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奶粉無塵車間工程

發布時間:2022-02-06 16:51人氣:

以下為全脂加糖乳粉的工藝要點說明,供參考!

1 原料乳的收購與運輸

① 牧場冷卻和貯存

牛乳剛擠下的溫度約為37℃,雖然從健康牛剛擠出的奶不帶細菌,擠奶時即使特別注意衛生,仍不可保證牛乳中不含細菌。再加上牛乳中豐富的營養物質,正是繁殖細菌的最好培養基。因此為了使擠下的牛乳能立即冷卻到4℃,需要在牧場收奶站設立冷卻裝置。

② 運輸

奶的運輸是乳品生產的重要環節,在運輸過程中必須注意以下幾點:

a.防止奶在途中溫度升高,特別要注意在夏季運輸途中往往溫度很快升高,因此運輸時間應安排在夜間或早晨。

b.保持清潔,運輸時所用的容器或奶槽車必須保持清潔衛生,并加以嚴格殺菌,當原料乳運至工廠卸下后,就要及時清洗。

c.防止震蕩,容器必須裝滿并蓋嚴,防止運輸過程中因震蕩而引起的脂肪分裂。

d.縮短途中時間,按路程計算時間,盡量縮短中途停留時間,以免鮮奶變質。

2 原料乳的驗收

驗收基本規章要求:

① 生產無公害鮮牛乳的奶牛飼養管理方式應符合(NY/T5049)的要求。

② 生產無公害乳制品的原料奶要求符合(NY 5045—2001)標準的規定。

原料乳驗收必須符合國家食品安全國家標準《生乳》(GB 19301-2010)規定的各項要求,嚴格地進行感官檢驗、理化性質檢驗和微生物檢驗。如不能立即加工,需貯存一段時間,必須凈化后經冷卻器冷卻至4~6℃,再打入貯槽進行儲存。牛乳在儲存期間要定期攪拌和檢查溫度及酸度。

要注意生產乳粉的牛乳,在送到乳粉加工廠之前,不允許進行強烈的,超長時間的處理。這樣的熱處理會導致乳清蛋白凝聚,影響奶粉的溶解度和滋氣味。

3 稱重計量

①奶秤(重量法):計量范圍可為0~250kg或0~500kg,又叫磅奶槽,秤量后打開閥門牛乳流入受奶槽,受奶槽起到了緩沖作用。奶秤計量較為精確,適用于收奶量較小時的計量,目前在國內外廣泛使用該方法。

②流量計(體積法):換算關系為(重量=容積X比重),在進入流量計前需要先用脫氣罐脫氣。本設計主要采用重量法,在收奶量較大時使用流量計法。

奶站對各牧場生產的原料乳進行收購,計量用具采用奶秤與流量計相結合。

儲奶采用4個10t室外儲罐,具有一定的靈活性,采用倒罐方式進行凈乳操作,可減少對收奶過程的干擾。

4 過濾及凈化

考慮到雜質來源、雜質顆粒大小以及所處地點的具體條件,我們把過濾主要分成以下三個階段,把雜質由大到小逐步除去。

①紗布過濾。主要是除去牛乳中混有的粗雜質。將消毒過的紗布折成2~4層讓牛奶流過,一般是扎在奶桶口或受奶槽上,凡是將牛奶從一個地方送至另一地方,從一個容器到另一容器,都需用紗布進行基本的過濾。但要注意紗布要嚴格消毒。

②管內過濾器。安裝在物料管內,利用不銹鋼絲網去除牛乳中較細雜質。通常選用的是雙聯式過濾器,它一般用在原料乳稱重完后流往換熱器冷卻的管路中,其體積小,價格低,效率高。

③離心式凈化機凈化。除去牛乳中及細微的雜質,如空氣中的塵埃、細胞鱗片以及牛乳中卵磷脂、上皮細胞、白血球等。

本設計采用在標準化過程中使用三用離心分離機同時進行凈化。

5 冷卻貯存

經過凈化的原料乳立即冷卻到4~6℃,以抑制細菌的繁殖。乳中的微生物的數量隨著貯存時間的長短和溫度高低而變化。牛乳擠出后微生物變化可以分為五個階段,即抑菌期、乳鏈球菌期、乳酸桿菌期、真菌期、衰亡期。在抑菌期內,乳中含有抑制微生物繁殖的抗菌物質,使細菌的繁殖受到抑制。但抑菌期的長短與貯存溫度有關。

