乳品超高温杀菌工艺研究

张冰

摘 要：随着我国现代社会经济的不断发展与进步，乳品作为普通家庭中含营养价值最高的一类食物而成为人民正常生活中不能缺少的食品，在国内各大中小型超市中都可发现乳品的大量存在，并且其中种类繁多，因此，乳品的质量关乎到全国人民的身体健康，乳品加工的关键技术与主要设备是决定乳品质量优劣的主要条件，尽管随着现代科技水平的快速进步，乳品加工已得到很大的提升，但是由于一些条件的限制，乳品加工的某些关键技术与主要设备方面还存在着一些有待改善的问题，对我国乳品行业的发展有很大的影响。

关键词：乳品；超高温杀菌；工艺

目前乳品业中大量采用进口装备，其杀菌技术日新月异，就乳品加工而言，目前实现工业化连续式生产应用的杀菌技术主要是巴氏杀菌和超高温杀菌，而许多资料中关于乳品的杀菌技术还停留在较多的基础上。

一、乳品加工的主要设备研究

1.多效蒸发机的应用。目前国内进行牛乳的浓缩多采用单效或双效蒸发机，国外则是广泛的将这一技术用于乳品的加工生产中，不但可有效降低生产成本、提高生产质量，同时节约了一定的能源，另外，我国在生产液体奶时采用的浓缩设备也十分落后，在发达国家一般采用先进的闪蒸设备，国内仅有几家大型企业中才会采用，所以改造国内企业现有的牛乳蒸发设备已是迫在眉睫。

2.检测设备。目前国内用于检测原料奶中细菌的设备大多是由国外进口的，而且全国总数还不足十台，我国自主研究发的检测设备远不能与国外的相提并论，所以在企业中也很少采用，大多还延用传统的检测方法进行检测，这样不但在一定程度上影响了生产的效率，而且很难保证乳产品的质量。

3.乳粉生产设备。基于资金与技术方面条件的不足，国内大多采用自主研发的乳粉生产设备进行生产，然而这种设备与国外设备相比有很大程度的不足，比如说在二次干燥与速溶喷雾方面，国产奶粉与国外奶粉在速溶性方面就有很大的差距，因此，国内乳粉生产设备的某些方面还有待改善。

4.均质机的应用。在乳品加工生产过程中使用均质机可使乳制品中的脂肪球破碎，进一步提高乳品的质量，并能延长乳品的保质期，目前这一技术在国内虽然得到了广泛应用，但是均质机的性能还无法达到国外均质机的标准，而且在原料乳方面我国也还未采用小型的均质机。

5.杀菌设备。目前我国广范运用高温短时杀菌与超高温瞬间杀菌设备进行乳品的杀菌，但这些设备都是自国外引進的，虽然国内一些企业也自主研发了无菌生产设备，但是这些设备在质量与性能方面与国外先进设备相比还有很大的差距。

6.奶酪生产设备。在我国乳品生产中，由于目前我国还没有研发出合格的干酪生产设备，并且不具备达标的奶酪生产技术，生产奶酪都是使用通过高价进口而来的国外奶酪生产设备，所以国内流通的奶酪种类非常有限，我们应积极吸收并借鉴国外奶酪生产的先进技术，并努力研发干酪的生产设备。

