優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳關(guān)鍵工藝研究

張 峰，陳倩紅，張建佩

（酒鋼集團(tuán)甘肅祁牧乳業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳是指僅以特優(yōu)級(jí)生乳為原料，經(jīng)過濾、均質(zhì)、高溫短時(shí)間連續(xù)法、巴氏殺菌、潔凈灌裝等工序制得的液體產(chǎn)品[1]。牛乳是最接近人類理想的食物，其富含多種天然人體所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，巴氏殺菌乳因其較高的營養(yǎng)價(jià)值備受廣大消費(fèi)者的喜愛[2-3]。2013年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)首次提出“建議我國實(shí)施優(yōu)質(zhì)乳工程”[4]。截至2020年6月，全國51家乳品企業(yè)已參與實(shí)施優(yōu)質(zhì)乳工程，其中30家乳品企業(yè)通過優(yōu)質(zhì)乳工程驗(yàn)收，“優(yōu)質(zhì)奶、本土奶”的奶業(yè)生產(chǎn)消費(fèi)理念，逐步被越來越多的消費(fèi)者認(rèn)可[5]。本文通過對(duì)關(guān)鍵性工藝指標(biāo)進(jìn)行測試、控制，使生產(chǎn)的終產(chǎn)品達(dá)到《優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

試驗(yàn)原料：特優(yōu)級(jí)原料乳。

試驗(yàn)設(shè)備：液體導(dǎo)電測試儀、高精度液體溫度計(jì)、秒表、5T巴氏殺菌機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

投料時(shí)原料乳指標(biāo)符合優(yōu)質(zhì)生乳標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)后，再進(jìn)行試驗(yàn)。選取78 ℃，15 s的組合作為優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳的工藝參數(shù)，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行測試。按照設(shè)定工藝進(jìn)行生產(chǎn)，保證產(chǎn)品熱敏感和生物活性物質(zhì)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 閥門響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)

由表1可知，經(jīng)閥門響應(yīng)時(shí)間測試，閥門開啟響應(yīng)時(shí)間最大值為0.50 s，最小值為0.44 s，最大偏差為0.06 s。關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間最大值為0.63 s，最小值0.56 s，最大偏差為0.07 s，滿足最大偏差不超過0.1 s的要求。

表1 巴氏殺菌機(jī)閥門響應(yīng)時(shí)間（單位：s）

2.2 牛乳保持時(shí)間試驗(yàn)

在正常生產(chǎn)過程，55 L容量的容器分別對(duì)水、牛乳反復(fù)進(jìn)行6次排放，計(jì)算乳流時(shí)間及水流時(shí)間。由表2可知，最短保溫時(shí)間為18.37 s，最長時(shí)間為18.38 s，平均時(shí)間為18.38 s，沒有負(fù)偏差，連續(xù)數(shù)據(jù)彼此間的偏差小于0.5 s，保溫時(shí)間理論值為18.20 s，符合保持時(shí)間波動(dòng)的相對(duì)偏差為＋0.3%的指標(biāo)要求。

表2 巴氏殺菌機(jī)牛乳保持時(shí)間（單位：s）

2.3 設(shè)備溫度探頭準(zhǔn)確度試驗(yàn)

使用高精度溫度計(jì)對(duì)溫度探頭進(jìn)行校準(zhǔn)，由表3可知，均質(zhì)溫度探頭絕對(duì)偏差0.2 ℃，殺菌溫度探頭絕對(duì)偏差0.1 ℃，保溫溫度探頭絕對(duì)偏差0.2 ℃，送出溫度探頭絕對(duì)偏差0.2 ℃，各溫度探頭校準(zhǔn)后絕對(duì)偏差均符合±0.25 ℃要求。

表3 巴氏殺菌機(jī)各溫度探頭絕對(duì)偏差（單位：℃）

2.4 巴氏殺菌機(jī)穩(wěn)定性測試試驗(yàn)

由圖1可知，以特優(yōu)級(jí)原料乳為原料，按設(shè)定工藝進(jìn)行測試，197組殺菌溫度數(shù)據(jù)絕對(duì)偏差均≤0.25 ℃，197組保持溫度數(shù)據(jù)絕對(duì)偏差均≤0.25 ℃，符合殺菌溫度和保持溫度的絕對(duì)偏差為±0.25 ℃的要求。

圖1 殺菌溫度和保持溫度波動(dòng)圖

2.5 巴氏殺菌機(jī)殺菌過程中保溫管進(jìn)出口溫度差異測試

由圖2可知，以特優(yōu)級(jí)原料乳為原料，按設(shè)定工藝連續(xù)式生產(chǎn)全過程中，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)保溫管進(jìn)出口溫度在0.5 ℃內(nèi)，符合保溫管進(jìn)出口溫度差異要求。通過檢測終產(chǎn)品中的熱敏感和生物活性物質(zhì)指標(biāo)、微生物指標(biāo)等均符合優(yōu)質(zhì)乳標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 保溫管進(jìn)出口溫度差異圖

3 結(jié)論

在生產(chǎn)過程中，通過定期對(duì)閥門響應(yīng)度、溫度探頭精準(zhǔn)度、保持時(shí)間波動(dòng)進(jìn)行測試，并根據(jù)測試結(jié)果更換或校準(zhǔn)，通過加強(qiáng)對(duì)蒸汽、冰水、壓縮空氣、凈化水等動(dòng)力能源的保證殺菌溫度和保持溫度穩(wěn)定性、保溫管進(jìn)出口溫度差異符合優(yōu)質(zhì)乳要求，保證產(chǎn)品的熱敏感和生物活性物質(zhì)指標(biāo)、微生物指標(biāo)等均符合優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳標(biāo)準(zhǔn)。