第十章 炼 乳 生 产

1. 第十章 炼 乳 生 产

2. 概念：炼乳（Condensed Milk）是一种浓缩乳制品，它是将新鲜牛奶经过杀菌处理后，蒸发除去其中大部分的水分而制得的产品。 种类： 甜炼乳或加糖炼乳 淡炼乳或者称为不加糖炼乳 其他类似制品有浓缩加糖乳清和浓缩加糖酪乳

3. 第一节 甜炼乳生产工艺 1、概念 是在新鲜牛奶中加入约16%的蔗糖，并浓缩至原体积40%左右的一种浓缩乳制品。 2、特点 成品中含有40%-45%的蔗糖。由于添加蔗糖增大了渗透压、抑制了微生物的繁殖而增加了制品的保存期。 一、甜炼乳

4. 二、甜炼乳的生产技术 （一）工艺流程 蔗糖→糖液配制→糖液杀菌→过滤 ↓ 原料乳预处理→预热杀菌→真空浓缩→加糖→冷却 结晶→装罐→ 封罐→包装→检验→成品 干燥 灭菌 洗罐

5. 图11-2 甜炼乳的生产线示意图 1－真空浓缩 2－均质 3－冷却 4－添加糖浆 5－冷却结晶罐 6－装罐 7－帖标签、装箱 8－贮存

6. 2. 原料乳的标准化 ①脂肪含量与非脂乳固体含量保持一定的 例关系。 ②我国国家炼乳质量标准规定是8:20，而瑞典规定是8:18或1:2.25。 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求 1. 原料乳的验收 ①控制芽孢数和耐热细菌的数量。 ②乳的酸度不能高于18ºT，70%中性酒精试验呈阴性。 ③乳热稳定性的测定： 10ml原料奶+0.6%的磷酸氢二钾1ml，于试管中，沸水中浸5min后，取出冷却，如无凝块出现，即可高温杀菌，如有凝块出现，就不适于高温杀菌。

7. 3. 标准化的目的 ①与加糖炼乳的生产量有关，牛乳的乳脂率在3%～3.7%范围内炼乳生产量最多； ②与炼乳的保存性有关，若牛乳的乳脂率含量低，生产的炼乳保存性也低； ③与炼乳生产过程中的操作有关，乳脂率低的牛乳在浓缩过程中容易起泡，操作较困难。 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求

8. 一般为75℃保持10～20min及80℃保持5～10min。 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求 4. 预热杀菌 （1）预热杀菌的目的 • ①杀灭原料乳中的致病菌，抑制或破坏对成品质量有害的其他微生物，以保证成品的安全性，提高产品的贮藏性； • ②抑制酶的活性，以免成品产生脂肪水解、酶促褐变等不良现象； • ③控制适宜的预热温度，使乳蛋白质适当变性，防止成品变稠现象； • ④若采用预先加糖方式时，通过预热可使蔗糖完全溶解； （2）预热杀菌的条件 一般为75℃保持10-20min及80℃保持5-10min 关于预热温度与产品变稠的关系，根据众多研 究资料报导，普遍认为100℃附近预热杀菌对 炼乳的质量最不利，而100-120℃瞬间或 75℃、10min的预热杀菌比较适宜。

9. 二、甜炼乳的生产技术 5. 加糖 加糖的目的是为了抑制炼乳中细菌的繁殖, 增强制品的保存性。 糖的防腐作用是由渗透压产生的，而蔗糖溶液的渗透压与其浓度成正比。 （二）工艺要求 以结晶蔗糖和品质优良的甜菜糖为最佳 • （1）加糖的目的 • （2）糖的质量 • （3）加糖量 • （4）加糖方法 关键点——糖浆的制备: 用85℃以上的热水化糖，调成约65%浓度的糖浆—经95℃杀菌—过滤—冷却65℃左右。 ——杀菌温度要高： 因为蔗糖中有嗜热性的微球菌和耐热的霉菌孢子存在，这种细菌耐热性较强，90℃仍不能杀死，需达95℃方能致死。 先将牛乳单独预热并真空浓缩，在浓缩将近结束时将浓度约为65%的蔗糖溶液（预先以95℃的温度杀菌）吸入真空浓缩罐中，再进行短时间的浓缩。 一般用蔗糖比表示。蔗糖比: 甜炼乳中所加的蔗糖与水和蔗糖之和的比值就是蔗糖比。 蔗糖比决定甜炼乳应含蔗糖的浓度，一般以62.5%～64.5%为最适宜。 采用后加糖的工艺对改善成品的变稠有利。

