熱殺菌技術(shù)專題

太陽黑子

一食品哥們給的份資料,個人感覺還不錯,也許我們飼料也用得著,奉獻出來!

食品熱殺菌影響因素的研究討論

食品的殺菌方法有多種,物理的如熱處理,微波,輻射,過濾等,化學(xué)的如各種防腐劑和抑菌劑,生物的如各種微生物或能產(chǎn)生抗生素的微生物.
熱殺菌的主要目的是殺滅在食品正常的保質(zhì)期內(nèi)可導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)的微生物.一般認(rèn)為,達到殺菌要求的熱處理強度足以鈍化食品中的酶活性.同時,熱處理當(dāng)然也造成食品的色香味,質(zhì)構(gòu)及營養(yǎng)成分等質(zhì)量因素的不良變化.
要制定出既達到殺菌的要求,又可以使食品的質(zhì)量因素變化最少的合理的殺菌工藝參數(shù)(溫度和時間),就必須研究微生物的耐熱性,以及熱量在食品中的傳遞情況.
在熱殺菌中考慮的最重要的因素是,需要多少熱量才能滅活在加工中的有害微生物,這就需要進行微生物耐熱性試驗;確定容器中冷點的加熱速率,這就是熱穿透試驗;同時,確定每個容器都與加熱介質(zhì)接觸并在設(shè)計溫度之上,這就稱為熱分布試驗.

太陽黑子

熱殺菌的概念
　　　熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式，而濕熱殺菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸氣、熱水為熱介質(zhì)，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。利用熱能轉(zhuǎn)換器（如鍋爐）將燃燒的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崴蛘羝鳛榧訜峤橘|(zhì)，再以換熱器將熱水或蒸汽的熱能傳給食品，或?qū)⒄羝苯訃娙氪訜岬氖称贰?br />

太陽黑子

一、 加熱對微生物的影響
?。ㄒ唬┪⑸锖褪称返母瘮∽冑|(zhì)
　　　　食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)。
?。ǘ┪⑸锏纳L溫度
　　　　不同微生物的最適生長溫度不同，當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時，微生物的生長就會受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時，微生物即會出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。
?。ㄈ駸釛l件下腐敗菌的耐熱性
　　　　一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其它一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。
?。ㄋ模┯绊懜瘮【蜔嵝缘囊蛩?br /> 　　1、 加熱前--腐敗菌的培育和經(jīng)歷對其耐熱性的影響
　　2、 加熱時--加熱溫度、加熱致死時間、細(xì)胞濃度、細(xì)胞團塊存　　　　在與否、介質(zhì)性狀和pH值等方面的因素對腐敗菌耐熱性的影響。
　　3、 加熱后--熱死效果的檢驗
食品熱殺菌的反應(yīng)動力學(xué)

（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率
　　食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為"熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律（logarithmic order of inactivation or destruction）"。這一關(guān)系意味著，在某一熱處理溫度（足以達到熱滅活或熱破壞的溫度）下，單位時間內(nèi)，食品成分被滅活或被破壞的比例是恒定的。

（二）熱破壞反應(yīng)和溫度的關(guān)系
　　要了解在一變化溫度的熱處理過程中食品成分的破壞情況，必須了解不同（致死）溫度下食品的熱破壞規(guī)律，同時掌握這一規(guī)律，也便于人們比較不同溫度下的熱處理效果。
描述熱處理過程中食品成分破壞反應(yīng)的方法主要有下表中列出的三種參數(shù)：

太陽黑子

濕熱殺菌的類型和特點低溫長時殺菌法

（一） 概念
　　低溫長時殺菌法也稱為巴氏殺菌。相對于商業(yè)殺菌而言，巴氏殺菌是一種較溫和的熱殺菌形式，巴氏殺菌的處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃/30min，達到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度、時間組合。巴氏殺菌可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。巴氏殺菌的目的及其產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分（如pH值）和包裝情況。對低酸性食品（pH＞4.6），其主要目的是殺滅致病菌，而對于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。
（二） 特點
①簡單、方便，殺菌效果達99％，致病菌完全被殺死；
②不能殺死嗜熱、耐熱性細(xì)菌、孢子，以及一些殘存的酶類；
③設(shè)備較龐大，殺菌時間較長；


高溫短時殺菌法

（一） 概念
　　高溫短時殺菌法主要是指食品經(jīng)100℃以上，130℃以下的殺菌處理。主要應(yīng)用于pH>4.5的低酸性食品的殺菌。

（二） 特點
①占地少，緊湊（僅為單缸法的占地面積的20％）
②處理量大，連續(xù)化生產(chǎn)，節(jié)省熱源，成本低；
③可于密閉條件下進行操作，減少污染的機會。但殺菌后的細(xì)菌殘存數(shù)會比低溫長時殺菌法高；
④加熱時間短，營養(yǎng)成分損失少，乳質(zhì)量高，無燜煮味；
⑤可與CIP（原地?zé)o拆卸循環(huán)清洗系統(tǒng)）清洗配套，省勞力，提高效率；
⑥溫度控制檢測系統(tǒng)要求嚴(yán)格（儀表要準(zhǔn)確）

