炼乳系原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品主...

第五节炼乳•炼乳系原料乳经真空浓缩除去大部分水分后制成的产品。主要为淡炼乳及甜炼乳。甜炼乳•甜炼乳是指在原料乳中加入约17%左右的蔗糖，经杀菌、浓缩至原重量得８０%左右而成的产品，其主要成分见表9-1。一、甜炼乳生产工艺•甜炼生产工艺流程如图2-6-1•图9-1甜炼乳生产工艺流程原料乳验收标准化预处理预热杀菌真空浓缩装罐封罐冷却结晶成品包装检验糖液杀菌蔗糖干燥灭菌冲洗空罐表9-1甜炼乳的理化指标项目指标项目指标水分(%)≤脂肪含量(%)≥蔗糖含量(%)≤酸度(0T)≤全乳固体含量(%)≥26.58.0045.5048.0028.00铅(以Pb计)含量(mg·kg-1)≤铜(以Cu计)含量(mg·kg-1)≤锡(以Sn)含量(mg·kg-1)≤汞(以Hg计)含量(mg·kg-1)≤杂质度*(mg·kg-1)≤0.504.0010.000.01(按鲜乳折算)8.00注*指每kg产品中杂质的质量（一）原料乳的验收及预处理•牛乳应严格按要求进行验收，验收合格的乳经称重、过滤、净乳、冷却后泵入贮奶罐。（二）乳的标准化•乳的标准化是指调整乳中脂肪（F）与非脂乳固体（SNF）的比值，使符合成品中脂肪与非脂乳固体比值。•在脂肪不足时要添加稀奶油，脂肪过高时要添加脱脂乳或用分离机除去一部分稀奶油。具体步骤为：1.脱脂乳及稀奶油中非脂乳固体的计算(1)脱脂乳中SNF1的计算••SNF1＝×100%F100SNF%1全脂乳中的全脂乳中的(2)稀奶油中SNF2的计算••SNF2%=×脱脂乳中SNF1%100%F1002稀奶油中的2.含脂率不足时标准化的计算•在脂肪不足时可添加稀奶油，需要的量为•C＝×RRSNFFFRSNF22－（）－（3.含脂率过高时标准化的计算•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—脱脂乳的脂肪含量（%）F2—稀奶油的含脂率（%）R—成品中脂肪与非脂乳固体比值SNF—原料乳的非脂乳固体（%）SNF1—以原料乳所得脱脂乳的非脂乳固体（%）SNF2—以原料乳所得稀奶油的非脂乳固体（%）M/FSNF/F11RSNFR－（三）预热杀菌1、预热杀菌目的在原料乳浓缩之前进行的加热处理称为预热。预热的目的：（1）杀灭原料乳中的病原菌和大部分杂菌，破坏和钝化酶的活力。（2）为牛乳在真空浓缩起预热作用，防止结焦，加速蒸发。使蛋白质适当变性，推迟成品变稠。2、预热方法和工艺条件•甜炼乳一般采用80～85℃，10min或95℃，3～5min，也可采用120℃，2～4s。（四）加糖1、加糖的目的•主要目的在于抑制炼乳中细菌的繁殖，增加制品的保存性。糖的加入会在炼乳中形成较高的渗透压，而且渗透压与糖浓度成正比，因此，就抑制细菌的生长繁殖而言，糖浓度越高越好。2、加糖量的计算•加糖量的计算是以蔗糖比为依据的。•蔗糖比又称蔗糖浓缩度,是甜炼乳中蔗糖含量与其水溶液的比,即•Rs=×100%•或•Rs=×100%sTsuWW100式中Rs——蔗糖比(%)Wsu——炼乳中蔗糖含量(%)W——炼乳中水分含量(%)WsT——炼乳中总乳固体含量(%)通常规定蔗糖比为62.5%～64.5%。蔗糖比高于64.5%会有蔗糖析出，致使产品组织状态变差；低于62.5%抑菌效果差。•例l:炼乳中总乳固体的含量为28%,蔗糖含量为45%,其蔗糖比为多少?•解：•Rs=×100%=62.5%•根据所要求的蔗糖比,也可以计算出炼乳中的蔗糖含量。%28%100%45•例2:炼乳中总乳固体含量为28%,脂肪为8%.标准化后原料乳的脂肪含量为3.16%,非脂乳固体含量为7.88%,欲制得蔗糖含量45%的炼乳,试求100kg原料乳中应添加蔗糖多少?解:浓缩比Rc==2.53应添加蔗糖100×Wsm=100×=17.78(kg)88.782853.2453、加糖方法（1）将糖直接加于原料乳中，然后预热。