常温长保质期酸牛奶生产工艺与生产设备.doc

1、1常温长保质期酸牛奶生产工艺与生产设备The productive technology and production equipmentof Long shelf-life yoghurt at normal temperature李志才 青岛市畜禽良种有限公司姜竹茂 烟台大学生命科学学院王 彬 石家庄市兄弟伊兰食品配料有限公司孙志强 山东潍坊紫鸢乳业发展有限公司池红玉 山东伊怡乳业有限公司宋广辉 山东伊怡乳业有限公司（第一作者：李志才；论文题目：常温长保质期酸牛奶生产工艺与生产设备；论文范畴：乳制品生产工艺与设备；工作单位：青岛市畜禽良种有限公司、联系电话：15615528136 1856

2、3923182 0532-87977119、邮编：266000、邮箱：；联系地址：青岛市李沧区金水路 1057 号13 号楼 1 单元 201 室。摘要：本文介绍了常温长保质期酸牛奶的生产工艺和生产设备。生产工艺主要是由生产原料前处理、混合物料2超高温灭菌、酸牛奶发酵与发酵后热处理和无菌灌装等四个主要部分构成。生产设备主要由生鲜牛乳收储预处理设备、混料处理设备、超高温灭菌设备、酸牛奶发酵设备、酸牛奶巴氏杀菌设备、酸牛奶无菌灌装设备、CIP 清洗设备和主要公用设备等 8 个主要生产设备部分组成。采用以上酸牛奶生产工艺和生产设备能够满足生产符合 GB19302 标准常温长保质期酸牛奶。（ 正 文

3、）酸牛奶营养丰富，含有益生菌和特殊生物因子有助于改善人体胃肠消化功能，提高机体免疫力，是人们强身健体、延年益寿的营养佳品。但传统的酸牛奶生产加工方法，其产品需要 06低温冷藏保存，且保质期一般为 721天，时间比较短，成为影响产品质量和市场销售的重要因素。近些年来，国内有多家知名乳品企业，应用现代先进的酸牛奶生产技术，开发生产了不需要冷藏，可常温保存，保质期在 90180 天左右，符合 GB19302 标准的酸牛奶产品，受到了广大消费者和销售市场的青睐与欢迎。为推广普及这项现代先进的酸牛奶生产技术，现将常温长保质期酸牛奶的生产工艺与生产设备介绍如下：1、常温长保质期酸牛奶生产工艺。常温长保质期

4、酸牛奶生产工艺，主要由生产原料前处3理、混合物料超高温灭菌、酸牛奶发酵与发酵后热处理和无菌灌装等四个主要部分构成。1.1、常温长保质期酸牛奶生产工艺流程示意图：1.2、常温长保质期酸牛奶生产工艺说明。1.2.1、常温长保质期酸牛奶产品营养素成分（每 100g产品中）：能量 4%、蛋白质 5%、脂肪 5%、碳水化合物 4%。生产配料配方是：鲜牛奶 895kg、乳清粉 10kg、白砂糖80kg、复配稳定剂 15kg、净化水加至 1000L。1.2.2、常温长保质期酸牛奶生产工艺质量关键控制点基本要求。1.2.2.1、配料温度要求 7080，配料剪切乳化时间要求达到 1520min。配料温度过低或配

5、料剪切乳化时间较短，物料混合容易造成溶解不充分问题。42-43无污染酸牛奶发酵，至 PH 值达到4.8 止200 转/min无污染搅拌破碎凝乳；在线洁净添加调味剂后储存10-12无菌灌装保温 5d 进行产品包装后检验添加原料 预处理70-80配料混合高速剪切乳化、定容、冷却至 60常温长保质期酸牛奶成品外箱包装43在线无菌添加发酵菌种牧场鲜牛奶原料预处理15MPa 均质 75/25s 巴氏杀菌后冷却至 10-12储存，继续冷藏后熟 10-12h，PH 值达 4.560/20MP a 均质、脱气、超高温灭菌131/20s41.2.2.2、物料均质温度要求不低于 60、均质压力不低于 20MPa。