（三）設(shè)備適用范圍
　　需要快速有效的熱傳導(dǎo)，通常采用刮板式或管式熱交換器。這種方式適用于液體或小顆?；旌象w。但如果是很粘稠的液體或顆粒直徑大于3cm時，加熱就會受到熱傳導(dǎo)的控制，此時產(chǎn)品就需要受熱數(shù)分鐘才能達到殺菌要求，這樣產(chǎn)品的質(zhì)量、營養(yǎng)成分和口感會受到影響。
通常采用熱水或蒸汽加熱的管式或刮板式熱交換器。


超高溫瞬時殺菌法

特點
①溫度控制準(zhǔn)確，設(shè)備精密；
②溫度高，殺菌時間極短，殺菌效果顯著，引起的化學(xué)變化少；
③適于連續(xù)自動化生產(chǎn)；
④蒸汽和冷源的消耗比高溫短時殺菌法HTST高。

蒸汽噴射式加熱滅菌法

（一） 概念
??是指采用蒸汽噴射的UHT滅菌法，通常叫做直接蒸汽噴射或DSI。
??在最后的滅菌階段將產(chǎn)品與蒸汽在一定的壓力下混合，蒸汽釋放出潛熱將產(chǎn)品快速加熱至滅菌溫度。這種直接加熱系統(tǒng)加熱產(chǎn)品的速度比其它任何間接系統(tǒng)都要快。

（二） 特點
1、加熱和冷卻速度較快，UHT瞬時加熱更容易通過直接加熱系統(tǒng)來實現(xiàn)。
2、能加工粘度高的產(chǎn)品，尤其對那些不能通過板式熱交換器進行良好加工的產(chǎn)品來說，它不容易形成結(jié)垢。但蒸汽壓力將限制設(shè)備長時間運轉(zhuǎn)。
3、產(chǎn)品滅菌后需要進行無菌均質(zhì)，由此設(shè)備本身的成本和運轉(zhuǎn)成本大大增加。
4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置大多是非標(biāo)準(zhǔn)型，系統(tǒng)成本是同等處理能力的板式或管式加熱系統(tǒng)的兩倍。
5、運轉(zhuǎn)成本高，能量回收的限制性使加熱成本增加。但從某種程度上說，該系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)較長時間可適當(dāng)彌補其高成本的缺陷。尤其對于牛乳來說，間接系統(tǒng)會產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，直接加熱體系更符合產(chǎn)品的特性和質(zhì)量要求。

二次滅菌法

（一） 概念
??二次滅菌法按設(shè)備運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。
??間歇式是指產(chǎn)品第一次滅菌采用管式超高溫滅菌機，然后經(jīng)灌裝、封蓋后放入間歇式滅菌器內(nèi)進行第二次滅菌。
??連續(xù)式是指產(chǎn)品第一次滅菌采用管式或板式超高溫滅菌機，第二次滅菌采用連續(xù)式滅菌機。該法滅菌處理的產(chǎn)品保存期長，有利于長途儲運。

（二） 特點
1、 間歇式二次滅菌法設(shè)備簡單，投資較低，但產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
2、 連續(xù)式二次滅菌線的特點是投資大，產(chǎn)量高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
3、 二次滅菌機是二次滅菌生產(chǎn)線的核心設(shè)備，要求其升溫、降溫快，傳熱均勻，盡量減小熱沖擊和熱慣性，性能良好，嚴(yán)格執(zhí)行滅菌規(guī)程。

太陽黑子

殺菌條件的選擇和確定殺菌方法的選擇

選擇熱殺菌方法和條件時應(yīng)遵循下列基本原則：
（一）應(yīng)達到相應(yīng)的熱處理目的
1、 以加工為主：
熱處理后食品應(yīng)滿足熱加工的要求。
2、 以保藏為主要目的：
熱處理后的食品應(yīng)達到相應(yīng)的殺菌、鈍化酶等目的。

（二）應(yīng)盡量減少熱處理造成的食品營養(yǎng)成分的破壞和損失
熱處理過程要重視熱能在食品中的傳遞特征與實際效果，滿足食品衛(wèi)生的要求，不應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì)。應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品熱處理的目的選擇優(yōu)化方法。
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熱處理的一些優(yōu)化方法
2006-7-17 10:30



