消毒牛乳加工

（一）消毒牛乳的概念和种类

1.消毒乳的概念 消毒乳又称杀菌乳，指以新鲜牛乳为原料，经净化、均质、杀菌等处理，以液体状态包装，直接供应消费者饮用的商品乳。因消毒乳大部分在城镇销售，故也称之为市乳。过去消毒乳均为供应当天饮用，随着生产技术的改进，目前，消毒乳已能在常温下保存数月不变质，故有“长寿乳”之称。

2.消毒乳的种类 消毒乳可根据制品的组成、杀菌处理方法、包装形式等进行分类。

（1）按组成分类。

①普通消毒乳。以鲜乳为原料，不加任何添加剂而加工成的消毒鲜乳。普通消毒按脂肪含量又可分为全脂消毒乳、半脱脂消毒乳和脱脂消毒乳。

②强化消毒乳。于新鲜乳中添加各种维生素或钙、磷、铁等无机盐类，以增加营养成分，但风味和外观与普通消毒乳无区别。

③花色消毒乳。消毒乳中添加咖啡、可可或各种果汁，其风味和外观均有别于普通消毒乳。

④再制消毒乳。也称复原乳。系以全脂乳粉、浓缩乳、脱脂乳粉和无水奶油等为原料，经混合溶解后，制成与牛乳成分相同的饮用乳。

（2）按杀菌方法分类。

①低温长时杀菌乳（LTLT）。低温长时杀菌乳也称保持式杀菌消毒乳（或称巴氏杀菌乳），是经62～65℃、30分钟保温杀菌的乳。为了避免冷藏中脂肪的分离，应进行均质处理。运输和销售过程中必须保持2～6℃的温度，保质期最长为7～12天。

②高温短时杀菌乳（HTST）。高温短时杀菌乳是指牛乳经72～75℃，保持15秒杀菌，或采用80～85℃，保持10～15秒的加热杀菌的乳。一般采用片式热交换器进行连续杀菌；由于加工过程中进行均质，故脂肪不分离，而且由于受热时间短，热变性现象很少，风味浓厚，无蒸煮味。

③超高温杀菌乳（UHT）。超高温杀菌乳是指牛乳加热至130～150℃，保持0．5～4．0秒杀菌的乳；由于耐热性细菌都被杀灭，保质期可长达6～9个月。但营养价值和风味要低于巴氏消毒乳。

（二）乳的杀菌和灭菌

生产消毒乳时，杀菌和灭菌是最重要的工序，它不仅影响消毒乳的质量，而且影响乳的色泽和风味。

1.杀菌和灭菌的概念 所谓杀菌，就是将乳中的致病菌和造成成品缺陷的有害菌全部杀死，但并非百分之百地杀灭非致病菌。也就是说还会残留部分的乳酸菌、酵母菌和霉菌等。杀菌条件应控制到对乳的风味、色泽和营养损失的最低限度。

所谓灭菌，就是要杀灭乳中所有细菌，使其呈无菌状态。但事实上，热致死率只能达到99．999%，欲将残存的百万分之一，甚至千万分之一的细菌杀灭，必须延长杀菌时间，这样会给鲜乳带来更多的缺陷。这个极微量的细菌在检测上近于零，即所谓的灭菌。

2.杀菌和灭菌的方法

（1）低温长时杀菌法（LTLT）。杀菌条件为62～65℃、30分钟，可分为单缸保持法和连续保持法两种。单缸保持法常在保温缸中进行杀菌。杀菌时先向保温缸中泵入牛乳，开动搅拌器，同时向夹套中通入蒸汽或66～77℃的热水，使牛乳温度徐徐上升至所规定的温度。然后停止通入蒸汽或热水，保持其一定温度30分钟后，立即向夹套通以冷水，尽快冷却。本法只能间歇进行，适于少量牛乳的处理。连续保持法通常采用片式、管式或转鼓式等杀菌器，先加热到一定温度后自动流出，流量可自动调节，本法适用于较多牛乳的处理。低温长时杀菌法由于耗时长，效果不够理想，因此，目前生产上很少采用。

（2）高温短时杀菌法（HTST）。杀菌条件为72～75℃，保持15秒或80～85℃，保持10～15秒。一般采用板式杀菌装置连续进行。

（3）超高温杀菌法（UHT）。杀菌条件为130～150℃、0．5～4．0秒。用此法处理时，乳中微生物全部被杀灭，是一种比较理想的灭菌法。无菌包装后的成品，可保持相当长时间而不变质，有“长寿乳”之称，是牛乳保鲜技术的一大突破。超高温杀菌法又可按物料与加热介质接触与否，分为直接加热法和间接加热法。

①直接加热法。直接加热法是牛乳与加热蒸汽直接接触而灭菌，然后进行急剧冷却。此法包括喷射式（蒸汽喷入制品中）和注入法（制品注入蒸汽中）两种方式。直接加热法的工艺流程：牛乳→加热（80℃）→蒸汽混合直接加热（140℃以上）→保温（1～4秒）→减压冷却（80℃）→均质→冷却→灌装。