6 預熱標準化

(1)預熱

預熱不僅有助于控制產品的微生物質量,同時也是控制乳粉功能特性最關鍵的一個步驟,預熱是乳粉加工過程中受熱溫度最高的一步,在這一過程中大多數乳清蛋白變性可以采用各種熱交換器進行預熱。

(2)標準化

我國標準要求牛乳中的脂肪含量不應低于3.1%,原料乳中的脂肪、蛋白質和非脂乳固體含量隨乳牛的品種、地區、季節和飼養管理等因素不同有很大的差異,因此必須對原料乳進行標準化,調整原料乳脂肪、蛋白質和非脂乳固體的關系,使其比例符合制品的要求。根據國家食品衛生標準規定,只要使奶粉中脂肪含量不低于26%即符合標準化要求。由于乳在干燥成奶粉后僅僅除去了奶中的水分,而脂肪與無脂干物質含量的比例基本不變,所以只要把原料乳中的脂肪和無脂干物質的比例調整到奶粉所要求的比例,就能生產出合格的奶粉。這種調整原料乳中脂肪與無脂干物質的比例使之符合奶粉指標要求的過程,稱為原料乳的標準化。

全脂加糖奶粉的標準化主要是對原料乳的脂肪含量和蔗糖添加量進行調整,使之達到成品的標準要求。脂肪標準化是將原料中的脂肪含量與無脂干物質之比(R2)調整到等于乳粉中脂肪含量與無脂干物質之比(R1),蔗糖標準化是將乳中的蔗糖含量與乳干物質之比調整到等于乳粉中蔗糖含量與乳干物質之比。

工藝操作過程是先進行脂肪標準化后在進行蔗糖標準化,脂肪標準化采用分離機進行,當R2>R1時,要從原料乳中分離一定質量的稀奶油,使R2=R1,當R2<R1時,要從原料乳中分離一些脫脂乳,使R2=R1。脂肪標準化后要在標準化乳中添加蔗糖,添加量通過蔗糖標準化計算得出,但按國家規定標準,加糖乳粉中蔗糖含量應在20%以下。加入方法是將蔗糖用一定量的標準乳溶解后加入標準化乳中。

7 預熱均質

均質是指對脂肪球進行機械處理,使標準化時混合原料乳,如添加稀奶油或脫脂乳及蔗糖形成一個均勻的分散系。經均質后乳有以下優點:(1)風味良好、口感佳。(2)使產品不產生脂肪上浮現象。(3)有利于人體對脂肪的消化吸收。

均質前需要對乳進行預熱,較高的溫度均質效果較好,但溫度過高會引起乳脂肪、乳蛋白的變性,通過大量的試驗表明,均質溫度一般在60~70℃為佳,本工藝采用65℃。均質壓力18-25MPa 效果最好,若溫度降低后再均質,不僅降低了均質效果,而且有時會使脂肪球形成乳油粒。

均質可以均質采用二級均質法,即第一級均質采用較高的壓力(20MPa),目的是目的是通過對脂肪球進行機械處理,使它們呈較小的脂肪球均勻一致的分散在乳中,第二級使用低壓(4MPa),目的是分散已破碎的小脂肪球,防止黏連,形成均勻的乳濁液。對于乳粉的加工來說,將牛乳進行均質化處理以后,生產的乳粉品質具有較大穩定性,經均質的濃縮乳在干燥時,在全脂乳粉中游離脂肪含量減少。

