1、第五節(jié) 煉 乳,煉乳系原料乳經(jīng)真空濃縮除去大部分水分后制成的產(chǎn)品。主要為淡煉乳及甜煉乳。,甜煉乳,甜煉乳是指在原料乳中加入約17%左右的蔗糖，經(jīng)殺菌、濃縮至原重量得%左右而成的產(chǎn)品，其主要成分見表9-1。,一、 甜煉乳生產(chǎn)工藝,甜煉生產(chǎn)工藝流程如圖2-6-1,圖9-1 甜煉乳生產(chǎn)工藝流程,表9-1甜煉乳的理化指標,（一）原料乳的驗收及預處理,牛乳應嚴格按要求進行驗收，驗收合格的乳經(jīng)稱重、過濾、凈乳、冷卻后泵入貯奶罐。,（二）乳的標準化,乳的標準化是指調(diào)整乳中脂肪（F）與非脂乳固體（SNF）的比值，使符合成品中脂肪與非脂乳固體比值。 在脂肪不足時要添加稀奶油，脂肪過高時要添加脫脂乳或用分離機除去

2、一部分稀奶油。具體步驟為：,1.脫脂乳及稀奶油中非脂乳固體的計算 (1)脫脂乳中SNF1的計算 SNF1 100,(2)稀奶油中SNF2的計算 SNF2% = 脫脂乳中SNF1%,2.含脂率不足時標準化的計算 在脂肪不足時可添加稀奶油，需要的量為 C R,3.含脂率過高時標準化的計算,C= 式中 C需添加稀奶油量（kg） M原料乳量（kg） F原料乳的含脂率（%） F1脫脂乳的脂肪含量（%） F2稀奶油的含脂率（%） R成品中脂肪與非脂乳固體比值 SNF原料乳的非脂乳固體（%） SNF1以原料乳所得脫脂乳的非脂乳固體（%） SNF2以原料乳所得稀奶油的非脂乳固體（%）,（三）預熱殺菌,1、 預

3、熱殺菌目的 在原料乳濃縮之前進行的加熱處理稱為預熱。 預熱的目的： （1）殺滅原料乳中的病原菌和大部分雜菌，破壞和鈍化酶的活力。 （2）為牛乳在真空濃縮起預熱作用，防止結(jié)焦，加速蒸發(fā)。使蛋白質(zhì)適當變性，推遲成品變稠。,2、 預熱方法和工藝條件,甜煉乳一般采用8085，10min或95，35min，也可采用120，24s。,（四）加糖,1、 加糖的目的 主要目的在于抑制煉乳中細菌的繁殖，增加制品的保存性。糖的加入會在煉乳中形成較高的滲透壓，而且滲透壓與糖濃度成正比，因此，就抑制細菌的生長繁殖而言，糖濃度越高越好。,2、 加糖量的計算,加糖量的計算是以蔗糖比為依據(jù)的。 蔗糖比又稱蔗糖濃縮度,是甜煉

4、乳中蔗糖含量與其水溶液的比,即 Rs = 100% 或 Rs = 100%,式中 Rs 蔗糖比(%) Wsu 煉乳中蔗糖含量(%) W 煉乳中水分含量(%) WsT 煉乳中總?cè)楣腆w含量(%) 通常規(guī)定蔗糖比為62.5%64.5%。 蔗糖比高于64.5%會有蔗糖析出，致使產(chǎn)品組織狀態(tài)變差；低于62.5%抑菌效果差。,例l:煉乳中總?cè)楣腆w的含量為28%,蔗糖含量為45%,其蔗糖比為多少? 解： Rs= 100%=62.5% 根據(jù)所要求的蔗糖比,也可以計算出煉乳中的蔗糖含量。,例2:煉乳中總?cè)楣腆w含量為28%,脂肪為8%.標準化后原料乳的脂肪含量為3.16%,非脂乳固體含量為7.88%,欲制得蔗糖含