直接加热法的优点是快速加热和快速冷却，这就最大限度地减少了超高温处理过程中可能发生的物理和化学变化，诸如产生蒸煮味、蛋白质变性、褐变等。另外，直接加热方式设备中附有真空膨胀冷却装置，可起脱臭作用，使成品中残氧量低，风味较好，有效防止加热面结垢现象。但所用设备较复杂，且需纯净的蒸汽，因此，现在使用该法者逐渐减少。

②间接加热法。牛乳通过热交换器壁与加热介质接触而灭菌，其冷却也是间接通过各种冷却剂来实现。加热介质包括过热蒸汽、热水和加压热水。冷却剂常见的是冷水或冰水。间接加热法又可分为片式加热器灭菌法、环形管式加热器灭菌法、刮面式加热器灭菌法。

片式加热器灭菌法采用片式热交换器，其特点是：传热效率高，结构紧凑，占地面积小。回流换热大大提高了热的利用率，温度可自动控制，便于生产连续化和自动化。大多数加工厂均采用此方法。

（三）消毒牛乳加工

1.工艺流程 原料乳验收→过滤与净化→标准化→预热均质→杀菌或灭菌→冷却→灌装→封口→装箱→冷藏→成品。

2.加工方法

（1）原料乳的验收。消毒牛乳的质量决定于原料乳的品质，因此，必须对原料乳进行严格管理、认真检验。在感官指标、理化指标及微生物指标等方面，必须符合GB19301-2010生乳的质量标准。

（2）过滤与净化。目的是除去原料乳中的尘埃杂质、上皮细菌等，常用的过滤方法是多层纱布过滤，进一步的过滤可采用管道过滤器。使用过滤器过滤时，为加快过滤速度，可将含脂率在4%以上的牛乳温度提高到40℃左右；含脂率在4%以下时，应采取4～15℃的低温过滤，但要降低流速，不宜压力过大，进出口间压力差保持在6．86×104帕以内，否则杂质易通过滤层。乳的净化可采用离心式净乳机或三用分离机来净乳，采用4～10℃低温净乳时，应在鲜乳冷却之后送入贮乳槽之前进行；采用40℃中温或60℃高温净化后的乳，最好直接加工，否则必须冷却到4～6℃贮藏，以保持乳的新鲜度。

（3）标准化。根据国家标准要求，全脂巴氏杀菌乳和灭菌乳脂肪率应≥3．1%，但原料乳脂肪受乳牛品种、地区、饲养管理水平、季节等影响而有较大差异，因此，在生产前必须调整原料乳中脂肪与无脂干物质之间的比值，使其符合制品的要求，一般把该过程称为标准化。如果原料乳中脂肪含量不足，应添加稀奶油或分离一部分脱脂乳；如果脂肪含量过高，则可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。标准化在贮乳缸中进行或在标准化机中连续进行。

（4）预热均质。牛乳标准化后须立即进行均质处理，以防出现“脂肪上浮”现象，影响成品质量。均质是在机械作用下（15～20兆帕）将乳中大的脂肪球破碎成小的脂肪球，使之均匀分散在乳中的过程。原料乳中脂肪球直径一般在1～10微米，75%的脂肪球直径为2．5～5微米，其余为0．1～2．2微米。均质后脂肪球直径大部分在1．0微米以下，因此均质后的牛乳均一性好，口感细腻，还具有新鲜牛乳的芳香气味，表面张力降低，改善了牛乳的消化吸收程度。

均质所使用的设备为均质机，由于均质效果与温度有关，因此均质前需将乳预热至60～65℃。目前一般采用两段式均质，第一段均质压力较高，为16．7～20．6兆帕，主要使脂肪球破碎；第二段均质压力较低为3．4～4．9兆帕，目的是使脂肪球在乳中分散均匀。

（5）杀菌或灭菌。消毒牛乳的杀菌或灭菌可根据设备条件选择低温长时杀菌法、高温短时杀菌法或超高温杀菌法。

（6）冷却。用片式杀菌器时，乳通过冷却区段后已冷至4℃。如用保温缸或管式杀菌器，需用冷排或其他方法将乳冷却至2～4℃。

（7）灌装、冷藏。冷却后的牛乳应直接分装、及时分送给消费者。如不能立即发送时，应贮存于5℃以下的冷库内。以前我国乳品厂采用的灌装容器主要为玻璃瓶和塑料瓶，目前已逐步发展为塑料袋和涂塑复合纸袋包装。

灌装后的消毒乳，送入冷库做销售前的暂存。冷库温度一般为4～6℃，贮藏时间为1～2天。无菌包装乳可在室温下贮藏3～6个月。

3.质量标准 符合GB19645-2010巴氏杀菌乳、GB25190-2010灭菌乳的要求。