（2）浓度65%～75%的浓糖浆经95℃、5min杀菌，冷却至57℃后与杀菌后的乳混合浓缩。（3）在浓缩将近结束时，将杀菌并冷却的浓糖浆吸入浓缩罐内。第三种为最好。（四）浓缩1.浓缩的目的除去部分水分，有利于保存；减少重量和体积，便于保藏和运输。2.真空浓缩的特点（1）具有节省能源，提高蒸发效能的作用；（2）蒸发在较低条件下进行，保持了牛乳原有的性质；（3）避免外界污染的可能性。3.真空浓缩条件和方法•浓缩条件为温度45～60℃，真空度78.45～98.07kPa。•经预热杀菌的乳到达真空浓缩罐时温度为65～85℃，可以处于沸腾状态，但水分蒸发结果势必温度下降，因此要保持水分不断蒸发必须不断供给热量，这部分热量一般是由锅炉供给的饱和蒸汽，称为加热蒸汽，而牛乳中水分汽化形成的蒸汽称为二次蒸汽。•二次蒸汽不被利用叫单效蒸发；如将二次蒸汽引入另一个蒸发器作为热源用，称为双效蒸发。4、浓缩终点的确定•浓缩终点的确定一般有三种方法：•（1）相对密度测定法•相对密度测定法使用的比重计一般为波美比重计，刻度范围在30～40oBe间，每一刻度为0.1oBe。15.6℃时的甜炼乳相对密度与15.6℃时的波美度存在如下关系B=145-d145（2）粘度测定法•粘度测定法可使用回转粘度计或毛式粘度计。•测定时需先将乳样冷却到20℃,然后测其温度，一般规定为100oR/20℃。（3）折射仪法使用的仪器可以是阿贝折射仪或TZ-62型手持糖度计。当温度为20℃、脂肪含量为8%时，甜炼乳的折射率和总固体含量之间有如下关系：总固体含量（%）=70+44（折射率-1.4658）（五）均质•甜炼乳均质压力一般在10～14Mpa,温度为50～60℃。•如果采用二次均质，第一次均质条件和上述相同，第二次均质压力为3.0～3.5Mpa,温度控制在50～60℃为宜。(非必须)（六）冷却结晶甜炼乳生产中冷却结晶是最重要。1．冷却结晶的目的（1）及时冷却以防止炼乳在贮藏期间变稠、倾向。（2）控制乳糖结晶，使乳糖组织状态细腻。2．乳糖结晶与组织状态的关系•乳糖的溶解度较低,室温下约为18%,在含蔗糖62%的甜炼乳中只有15%。而甜炼乳中乳糖含量约为12%，水分约为26.5%，这相当于100g水中约含有45.3g乳糖，其中有2/3的乳糖是多余的。•在冷却过程中，随着温度降低，多余的乳糖就会结晶析出。若结晶晶粒微细,则可悬浮于炼乳中，从而使炼乳组织柔润细腻。若结晶晶粒较大，则组织状态不良，甚至形成乳糖沉淀。3．乳糖结晶温度的选择•若以乳糖溶液的浓度为横坐标，乳糖温度为纵坐标，可以绘出乳糖的溶解度曲线，或称乳糖结晶曲线(图9-2)。图9-2乳糖结晶曲线•图中四条曲线将乳糖结晶曲线图分为三个区：最终溶解度曲线左侧为溶解区，过饱和溶解度曲线右侧为不稳定区，它们之间是亚稳定区。在不稳定区内，乳糖将自然析出。•在亚稳定区内，乳糖在水溶液中处于过饱和状态将要结晶而未结晶。在此状态下，只要创造必要的条件如加入晶种，就能促使它迅速形成大小均匀的微细结晶，这一过程称为乳糖的强制结晶。试验表明，强制结晶的最适温度可以通过促进结晶曲线来找出。•例：用含乳糖4.8%、非脂乳固体8.6%的原料乳生产甜炼乳,其蔗糖比为62.5%,蔗糖含量为45.0%，非脂乳固体含量为19.5%，总乳固体含量为28.0%，计算其强制结晶的最适温度。解:水分含量ω=100-(28.0+45)=27.0(%)浓缩比Rc=炼乳中乳糖含量ωLC=4.8（%）×2.267=10.88(%)炼乳水分中乳糖浓度ωLw=由图2-6-2的结晶曲线上可以查出，该炼乳理论上添加晶种的最适温度为28℃。267.26.85.19sscωω7.2827.010.8810.884．晶种的制备•晶种粒径应在5μm以下。•晶种取精致乳糖粉（多为α-乳糖），在100～105℃下烘干2～3h,然后经超微粉碎机粉碎,再烘干1h,并重新进行粉碎，通过120目筛就可以达到要求，然后装瓶、密封、贮存。晶种添加量为炼乳质量的0.02%～0.03%。