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CN1993054A - 生产酸奶产品的方法、为此处理奶的方法、酸奶生产线，处理用于所述生产线的奶的装置 - Google Patents

生产酸奶产品的方法、为此处理奶的方法、酸奶生产线，处理用于所述生产线的奶的装置 Download PDF

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CN1993054A
CN1993054A CNA2005800268283A CN200580026828A CN1993054A CN 1993054 A CN1993054 A CN 1993054A CN A2005800268283 A CNA2005800268283 A CN A2005800268283A CN 200580026828 A CN200580026828 A CN 200580026828A CN 1993054 A CN1993054 A CN 1993054A
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Abstract

本发明属于乳业领域，可以用来生产巴氏灭菌的保质期长、感官特性改善的全脂奶或复原奶及在此基础上的酸奶产品。本发明提供了更仔细的奶灭菌，消除了在所有生产阶段产品的二次污染。本发明包括生产酸奶产品的方法，该方法包括奶处理加工和在可溶于奶中的多磷酸衍生物存在的情况下的随后操作，该多磷酸衍生物通式为HO－[PO3X]n－PO3X2，其中X表示钠、钾、钙、镁、氢或铵离子，30≥n≥1，用量范围值是0.4－0.7g/l；奶处理采用二次巴氏灭菌，保持68－72℃温度装瓶和密封包装，至第二次灭菌，向密封包装奶中接种酵素，在接种酵素区域使用紫外辐射，随后最终密封包装。还包括奶处理方法，第一次巴氏灭菌后，饮用奶保持在68－72℃不少于15分钟，酸奶产品不少于5分钟，随后在上述温度下密封装瓶，密封奶冷却到12－37℃，保持在此温度不少于30分钟，以等于或大于10℃/秒的加热速度将奶加热到68－72℃，进行二次巴氏灭菌。本发明还包括实现酸奶产品生产方法的生产线及实现奶处理方法的奶处理装置的结构设计。

Description

生产酸奶产品的方法、为此处理奶的方法、酸奶生产线，处理用于所述生产线的奶的装置
技术领域
本发明涉及乳业领域，可以用来生产巴氏灭菌的保质期长、感官特性改善的全脂奶和复原奶及在此基础上的酸奶产品。
背景技术
有一种采用贮存箱来生产酸奶产品的技术方法，被处理的奶放在特定的容器中发酵成熟，然后装瓶(参见《加工奶的工艺技术》，Bredichin A.S.，Kosmodemyansky Y.V.，Yurin V.N.Moscow，Kolos，2001，399 pages，p.272[1])。这种生产酸奶产品方法的缺点是产品有较高水平的微生物种群污染，因为该方法在巴氏灭菌期间无法完全排除微生物，造成巴氏灭菌后残留的芽孢发芽；在接种酵素、发酵、冷却、成熟以及非无菌或半无菌装入非无菌或半无菌的包装物期间均会造成微生物种群污染产品。酸奶产品，例如采用贮存箱法生产的克非尔(kefir)奶，结果终产品中有外来微生物的生长，乳蛋白的不充分溶解，所以感官特性变差，即较低的粘度，非特性的组成和浓度，保质期不超过24小时。