8 熱處理殺菌

這里殺菌的目的主要是殺死如結核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、李斯特菌等病原菌,及進入乳中潛在的病原菌、腐敗菌,以保證乳粉的安全和質量,提高成品的貯藏性,抑制酶的活性,以免成品產生脂肪水解,酶促褐變等不良現象,同時可保證沸點進料,使濃縮過程穩定進行,提高蒸發速度和增加生產產品種類的靈活性,可隨意調整產品品種。一般認為,高溫殺菌可以防止或延遲乳脂肪的氧化,但高溫長時加熱會使部分不穩定蛋白質變性,從而降低了產品溶解度,加之,乳清蛋白中含有巰基,熱處理時易使制品產生蒸煮味,此外當牛乳在被加熱到100℃以上時,容易發生褐變,這將會嚴重影響牛乳成分,也會使產品顏色加深。為使乳清蛋白質變性程度不超過5%,并且減弱或避免蒸煮味,又能到達殺菌抑酶目的,本工藝采用高溫短時殺菌方法,即85℃/15s。

由于殺菌后的牛乳不能全部濃縮噴粉,所以采用板式熱交換器殺菌后,冷卻到4~6℃,返回冷藏罐暫存,隨時取用,進行濃縮。

9 真空濃縮

所謂濃縮,就是用加熱的方法,是牛乳中的一部分水分汽化,并不斷的除去,從而是牛乳中的干物質含量提高。為了減少牛乳中營養成分的損失,現均使用真空濃縮的方式,由于牛乳處于密閉狀態,避免了外界污染,可保證乳粉的衛生量。

真空濃縮的原理:在8~21kPa減壓狀態下,采用間接蒸汽加熱方式,對牛乳進行加熱,使其在低溫條件(60℃左右)下沸騰,使牛奶中部分水分不斷汽化并排出,從而牛乳中干物質含量由12%提高到50%,達到濃縮的目的。

原料在干燥之前,先經真空濃縮除去70%~80%的水分,可節省加熱蒸汽和動力消耗,相應的提高了干燥設備的能力,降低成本,同時濃縮也可以提高乳粉的質量。

通常采用減壓(真空)濃縮,原料乳濃縮的程度直接影響乳粉的質量,特別是溶解度。濃縮乳的質量要求達到濃度與溫度穩定,粘稠度一致,具有良好的流動性,無蛋白質變性沉淀現象,總菌數指標符合衛生標準。一般要求原料乳濃縮至原體積的1/4,乳干物質達到45%左右,濃縮后的乳溫一般為47~50℃,這時的濃乳濃度應為波美14~16°,比重為1.089~1.100。

乳粉的濃縮設備要選用蒸發速度快,連續出料、節能降耗的蒸發器?,F在常用的蒸發器為雙效降膜式、多效降膜式(二效、四效、五效、七效)等蒸發器,有列管式、板式、離心式、刮板式蒸發器等。本工藝采用三效降膜式蒸發器,蒸發溫度為一效蒸發溫度68~72℃;二效蒸發溫度為57~62℃;三效蒸發溫度為46~52℃。

在濃縮的過程中,也起到了脫氣的作用:牛乳剛擠出后含氣體5.5%~7%,經過貯存、運輸、泵送以后,一般氣體含量在10%以上,而且絕大多數為非結合的分散氣體,它們對牛乳加工起到破壞性作用。特別是對于乳粉的加工來說,通過脫氣可排除一部分奶腥味以及其他異味,這樣可大大改善最終產品的感官效果。

濃縮結束,濃縮乳應進行過濾,一般采用雙聯過濾器。

10 干燥

噴霧干燥的目的是為了除去液態乳中的水分,使產品形成固態。防止成品腐爛變質,實現較長時間貯存,減少體積和重量,便于運輸,擴大供應范圍。還可以在干燥同時改變食品的風味或者形狀等。濃縮后的乳打入保溫罐內,立即進行干燥。干燥直接影響乳粉的溶解度、水分、雜質度、色澤和風味等,是乳粉生產中的最重要的工序之一。

濃縮后的乳打入保溫罐內,立即進行干燥。干燥直接影響乳粉的溶解度、水分、雜質度、色澤和風味等,是乳粉生產中的最重要工序之一。

11 出粉與冷卻

噴霧干燥室內的乳粉溫度較高,粉溫可達60℃,要求迅速連續地卸出及時冷卻,用10-20℃左右的冷空氣將乳粉一邊冷卻一邊振動。以免受熱時間過長,會使全脂乳粉的游離脂肪增加,而嚴重影響乳粉的質量,在保藏中容易引起脂肪氧化變質,乳粉的色澤,滋氣味,溶解度同樣會受影響。所以,在噴霧干燥以后,出粉