熱能在食品中的傳遞　　
　　在計算熱處理的效果時必需知道兩方面的信息，一是微生物等食品成分的耐熱性參數(shù)，另一是食品在熱處理中的溫度變化過程。
（一）罐頭容器內(nèi)食品的傳熱
　　影響容器內(nèi)食品傳熱的因素包括：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；食品和容器的物理性質(zhì)；加熱介質(zhì)（蒸汽）的溫度和食品初始溫度之間的溫度差；容器的大小。
要能準(zhǔn)確地評價罐頭食品在熱處理中的受熱程度，必須找出能代表罐頭容器內(nèi)食品溫度變化的溫度點，通常人們選罐內(nèi)溫度變化最慢的冷點（Cold point）溫度，加熱時該點的溫度最低（此時又稱最低加熱溫度點，Slowest heating point），冷卻時該點的溫度最高。熱處理時，若處于冷點的食品達到熱處理的要求，則罐內(nèi)其它各處的食品也肯定達到或超過要求的熱處理程度。
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罐頭的冷點位置
2006-7-17 10:30

　　　　　　　　　　
傳導(dǎo)型、對流型、混合型傳熱時罐頭的冷點位置

1、傳導(dǎo)傳熱方式的罐頭：
由于傳熱的過程是從罐壁傳向罐頭的中心處，罐頭的冷點在罐內(nèi)的幾何中心。
2、對流傳熱的罐頭：
由于罐內(nèi)食品發(fā)生對流，熱的食品上升，冷的食品下降，罐頭的冷點將向下移，通常在罐內(nèi)的中心軸上罐頭幾何中心之下的某一位置。
3、傳導(dǎo)和對流混合傳熱的罐頭：
其冷點在上述兩者之間。


（二）評價熱穿透的數(shù)據(jù)
　　測定熱處理時傳熱的情況，應(yīng)以冷點的溫度變化為依據(jù)，通常測溫儀是用銅?康銅為熱電偶利用其兩點上出現(xiàn)溫度差時測定其電位差，再換算成溫度的原理。
　　在評價熱處理的效果（如采用一般法計算殺菌強度F值）時，需要應(yīng)用熱穿透的有關(guān)數(shù)據(jù)，這時應(yīng)首先畫出罐頭內(nèi)部的傳熱曲線，求出其有關(guān)的特性值。

[ 本帖最后由 太陽黑子 于 2007-10-21 14:08 編輯 ]

太陽黑子

殺菌條件的計算　　　食品熱殺菌的條件主要是殺菌值和殺菌時間，目前廣泛應(yīng)用的計算方法有三種：改良基本法、公式法和列線圖解法。


（一）改良基本法
　　1920年比奇洛（Bigelow）首先創(chuàng)立了罐頭殺菌理論，提出推算殺菌時間的基本法（The general mathod），又稱基本推算法。該方法提出了部分殺菌率的概念，它通過計算包括升溫和冷卻階段在內(nèi)的整個熱殺菌過程中的不同溫度－時間組合時的致死率，累積求得整個熱殺菌過程的致死效果。1923年鮑爾（Ball）根據(jù)加熱殺菌過程中罐頭中心所受的加熱效果用積分計算殺菌效果的方法，形成了改良基本法（Improved general method）。該法提高了計算的準(zhǔn)確性，成為一種廣泛使用的方法。
??在殺菌過程中，食品的溫度會隨著殺菌時間的變化而不斷發(fā)生變化，當(dāng)溫度超過微生物的致死溫度時，微生物就會出現(xiàn)死亡。溫度不同，微生物死亡的速率不同。在致死溫度停留一段時間就有一定的殺菌效果。可以把整個殺菌過程看成是在不同殺菌溫度下停留一段時間所取得的殺菌效果的總和。
　　
（二）公式計算法
　　此法是由鮑爾提出，后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組簡化，用來計算簡單型和轉(zhuǎn)折型傳熱曲線上殺菌時間和F值。簡化雖然會引入一些誤差但影響不大。此法已經(jīng)列入美國FDA的有關(guān)規(guī)定中，在美國得到普遍應(yīng)用。
??公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過程中罐內(nèi)容物溫度的變化在半對數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的加熱曲線，以及殺菌結(jié)束冷卻水立即進入殺菌鍋進行冷卻的曲線才能進行推算并找出答案。它的優(yōu)點是可以在殺菌溫度變更時算出殺菌時間，其缺點是計算繁瑣、費時，還容易在計算中發(fā)生錯誤，又要求加熱曲線必須呈有規(guī)則的簡單型加熱曲線或轉(zhuǎn)折型加熱曲線，才能求得較正確的結(jié)果。
??近幾十年來許多學(xué)者對這種方法進行了研究，以達到既正確又簡單，且應(yīng)用方便的目的。隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用，公式法和改良適用法一樣準(zhǔn)確，但更為快速、簡潔。
　　
（三）列線圖法
　　列線圖法是將有關(guān)參數(shù)制成列線計算圖，利用該圖計算出殺菌值和殺菌時間。該法適用于Z=10℃，m+g=76.66℃的任何簡單型加熱曲線，快捷方便，但不能用于轉(zhuǎn)折型加熱曲線的計算。當(dāng)有關(guān)數(shù)據(jù)越出線外時，也不能用此法計算。