有一种生产酸奶产品，例如克非尔奶的恒温技术，包括以下工序：准备原料奶，巴氏灭菌和均质来处理奶，通过伴随搅拌的直接接种酵素来发酵奶，装瓶和包装，发酵，冷却和成熟(参见《加工奶的工艺技术》，Bredichin A.S.，Kosmodemyansky Y.V.，Yurin V.N.Moscow，Kolos，2001，399 pages，p.275[1])。巴氏灭菌和冷却加工后的奶放于贮存箱和容器中发酵、搅动，通过持续搅动成份地装瓶。包装内的发酵奶被转入恒温室，根据季节不同于7-25℃发酵8-12小时。克非尔奶发酵后形成稠块，酸度为75-80°T。发酵后的克非尔奶被转入8℃以下的冷却室冷藏，在此温度下成熟不少于12小时。以上所描述的酸奶产品的生产加工过程是生产酸奶产品的方法最接近的方法，这种方法可以部分消除上述贮存箱方法的缺点。但是，通过恒温方法获得的产品仍然具有较短的保质期，8℃下24小时，这是由于生产酸奶产品所用奶的不充分灭菌导致大量孢子繁殖微生物仍然存活，以营养生长体和孢子形式存活于酸奶产品中，巴氏灭菌后的奶储存于贮存箱设备中，在工艺连接的传输过程中、终产品在非无菌和半无菌条件下包装时均不可避免地造成奶的二次污染。另外，特别是复原奶、酸奶产品、尤其是克非尔奶中，由于巴氏灭菌不可避免地破坏了原料奶的钙磷平衡，降低了变性的乳蛋白的溶解度，所以感官特性差。
还有一种生产巴氏灭菌奶的方法，包括它的标准化、均质化、巴氏灭菌、冷却和包装，该方法用来生产饮用奶和酸奶产品，奶被巴氏灭菌两次，两次巴氏灭菌间被冷却到2-6℃(参见俄罗斯专利号为2166855，生产巴氏灭菌奶的方法(变化形式)，IPC7 A23C9/00公开日20.05.2001.[2])。在标准化和预热后，为了进一步延长保质期，奶被离心除菌。这种方法的缺点是奶保质期短，不超过5天；由于二次巴氏灭菌需要70-85℃的高温，巴氏灭菌后奶的感官特性变差，具有巴氏灭菌的味道。由这种奶制成的酸奶产品也同样存在这些缺点。
处理奶的方法最接近的技术是俄罗斯专利中(专利号2222952，饮用奶生产方法及其生产线，IPC7 A23C9/00，3/00，A01J11/00公开日10.02.2004.公告№4[3])的方法。这种处理方法包括从机械混合物中纯化奶，利用红外辐射源进行短期加热，用离心除菌机从奶中消除失活的微生物。通过多级旋转振荡仪器使分散(均质)和巴氏灭菌联合的加工，在该仪器中额外的声震动用来加热奶。分散(均质)是在68-72℃下单部分奶反复多循环的方式中进行的，乳脂球颗粒均质成大小在0.5-1.1mcm之间的分散范围，循环可能会提高奶的酸值，即：它的污染度高。待冷却到4-6℃进行奶包装。
这种方法的缺点是在其基础上所生产的奶及其产品保质期不长，不够稳定，原因在于奶中微生物未充分灭菌；在分散和巴氏灭菌后与包装前期间，管道和容器中微生物对奶的二次污染；奶的热稳定性低。
还有一种利用恒温方法的酸奶生产线，它与已知的生产酸奶产品的方法最接近(参见《加工奶的工艺技术》，Bredichin A.S.，Kosmodemyansky Y.V.，Yurin V.N.Moscow，Kolos，2001，399 pages，p.272，273[1])。该生产线包括带有巴氏灭菌装置的处理奶装置、均质器和可调的贮存箱、接种酵素的装置、包装机、恒温室、冷却室，按照工艺操作顺序依次安装。这个生产线与本发明生产线最近似。该已知生产线的缺点是以该生产线制得的酸奶产品的保质期短，8℃下24小时，这是由于生产酸奶产品所用奶的不充分灭菌导致大量以孢子繁殖体的微生物仍然存活，以营养生长体和孢子形式存活于酸奶产品中，巴氏灭菌后的奶和酸奶储存于贮存箱设备中，在工艺连接的传输过程中、终产品在非无菌和半无菌条件下包装时均不可避免地造成奶的二次污染。
与处理奶的装置最相似是俄罗斯专利(专利号2222952，饮用奶生产方法及其生产线，IPC7 A23C9/00，3/00，A01J11/00公开日10.02.2004.公告№4[3])中生产奶的生产线。该生产线包括按照工艺操作顺序安装和通过管道系统连接的原料奶收集器，提供有红外辐射源的热交换器，离心除菌机，带有分散和巴氏灭菌的中间贮存箱的多级旋转振荡装置，冷却器和包装机。旋转振荡装置的出口与中间贮存箱的入口相连，中间贮存箱的出口与旋转振荡装置(RPA)的入口相连，因此通过RPA形成奶的反复循环的密闭回路。RPA设有加热奶的热控装置，其电连接执行装置，这个执行装置是用于RPA中处理奶的温度控制的三路旋阀的配电板驱动器。
