乳品加工技术教学设计炼乳教案

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项目六炼乳
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。
第一节甜炼乳
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
（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。
（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
3、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。
（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 3.0～3.5 Mpa,温度控制在50～60℃为宜。
（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
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成的。
防止措施在于使用符合标准的空罐，并注意控制乳的酸度。
（五）砂状炼乳
砂状炼乳系指乳糖结晶过大,以致舌感粗糙甚至有明显的砂状感觉。
一般来说，乳糖结晶应在1Oμm以下,而且大小均一。如果在15～20μm之间,则有粉状感觉,在30μm以上则呈明显的砂状。
为防止此类缺陷应对
1.晶体大小应在3～5μm，晶种添加量应为成品量的0.025%左右;
2.晶种加入时温度不宜过高，并应在强烈搅拌的过程中用120目筛在10分钟内均匀地筛入;
3.贮藏温度不宜过高，温度变化不宜过大、冷却速度、蔗糖比（不超过64.5%）等因素进行控制。
（六）糖沉淀
甜炼乳容器底部有时呈现糖沉淀现象，这主要是乳糖结晶过大形成的，也与炼乳的粘度有关。
若乳糖结晶在10μm以下，而且炼乳的粘度适宜,一般不会有沉淀现象出现。此外,蔗糖比过高,也会引起蔗糖结晶沉淀,其控制措施与砂状炼乳相同。
（七）钙沉淀
甜炼乳在冲调后,有时在杯底发现有白色细小沉淀,俗称“小白点”其主要成分是柠檬酸钙。柠檬酸钙在炼乳中处于过饱和状态，所以部分结晶析出。
甜炼乳中柠檬酸钙的含量约为0.5%，相当于炼乳内每1000mL水中含有柠檬酸钙19g。而在30℃时，100OmL水仅能溶解柠檬酸钙2.51g。

控制柠檬酸钙的结晶,同控制乳糖结晶一样，可采用添加柠檬酸钙作为晶种。柠檬酸钙胶体的添加量一般为成品量的0.02%～0.03%。
（八）褐变
甜炼乳在贮藏中逐渐变成褐色，并失去光泽，种现象称为褐变。
通常是美拉德反应造成的。用含转化糖的不纯蔗糖，或并用葡萄糖时，褐变就会显著。
为防止褐变反应的发生，生产甜炼乳时，使用优质蔗糖和优质原料乳,并避免在加工中长时间高温加热,而且贮藏温度应在10℃以下。
（九）蒸煮味
蒸煮味是因为乳中蛋白质长时间高温处理而分解，产生硫化物的结果。
蒸煮味的产生对产品口感有着很大的影响，防止方法主要是避免高温长时间的加热。

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