太陽黑子

殺菌條件的確定　　確定食品熱殺菌條件時，應(yīng)考慮影響熱殺菌的各種因素。食品的熱殺菌以殺菌和抑酶為主要目的，應(yīng)基于微生物和酶的耐熱性，并根據(jù)實際熱處理時的傳熱情況，選擇食品熱殺菌條件，以確定達到殺菌和抑酶的最小熱處理程度。

太陽黑子

典型食品的濕熱殺菌條件

不同食品巴氏殺菌的目的和條件


乳制品常見的熱殺菌方法



我國常見的罐頭食品熱殺菌的條件1



我國常見的罐頭食品熱殺菌的條件2

太陽黑子

罐頭食品熱殺菌條件的確定（一）實罐試驗
　　以滿足理論計算的殺菌值（F0）為目標(biāo)，熱殺菌可以有各種不同殺菌溫度－時間的組合。
??實罐試驗的目的就是根據(jù)罐頭食品質(zhì)量，生產(chǎn)能力等綜合因素選定殺菌條件，使熱殺菌既能達到殺菌安全的要求，又能維持其高質(zhì)量，在經(jīng)濟上也最合理。
（二）實罐接種的殺菌試驗
??將常見導(dǎo)致罐頭腐敗的細(xì)菌或芽孢定量接種在罐頭內(nèi)，在所選定的殺菌溫度中進行不同時間的殺菌，再保溫檢查其腐敗率。
??通常采用將耐熱性強的腐敗菌接種于數(shù)量較少的罐頭內(nèi)進行殺菌試驗，藉以確證殺菌條件的安全程度。如實罐接種殺菌試驗結(jié)果與理論計算結(jié)果很接近，這對所訂殺菌條件的合理性和安全性有了更可靠的保證和高度的信心。
1、試驗用微生物
（1） 低酸性食品：梭狀產(chǎn)芽孢桿菌（Clostridium sporogenses）PA3679芽孢
（2） pH3.7以下酸性食品：巴氏固氮梭狀芽孢桿菌（Clostridium pasteurianum）
????????????或凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）芽孢
（3） 高酸性食品：乳酸菌，酵母
2、實罐接種方法
（1） 對流傳熱的產(chǎn)品
可接種在罐內(nèi)任何處。
（2） 傳導(dǎo)傳熱產(chǎn)品
盡可能接種在冷點位置
3、試驗罐數(shù)
保溫試驗時必要試樣量和可能檢出變敗率的關(guān)系
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試樣量和可能檢出變敗率的關(guān)系
2006-7-17 10:46





4、試驗分組
　　根據(jù)殺菌條件的理論計算，按殺菌時間的長短至少分為5組，其中1組為殺菌時間最短，試樣腐敗率達到100%；1組為殺菌時間最長，預(yù)計可達0%的腐敗率；其余3組的殺菌時間將出現(xiàn)不同的腐敗率，通常殺菌時間在30～100之間，每隔5分鐘為1組，比較理想的是根據(jù)F值隨溫度提高時按對數(shù)規(guī)律遞減情況，F(xiàn)值可按0.5、1.0、2.0、4.0、6.0，確定不同加熱時間加以分組。每次試驗要控制為5組，否則罐數(shù)太多，封罐前后停留時間過長，將影響試驗結(jié)果。因此試驗要求在一天內(nèi)完成，并用同一材料。
??對照組的罐頭也應(yīng)有3～5組，以便核對自然污染微生物的耐熱性，同時用來檢查核對二重卷邊是否良好，罐內(nèi)凈重、瀝干重和頂隙度等。還將用6～12罐供測定冷點溫度之用。

5、試驗記錄
　　試驗時必須對以下內(nèi)容進行測定并做好記錄。
　　　　A．接種微生物菌名和編號；
　　　　B．接種菌液量、接種菌數(shù)和接種方法；
　　　　C．各操作時間（如預(yù)處理時間、裝罐時間、排氣、封罐前停留時間等）；
　　　　D．熱燙溫度與時間；
　　　　E．裝罐溫度；
　　　　F．裝罐重量；
　　　　G．內(nèi)容物粘度（如果它為重要因子）；
　　　　H．頂隙度；
　　　　I．鹽水或湯汁的濃度；
　　　　J．熱排氣溫度與時間；
　　　　K．封罐和蒸汽噴射條件；
　　　　L．真空度（指真空封罐）；
　　　　M．封罐時內(nèi)容物溫度；
　　　　N．殺菌前罐頭初溫；
　　　　O．殺菌升溫時間；
　　　　P．殺菌過程中各階段的溫度和時間；
　　　　Q．殺菌鍋上儀表（壓力表、水銀溫度計、溫度紀(jì)錄儀）指示值；
　　　　R．冷卻條件。