这个装置的缺点是生产的奶保质期不长，稳定性不够，热稳定性低，感官特性差，以该奶为原料的奶产品的质量也低。
发明内容
本发明的目的是生产酸奶产品，以及为了生产酸奶产品处理奶，通过更加彻底的奶灭菌，在所有生产加工阶段排除产品的二次污染，使之具有保质期长，高度热稳定性，并改善感官特性。
该问题被生产酸奶产品的方法解决了，该方法包括准备原料奶，巴氏灭菌和均质处理奶，如果必要通过搅动同时直接接种酵素发酵奶，装瓶并密封包装，恒温器中发酵，冷却，成熟。与现有技术的区别特征在于处理奶的过程和随后生产酸奶产品的工序是在多磷酸衍生物(进一步是DPPA)存在的情况下进行的，它溶解在奶(奶浆)中，其通式为：
                   HO-[PO3X]n-PO3X2
其中X表示钠离子、或钾离子、或钙离子、或镁离子、或氢离子、或铵离子，30≥n≥1，它的值是0.4-0.7g/l，采用二次巴氏灭菌处理奶，第二次巴氏灭菌前68-72℃装瓶并密封包装，第二次巴氏灭菌后将酵素接种到密封减压包装的奶中，用紫外辐射最终密封包装的接种酵素的区域，通过振荡包装内产品进行必须的搅拌。这种生产酸奶产品的方法还可以补充一些操作，煮(烘焙)奶或第一次灭菌后向奶中添加灭菌的蔬菜块、水果、浆果或是其它填料(蔬菜或奶蛋白，糖，调味料，水果和浆果汁，果酱，橘子酱等)，奶和酸奶产品于68-72℃时添加上述添加物，对于煮奶及其衍生物要在煮的温度添加。
该问题也被处理奶的方法解决了，该方法包括从机械混合物纯化奶，初步加热，分散(均质)和二次巴氏灭菌联合处理。分散(均质)是在密封装瓶后，巴氏灭菌温度条件下在单部分奶的反复循环模式下进行的。这种处理奶的方法与现有技术的区别在于处理奶是在多磷酸衍生物(DPPA)存在的情况下进行的，该多磷酸衍生物溶解在奶(奶浆)中，其通式为：
                    HO-[PO3X]n-PO3X2
其中X表示钠离子、或钾离子、或钙离子、或镁离子、或氢离子、或铵离子，30≥n≥1，它的值是0.4-0.7g/l，分散(均质)加工过程直至乳脂球大小达0.5mcm为止，对于饮用巴氏灭菌奶，首次巴氏灭菌后保持在68-72℃不少于15分钟，对于酸奶产品，不少于5分钟，随后在上述温度下装瓶并密封包装，冷却密封包装热奶至12-37℃，然后保持在此温度不少于30分钟，然后采用超高频(UHF)辐射器以每秒升温10℃快速升至68-72℃，加热奶进行二次巴氏灭菌。
这个问题也被酸奶生产线的结构解决了，该生产线包括按照处理奶的技术操作装置顺序，通过传送装置连接的均质器、巴氏灭菌装置、直接接种酵素的装置、带有密封装置的包装(装瓶)装置、恒温室、冷却室。这种酸奶生产线与现有技术的区别特征在于装瓶装置的位置，在直接接种酵素的装置前；装瓶装置后面的传送装置不是管道的传送装置，而是带式传输机或是水动力运输通道；直接接种酵素的装置补充设有减压装置，该减压装置可以设计为移除奶包装上密封膜的装置，在直接接种酵素的装置后安装最终密封的装置，沿着酵素接种区域和最终密封区域的周边(边界)安装紫外辐射器，振荡带式传输机是作为搅动装瓶后和装配成批的带有酵素的奶而设计的装置，安装在酵素接种装置和恒温室之间。
