乳制品生产线及清洗CIP系统配合操作全解析

乳制品种类颇多。有巴氏杀菌乳、灭菌乳、全脂乳粉、凝固型酸乳等常见乳制品。这些制品相对于果蔬和肉类为原料的制品，其生产线有较大的连续性。并且，由于乳类为营养丰富的原料，因此其加工生产线完整操作过程一般均需由适当的CIP系统配合清洗。

一、巴氏杀菌乳和灭菌乳生产线

全脂巴氏杀菌乳或灭菌乳均以新鲜牛乳为原料，它们的生产过程相似，只是在后面的杀菌方式、杀菌程度以及包装方式上有差异。从新鲜原料乳开始到包装成为成品的全脂巴氏杀菌牛乳生产线工艺流程如图14-8所示。

图14-8 巴氏杀菌乳生产工艺流程图

1—奶槽车 2—磅奶槽 3—受奶槽 4—泵 5—净乳机 6—净乳器 7—贮奶罐 8—泵

9—奶油分离机 10—奶油流量调节系统 11—暂存罐 12—泵 13—均质机 14—杀菌机

15—成品罐 16—泵 17—包装机 A—脱脂乳 B—稀奶油 C—标准化乳

奶槽车或奶桶中的原料乳取样（用于规定指标检验）后，一般要经过定量。奶槽车装的牛乳用流量计计量，奶桶装的牛乳通常用磅奶槽和受奶槽操作。

原料乳随后用净乳机（或过滤器）除去牛乳中的各种杂质。经净化的牛乳可在低温条件下进行贮存。因此，可先使净化的原料乳经过板式冷却器冷却到贮存温度，再在贮乳罐中贮存。

原料乳首先要进行标准化，即将乳中的脂肪和非脂乳固体的比例调整到符合国家标准的要求。标准化方法如图14-8所示，奶油分离机9与稀奶油流量调节系统10可对乳脂过量的原料乳进行标准化，其结果是，从原料乳中除去部分稀奶油（B），而脱脂乳（A）再与另一部分定量的稀奶油（B）混成标准化乳（C）。如果原料乳含脂量低于国家标准要求，则从原料乳中除去部分脱脂乳（A），混合方法与前介绍的相同。

标准化乳随后进行均质和杀菌处理。将原料乳预热到60℃后，于15～21MPa的压力下均质。

巴氏杀菌乳现在一般采用75～85℃/10～15s的处理方式进行杀菌。利用板式换热器结合均质机同时进行，牛乳均质前的预热是用杀菌后的热牛乳在板式换热器中进行的，均质后的牛乳再回到杀菌机进行加热杀菌并冷却到4℃左右。

冷却后的牛乳立即用包装容器进行包装。巴氏杀菌乳可用玻璃瓶或塑料袋或纸质容器包装。包装后的巴氏杀菌乳有2d的保质期。因此包装完成入库后，需在冷链条件下及时出厂和配送。

如果生产保质期为6个月的灭菌乳，要采用超高温灭菌法，以提高杀菌强度。超高温灭菌处理牛乳有两种方法：一是直接加热灭菌法；二是间接加热灭菌法。这两种处理方法均可以获得良好的制品。灭菌乳一般要用无菌包装系统进行包装。

另外，以上流程经过适当调整，可以生产其他形式的巴氏杀菌乳。如生产调配巴氏杀菌乳，是以脱脂乳粉与无水乳脂为主要原料，适量加入新鲜牛乳，因此，需要水粉混合机等设备。生产花式巴氏杀菌乳时除用新鲜牛乳外，还应添加各种果味、果料、可可、咖啡等。

二、全脂乳粉生产线

全脂乳粉是以鲜牛乳为原料，经过浓缩和干燥后得到的乳制品。其加工生产线的工艺流程如图14-9所示。由图可见，从原料乳验收到贮存基本上是相同的。

原料乳一般要经过高温短时杀菌再进入浓缩工段。杀菌方法对全脂乳粉的品质，特别是溶解度和保藏性有很大影响。

原料乳杀菌后应立即进行浓缩。浓缩视生产量等因素可采用单效或多效真空浓缩设备。国内目前多采用从单效到三效不等的真空浓缩蒸发器。国外都采用多效蒸发器完成，先进的采用七效甚至九效的系统。单效蒸发温度在55～56℃，多效蒸发温度在70～45℃。浓缩的目的是为了节省能源，同时对粉体的质量有特别的效果。从浓缩系统出来的浓缩乳的浓度范围一般为45%～50%，温度一般为45～50℃。

浓缩后的乳应立即进行干燥。乳粉通常采用喷雾干燥方法进行干燥。此法可使水分迅速蒸发，得到品质优良的乳粉。干燥室的进风温度国产设备为150～180℃，国外大型设备在180～230℃，排风温度为80～85℃。干燥室的型式目前多为立式，雾化器可用离心式，也可用压力式（目前国内大多采用压力式）。国外自动化程度高的喷雾干燥系统多采用旋风分离器对干燥塔排风粉尘进行细粉回收；国内一般用袋滤器。图14-9所示为离心式喷雾干燥器，其排风集粉机构为装在干燥塔四周的袋滤器。因此，干粉是全部通过塔底的转鼓阀排出的。