5、試驗記錄
　　試驗時必須對以下內(nèi)容進行測定并做好記錄。
　　　　A．接種微生物菌名和編號；
　　　　B．接種菌液量、接種菌數(shù)和接種方法；
　　　　C．各操作時間（如預(yù)處理時間、裝罐時間、排氣、封罐前停留時間等）；
　　　　D．熱燙溫度與時間；
　　　　E．裝罐溫度；
　　　　F．裝罐重量；
　　　　G．內(nèi)容物粘度（如果它為重要因子）；
　　　　H．頂隙度；
　　　　I．鹽水或湯汁的濃度；
　　　　J．熱排氣溫度與時間；
　　　　K．封罐和蒸汽噴射條件；
　　　　L．真空度（指真空封罐）；
　　　　M．封罐時內(nèi)容物溫度；
　　　　N．殺菌前罐頭初溫；
　　　　O．殺菌升溫時間；
　　　　P．殺菌過程中各階段的溫度和時間；
　　　　Q．殺菌鍋上儀表（壓力表、水銀溫度計、溫度紀(jì)錄儀）指示值；
　　　　R．冷卻條件。
（四）生產(chǎn)線上實罐試驗
??接種實罐試驗和保溫試驗結(jié)果都正常的罐頭加熱殺菌條件，就可以進入生產(chǎn)線的實罐試驗作最后驗證。試樣量至少100罐以上，試驗時必須對以下內(nèi)容進行測定并做好記錄：
??A． 熱燙溫度與時間；
??B． 裝罐溫度；
??C． 裝罐量（固形物、湯汁量）；
??D． 粘稠度（咖喱、濃湯類產(chǎn)品）；
??E． 頂隙度；
??F． 鹽水或湯汁的溫度；
??G． 鹽水或湯汁的濃度；
??H． 食品的pH值；
??I． 食品的水分活性；
??J． 封罐機蒸汽噴射條件；
??K． 真空度（指封罐機）；
??L． 封罐時食品的溫度；
??M． 加熱殺菌前食品每克（或每毫升）含微生物的平均數(shù)及其波動值，取樣次數(shù)為5~10次。pH3.7以下的高酸性食品檢驗乳酸菌和酵母； pH3.7~5.0的酸性食品檢驗嗜溫性需氧菌芽孢數(shù)（如果可能的話，嗜溫性厭氧菌芽孢數(shù)也要檢驗）；pH5.0以上的低酸性食品檢驗嗜溫性需氧菌芽孢數(shù)、嗜熱性需氧菌芽孢數(shù)（如果可能的話，嗜溫性厭氧菌芽孢數(shù)也要檢驗），這對于保證殺菌條件的最低極限十分必要。
??N． 殺菌前的罐頭初溫；
??O． 殺菌升溫時間；
??P． 殺菌溫度和時間；
??Q． 殺菌鍋上壓力表、水銀溫度計、溫度記錄儀的指示值；
??R． 殺菌鍋內(nèi)溫度分布的均勻性；
??S． 罐頭殺菌時測點溫度（冷點溫度）的記錄及其F值；
??T． 罐頭密封性的檢查及其結(jié)果。 ??生產(chǎn)線實罐試樣也要經(jīng)歷保溫試驗，希望保溫3～6個月，當(dāng)保溫試樣開罐后檢驗結(jié)果顯示內(nèi)容物全部正常，即可將此殺菌條件作為生產(chǎn)上使用，如果發(fā)現(xiàn)試樣中有腐敗菌，則要進行原因菌的分離試驗。

太陽黑子

巴氏殺菌乳的加工技術(shù)巴氏殺菌乳又稱市乳，主要是指用新鮮的優(yōu)質(zhì)原料乳，經(jīng)過離心凈乳、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、殺菌和冷卻，以液體狀態(tài)灌裝，直接供給消費者飲用的商品乳，因制品的脂肪含量不同又分為全脂乳、高脂乳、低脂乳、脫脂乳和稀奶油，此外還有草莓、巧克力、果汁和調(diào)酸味乳等。按加熱方法又可分為低溫長時間殺菌乳、高溫短時間殺菌乳、滅菌乳等。

   （一）巴氏殺菌乳的加工工藝  巴氏殺菌乳的工藝流程為：

   原料乳的驗收→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→殺菌→冷卻→包裝→冷藏

   1．原料乳的驗收和預(yù)處理  殺菌乳的質(zhì)量決定于原料乳，因此必須加強對原料乳的質(zhì)量控制。其預(yù)處理主要包括本書前面所述的過濾、凈化、冷卻等工序。