•晶种也可以用成品炼乳代替,添加量为炼乳量的1%。5．冷却结晶方法•分为间歇式及连续式两大类。•间歇式冷却结晶通常采用蛇管冷却结晶器。•分为三个阶段：•第一阶段为冷却初期，即浓乳出料后乳温在50℃左右,应迅速冷却至35℃左右；•第二阶段为强制结晶期，继续冷却至接近28℃，可投入晶种,搅拌。保温0.5h左右,以充分形成晶核；•第三阶段冷却后期把炼乳冷却至20℃搅拌1h，即完成冷却结晶操作。•连续式冷却结晶采用连续瞬间冷却结晶机.•炼乳在强烈的搅拌作用下,在几十秒到几分钟内,即可被冷却至20℃以下。（七）包装和贮藏•冷却结晶后的甜炼乳灌装时，采用真空封罐机或其他脱气设备,或静止5～10h左右，待气泡逸出后再进行灌装。•装罐应装满,尽可能排除顶隙空气。•封罐后经清洗、擦罐、贴标、装箱,然后入库贮藏。•炼乳贮藏于仓库内,库温不得高于15℃；空气湿度不应高于85%。•贮藏过程中，每月应翻罐1～2次，防止糖沉淀的形成。二、甜炼乳加工及贮藏过程中的缺陷（一）变稠•甜炼乳在贮藏过程中,特别是当贮藏温度较高时,粘度逐渐增高,甚至失去流动性,这一过程称为变稠。•变稠是甜炼乳在贮藏中最常见的缺陷之一,按其产生的原因可分为微生微生物性变稠和理化性变稠两大类。1、微生物性变稠•由于芽胞杆菌、链球菌、葡萄球菌和乳酸杆菌的生长繁殖以及代谢，产生乳酸及其它有机酸,如甲酸、乙酸、丁酸、琥珀酸和凝乳酶等，从而使炼乳变稠凝固,同时产生异味,并且酸度升高。•防止措施：严格卫生管理和进行有效的预热杀菌；尽可能的提高蔗糖比（但不得超过64.5%）；制品贮藏在10℃以下。2、理化性变稠•理化性变稠其反应历程较为复杂,初步认为是由于乳蛋白质(主要是酪蛋白)从溶胶状态转变成凝胶状态所致。•理化性变稠与下列因素有关：（1）预热条件•预热温度与时间对变稠影响最大，63℃,3Omin预热，可使变稠倾向减小，但易使脂肪上浮、糖沉淀或脂肪分解产生臭味；75～80℃，10～15min预热，易使产品变稠；110～120℃预热,则可减少变稠；当温度再升高时,成品有变稀的倾向。（2）浓缩条件•浓缩时温度高,特别是在60℃以上容易变稠。•浓缩程度高乳固体含量高,变稠倾向严重。（3）蔗糖含量•蔗糖含量对甜炼乳变稠有显著影响。提高蔗糖含量对抑制变稠是有效的，特别是在乳质不稳定的季节。（4）盐类平衡•一般认为,钙、镁离子过多会引起变稠。对此可以通过添加磷酸盐、柠檬酸盐来平衡过多的钙、镁离子，或通过离子交换树脂减少钙、镁离子含量，抑制变稠。（5）贮藏条件•产品在10℃以下贮存4个月,不致产生变稠倾向,但在20℃时变稠倾向有所增加,30℃以上时则显著增加。（6）原料乳的酸度•当原料乳酸度高时，其热稳定性低因而易于变稠。•生产工业用甜炼乳时，如果酸度稍高，用碱中和可以减弱变稠倾向，但如果酸度过高，已生成大量乳酸，则用碱中和也不能防止变稠。（二）脂肪上浮•脂肪上浮是炼乳的粘度较低造成的。•要解决脂肪上浮问题可在浓缩后进行均质处理，使脂肪球变小，并控制炼乳粘度，防止粘度偏低。（三）块状物质的形成•甜炼乳中，有时会发现白色或黄色大小不一的软性块状物质，其中最常见的是由霉菌污染形成的钮扣状凝块。•钮扣状凝块呈干酪状，带有金属臭及陈腐的干酪气味。•在有氧的条件下，炼乳表面在5～10d内生成霉菌菌落，2～3周内氧气耗尽则菌体趋于死亡，在其代谢酶的作用下，1～2个月后逐步形成钮扣状凝块。•控制凝块的措施:1.加强卫生管理,避免霉菌的二次污染；2.装罐要满,尽量减少顶隙；采用真空冷却结晶和真空封罐等技术措施,排除炼乳中的气泡,营造不利于霉菌生长繁殖的环境。3.贮藏温度应保持在15℃以下并倒置贮藏。（四）胀罐1、细菌性胀罐•甜炼乳在贮藏期间,受到微生物（通常是耐高渗酵母、产气杆菌、酪酸菌等）的污染，产生乙醇和二氧化碳等气体使罐膨胀，此为细菌性胀罐。2、理化性胀罐•物理性胀罐是由于装罐温度低、贮藏温度高及装罐量过多而造成的。•化学性胀罐是因为乳中的酸性物质与罐内壁的铁、锡等发生化学反应而产生氢气所造