5、量45%的煉乳,試求100kg原料乳中應添加蔗糖多少? 解:濃縮比 Rc= =2.53 應添加蔗糖 100 Wsm = 100 = 17.78 (kg),3、 加糖方法,（1）將糖直接加于原料乳中，然后預熱。 （2）濃度65%75%的濃糖漿經(jīng)95、5min殺菌，冷卻至57后與殺菌后的乳混合濃縮。 （3）在濃縮將近結(jié)束時，將殺菌并冷卻的濃糖漿吸入濃縮罐內(nèi)。 第三種為最好。,（四）濃縮,1.濃縮的目的 除去部分水分，有利于保存；減少重量和體積，便于保藏和運輸。 2.真空濃縮的特點 （1）具有節(jié)省能源，提高蒸發(fā)效能的作用； （2）蒸發(fā)在較低條件下進行，保持了牛乳原有的性質(zhì)； （3）避免外界污染的可能

6、性。,3.真空濃縮條件和方法,濃縮條件為溫度4560，真空度78.4598.07kPa。 經(jīng)預熱殺菌的乳到達真空濃縮罐時溫度為6585，可以處于沸騰狀態(tài)，但水分蒸發(fā)結(jié)果勢必溫度下降，因此要保持水分不斷蒸發(fā)必須不斷供給熱量，這部分熱量一般是由鍋爐供給的飽和蒸汽，稱為加熱蒸汽，而牛乳中水分汽化形成的蒸汽稱為二次蒸汽。,二次蒸汽不被利用叫單效蒸發(fā)；如將二次蒸汽引入另一個蒸發(fā)器作為熱源用，稱為雙效蒸發(fā)。,4、濃縮終點的確定,濃縮終點的確定一般有三種方法： （1） 相對密度測定法 相對密度測定法使用的比重計一般為波美比重計，刻度范圍在3040oBe間，每一刻度為0.1oBe。,15.6時的甜煉乳相對密度

7、與15.6時的波美度存在如下關(guān)系 B=145 -,（2）粘度測定法,粘度測定法可使用回轉(zhuǎn)粘度計或毛式粘度計。 測定時需先將乳樣冷卻到20,然后測其溫度，一般規(guī)定為100oR/20。,（3）折射儀法,使用的儀器可以是阿貝折射儀或TZ-62型手持糖度計。 當溫度為20、脂肪含量為8%時，甜煉乳的折射率和總固體含量之間有如下關(guān)系： 總固體含量（%）=70+44（折射率-1.4658）,（五）均質(zhì),甜煉乳均質(zhì)壓力一般在1014Mpa,溫度為5060。 如果采用二次均質(zhì)，第一次均質(zhì)條件和上述相同，第二次均質(zhì)壓力為 3.03.5 Mpa,溫度控制在5060為宜。 (非必須),（六）冷卻結(jié)晶,甜煉乳生產(chǎn)中冷

8、卻結(jié)晶是最重要。 1冷卻結(jié)晶的目的 （1）及時冷卻以防止煉乳在貯藏期間變稠、傾向。 （2）控制乳糖結(jié)晶，使乳糖組織狀態(tài)細膩。,2乳糖結(jié)晶與組織狀態(tài)的關(guān)系,乳糖的溶解度較低,室溫下約為18%,在含蔗糖62%的甜煉乳中只有15%。而甜煉乳中乳糖含量約為12%，水分約為26.5%，這相當于100g水中約含有45.3g乳糖，其中有2/3的乳糖是多余的。 在冷卻過程中，隨著溫度降低，多余的乳糖就會結(jié)晶析出。若結(jié)晶晶粒微細,則可懸浮于煉乳中，從而使煉乳組織柔潤細膩。若結(jié)晶晶粒較大，則組織狀態(tài)不良，甚至形成乳糖沉淀。,3乳糖結(jié)晶溫度的選擇,若以乳糖溶液的濃度為橫坐標，乳糖溫度為縱坐標，可以繪出乳糖的溶解度曲