   2．牛乳的脫氣  牛乳中含有5．5％～7．7％非結(jié)合分散性氣體，經(jīng)貯存運輸后其含量還會增加。這些氣體對乳的加工有破壞作用。主要是影響乳汁量的準(zhǔn)確性；增加殺菌機中的結(jié)垢，影響乳的分離效率，不利于標(biāo)準(zhǔn)化；促使脂肪球聚合，影響奶油的產(chǎn)量；促使發(fā)酵乳中的乳清析出等。一般除在奶槽車上和收奶間進行脫氣外，還應(yīng)使用真空脫氣罐除去細(xì)小分散氣泡和溶解氧。方法為將牛乳預(yù)熱至68℃，泵入真空罐，部分牛乳和空氣蒸發(fā)，空氣及一些非冷凝異味氣體由真空泵抽吸除去。

   3．標(biāo)準(zhǔn)化  標(biāo)準(zhǔn)化的目的是為了確定巴氏殺菌乳中的脂肪含量，以滿足不同消費者的需求。一般低脂乳脂肪含量為1．5％，常規(guī)市乳脂肪含量為3％。乳脂肪的標(biāo)準(zhǔn)化可通過添加稀奶油或脫脂乳進行調(diào)整。其方法有如下3種：

   （l）預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化  主要是指乳在殺菌之前把全脂乳分離成稀奶油和脫脂乳。如果標(biāo)準(zhǔn)化乳脂率高于原料乳，則需將稀奶油按計算比例與原料乳在罐中混合以達到要求的含脂率。如果低于原料乳的，則需將脫脂乳按計算比例與原料乳在罐中混合，以達到要求的含脂率。

   （2）后標(biāo)準(zhǔn)化  在殺菌之后進行，方法同上，但該法的二次污染可能性大。

   （3）直接標(biāo)準(zhǔn)化  這是一種快速、穩(wěn)定、精確與分離機聯(lián)合運作、單位時間內(nèi)能大量地處理乳的現(xiàn)代化方法。將牛乳加熱到55～65℃后，按預(yù)先設(shè)定好的脂肪含量分離出脫脂乳和稀奶油，并根據(jù)最終產(chǎn)品的脂肪含量，由設(shè)備自動控制回流到脫脂乳中的稀奶油流量，從而達到標(biāo)準(zhǔn)化的目的。

   4．均質(zhì)  牛乳中脂肪球的大小一般在1～10微米之間，放置一段時間后易出現(xiàn)聚結(jié)成塊、脂肪上浮的現(xiàn)象。經(jīng)均質(zhì)后可使脂肪球直徑變?。ㄐ∮?微米），分布均勻，口感好，有良好的風(fēng)味，不產(chǎn)生脂肪上浮現(xiàn)象。

   均質(zhì)效果與溫度有關(guān)。均質(zhì)前牛乳必須先行預(yù)熱60℃左右，如用低溫長時間殺菌，一般在殺菌前進行均質(zhì)。如進行高溫短時間殺菌或超高溫瞬間殺菌，均質(zhì)在預(yù)熱工序后殺菌前進行。

   常用的均質(zhì)機為兩段式，預(yù)熱的牛乳經(jīng)第一段壓力調(diào)節(jié)閥時壓力為176～204千克／厘米2，而第二段壓力保持在35千克／厘米2。

   5．殺菌  殺菌有兩個目的，一個目的是殺死引起人類疾病的所有微生物，使之完全沒有致病菌。第二個目的就是盡可能地破壞除致病微生物外能影響產(chǎn)品味道和保存期的微生物其他成分如酶類，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。殺菌有多種方法，但牛乳加工中最常用的是加熱殺菌法，牛乳的殺菌是否適當(dāng)，用磷酸酶試驗來檢查，試驗結(jié)果必須是陰性的，即必須沒有發(fā)現(xiàn)有活性的磷酸酶。但是脂肪含量8％的乳制品，稀奶油發(fā)酵乳等產(chǎn)品不用磷酸酶檢驗，而用過氧化氫酶試驗來代替。

   （1）低溫長時間殺菌法（LTLT）  又叫保持殺菌法、低溫殺菌法。其殺菌方法為向具有夾套的消毒缸或保溫缸中泵入牛乳，開動攪拌器，同時向夾套中通人蒸汽或熱水（66～77℃），使牛乳的溫度升至62～65℃并保持30分鐘。但是使病原菌完全死滅的效率只達到85％～99％，對耐熱的嗜熱細(xì)菌及孢子等不易殺死。尤其是牛乳中的細(xì)菌數(shù)越多時殺菌后的殘存菌數(shù)也多，因此，為了解決這一問題，有些工廠采用72～75℃ 15分鐘的殺菌方式。