10. 蔗糖比计算： [例]总乳固体为28%，蔗糖为45%的炼乳，其蔗糖比是多少？ [解] 蔗糖 蔗糖比= —————×100% 水分+蔗糖 45 即 蔗糖比=—————×100%=62.5% 100-28 5. 加糖

11. 1、乳中酶类及微生物由于加糖而抗热性增加。2、乳蛋白质会由于糖的存在而引起变稠及褐变。3、加糖后会改变牛奶沸腾状况，减弱对流速度，结果位于盘管周围的牛奶会产生局部受热过度，引起部分蛋白质变性，加速成品的变稠。4、加糖越早，其成品变稠越剧烈。——采用浓缩即将结束时加糖的工艺对改善成品的变稠有利。1、乳中酶类及微生物由于加糖而抗热性增加。2、乳蛋白质会由于糖的存在而引起变稠及褐变。3、加糖后会改变牛奶沸腾状况，减弱对流速度，结果位于盘管周围的牛奶会产生局部受热过度，引起部分蛋白质变性，加速成品的变稠。4、加糖越早，其成品变稠越剧烈。——采用浓缩即将结束时加糖的工艺对改善成品的变稠有利。 糖对炼乳的加工及产品质量的影响

12. 6. 浓缩 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求 炼乳生产中浓缩终点确定： 浓乳出料温度为48℃时 浓度为：31.71～32.5°Be 或比重1.28～1.29

13. 7. 调整粘度 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求 （1）过热处理 浓缩接近终点时，直接吹入热蒸汽，使罐内 温度由45～55℃上升到75～85℃,继续浓缩 到要求达到的浓度。可使蛋白质和无机成分 趋于稳定，但要控制好温度，否则变味、结焦。 （2）再次均质 浓缩后再进行一次均质，使已均质的小脂 肪球均匀分散于炼乳中，可增加粘度缓和 变稠现象，也可增加制品的光泽。 （3）添加稳定剂 有柠檬酸钠，亚磷酸盐类。加入量是0.05%。 目的是防止钙盐沉淀。 （4）添加成品炼乳 ★原料乳杀菌之前按3%加入。因成品炼乳 中的酪蛋白已趋于稳定，对新鲜得不稳定 的蛋白质形成一种保护胶质的作用。 ★成品炼乳中的针状柠檬酸钙结晶可使乳中 的可溶性钙变为不溶性的，从而抑制变稠现象。

14. （2）乳糖结晶的原理 由于乳糖的溶解度较低（18%），甜炼乳中乳糖已处于过饱和状态，因此饱和部分的乳糖结晶析出是必然的趋势。 8.冷却与乳糖结晶 二、甜炼乳的生产技术 （二）工艺要求 （1）冷却的目的 • ①防止变稠 • ②控制乳糖结晶的大小

15. 一般说来，100分水中室温下只能溶解乳糖18份。而甜炼乳中含水26.5%，含乳糖12%，折合成甜炼乳中的水分的乳糖含量为：12/26.5=45.3% 因此这必然有27 %（45.3%-18%=27 %）多余的乳糖不溶解而析出。但任其缓慢地自然结晶，则晶体颗粒少而晶粒大，会影响成品的感官质量。 乳糖结晶大小在10µm以下者舌感细腻;15µm以上则舌感呈粉状；超过30µm者呈显著的砂状，感觉粗糙。

16. 曲线2表示在最终平衡状态时乳糖的溶解度； 曲线4是过饱和溶解度曲线，是乳糖可能呈现的最大溶解度。 图11-3 乳糖的溶解度曲线及强制结晶曲线 1－最初溶解度曲线；2－最终溶解度曲线；3－强制结晶曲线；4－过饱和溶解度曲线