9、線，或稱乳糖結(jié)晶曲線(圖9-2)。,圖9-2 乳糖結(jié)晶曲線,圖中四條曲線將乳糖結(jié)晶曲線圖分為三個區(qū)：最終溶解度曲線左側(cè)為溶解區(qū)，過飽和溶解度曲線右側(cè)為不穩(wěn)定區(qū)，它們之間是亞穩(wěn)定區(qū)。在不穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，乳糖將自然析出。 在亞穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，乳糖在水溶液中處于過飽和狀態(tài)將要結(jié)晶而未結(jié)晶。在此狀態(tài)下，只要創(chuàng)造必要的條件如加入晶種，就能促使它迅速形成大小均勻的微細結(jié)晶，這一過程稱為乳糖的強制結(jié)晶。試驗表明，強制結(jié)晶的最適溫度可以通過促進結(jié)晶曲線來找出。,例：用含乳糖4.8%、非脂乳固體8.6%的原料乳生產(chǎn)甜煉乳,其蔗糖比為62.5%,蔗糖含量為45.0%，非脂乳固體含量為19.5%，總?cè)楣腆w含量為28.0%，計算

10、其強制結(jié)晶的最適溫度。 解: 水分含量 = 100-(28.0+45) = 27.0(%) 濃縮比 Rc = 煉乳中乳糖含量 L C = 4.8（%）2.267=10.88(%) 煉乳水分中乳糖濃度 Lw = 由圖2-6-2的結(jié)晶曲線上可以查出，該煉乳理論上添加晶種的最適溫度為28。,4晶種的制備,晶種粒徑應在5m 以下。 晶種取精致乳糖粉（多為-乳糖），在100105下烘干23h,然后經(jīng)超微粉碎機粉碎,再烘干1h,并重新進行粉碎，通過120目篩就可以達到要求，然后裝瓶、密封、貯存。晶種添加量為煉乳質(zhì)量的0.02%0.03%。 晶種也可以用成品煉乳代替,添加量為煉乳量的1%。,5冷卻結(jié)晶方法,

11、分為間歇式及連續(xù)式兩大類。 間歇式冷卻結(jié)晶通常采用蛇管冷卻結(jié)晶器。 分為三個階段： 第一階段為冷卻初期，即濃乳出料后乳溫在50左右,應迅速冷卻至35左右； 第二階段為強制結(jié)晶期，繼續(xù)冷卻至接近28，可投入晶種,攪拌。保溫0.5h左右,以充分形成晶核； 第三階段冷卻后期 把煉乳冷卻至20攪拌1h，即完成冷卻結(jié)晶操作。,連續(xù)式冷卻結(jié)晶采用連續(xù)瞬間冷卻結(jié)晶機. 煉乳在強烈的攪拌作用下,在幾十秒到幾分鐘內(nèi),即可被冷卻至20以下。,（七）包裝和貯藏,冷卻結(jié)晶后的甜煉乳灌裝時，采用真空封罐機或其他脫氣設備,或靜止510h左右，待氣泡逸出后再進行灌裝。 裝罐應裝滿,盡可能排除頂隙空氣。 封罐后經(jīng)清洗、擦罐、

12、貼標、裝箱,然后入庫貯藏。,煉乳貯藏于倉庫內(nèi), 庫溫不得高于15；空氣濕度不應高于85%。 貯藏過程中，每月應翻罐12次，防止糖沉淀的形成。,二、甜煉乳加工及貯藏過程中的缺陷,（一）變稠 甜煉乳在貯藏過程中,特別是當貯藏溫度較高時,粘度逐漸增高,甚至失去流動性,這一過程稱為變稠。 變稠是甜煉乳在貯藏中最常見的缺陷之一,按其產(chǎn)生的原因可分為微生微生物性變稠和理化性變稠兩大類。,1、微生物性變稠,由于芽胞桿菌、鏈球菌、葡萄球菌和乳酸桿菌的生長繁殖以及代謝，產(chǎn)生乳酸及其它有機酸,如甲酸、乙酸、丁酸、琥珀酸和 凝乳酶等，從而使煉乳變稠凝固,同時產(chǎn)生異味,并且酸度升高。 防止措施：嚴格衛(wèi)生管理和進行有效