6、物料均质温度低或物料均质压力低，乳脂肪不易细化，产品易出现上浮或分层。1.2.2.3、物料超高温灭菌温度要求为 131/20s，将物料中的各种霉菌、酵母、细菌和芽孢等微生物全部杀灭，达到无菌要求。1.2.2.4、酸牛奶发酵必须是在洁净夹套（可调节温度）无菌罐体中进行；同时须做到无菌添加发酵菌种和无菌添加调味调色剂。1.2.2.5、酸牛奶发酵温度要求恒温并始终控制在 43。发酵温度过高或过低，易造成产品析水、质地粗糙和发酵缓慢等问题。1.2.2.6、酸牛奶发酵程度终止控制标准，以 PH 值达到4.8 作为酸牛奶停止发酵数值，发酵时间一般可能在 35h左右。1.2.2.7、酸牛奶搅拌破乳，须应用框

7、式大桨叶搅拌器慢速度，300r/min、短时间，8-10min，进行搅拌破碎凝乳。1.2.2.8、酸牛奶发酵终止后须进行巴氏杀菌热处理。巴氏杀菌热处理的要求是：均质压力为 15MPa、杀菌温度为75、杀菌时间为 25s。均质压力、杀菌温度和杀菌时间不可过高、过低和过长，否则会导致产品继续发酵和产品质地粗糙、有砂涩稀薄感。51.2.2.9、酸牛奶发酵后经巴氏杀菌热处理后，须降温至10-12以下，静态后熟 1012h，PH 值控制在 4.5。酸牛奶静态后熟时须保证无菌环境和静态一定的后熟时间，防止有害细菌、霉菌污染和产品粘度不够，口感不细腻。1.2.2.10、酸牛奶无菌灌装必须配置与总体生产能力相

8、适应的无菌灌装机、喷码机、贴管机和产品外包装机组。产品灌装、物料输送也同样必须保证无菌环境，应用剪切力小的转子泵和无菌空气输送无菌灌装酸牛奶物料。2、常温长保质期酸牛奶生产设备。2.1、常温长保质期酸牛奶生产需用设备介绍。常温长保质期酸牛奶生产设备主要由生鲜牛乳收储预处理设备、混料处理设备、超高温灭菌设备、酸牛奶发酵设备、酸牛奶巴氏杀菌设备、酸牛奶无菌灌装设备、CIP 清洗设备和其他主要公用设备等 8 个部分生产设备组成。为便于介绍说明，以生产规模 50t/d 标准为例，将常温长保质期酸牛奶生产需用主要设备列表如下：50t/d 常温长保质期酸牛奶主要生产设备一览表序号 设备名称 规格型号 数量

9、 功率（kw）备注1、 生鲜牛乳收储预处理设备1-1 乳泵 30t/h 1 台 31-2 管式双联过滤器 30t/h 1 组1-3 脱气罐 20t/h 2 个1-4 流量计 040t/h 1 组1-6 生乳暂存罐 20t 2 个 2.21-7 乳泵 20t/h 2 台 31-8 净乳机 10t/h 3 台 4561-9 净乳暂存罐 20t 2 个 2.21-10 分离机 10t/h 3 台 451-11 脱脂乳暂存罐 20t 2 个 2.21-12 稀奶油暂存罐 5t 2 个 21-13 标准化乳生成器 10t/h 3 台1-14 板式冷却器 12m2 3 台1-15 室外乳仓 30t 4 个

10、 221-16 乳泵 20t/h 4 台 41-17 CIP 回程泵 20t/h 自吸式 2 台 62、 混料处理设备2-1 板式换热器 12m2 2 台2-2 净化热水储存罐 10t 保温型 1 个 1.12-3 热水泵 10t/h 1 个 22-4 料液混合机组 1t/h 2 组 62-5 高速剪切乳化罐 2t/h 保温型 2 个 102-6 管式过滤器 10t/h 2 个2-7 乳泵 10t/h 2 台 32-8 流量计 040t/h 2 个2-9 物料调配罐 5t 保温型 5 个 5.52-10 乳泵 10t/h 5 台 7.52-11 管式过滤器 10t/h 5 个2-12 板式冷却

