取 样 分 析 检 验 ， 按 标 准 的 要 求 对 成 分 、 含 量 指标 安 全 指 标 、 微 生 物 指 标 进 行 符 合 性 检 验 ， 并 出 具 检 验 报 告 单 ，合 格 验 收 ， 不 合 格 拒 收 。4) 收奶过程中均用 140 目过滤布过滤杂质。3.2 乳的冷却与贮藏为了保证新鲜，牛乳应在挤乳后 2h 内冷却至 4 摄氏度以下，并在
34、到达乳品加工厂之前保持这一温度，如果在运输过程中冷链中断，牛乳中的微生物就会开始繁殖，并产生各种代谢产物和酶类，影响终产品的质量。经 验 收 的 牛 生 乳剂 量 初 滤 后 用 泵 输 送 到 版 式 换 热 器 ， 将 牛 生 乳 冷 却 到 68送贮存罐贮存，贮存期保持生乳 68，贮存时间最多不许超过 15h。3.3 原 料 乳 的 过 滤 与 净 化（ 1） 过 滤牧场在没有严格遵守卫生条件下挤乳时，乳容易被粪屑、饲料、垫草、牛毛和蚊蝇等所污染。因此挤下的乳必须及时进行过滤第 - 16 - 页 共 37 页凡是将乳从一个地方送到另一个地方，从一个工序到另一个工序，或者由一个容器转移到另
35、一个容器时，都应该进行过滤过滤的方法，除用纱布过滤外，也可以用过滤器进行过滤，过滤器具、介质必须清洁卫生，及时清洗杀菌。（2）净化原料乳经过数次过滤后，虽然除去了大部分的杂质，但是，由于乳中污染了很多极为微小的机械杂质和细菌细胞，难以用一般的过滤方法除去。为了达到最高的纯净度，一般采用离心净乳机净化离心净乳就是利用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。牛乳中的脂肪密度约为 0.93g/cm3，而乳脂肪以外成分的密度为1.043g/cm3.所以在重力或离心力的作用下，乳中的脂肪球逐渐上浮，在乳的上层形成脂肪含量很高的部分，及稀奶油，而下面脂肪含量很低的部分
36、为脱乳脂。根据乳脂肪与乳中其他成分之间的密度的不同，利用离心作用，使密度不同的两部分分开。将 净 乳 机 转 述 调 到 7375r/min ,活塞调到密封位置，开始进生乳。视净乳效果调节进乳阀门，每小时净乳量最大不许超过 5t。以初检杂质度（0242mg/kg 为准） 。3.4 原料乳的标准化生产奶粉时，为了获得具有一定化学组成的产品，使之符合国家有关规定指标，生产前必须对原料乳进行标准化。根据国家食品卫生标准规定，全脂奶粉中脂肪含量为 2530，只要使奶粉中脂肪含量不低于 25即符合标准化要求。由于乳在干燥成奶粉后仅仅除去了奶中的水分，而脂肪与无脂干物质含量的比例基本不变，所以只要把原料乳
37、中的脂肪和无脂干物质的比例调整到奶粉所要求的比例，就能生产出合格的奶粉。这种调整原料乳中脂肪与无脂干物质的比例使之符合奶粉指标要求的过程，称为原料乳的标准化。目前采用向原料乳中添加脱脂乳(当原料乳脂肪含量高于指标时)或稀奶油(原料乳脂肪低于指标时) 的办法来实现标准化，而不调整无脂干物质。 脂肪标准化的方法是通过分离机，先将牛乳分成稀奶油和脱脂乳两部分，然后按计算比列，姜稀奶油和脱脂乳重新混合，是脂肪含量达到标准化。使用密闭式分离机，乳的进入，稀奶油和脱脂乳的排出都是通过管道在压力作用下进行的，分离时不接触空气，稀奶油和脱脂乳均不含气泡，这有利于保持稀奶油和奶油的风味，生产能力为3000500
38、0L/h。第 - 17 - 页 共 37 页3.5 原料乳的均质较高的温度下均质效果最好，但是过高的温度会引起蛋白质的变性。低温均质会使均质效果较差，并且可能会导致脂肪球聚集形成奶油粒。一般均质温度采取 5580 摄氏度，1 4MPa16 MPa 的 高 压 下 提 高 了 内 在 的 质 量 ， 变 得 易加 工 ， 产 品 的 质 量 更 均 匀 和 易 食 用 者 吸 收 。第 - 18 - 页 共 37 页3.6 牛乳的预热和杀菌（一）预热杀菌的目的热处理是最常用的延长食品保存期的方法。牛乳的热处理可以杀死微生物，灭活酶以达到延长保存期的目的。预热杀菌的目的为：（1） 确保产品的安全性
39、 杀没牛乳中的所有的致病菌及其他大部分微生物，降低产品中的微生物的数量，符合国家卫生标准，保证食品安全。（2） 破坏或钝化牛乳中各种酶类的活性 牛乳中微生物代谢产物和一些酶类会影响产品的风味和保质期，加热可以破坏或钝化这些酶的活性，从而提高成品的保藏期。（3） 便于浓缩 在乳粉生产过程中，牛乳进入浓缩工段前需要预热，以提高浓缩过程中的牛乳的进料温度，使进料温度超过浓缩锅内相应牛乳的沸点，牛乳注入浓缩锅后即自行蒸发，从而提高了浓缩设备的生产能力，并可减少浓缩设备加热器表面的结垢现象。（二）真空灭菌均 质 后 乳 液 进 经 平 衡 槽 进 入 杀 菌 器 。 在 8892，真空度0.02 MP