13、的預熱殺菌；盡可能的提高蔗糖比（但不得超過64.5%）；制品貯藏在10以下。,2、理化性變稠,理化性變稠其反應歷程較為復雜,初步認為是由于乳蛋白質(zhì)(主要是酪蛋白)從溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變成凝膠狀態(tài)所致。 理化性變稠與下列因素有關(guān)：,（1） 預熱條件,預熱溫度與時間對變稠影響最大，63,3Omin預熱，可使變稠傾向減小，但易使脂肪上浮、糖沉淀或脂肪分解產(chǎn)生臭味；7580，1015min預熱，易使產(chǎn)品變稠；110120預熱,則可減少變稠；當溫度再升高時,成品有變稀的傾向。,（2） 濃縮條件,濃縮時溫度高,特別是在60以上容易變稠。 濃縮程度高乳固體含量高, 變稠傾向嚴重。,（3）蔗糖含量,蔗糖含量對甜煉乳變

14、稠有顯著影響。提高蔗糖含量對抑制變稠是有效的，特別是在乳質(zhì)不穩(wěn)定的季節(jié)。,（4）鹽類平衡,一般認為,鈣、鎂離子過多會引起變稠。對此可以通過添加磷酸鹽、檸檬酸鹽來平衡過多的鈣、鎂離子，或通過離子交換樹脂減少鈣、鎂離子含量，抑制變稠。,（5）貯藏條件,產(chǎn)品在10以下貯存4個月,不致產(chǎn)生變稠傾向,但在20時變稠傾向有所增加,30以上時則顯著增加。,（6）原料乳的酸度,當原料乳酸度高時，其熱穩(wěn)定性低因而易于變稠。 生產(chǎn)工業(yè)用甜煉乳時，如果酸度稍高，用堿中和可以減弱變稠傾向，但如果酸度過高，已生成大量乳酸，則用堿中和也不能防止變稠。,（二）脂肪上浮,脂肪上浮是煉乳的粘度較低造成的。 要解決脂肪上浮問題可

15、在濃縮后進行均質(zhì)處理，使脂肪球變小，并控制煉乳粘度，防止粘度偏低。,（三）塊狀物質(zhì)的形成,甜煉乳中，有時會發(fā)現(xiàn)白色或黃色大小不一的軟性塊狀物質(zhì)，其中最常見的是由霉菌污染形成的鈕扣狀凝塊。 鈕扣狀凝塊呈干酪狀，帶有金屬臭及陳腐的干酪氣味。 在有氧的條件下，煉乳表面在510d內(nèi)生成霉菌菌落，23周內(nèi)氧氣耗盡則菌體趨于死亡，在其代謝酶的作用下，12個月后逐步形成鈕扣狀凝塊。,控制凝塊的措施: 1.加強衛(wèi)生管理,避免霉菌的二次污染； 2.裝罐要滿,盡量減少頂隙；采用真空冷卻結(jié)晶和真空封罐等技術(shù)措施,排除煉乳中的氣泡,營造不利于霉菌生長繁殖的環(huán)境。 3.貯藏溫度應保持在15以下并倒置貯藏。,（四）脹罐,

16、1、細菌性脹罐 甜煉乳在貯藏期間,受到微生物（通常是耐高滲酵母、產(chǎn)氣桿菌、酪酸菌等）的污染，產(chǎn)生乙醇和二氧化碳等氣體使罐膨脹，此為細菌性脹罐。,2、 理化性脹罐,物理性脹罐是由于裝罐溫度低、貯藏溫度高及裝罐量過多而造成的。 化學性脹罐是因為乳中的酸性物質(zhì)與罐內(nèi)壁的鐵、錫等發(fā)生化學反應而產(chǎn)生氫氣所造成的。 防止措施在于使用符合標準的空罐，并注意控制乳的酸度。,（五）砂狀煉乳,砂狀煉乳系指乳糖結(jié)晶過大,以致舌感粗糙甚至有明顯的砂狀感覺。 一般來說，乳糖結(jié)晶應在1Om以下,而且大小均一。如果在1520m之間,則有粉狀感覺,在30m以上則呈明顯的砂狀。,為防止此類缺陷應對 1.晶體大小應在35m，晶種