11、器 24m2 两段式 1 组2-13 物料暂存罐 5t 保温型 2 个 2.22-14 CIP 回程泵 20t/h 自吸式 2 台 153、 超高温灭菌设备3-1 均质机 5t/h 1 台 453-2 真空脱气机组 5t/h 1 组 73-3 UHT 管式灭菌机组 5t/h 1 组 154、 酸牛奶发酵设备4-1 在线无菌添加菌种器 2 组式 分别添加 1 台 14-2 无污染酸牛奶发酵罐 5t 夹套型 10 个 114-3 转子泵 5-6t/h 12 台 364-4 无污染酸牛奶暂存罐 5t 夹套型 10 个 114-5 转子泵 5-8t/h 12 台 364-6 在线味料添加器 200L/

12、h 1 台 14-8 CIP 回程泵 20t/h 自吸式 2 台 155、酸牛奶巴氏杀菌设备51 管式巴氏杀菌机组 5t/h 自动控制 1 组 1552 均质机 5t/h 30Mpa 1 台 4553 转子泵 5-6t/h 变频调速 7 台 2154 热处理酸牛奶（后熟罐）储存罐10t 保温型 5 个 5.5755 转子泵 5-6t/h 变频调速 5 台 155-6 CIP 回程泵 20t/h 自吸式 2 台 156、 酸牛奶无菌灌装设备6-1 酸牛奶全自动无菌灌装机组2.5t/h 变频调速 2 台 306-2 喷码机 标注信息快速喷涂 4 台 4 6-3 贴管机 10000-12000 次/

13、h 2 台 166-4 成品纸箱包装机 全自动型 4 台 126-5 码箱机 全自动型 2 台 87、 CIP 清洗设备浓碱罐 500L 4 个浓酸罐 500L 4 个隔膜泵 750L/h 4 台 2CIP 清洗液罐 10t 保温型 8 个 8.8CIP 进程泵 30t/h 耐酸碱 4 台 30板式加热器 12m2 4 台管式过滤器 20t/h 4 个8、其他主要公用设备净化水处理器 5t/h 反渗透双膜法净水型2 台 15净化水储存罐 30t/h 4 个 4.4净水泵 10t/h 4 台/2 路 15冰水制冷机组 制冰水量 4.5t/h螺杆氟利昂（动态冰蓄冷）机组2 台 50蓄冷冰水槽 容量

14、 100 立方保温型1 个 15冰水泵 30t/h 4 台/2 路 30无菌空压机组 80m3/min 2 组 48燃气蒸汽锅炉 10t/h 1.6MPa 1 台 7.52.2、常温长保质期酸牛奶生产需用设备说明。2.2.1、生鲜牛乳收储预处理设备。在生鲜牛乳收储预处理设备运行的过程中需重点把握的设备主要是：（1） 、脱气净乳；（2） 、乳脂分离；（3） 、牛乳标准化；（4） 、过冷降温；（5） 、奶仓储存等五类设备。生鲜牛乳收储预处理设备选型与配置要合理配套，确保收储的生鲜牛乳经预8处理后符合 GB/T6914-86 生鲜牛乳收购标准。2.2.2、混料处理设备。混料处理设备要具备在线混料或批

15、次混料的功能，最好能在一个罐体内完成高剪切和乳化溶解。各种物料能够迅速溶解，没有结团和白点，稳定性好；对暂存的物料须采取柔和的搅拌方式，保护产品稳定性不受破坏；混料罐体的罐顶和罐底须采取弧形设计，确保罐内料液能完全排放和有利于清洗；混料罐体须能处理各种高、中、低，不同粘稠度和不同干物质含量的物料；如有条件具备，可采用真空混料技术，在罐内液面下负压吸入物料。2.2.3、超高温灭菌设备。超高温灭菌（UHT）设备须选用管式超高温灭菌机组，在杀灭物料中微生物的同时，要求尽最大可能的减少物料营养成分和有益物质的损失；超高温灭菌（UHT ）设备的物料灭菌性能须可靠、稳定、耐用、安全，要能连续较长的时间对物