17. （3）结晶控制 用乳糖酶处理乳可以使乳糖全部或部分水解，从而可以省略乳糖结晶过程，也不需要乳糖晶种及复杂的设备。 • 强制结晶: 将浓缩乳控制在亚稳定区，保持结晶的最适温度，及时投入晶种，迅速搅拌并随之冷却，从而形成大量细微的结晶。 • ①结晶温度 • ②添加晶种 • ③冷却结晶的方法 • ④乳糖酶的应用 ⒈蛇管式冷却结晶法 2.间歇式的真空冷却方法 3.连续瞬间冷却结晶机进入

18. 间歇式冷却结晶——蛇管冷却结晶器 冷却过程可分为三个阶段： 冷却初期 浓缩乳出料50℃以上，迅速冷却至35℃左右。 强制结晶期 继续冷却接近28℃(结晶的最适温度) 。此时投入0.04%左右的晶种，均匀地边搅边加。或用1%的成品炼乳代替。保持0.5h左右，以充分形成晶核。 冷却后期 继续把炼乳迅速冷却至15℃左右，从而完成冷却结晶操作。

19. 间歇式的真空冷却方法 特点： 浓缩乳进入真空冷却结晶机，在减压状态下冷却，冷却速度快，而且可以减少污染。 在真空度高的条件下炼乳在冷却过程中处于沸腾状态，内部有强烈的摩擦作用，可以获得细微均一的结晶。 下一页

20. 连续瞬间冷却结晶机 特点：连续冷却结晶，不加晶种即可。防止褐变、污染、抑制变稠效果好。 设备：水平式的夹套圆筒，夹套有冷 媒流通。 冷却过程：将浓缩乳泵入内层套筒中，套筒中有带搅拌桨的转轴，转速为300-699r/min。在强烈的搅拌作用下，几十秒到几分种内即可冷却到20℃以下，不加晶种即可获得5µm以下的细微结晶。 返回

21. 晶种的制备 晶种：精制α-无水乳糖 制备：在100--105℃的烘箱内烘2--3h，用超微粉碎机粉碎后，再烘1h，最后进行一次粉碎。 ♣一般2--3次粉碎可达到5µm以下； ♣ 装瓶并封蜡贮藏。长时间贮存，需抽真空充氮。 晶种的添加量 ♣加入量为炼乳成品量的0.04% ,如结晶不理想时，可适当增加晶种的投入量。

22. 9. 灌装、包装和贮藏 （1）装灌 —通常需静置12h左右，等气泡逸出再行装罐。 （2）包装间的卫生 —紫外线灯光杀菌30min以上。 （3）贮藏 —离开墙壁及保暖设备30cm以上，库内温度应恒定在15℃，空气相对湿度不应高于85%。

23. 优质炼乳 砂状炼乳 图11-4 甜炼乳的乳糖结晶

24. 三、甜炼乳质量标准 （一）全脂甜炼乳的理化标准（GB5417-85）

25. （二）全脂加糖炼乳的感官评分

26. 四、甜炼乳的质量控制 • 1. 变稠（浓厚化） • 2. 膨罐（胖听） • 3. 钮扣状物的形成 • 4. 砂状炼乳 • 5. 棕色化（褐变） • 6. 糖沉淀 • 7. 脂肪分离 • 8. 酸败臭及其他异味 • 9. 柠檬酸钙沉淀（小白点）

27. 第三节淡炼乳生产工艺

28. 概念 淡炼乳亦称无糖炼乳。是将牛乳浓缩到 1/2-1/2.5后装罐密封，然后再进行灭菌的 一种炼乳。 特点 ☼不加糖，缺乏糖的防腐作用； ☼封罐后还要进行一次加热灭菌。

29. 分类 全脂淡炼乳 脱脂淡炼乳 强化淡炼乳 配制淡炼乳 淡炼乳补充维生素B、C后其营养价值几乎与新鲜乳相同，而且经高温处理成为软凝块乳

30. 一、淡炼乳生产技术 淡炼乳的制造方法与甜炼乳的主 要差别有四点: 第一 不加糖； 第二 需进行均质处理； 第三 进行灭菌； 第四 需要添加稳定剂。 • （一）工艺流程 原料乳验收→标准化→预热杀菌→真空浓缩→均质→冷却→再标准化→小样试验→装罐→封罐→灭菌→振荡→保存试验→包装