二、乳品超高温杀菌工艺

1.间接式超高温灭菌。间接式超高温灭菌中，热源如蒸汽或过热水不直接接触产品，而是通过一层金属将热量传递到产品中。间接式超高温目前使用较为广泛，尤其在亚太，东南亚等国家，是主要的常温奶生产方式。一是板式超高温。板式超高温使用卫生型板式换热器，将过热水与产品通过板片交替进行热交换。这种超高温杀菌设备具有投资小，换热效率高，节约能耗的优点，一度在牛奶超高温的生产中占据主导地位。然而随着技术的更替，在实际应用中，由于乳品超高温处理工艺的要求，往往需要将产品加热至135—140℃，会增加板式换热器的密封圈的损耗，因此在乳品超高温处理中板式超高温使用得越来越少。需要指出的是，由于板式换热器优越的换热效率和节能性，它仍然是鲜奶巴氏杀菌的首选。不锈钢管材焊接的方式，在产品侧无需密封圈，因此解决了板式换热器在超高温应用中需要频繁更换密封圈的问题，成为牛奶超高温杀菌常用的杀菌设备。列管式超高温同样具有投资低的优点，在节能性上也接近板式超高温。与板式超高温相比，列管式超高温能处理含有颗粒的产品，这是板式所不能做到的，而与此同时，列管式超高温的占地面积比板式超高温略大。列管式杀菌机是一个开发最早的杀菌机，改良工作在不断进行中。二是刮板式超高温。与板式和列管式超高温相比，刮板式超高温在乳品生产中不如前二者那样常见，刮板式超高温在乳品中主要应用在高粘度产品的生产，适用的主要产品包括奶酪、布丁、甜点和乳饮料中的果粒。刮板式换热器在产品侧含有一个独立的马达，对高粘度的产品进行持续的搅拌以提高产品的流动，使热量能够均匀的传递到产品中。刮板式超高温对于超高粘度的产品具有其它超高温无法比拟的优势，然而在能源消耗上，刮板式换热器不能做到高效的热回收，因此运行成本较高。

2. 直接式超高温灭菌。直接式超高温的杀菌原理是采用将蒸汽与产品直接接触，从而使产品温度升高。此时蒸汽则会转化为冷凝水进入产品中，使产品稀释，因此在直接式超高温灭菌过程中，产品达到灭菌温度后必须通过“闪蒸”将产品中多余的水分提取出来，使产品在杀菌前后的总固不变。直接式超高温具有杀菌温度高，速度快的优点，能够处理相对浓度较高的产品，且对产品的营养和风味不会造成严重的破坏。因此在乳品中的应用正越来越广泛。目前直接式超高温灭菌主要有蒸汽喷射式超高温和蒸汽浸入式超高温两种。一是蒸汽喷射式。蒸汽喷射式超高温，在产品高速流动的同时，将高温的蒸汽通过一个喷嘴喷射产品管道中，使产品温度上升，同时达到杀菌的目的。蒸汽喷射式超高温在牛奶的生产中已经广泛应用。对于高粘度的乳品，如使用间接式超高温，则产品升温时间会变长，容易对产品中的营养成分和产品风味造成破坏，而蒸汽喷射则可以达到迅速升温的效果，产品的营养和风味的破坏程度要小于间接式超高温。蒸汽喷射式超高温作为一种普遍认可的超高温方式，具有操作简便的优越性，但工作噪音较大，对牛奶或奶制品中的敏感性营养成分仍会造成明显的破坏。二是蒸汽浸入式超高温。蒸汽浸入式超高温是目前一种最先进的杀菌方式，蒸汽浸入式超高温也是直接式超高温的一种。它将产品匀速通过小孔型分配板充入相对静止的蒸汽罐中，当产品自由下落时，产品与蒸汽融合，产品温度升高，达到杀菌的效果。但是在此过程中，对产品温度和蒸汽温度实现精确控制，可使产品杀菌温度与蒸汽温度之间的温差达到1℃，因此产品中的维生素，乳球蛋白等营养物质的破坏程度相较于蒸汽喷射式的杀菌方式更小，产品口感更新鲜，营养成分保留更高。对于蒸汽浸入式超高温，它的应用面也更广，温和的处理方式使它可以处理一些新鲜奶油或粘度较高的再制奶酪，在相对更高的温度（ 通常大于140℃） 下达到精确的保留时间控制，低温差控制的优点使它的连续运行时间也大大延长。

总的来说，乳品在我国人民群众正常生活中占据着十分重要的地位，随着人们生活水平的逐渐提高，人们对乳品质量与数量的需求越来越高，在这样的形势下，乳品生产企业以及乳品设备研发企业都面临着严峻的考验，同时也是进一步发展我国乳品行业的一大机遇，因此，应多引进国外先进技术与经验，并在国外的先进设备基础上，努力研发出自己的设备，促进我国乳品加工关键技术与主要设备的进一步发展。

参考文献

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[3]孙欣，祝清俊，王文亮，陈蕾蕾，杜方岭. 乳酸菌发酵冷榨花生粕生产花生酸奶的工艺研究[J]. 中国食物与营养，2017（08）.

（作者单位：黑龙江立高科技股份有限公司）