17、添加量應為成品量的0.025%左右; 2.晶種加入時溫度不宜過高，并應在強烈攪拌的過程中用120目篩在10分鐘內(nèi)均勻地篩入; 3.貯藏溫度不宜過高，溫度變化不宜過大、冷卻速度、蔗糖比（不超過64.5%）等因素進行控制。,（六）糖沉淀,甜煉乳容器底部有時呈現(xiàn)糖沉淀現(xiàn)象，這主要是乳糖結(jié)晶過大形成的，也與煉乳的粘度有關(guān)。 若乳糖結(jié)晶在10m以下，而且煉乳的粘度適宜,一般不會有沉淀現(xiàn)象出現(xiàn)。此外,蔗糖比過高,也會引起蔗糖結(jié)晶沉淀,其控制措施與砂狀煉乳相同。,（七）鈣沉淀,甜煉乳在沖調(diào)后,有時在杯底發(fā)現(xiàn)有白色細小沉淀,俗稱“小白點”其主要成分是檸檬酸鈣。檸檬酸鈣在煉乳中處于過飽和狀態(tài)，所以部分結(jié)晶析出。

18、 甜煉乳中檸檬酸鈣的含量約為0.5%，相當于煉乳內(nèi)每1000mL水中含有檸檬酸鈣19g。而在30時，100OmL水僅能溶解檸檬酸鈣2.51g。,控制檸檬酸鈣的結(jié)晶,同控制乳糖結(jié)晶一樣，可采用添加檸檬酸鈣作為晶種。檸檬酸鈣膠體的添加量一般為成品量的0.02%0.03%。,（八）褐變,甜煉乳在貯藏中逐漸變成褐色，并失去光澤，種現(xiàn)象稱為褐變。 通常是美拉德反應造成的。用含轉(zhuǎn)化糖的不純蔗糖，或并用葡萄糖時，褐變就會顯著。 為防止褐變反應的發(fā)生，生產(chǎn)甜煉乳時，使用優(yōu)質(zhì)蔗糖和優(yōu)質(zhì)原料乳,并避免在加工中長時間高溫加熱,而且貯藏溫度應在10以下。,（九） 蒸煮味,蒸煮味是因為乳中蛋白質(zhì)長時間高溫處理而分解，產(chǎn)

19、生硫化物的結(jié)果。 蒸煮味的產(chǎn)生對產(chǎn)品口感有著很大的影響，防止方法主要是避免高溫長時間的加熱。,淡煉乳：,淡煉乳是將牛乳濃縮至原體積的40%，裝罐后密封并經(jīng)滅菌而成的制品，其主要成分見表9-2。,二、淡煉乳生產(chǎn)工藝,淡煉乳生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。,原料乳驗收 預 處 理 標 準 化 預 熱 空罐 濃 縮 清洗 均 質(zhì) 滅菌 冷 卻 干燥 裝罐、封罐 滅菌 震蕩 保溫檢驗 裝箱出廠,（一）原料乳驗收、預處理、標準化 參見本章第一節(jié)相應內(nèi)容，但淡煉乳在生產(chǎn)工藝中需經(jīng)過高溫滅菌，故原料乳的選擇特別是原料乳中的要用75%的乙醇檢驗，并做添加磷酸鹽熱穩(wěn)定性試驗。 （二）預熱 預熱目的參見本章第一節(jié)。淡煉乳

20、一般采用951001015min使乳中的鈣離子成為磷酸三鈣，而成不溶。另外采用UHT滅菌技術(shù)可提高乳的熱穩(wěn)定性，如120,15s的預熱條件。,為了提高乳蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性，在淡煉乳生產(chǎn)中允許添加少量穩(wěn)定劑。常作穩(wěn)定劑使用的有檸檬酸鈉、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉，添加量為：100kg原料乳中添加磷酸氫二鈉（Na2HPO412H2O）或檸檬酸鈉（C6H5O7Na32H2O）525g,或者100kg淡煉乳添加1262g。穩(wěn)定劑的用量最好根據(jù)濃縮后的小樣試驗來決定，使用過量，產(chǎn)品風味不好且易褐變。,（三）濃縮 濃縮的目的、特點和條件參見本章第一節(jié)相應內(nèi)容。當濃縮乳溫度為50左右時，測得的波美度為6.278.