31. 淡炼乳的实际生产线示意图如图所示 1－真空浓缩 2－均质 3－冷却 4－中间周转罐 5－罐装 6－杀菌 7－贮存或冷却 8－UHT杀菌 9－无菌罐装

32. （二）加工工艺要点 特殊点： 72%酒精试验 磷酸盐试验 细菌学检查 • 原料乳的验收与标准化 生产淡炼乳时对原料乳的要求比 甜炼乳严格。因为生产过程中要进行 高温灭菌，对原料乳的热稳定性要求 更高。

33. （二）加工工艺要点 2. 预热杀菌 在淡炼乳的生产中预热杀菌的目 的不仅是为了杀菌和破坏酶类，而且 由于适当的加热可使酪蛋白的稳定性 提高，防止生产后期灭菌时凝固，并 赋予制品适当的粘度。 如乳的预热温度低于95℃，尤其是80-90℃，则乳的热稳定性降低。一般采用95～100℃、10～15min的杀菌，使乳中离子状态的钙成为磷酸三钙，而呈不溶性。

34. 均质后的浓缩乳应尽 快冷却至8℃下。如次 日装罐，以4℃为标准 ●罐装后还要二次杀菌； ●而为了提高在杀菌时淡炼乳的热稳定性，常在此工序添加稳定剂； （二）加工工艺要点 • 3. 浓缩 • 淡炼乳的浓缩比在2.3～2.5倍间，用波美度表来测定浓缩终点。一般2.1kg的原料乳（乳脂率3.8%、非脂乳固体8.55%）可生产1kg淡炼乳（脂肪含量为8%、非脂乳固体18%）。 • 4. 均质 • 均质要求的压力为12.5～25MPa。多采用二段均质，第一段压力为14.7～16.6MPa，第二段为4.9MPa。均质温度以50～60℃为宜。 • 5. 冷却

35. （二）加工工艺要点 6. 再标准化 概念：浓缩后的标准化称作再标准化 目的：是为了调整乳干物质浓度使其合乎要求，因此也称浓度标准化。 7．小样试验 （1）试验目的 （2）样品的准备 （3）灭菌试验 （4）开罐检查 一般淡炼乳生产中浓度难于正确掌握，往往都是浓缩到比标准略高的浓度，然后加蒸馏水进行调整，一般称为加水

36. （1）试验目的 为防止不能预计的变化而造成的大量损失，灭菌前先按不同剂量添加稳定剂，试封几罐进行灭菌，然后开罐检查以决定添加稳定剂的数量、灭菌温度和时间。 • （2）样品的准备 由贮乳槽中取浓缩乳小样，通常以每公斤原料乳取0.25g为限。配制成含有各种剂量稳定剂的样品，分别装罐、封罐，供作试验。稳定剂可配成饱和溶液，一般用1ml刻度吸管添加。 • （3）灭菌试验 把样品罐放入小试用的灭菌机中，按照一般灭菌公式：15′－20′－15′/116℃进行。冷却后取出小样检查。 • （4）开罐检查 检查顺序是先检查有无凝固物，然后检查粘度、色泽、风味。

37. （二）加工工艺要点 8. 装罐灭菌 （1）灭菌的目的 彻底杀灭微生物及酶类，使成品经久耐藏。另外，适当高温处理可提高成品粘度，有利于防止脂肪上浮，并可赋予炼乳特有的芳香味。不过淡炼乳的二次杀菌会引起美拉德反应而造成产品有轻微的棕色变化。 （2）灭菌的方法 ①保持式灭菌法 ②连续式灭菌法 ③UHT处理 ④使用乳酸链球菌素改进灭菌法