和冷卻也是重要的環節。乳品工業常用的出粉機械有螺旋輸送器、鼓型閥、渦旋氣封閥和電磁振蕩出粉裝置等。先進的生產工藝,是將出粉、冷卻、篩粉、輸粉、貯粉和稱量包裝等工序聯接成連續化的生產線。出粉后應立即篩粉和晾粉。使制品及時冷卻。噴霧干燥乳粉要求及時冷卻至30℃以下。目前一般采用流化床出粉冷卻裝置。

12 篩粉與晾粉

乳粉過篩的目的是將粗粉和細粉(布袋濾粉器或旋風分離器內的粉)混合,并除去乳粉團塊、粉渣,也使乳粉均勻、松散、便于晾粉冷卻。采用機械振動篩,網眼40~60目。晾粉過程中,不但使乳粉的溫度降低,同時乳粉表現密度可提高5%,有利于包裝。

目前多采用流化床出粉冷卻裝置。先將常溫氣流經過冷卻除濕后再用于冷卻乳粉,可以冷卻至18℃以下。而且避免乳粉在輸送管道中互相摩擦以致破碎。其中部分微??稍诹骰采嫌枰苑蛛x,使制品顆粒大小均勻。

在篩粉和晾粉完成后,需要對半成品乳粉進行檢驗。

13 包裝

當乳粉貯放時間達到要求后,開始包裝。目的在于防止污染和氧化,使成品能保持較久,便于運輸與攜帶。這是乳粉生產的最后一道工序,包裝質量直接影響到乳粉的保藏性及商品外觀。

采用充氮包裝,包裝要求稱量準確、排氣徹底、封口嚴密、裝箱整齊、打包牢固。每天在工作之前,包裝室必須經紫外線照射30min滅菌后方可使用。包裝室配置空調設施,使室溫保持在20~25℃,乳粉冷卻到28℃以下,相對濕度75%。凡直接接觸乳粉的器具要徹底清洗,烘干滅菌。操作者的工作服、帽、鞋要求清潔,經過消毒;穿戴要整齊;雙手洗凈消毒后進人操作。包裝材質為塑料鋁箔復合袋,由于偏聚二氯乙烯的阻隔水、氣性能優良,故選它作為奶粉的包裝材料。規格400g。

14 裝箱入庫

裝箱入庫工序包括產品裝入外箱、裝上運輸車送至倉庫等。箱體平整、美觀、打包帶對稱均勻。包裝好的乳制品貯藏在溫度不高于15℃,空氣相對濕度不高于85%的倉庫內。

15 檢驗合格出廠

成品由檢驗員根據GB 19644—2010要求進行檢驗,對產品進行有關感官、理化、污染物限量(GB 2762)、真菌毒素限量(GB 2761)、微生物限量進行檢測。檢驗合格方可出廠。

此外,需要建立在線檢測技術,在線檢測有利于企業質量檢驗人員對產品質量進行跟蹤,并及時調整。檢驗方法包括化學法、物理法和微生物的快速檢測,這就要求企業及科研人員較好的掌握乳制品在線檢測技術及設備的開發。

16 CIP清洗

牛乳加工操作結束后,應及時對設備進行清洗。清洗方法根據不同設備的特性而有所不同。如收奶和貯奶系統可用清水清洗;分離機及殺菌設備先用清水沖洗,繼用堿液循環清洗,最后再用清水清洗。必要時還需要用酸液清洗。無論酸洗還是堿洗前后均需用清水清洗,兩者不可混合。每次開工生產前,還需要清水按加工程序進行沖洗與設備殺菌,然后由牛乳頂走清水,投入正常生產。具體要求如下:

清洗液原料:

①氫氧化鈉:濃度30%,相對密度1.328。

②硝酸:濃度30%,相對密度1.18。

清洗液:

①氫氧化鈉:濃度2%,溫度60℃~70℃。

②硝酸:濃度1%,溫度50℃~60℃。

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