16、料进行灭菌，一般连续工作时间须达 12h 以上；设备运行高效节能，热回收效率不低于 90%，可全自动控制，操作简单，容易掌握。现在乳品生产物料超高温灭菌技术发展很快，有很多先进的技术应用在超高温灭菌设备中。一是节省能源技术：采用全封闭式系统，UHT 在预杀菌过程中不再使用冷却水，节约蒸汽和冷却水；UHT 预杀菌和无菌水循环时，均质机和脱气罐可以不工作，减少电能的消耗；UHT 采用双水路9设计，一个热水回路用于加热，一个热水回路用于热回收，提高热回收效率。二是提高生产效率技术：当均质机出现故障时，系统能自动旁通均质机，避免了 UHT 自动停机后排料、清洗和升温等浪费物料、浪费时间、浪费能源的问题

17、；2.2.4、酸牛奶发酵设备。酸牛奶发酵设备作为常温长保质期酸牛奶生产的核心设备，对产品的品质和生产安全非常关键。酸牛奶发酵设备由菌种无菌添加、无污染发酵、无菌空气保护、物料冷却、物料管道和泵送等设备组成。在实际生产中酸牛奶发酵设备，须根据常温长保质期酸牛奶生产工艺和卫生标准，保证酸牛奶的发酵过程必须实现高标准的安全洁净要求，应用无菌生产技术生产出没有任何污染、优质的产品。同时，在酸牛奶发酵设备在生产中能够做到节能降耗和具有兼容性和扩展性，除了可生产酸牛奶外，还能生产其他乳制品和扩大产能的需要。2.2.5、酸牛奶巴氏杀菌设备。酸牛奶巴氏杀菌设备须选用宽间隙、长流道，利于发酵酸牛奶浓稠物料通过的

18、管式酸牛奶巴氏杀菌设备。可连接均质机和脱气机，在采用全流量均质方式时，可利用均质机控制巴氏杀菌机工作流量。管式酸牛奶巴氏杀菌设备须采用 PIC 微电脑全自动程序控制，按设定的生产工艺要求，进行发酵酸牛奶巴氏杀菌全过程运行控制。管式酸牛奶巴氏杀菌设备应自带 CIP 清洗10设施，自行进行 CIP 自动清洗。经管式酸牛奶巴氏杀菌设备杀菌后的发酵酸牛奶须进入无菌罐储存，以便无菌灌装机进行产品包装。2.2.6、酸牛奶无菌灌装设备。常温长保质期酸牛奶必须采用无菌灌装机和专用包装包材进行包装。经处理的无菌发酵酸牛奶必须在没有任何微生物污染的情况下无菌输送至无菌灌装机进行灌装。无菌灌装专用包材也必须经灭菌处

19、理后达到无菌标准方能用于产品包装。在无菌产品的包装过程中无菌灌装机必须始终保持无菌环境和无菌灌装产品包材包装的完整性，才能保证无菌包装产品的质量，符合 GB193022003 酸乳标准。2.2.7、CIP 自动清洗设备。 CIP 自动清洗的目的是：将生产设备与物料接触的内部表面清洗干净。在乳制品无菌生产中清洗和灭菌都是非常重要的生产操作，只有生产设备清洗干净了，无菌生产才能顺利进行。CIP 自动清洗设备的工作步骤主要有以下三点：(1) 预冲洗；（2）清洗；（3）最终清洗。CIP 自动清洗设备可根据生产实际需要自行选择：碱-酸-碱+ 酸、碱+碱+酸、碱+ 酸+碱 +酸等 CIP 自动清洗模式，以缩短自动清洗时间，提高自动清洗效果和自动清洗效率。CIP 自动清洗应该采取全自动控制技术，通过操作面板PLC 输入或输出控制 CIP 自动清洗，所有 CIP 设备清洗记