这个问题也被处理奶的装置解决了，该装置包括按照技术操作顺序，通过管道系统连接的原料奶收集器，泵，热交换器，再循环分散(均质)和巴氏灭菌贮存箱，分散器(均质器)，及冷却器(冷却室)和装瓶装置。分散器(均质器)的出口与再循环贮存箱的入口通过三通旋阀相连；再循环贮存箱的出口与分散器(均质器)的入口相连，通过分散器(均质器)提供了奶反复循环的密闭回路。分散器(均质器)装有加热奶的温度调节器，该调节器电连接执行装置，该执行装置是三路旋阀的配电板驱动器。我们所提供的构造与现有技术的区别在于用于准备水溶液或上述给出范围的多磷酸衍生物悬浮液的另外的贮存箱(进一步是DPPA贮存箱)；DPPA贮存箱与分散器(均质器)的入口相连；它也是为了保持奶温度在68-72℃的可调贮存箱子，设有水套，保持奶的温度在68-72℃，它的入口与分散器(均质器)的出口相连，它的出口与安装在可调贮存箱的装瓶装置相连。该可调贮存箱可以被设计为混合或移位的装置，具有维持温度在68-72℃的套子。温度维持通过水套与热载体流(载热液体)(例如水、蒸汽、奶)相连来实现的。奶处理装置在装瓶装置之后也配有冷却器；前者可以设计作为冷却的水动力传输通道，设有第二可调贮存箱，维持奶温度在12-37℃。另外，奶处理装置还配置有带有传送带的二次巴氏灭菌通道装置，其沿着传送带安装有超高频(UHF)辐射器。超高频(UHF)辐射器提供了根据超高频(UHF)辐射器的功率，每秒不少于10℃的加热奶的速度直至68-72℃。
附图说明
图1为酸奶生产线的方框图，包括用于处理奶的装置，该奶具有长保质期和良好感官特性；该表为在不同生产条件下处理奶，生产酸奶产品的结果，以及饮用巴氏奶和酸奶产品的特性。
具体实施方式
生产线和装置的静态描述
生产线由以下装置连接组成，原料奶收集器-收集贮存箱1，泵2，热交换器-奶加热器3，分散(均化)和巴氏灭菌的系统，该系统由分散和巴氏灭菌的再循环贮存箱4.1，泵-分散器或旋转振荡器4.2(进一步地RPA)组成，带有管道和阀锁加固的系统(线条示意的)。再循环贮存箱4.1的出口与RPA4.2的入口相连，RPA4.2的出口与再循环贮存箱4.1的入口相连，连接处有阀锁加固。泵-分散器4.2可以设计为均质器、胶体磨碎机、注射混合器、喷雾器、泵-分散器(参见《新多工艺辞典》，Scientific publishinghouse“Comprehensive Russian Encyclopedia”，2000，页码118，145)，旋转振荡器(参见专利RU №2166986，1999年5月11日生效))以及类似装置。以下设备可以作为分散器：旋转振荡器(S-乳化器)，型号TT520.00，由俄罗斯工业技术有限合股公司生产；泵-分散器，型号RPA-25-5(55，55A)-K，由俄罗斯ENA公司生产；活塞均质器，型号A1-OGM-2，5(俄罗斯)。如果需要，均质器可以装备有辅助的加热器提供所需要的温度模式。再循环模式通过反馈回路实现，通过从分散器的出口供应一部分奶通过再循环贮存箱进入分散器的入口。分散和灭菌的系统4装配有用来准备多磷酸衍生物的贮存箱5(进一步是DPPA贮存箱)，它可以设计成带有搅拌器或是没有搅拌器的贮存箱。该生产线包括可调贮存箱6，它可以设计为看上去像是管道一样的腔室，在等温条件下奶可以持续地流经该腔室。这个腔室可以设计为管道，带有套子的圆柱形贮存箱，盘管等。生产线包括带有初步密封包装的装瓶装置7，水动力通道的单元装置8是由使奶冷却到12-37℃的对流冷却部分8.1和使奶保持在12-37℃的可调部分8.2组成；二次巴氏灭菌的通道装置9，水动力冷却通道10或是其它冷却装置，如喷雾器(参见文献[1]，第70页)，干燥装置11，包装和贴标签装置12，直接接种酵素的装置13，成批包装装置14，振荡带式传输机15，恒温室16，冷却室17。本生产线可以补充混合贮存箱18，安装在分散和巴氏灭菌系统4的出口和可调贮存箱6的入口之间。本生产线还可以补充有冷却热交换机19用来生产酸奶产品和蒸煮奶，安装在分散和灭菌系统4的出口和可调贮存箱6的入口之间。装瓶装置7可以设计为文献[1]第190-195页中描述的装瓶机，采用塑料瓶包装。二次巴氏灭菌的通道装置9可以设计为独立的通道，带式传输机沿着其内部移动；装有奶的瓶子被放在传输带上。超高频(UHF)辐射器沿着传输带安装。直接接种酵素的装置的设计根据酵素的形式，可以是注射，接种片剂酵素和其它形式的酵素。示意的箭头表示用于向奶接种原料的传送装置，其中饮用奶标为M，酸奶产品标为K，以蒸煮奶或原料奶为基础添加填料而生产的酸奶产品标为T。
