乳品加工工艺设施.ppt

乳品加工的工艺设施 热交换器 离心分离机和牛乳脂肪标准化 均质机 膜滤 (自己阅读) 蒸发器 脱气罐 泵 管道、阀门和安装管件 罐 工艺控制 服务系统 热处理的目的 时间/ 温度组合 乳品厂中的热传递过程 传热理论 热交换器的不同类型 思考题 到19世纪末，牛乳的热处理已经相当普遍。热处理被采用之前，牛乳是有害微生物的危险来源之一。因为，它是微生物理想的培养基。牛乳不时地传播像结核、斑疹、伤寒等疾病。 “巴氏杀菌”一词是为纪念路易斯?巴斯德，他在19世纪中期，对微生物的热致死效果进行了重要的研究，并将热处理作为一项防腐技术。牛乳的巴氏杀菌是一种特定的热处理方式。它可以这样定义，“巴氏杀菌是能有效破坏结核杆菌（TB），但对牛乳的物理和化学性质无明显影响的任何一种牛乳热处理方法。” 牛乳若是被过度加热，或是加热不够，而使得牛乳带有蒸煮味或发现仍含有存活的T.B(结核杆菌)。另外，牛乳中的大多数致病菌都不能形成芽孢。 时间/ 温度组合 大肠杆菌、斑疹伤寒菌和结核杆菌的致死曲线 热处理的限制因素 预杀菌 低温长时(LTLT)巴氏杀菌 超巴氏杀菌 超高温处理 加热和冷却中的热回收 传热理论 热交换器的尺寸数据 热交换器的不同类型 小结 小结（续） 小结（续） 离心分离机和牛乳脂肪标准化 均质机 加工要求 均质乳制品对人体健康的影响 蒸发器 脱气罐 均质效果 均质给牛乳的物理性质带来很多的优点： ● 脂肪球变小不会导致形成奶油层。 ● 颜色更白，更易引起食欲。 ● 降低了脂肪氧化的敏感性。 ● 更强的整体风味，更好的口感。 ● 发酵乳制品具更佳稳定性。 然而均质也有一定的缺点。 ● 均质乳不能再被有效地分离。 ● 多少增加了一些对光线、日光和荧光灯的敏感性，可以导致“日照味”（参看第八章，巴氏杀菌乳） ● 降低了热稳定性，特别是经一级均质高脂肪含量和有其它影响脂肪结团因素存在的情况下。 ● 该牛乳不能用于生产半硬或硬质干酪，因为凝块很软，以致难于脱水。 均质机 当要求高效均质的时候，就需要高压均质机。 产品进入泵体，通过柱塞泵加压。达到的压力是通过背压确定的。背压是由均质装置中均质头和均质座的间隙来给定的。这个压力P1就是设计的均质压力。P2 是第一级的背压或是第二级入口的压力。 高压泵 柱塞泵由一个大功率的电机驱动，如图22 中的1，通过曲轴和连杆机构将电机的旋转运动转换成泵柱塞的往复运动。柱塞（5）在高压泵体的圆柱腔中运动。它们由高强度的材料制成。机器装有两个柱塞密封。水进入两个密封之间冷却柱塞。当均质机设置于无菌加工的下游区段时，要用热的冷凝水来密封以防止再污染。 均质装置 柱塞泵将牛乳的压力从入口时的300KPa(3bar)根据产品种类提高到均质压力10-25Mpa。到第一级均质装置之前的入口压力（均质压力）自动保持恒值。液压柱塞上的油压与均质头上的均质压力相平衡。无论在一级均质还是在二级均质上，均质机都带有一个普通的油罐。然而，在二段均质中，有两个油路系统，每个都带有一个自己的泵，通过改变油压，就可以设定一个新的均质压力。均质压力可以在高压表上显示。 均质总是发生在第一级，第二级有两个基本目的: ● 为第一级提供一个恒定的、可控制的背压，给均质提供一个最好的条件。 ● 打散均质之后形成的脂肪球簇，如图21。 均质装置中的部件是经精密加工的，冲击环以一定的方式固定在阀座上，冲击环的内表面与间隙的出口相垂直。阀座有一个5℃的倾角，使产品有控制地进行加速，这样，就可以减少不如此而会发生的快速磨损。 牛乳以较高的压力被送入阀座与均质头之间的空间，间隙的宽度大约是0.1mm 或是均质乳中脂肪球尺寸的100倍。液体通常以100-400 m/s的速度通过窄小的环隙，均质就在这10-15 微秒中发生。在这一刹那，所有柱塞泵传过来的压力能都转换成了动能。经过均质装置后，这些能量中的一部分又转回为压力能，另一部分能量作为热量散失了。在均质装置上每40bar的压力降就会使温度升高1℃，用于均质的能量不足1%。但尽管如此，高压均质可能还是最有效的方法。(均质效率的测量(略) ) 分析方法 用于测定均质效率的分析方法可以分成两类： 稀奶油上浮速度的研究 检测稀奶油上浮速度的最古老的办法是取样后静置一定的时间，分析样品中不同层液中的脂肪含量。USPH法就是基于这一原理，取样1000ml，静置48h，之后测定顶部100ml 的脂肪含量以及其余奶液的脂肪含量，如果顶部脂肪含量的0.9 倍低于底部的脂肪含量，则认为均质是有效的。N120法也是基于同样的原理，用这种方法，取样25ml，在40℃以下以1000rpm的速度，在半径为250mm的离心机中离心30min。用底部20ml 液体的脂肪含 量除以全样品的脂肪含量，用比数乘以1