   保持殺菌法應(yīng)注意消毒缸的大小、攪拌器的大小及與其相配合的轉(zhuǎn)數(shù)，以獲得最好的傳熱效率和不產(chǎn)生泡沫。要準(zhǔn)確地確認(rèn)乳溫，在殺菌完后15分鐘以內(nèi)迅速地將乳溫降到5℃以下。為防止二次污染，殺菌開始后不準(zhǔn)打開消毒缸的蓋子。

   （2）高溫短時間殺菌法（HTST）  高溫短時間殺菌是用管式或板狀熱交換器使乳在流動的狀態(tài)下進行連續(xù)加熱處理的方法。加熱條件是72～75℃ 15秒。但由于乳中菌數(shù)的不同，也有采用72～75℃ 16-40秒或80-85℃ 10～15秒的方法進行加熱。其殺菌流程見圖4-2。

   HTST殺菌機的特點是將預(yù)備加熱、加熱及冷卻部分合理地結(jié)合了起來。首先生乳進入預(yù)備加熱部的熱交換機，在此與從加熱部分出來的殺菌乳進行熱交換達到60℃左右，接著被送入到加熱部加熱到規(guī)定的溫度。殺菌如果正常，乳被送到冷卻部分，與重新進入的生乳進行熱交換，達到部分冷卻，進一步地冷卻到5℃以下。如果在加熱部分牛乳殺菌不充分，通過流動轉(zhuǎn)換閥將牛乳送回殺菌部分進行再殺菌。熱交換器有管式、片式兩種，由于片式比管式熱傳導(dǎo)效率高，生產(chǎn)中常用片式。加熱保持時間一般是通過調(diào)整管的長度或粗細(xì)，或通過調(diào)整熱交換器片數(shù)（片式）來進行的。

   HTST殺菌與低溫長時間殺菌比較，有許多優(yōu)點：占地面積小，節(jié)省空間，因利用熱交換連續(xù)短時間殺菌，所以效率高、節(jié)省熱源，加熱時間短，牛乳的營養(yǎng)成分破壞小，無蒸煮臭，自動連續(xù)流動，操作方便、衛(wèi)生，不必經(jīng)常拆卸。另外，設(shè)備可直接用酸、堿液進行自動就地清洗。

   （3）超高溫瞬間殺菌法（UHT）  該方法是采用加壓蒸汽將牛乳加熱到120～140℃保持0．5～4秒，然后將牛乳迅速冷卻的一種殺菌方法，該方法殺菌效率極高，可以達到滅菌的效果，一般在冷藏下可保存20天。如果與無菌包裝結(jié)合起來可以生產(chǎn)滅菌乳，保持商業(yè)無菌狀態(tài)，無需冷藏，常溫下可長期保存（3～6個月）或更長。

超高溫瞬間殺（滅）菌設(shè)備有間接加熱式、直接加熱式兩種，間接加熱式常用片式、管式熱交換器型。其工藝流程見圖4-3，牛乳①首先經(jīng)預(yù)熱②（片式加熱器經(jīng)熱回收段預(yù)熱）達到80-85℃，然后進入均質(zhì)機③，接著通過加熱部分④使其達到135℃，經(jīng)保溫管⑤、UHT加熱段⑥而后同新進入的牛乳進行熱交換（熱回收部分②），冷卻。

   直接式是將預(yù)熱的牛乳與具有一定壓力的熱蒸汽混合，蒸汽冷凝放熱將產(chǎn)品加熱至所需溫度。這種直接超高溫加熱系統(tǒng)分為兩種類型：一種是蒸汽通過噴嘴直接噴入到產(chǎn)品中去的噴射式；另一種是注入式即加壓容器內(nèi)充滿達到滅菌溫度的蒸汽，產(chǎn)品從頂部噴入。

   直接加熱系統(tǒng)中由于蒸汽與產(chǎn)品混合、冷凝會增加產(chǎn)品的水分，一般通過真空蒸發(fā)除去所加的水分。但是蒸汽里所含的各種化合物將殘存于產(chǎn)品中。因此，對使用的蒸汽有嚴(yán)格的要求，即蒸汽中不能含有對消費者有害的化合物，也不能含有能導(dǎo)致產(chǎn)品在貯存期變質(zhì)的化合物。

   6．冷卻  牛乳經(jīng)殺菌后應(yīng)立即冷卻至5℃以下，以抑制乳中殘留細(xì)菌的繁殖，增加產(chǎn)品的保存期。同時也可以防止因溫度高而使黏度降低導(dǎo)致脂肪球膨脹、聚合上浮。凡連續(xù)性殺菌設(shè)備處理的乳一般都直接通過熱回收部分和冷卻部分冷卻到4℃。非連續(xù)式殺菌時需采用其他方法加速冷卻。