38. ①保持式灭菌法 批量不大的生产可用回转式灭菌器进行保持式灭菌。一般按小试法控制温度和升温时间，要求在15min内使温度升至116～117℃，一般的灭菌公式为： 15′－20′－15′/116℃ • ②连续式灭菌法 大规模生产多采用连续式灭菌机。灭菌机由预热区、灭菌区和冷却区三部分组成。封罐后的罐内温度在18℃以下进入预热区被加热到 93～99℃，然后进入灭菌区，升温至114～119℃，经一段时间运输进入冷却区冷至室温。 • ③UHT处理 将浓缩乳进行UHT杀菌（140℃，保持3s），然后无菌纸盒包装。 • ④使用乳酸链球菌素改进灭菌法淡炼乳生产中必须采用强的杀菌制度，但长时间的高温处理，使成品质量不理想，而且必须使用热稳定性高的原料乳。如果添加乳酸链球菌素，可减轻灭菌负担，且能保证淡炼乳的品质。如1g淡炼乳中加100单位乳酸链球菌素，以115℃、10min的杀菌条件与对照组118℃、20min杀菌条件相比较，效果更好。

39. （二）加工工艺要点 • 9. 振荡 灭菌操作不当，或使用热稳定性较差的原料乳，会出现软的凝块。 使用振荡机，灭菌后2-3天进行，每次振荡1-2分钟。

40. 二、淡炼乳的质量标准 全脂淡炼乳的感官评分

41. 二、淡炼乳的质量标准 全脂淡炼乳的理化指标

42. 三、淡炼乳的质量控制 • 1. 脂肪上浮 • 2. 胀罐 • 3. 褐变 • 5. 凝固 • 4. 粘度降低

43. 1.脂肪分离的防止办法 三、淡炼乳的质量控制 首先要控制好粘度，也就是要采用合适的预热条件，使炼乳的初粘度不要过低； • 其次是浓缩时间不应过长，特别是浓缩末期不应拉长，而且浓缩温度不要过高，以采用双效降膜式真空浓缩装置为佳； • 第三是采用均质处理，但乳必须先经过净化，并且经过加热将乳中的脂酶完全破坏。 返回

44. 2. 胀罐 • 淡炼乳的胀罐分为细菌性、化学性及物理性胀罐三种类型。应防止污染和加强灭菌。如果淡炼乳酸度偏高，并贮存过久，乳中的酸性物质与罐壁的锡、铁等发生化学反应产生氢气，可导致化学性胀罐。此外，如果装罐过满或运到高原、高空、海拔高、气压低的场所，则可能出现物理性胀罐，即所谓“假胖听”。 • 3. 褐变 • 淡炼乳经高温灭菌颜色变深呈黄褐色。灭菌温度越高、保温时间及贮藏时间越长，褐变现象越突出，其原因是美拉德反应。为防止褐变，避免过度的长时间高温加热处理；在5℃以下保存；稳定剂用量不要过多；不宜使用碳酸钠，因其对褐变有促进作用，可用磷酸氢二钠。

45. 4. 粘度降低 • 淡炼乳贮藏期间一般会出现粘度降低的趋势。影响粘度的主要因素是热处理过程。低温贮藏可减轻粘度下降趋势，贮藏温度越高，粘度下降越快，在-5℃下贮藏可避免粘度降低，但在0℃以下贮藏易导致蛋白质不稳定。 • 5. 凝固 • （1）细菌性凝固 因微生物产生乳酸或凝乳酶，可使淡炼乳产生凝固现象，这时大都伴有苦味、酸味、腐败味。防止污染，严密封罐及严格灭菌可避免之。 • （2）理化性凝固 若使用热稳定性差的原料乳或生产过程中浓缩过度、灭菌过度、干物质量过高、均质压力过高（超过25MPa）均可能出现凝固。要严格控制热稳定性试验即可。盐类不平衡可通过离子交换树脂处理或适当添加稳定剂。此外，正确的进行浓缩操作和灭菌处理，避免过高的均质压力等操作规程可以避免理化性凝固。

46. 本章结束

47. 甜炼乳的乳糖结晶 优质炼乳 砂状炼乳 返回

48. 1. 变稠（浓厚化） • 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。 • （1）细菌性变稠 • （2）理化性变稠 防止措施 ： ①注意卫生管理及预热杀菌效果； ②保持一定的蔗糖浓度。蔗糖比必须在62.5%以上，但超过65%时，有析出蔗糖结晶的危险。蔗糖比以62.5%～64.0%为最适宜； ③宜贮藏于低温（10℃）下。 返回

49. 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：

50. （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。