21、24oB即可。由于淡煉乳的濃度較難控制，所以生產(chǎn)中可以先濃縮到濃度稍高一些， （四）均質(zhì) 淡煉乳在長時間放置后會發(fā)生脂肪上浮現(xiàn)象，表現(xiàn)為其上部形成稀奶油層，嚴重時一經(jīng)震蕩還會形成奶油粒，這大大影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。,1、 均質(zhì)的目的,（1）破碎脂肪球，防止脂肪上浮； （2） 使吸附于脂肪球表面的酪蛋白量增加，進而增加制品的粘度，緩和變稠現(xiàn)象； （3）使產(chǎn)品易于消化、吸收； （4） 改善產(chǎn)品感觀質(zhì)量。,2、均質(zhì)工藝,在煉乳生產(chǎn)中視具體情況可以采用一次或二次均質(zhì)；如采用二次均質(zhì)，第一次在預熱之前進行，第二次應在濃縮之后。,淡煉乳大多采用一次均質(zhì)。由于開始均質(zhì)的壓力不會馬上穩(wěn)定，所以最初出來的物料均質(zhì)不

22、一定充分，可以將這部分物料返回，再均質(zhì)一次。均質(zhì)壓力第一段為1416Mpa，第二段為3.5Mpa左右；均質(zhì)溫度以5060為宜。 為了確保均質(zhì)效果，可以對均質(zhì)后的物料進行顯微鏡檢視，如果有80%以上的脂肪球直徑在2m 以下，就可以認為均質(zhì)充分了。,（五）冷卻,1、 冷卻目的 均質(zhì)后的煉乳溫度一般為50左右，在這樣的溫度下停留時間過長，可能出現(xiàn)耐熱性細菌繁殖或酸度上升的現(xiàn)象，從而使滅菌效果及熱穩(wěn)定性降低。另外，在此溫度下，成品的變稠和褐變傾向也會加劇。因此，要及時且迅速的使物料的溫度降下來，以防止發(fā)生上述產(chǎn)品質(zhì)量問題。,2、冷卻方法,淡煉乳冷卻溫度與裝罐時間有關(guān)，當日裝罐需冷卻到10以下，次日裝罐

23、應冷卻至4以下。,（六）標準化,濃縮后的標準化是使?jié)饪s乳的總固形物控制在標準范圍內(nèi)，所以也稱為加水操作。加水量可按下式計算： 加水量= 式中 A標準化乳的脂肪總量 F1-成品的含脂率（%） F2縮乳的含脂率（%）,（七） 裝罐、封罐,1、小樣試驗 為了防止由于不可預見的變化而造成成品的損失,裝罐前應先做小樣試驗。小樣試驗按以下步驟進行： （1）試樣準備:吸取濃度為4.11%的磷酸氫二鈉溶液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL，分別加入凈重411g的濃縮乳罐中,封罐后搖勻。,（2）滅菌試驗:滅菌條件應與批量生產(chǎn)條件相同。淡煉乳生產(chǎn)通常采用下列滅菌條件： 升溫 8

24、7 100 116 排氣 冷卻,（3）開罐檢驗,滅菌后開罐，傾入燒杯中，檢查其組織狀態(tài)、色澤、風味，并測定粘度。粘度用毛式粘度計測定，以20時大球1002000R為宜。高于此粘度，一般有熱凝固傾向。若粘度較高，可把滅菌溫度降低0.5或縮短滅菌時間0.5min；若粘度過低，則滅菌保溫時將回轉(zhuǎn)式滅菌釜回轉(zhuǎn)架暫停5min，以提高粘度?？傊ㄟ^小樣試驗，確定批量生產(chǎn)的滅菌條件和穩(wěn)定劑的添加量。,2、 裝罐、封罐,將穩(wěn)定劑溶于滅菌蒸餾水中加入到濃縮乳中，攪拌均勻，即可裝罐、封罐。但裝罐不得太滿，因淡煉乳封罐后要高溫滅菌，故必須留有頂隙，以防脹罐，封罐最好用真空封罐機，以減少煉乳中的氣泡和頂隙中的殘留空氣。,（八）滅菌、冷卻,滅菌的主要目的是為了殺滅微生物