   7．灌裝  灌裝的目的主要是便于分送銷售、便于消費者飲用。此外還能防止污染，保持殺菌乳的良好滋味和氣味，防止吸收外界異味，減少維生素等成分的損失。

   （1）灌裝容器  灌裝容器多種多樣，有玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋、塑料夾層紙盒和涂覆塑料鋁箔紙等。雖然玻璃瓶有成本低、可反復(fù)使用等優(yōu)點，但由于其易破損、運費成本高、又不利于消費者使用，所以現(xiàn)在市場上很少使用。取而代之的是塑料瓶、復(fù)合袋和紙容器。其優(yōu)點是一次性使用，減少污染機會，運輸、攜帶方便，材料質(zhì)輕、遮光、絕熱性好，有利于乳的品質(zhì)保持。殺菌乳在用復(fù)合袋、紙盒灌裝后，在5℃的條件下可貯存1～2周。

   （2）無菌灌裝  現(xiàn)在市場上流通的保質(zhì)期較長的市乳主要是用塑料瓶包裝利樂包和小房形包裝。塑料瓶包裝的奶是在灌裝后進行了二次滅菌，其保質(zhì)期可達6個月或1年。而利樂包和小房形包裝若是在無菌條件下灌裝，不必采用二次滅菌，這種方式正在成為市場的主流。利樂包是利用專用紙為包裝材料，過氧化氫為殺菌劑，灌裝時紙先通過一個過氧化氫層，使紙壁上涂上一層過氧化氫膜，然后卷成縱紙筒，熱合，再用紅外線輻射，將過氧化氫分解，并蒸發(fā)掉，然后在該滅菌的紙筒內(nèi)充填已殺好菌的乳，并熱合、封口。

   小房形包裝不同于利樂包，它是將一個個已制好的但沒有封底的紙筒放在灌裝機上，通過氣吸將紙筒打開，熱合封底，然后進入無菌小室。在此向紙盒內(nèi)噴入過氧化氫進行殺菌、加熱，使過氧化氫蒸發(fā)掉。隨后注入殺菌奶，熱封口，同時送出無菌小室。

   （二）其他種類的乳及乳飲料

   1．加工乳  是以牛乳和乳制品為原料，增添某些乳成分或營養(yǎng)物質(zhì)的乳。

   （1）強化乳  為了提高乳中鈣、磷的利用率，在乳中添加了維生素 A、 B1、B2和鐵。一般每升含維生素D 400國際單位，每升含鐵5～6毫克。

   （2）還原乳（又稱再生乳）  因所用的原料不同，分為兩種。一種是以脫脂乳粉溶解后，按比例加入溶化黃油或稀奶油，混合均勻，經(jīng)均質(zhì)殺菌后包裝出售。另一種是全脂乳粉溶解還原成液狀乳。

   此外，還有濃厚牛乳和低脂肪牛乳。濃厚牛乳是增加了乳中的脂肪和無脂固形物成分，改變了口感和提高了營養(yǎng)價值。而低脂肪是牛乳經(jīng)分離，脫取部分稀奶油，使其脂肪含量在1％左右，而其他成分和牛乳相似。

   2．乳飲料  以牛乳和乳制品為主要原料，添加一定量的砂糖、果汁、咖啡、色素和香料等制成。其組成一般為乳固體物為5％～8％，脂肪為0～2％，砂糖4％～8％。常見的乳飲料有果汁飲料、巧克力乳飲料和咖啡乳飲料，但需要注意乳飲料在配制時添加成分引起的不穩(wěn)定性，特別是果汁乳飲料和巧克力奶。

   （l）果汁乳飲料  通常是以脫脂乳（或脫脂奶粉）為原料，加入果汁、砂糖、有機酸、穩(wěn)定劑、香料、色素等制成。但果汁飲料需要適當(dāng)?shù)乃岫龋╬H4．5～4．8），這一酸度易引起牛乳蛋白質(zhì)的凝集沉淀。為了防止沉淀，常使用CMC（羧甲基纖維素）和果膠等穩(wěn)定劑。這些穩(wěn)定劑和蛋白質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的復(fù)合體，從而防止了蛋白質(zhì)的凝集。添加方法首先是將砂糖、香料等加入到脫脂乳中，然后加入已溶解好的穩(wěn)定劑水溶液，最后在低溫（20℃）、強烈的攪拌下慢慢地添加果汁和有機酸。

   （2）巧克力乳飲料通常是以生乳為原料，添加巧克力或可可粉、砂糖、香料、穩(wěn)定劑等制成。為了防止巧克力粒子的沉降，常用淀粉、明膠等作穩(wěn)定劑。各種原料調(diào)合液的處理方法和其他乳飲料一樣