图14-9 全脂乳粉生产工艺流程图

1—磅奶槽 2—受奶槽 3—奶泵 4—净乳机 5—冷却器 6—贮奶罐 7—预热器 8—暂存罐

9—蒸发器 10—浓缩奶暂存罐 11—浓奶泵 12—喷雾干燥器 13—外包装台 14—封罐机

15—定量装粉台 16—筛分机 17—螺旋输送机 18—凉粉室 19—烘干机 20—洗罐机(www.xing528.com)

从干燥塔出来的粉体有较高的温度，在进行包装之前需要先冷却。本流程图示为在凉粉室内对干燥乳粉进行冷却。自动化程度较高的干燥系统，干燥的热乳粉从塔内出来后多经过利用冷风的流化床进行冷却降温。

乳粉收集后尚未冷却到包装温度，通过筛分达到进一步冷却的效果，同时将结成团块的乳粉筛分成大小均匀一致的颗粒。

筛分机可与定量机构结合，将筛分得到的乳粉进行定量包装。乳粉可用复合薄膜袋、塑料袋或马口铁罐包装。如用马口铁罐，为了获得长保质期，也有采用充氮封罐的。其方法是，先用抽真空的方法排除乳粉罐中的空气，再充氮气，最后封口。采用复合袋或塑料袋一般不用充氮包装。

三、冰淇淋生产线

冰淇淋是一种以牛乳、炼乳、稀奶油为原料，配以糖类、乳化剂、稳定剂和香料等制成的冷冻甜食。其生产线工艺流程如图14-10所示。

制造冰淇淋的第一步是使乳及其他原料在配料罐中充分溶解并混合均匀。为了达到这一目的，一些难以溶解的物料，或比例量少的配料，一般要在高速搅拌机中进行预混合溶解，然后再与配料罐中的乳液进行混合。配料罐一般用冷热缸（即带夹层的搅拌罐），通过适当加热以促进物料的混匀。

混合均匀并预热到一定温度（一般为50～60℃）的混合料随即通过双联过滤器过滤后进行均质，均质压力为一级17～21MPa，二级3.5～5MPa。均质后的物料随即进行杀菌。一般采用杀菌条件为80～85℃/10～15s，并立即冷却至0～4℃。

杀菌冷却后的混合料要在0～4℃温度条件的老化罐（也称为成熟罐）中保持4～24h，进行老化（即成熟），使其黏稠度增大，提高成品的膨胀率，改善组织状态。

图14-10 冰淇淋生产工艺流程图

1—高速搅拌机 2—泵 3—配料罐 4—泵 5—双联过滤器 6—均质机 7—贮存缸 8—泵

9—板式热交换器 10—老化罐 11—泵 12—凝冻机 13—灌装机 14—速冻隧道 15—冻藏库

经过老化的混合物在冰淇淋凝冻机中进行凝冻（亦称冷冻或冻结），在—4～-2℃下进行强烈搅拌，混入大量极微小的空气泡，使膨胀率达到最适宜的程度。

从凝冻机出来的冰淇淋直接通往灌装机进行灌装。刚装入不同容器中的冰淇淋称为软质冰淇淋，经过硬化后则成为硬质冰淇淋。硬化一般在接触式速冻机内进行，要求冰淇淋的平均温度降到—15～-10℃之间。硬化后的硬质冰淇淋可置于—15℃的冷库中贮藏。

四、凝固型酸乳生产线

凝固型酸乳为典型的发酵乳制品，它以鲜牛乳（或全脂乳粉）为原料，加入发酵菌种后，灌装入容器进行发酵得到。凝固型酸乳生产线工艺流程如图14-11所示。

经过包括标准化在内的预处理过的原料乳在配料罐内与溶解过滤后的蔗糖溶液按配方要求混合，若加入添加剂一般应预先加热溶解后加入混合料中。混合料预热到60℃后，在均质机上以15～21MPa的压力条件进行均质。

混合料均质后随之需要进行杀菌，杀菌采用95℃/5min的处理，此处理方法可以获得硬度、稳定性良好的制品。杀菌后的料液迅速冷却到43～45℃。

杀菌后的物料泵入接种罐（带搅拌器的混合罐），在此添加2.5%～5%的工作发酵剂。接种（投入工作发酵剂）时应立即搅拌，以使发酵剂均匀分布于乳中。

接种后应及时用灌装机将物料灌装入消费用的小容器（如玻璃瓶、塑料杯等），随即进行封口。灌装时间须严格把握，从接种开始到灌装结束送入发酵室的时间不超过1.5h。否则在灌装过程中牛乳就会凝固，最终导致产品中的乳清析出。

灌装、封盖后的酸乳迅速送入发酵室中，于（43±1）℃下发酵2.5～4h，待牛乳呈凝固状态即可终止发酵。此时应立即将酸乳放入2～6℃的冷藏库中，以迅速抑制乳酸菌的生长，降低酶的活性，防止酸度过高。酸乳在2～6℃下放置一定时间（12h以上）称为后发酵，其目的是促进芳香物质的产生，同时增加酸乳制品的黏稠度，最终产品应呈胶体状、乳白色、不透明、组织光滑、具有柔软蛋奶羹状的硬度。

图14-11 凝固型酸乳生产工艺流程图

1—配料罐 2—泵 3—双联过滤器 4—均质机 5—暂存罐 6—泵 7—板式热交换器

8—接种罐 9—泵 10—灌装机 11—封口机 12—保温发酵室 13—冷藏室