40、的条 件 下 杀 菌 。3.7 牛乳的浓缩牛乳中含有不易挥发的干物质（脂肪及非脂干物质）及易挥发的分散介质（水和气体） 。当牛乳被加热至沸点时，溶液沸腾并汽化，而牛乳中的干物质数量保持不变。将水蒸气不断移去，使汽化过程继续进行，从而使牛乳的干物质浓度不断提高，达到预计的浓度。经 真空降膜式三效蒸发器浓缩。一效：真空度-0.065-0.071MPa、温度6872；二 效 ： 真 空 度 -0.081-0.084 MPa、温度 5458；三效：-0.087-0.091 MPa、温度 4450。浓缩后波美度 1013Be。乳液进杀菌器至出三效蒸发器应控制在 24S。3.8 乳粉的干燥技术浓缩乳一般含
41、有 50%60%的水分，借助机械力的作用，并通过喷雾干燥器是其在干燥室内分散称雾状细微的液滴，从而增加其表面积。当浓缩乳液滴与干燥介质接触时，即在瞬间进行强烈的热交换和质交换，使浓缩乳中的绝大部分水被干燥介质不断地带走而除去，约经 1530s 便可得到符合标准的乳粉。乳粉由于本身的重力作用，大部分沉降于干燥室的底部，部分较细的粉末随湿度第 - 19 - 页 共 37 页较高的废气进入粉尘回收装置中卸出，而废气由排风机连续抽出。经 过 滤 净 化 处 理 的 空 气 ， 进 气 200 ， 出 气 90 逆 流 空 气 干 燥 。 进风：156168 , 排风：6872；喷雾压力：1020Mpa
42、 3.9 出粉、冷却（1） 出粉喷雾干燥室内的乳粉要求迅速连续地卸出，并及时冷却，以免受热过久。干燥室温度较高，只是其中乳粉温度一般都在 6065 摄氏度范围。全脂乳粉若在其所含脂肪的熔点以上受热过久，则乳粉的游离脂肪增多，保藏期中容易引起脂肪氧化变质，并且影响溶解度和色度，严重降低产品质量。因此，迅速连续出粉及时冷却是工艺的重要环节。先进的制造工艺是将出粉，冷却，筛粉，输粉，贮粉和称量包装等工序连接称连续化的生产线。（2） 冷却出粉之后均需立即筛粉和晾粉，是乳粉及时冷却。若出粉后乳粉不经过充分冷却，仍保持较高温度，则容易引起蛋白质热变性；全脂乳粉脂肪含量高，在高温下游离脂肪增多，在乳粉颗粒表
43、面渗透，暴露于空气中而被氧化，产生氧化味；乳粉在高温下容易吸入大气中的水分，所以喷雾干燥乳粉要及时冷却至 30 摄氏度以下。干 燥 后 的 乳 粉 自 动 落 粉 和 布 袋 回 收 的 细 乳 粉 混 合 均 匀 的 分 层 摊 进 粉 车晾 凉 至 25 以 下 ， 用 18 目 粉 筛 进 行 过 筛 。3.10 全脂奶粉的包装由于全脂乳粉含有 26%左右的乳脂肪，易受日光，氧气等作用而变化，同时乳粉具有颗粒多孔性，表面积很大，吸潮性强等特点，所以比粗充分注意称量包装操作和包装容器的种类，包装室应采用空气调节湿降湿措施，室温一般控制在 1820 摄氏度，空气相对湿度为 75%以下为宜。包
44、装的目的：（1） 防止乳粉吸湿，结块，变质。（2） 便于销售，携带，利于运输，贮藏。（3） 避免紫外线照射。（4） 防止乳粉中香味散失。（5） 让之外界一切污染。第 - 20 - 页 共 37 页（6） 利用包装引起消费者的注意，并注明重量，成分，用途及使用方法等。用 复 合 袋 进 行 外 包 装 并 用 封 口 机 缝 严 袋 口 。 标 示 要 符 合 GB77182004规定3.11 入 库 贮 存常温下避光、防潮、清洁、干燥、通风、无鼠虫害。4 生产设备4.1 设备选型所有全脂奶粉产品的原料、过程产品、半成品的容器和工器具必须为不锈钢或其他无毒害的惰性材料制作，清洁作业区内不得使用竹
45、、木质工具。全脂奶粉生产时必须具备表中所列的设备。湿法生产全脂奶粉产品时必备的生产设备名称 要求1.储奶设备 带有自动恒温系统或保温系统的储奶罐2.净乳机 离心式净乳机3.高压均质机 每小时均质 15.5t4.制冷设备 水冷式冷凝器（立式列管式）制冷剂选氨5.配料设备 配料计量用电子称、高速剪切罐等配套设备6.过滤器 双联过滤器7.杀菌设备 板式换热器8.平衡罐 平衡罐 3 个 5000L9.浓缩设备 多效真空浓缩蒸发器（降膜式真空浓缩设备）10.喷雾干燥设备 离心喷雾干燥11.筛粉设备 单层式筛粉机 2 台湿法工艺生产设备12.包装设备 自动包装机原料乳验收净乳杀菌冷藏标准化配料均质杀菌浓缩喷雾干燥筛粉、晾粉（或流