方法的实现及生产线和装置的工作
方法的实现和装置工作是如下进行的。
根据脂肪含量的程度，机械纯化、规格化、冷却到4-6℃的全脂和复原奶，由泵2从收集贮存箱1运到奶加热器3，在此奶被初步加热到55-65℃以产生巴氏灭菌的奶，加热到70-80℃以产生酸奶产品。加热后的奶被运送到分散和巴氏灭菌系统4的再循环贮存箱4.1，在此奶同时被均质和巴氏灭菌。巴氏灭菌的目的利用其可能的最低加热温度将奶中多种微生物灭菌。同时，取自上述范围的多磷酸衍生物溶液或悬浮液，从多磷酸衍生物的贮存箱5中以0.4-0.7g/L的量被添加到再循环贮存箱4.1中。多磷酸衍生物量的取决于污染程度、原料奶的酸度和巴氏灭菌后奶和在此基础上酸奶产品可接受的口感特性。分散和巴氏灭菌系统4的操作表明在分散和巴氏灭菌的模式中周期处理单部分的奶，对于饮用奶是68-72℃，对于酸奶产品是80-85℃。循环数量由不可以超过的温度以及乳脂球的均一度决定，乳脂球平均大小不超过0.5mcm。奶的均一度目前采用显微镜检测。在处理奶的阶段，多磷酸衍生物提高了微生物伴随物的机械分散作用，分散微生物基质伴随物，因此提高了它们的有助于奶中孢子和营养体细胞失活的热敏性，提供了低温巴氏灭菌时死亡率，因此提高了低温巴氏灭菌效率，延长了生产的奶及在此基础上酸奶产品的保质期。另外，DPPA有助于酪蛋白溶解并阻止奶巴氏灭菌过程中钙-磷平衡破坏，最终提高饮用奶及以此基础生产的产品的热稳定性和感官特性。
在单部分奶的分散和巴氏灭菌的周期过程结束后，奶通过分散器(均质器)4.1直接进入可调贮存箱6，对于饮用巴氏灭菌奶在此内保持68-72℃，不少于25分钟，而对于酸奶产品，则不少于15分钟，在该温度保持奶之前，如果奶进一步用于生产酸奶产品，巴氏灭菌温度需要从80-85℃冷却到68-72℃。在68-72℃保持奶的操作弥补了上述温度灭菌无效的问题，增加了巴氏灭菌的效果。不同产品需要不同的灭菌时间，这是由不同的巴氏灭菌温度决定的。在该阶段，在生产饮用奶的第一次巴氏灭菌温度，可以向奶中添加混合贮存箱18中所含有的填料。奶保存在可调贮存箱6中后，奶在68-72℃下传送到装瓶装置7用于密封瓶装。生产饮用奶和酸奶产品中热装瓶的目的是减少微生物对奶的二次污染，同时在引向装配和包装装置的管道内表面上灭菌微生物。此外，68-72℃装瓶奶延长了在这一温度保持奶的时间，这样可以减少在可调贮存箱6中保持奶的时间，对于饮用奶可减少到15分钟，对于酸奶产品可减少到5分钟，这种工艺使奶处理过程更加快捷。密封装瓶的奶被进一步转运到水动力通道的单元装置8，在对流冷却部分8.1冷却到12-37℃，在这个温度密封包装保持不少于30分钟。这些操作对于将原料奶中大多数孢子繁殖微生物转变为其营养生长体非常必要的，巴氏灭菌不能杀灭原料奶中孢子繁殖微生物，造成在巴氏灭菌温度下保持奶而产生的孢子繁殖微生物的二次污染。微生物的营养体部分，不像孢子形态，在巴氏灭菌温度68-72℃能够被较好地杀灭。保持奶在12-37℃，加入DPPA可以提高多种孢子的萌发能力，加快这一过程。因此在孢子萌发后的30分钟内，密封包装的奶被转运到二次巴氏灭菌的通道装置9进行二次巴氏灭菌，为了消灭孢子萌发后的营养体将奶从12-37℃加热到68-72℃。为了得到正确的效果，加热必须对产品的所有体积进行加热，在超高频(UHF)辐射器的帮助下加热速率不小于10℃/秒，辐射器沿着载有密封包装奶的传送带安装。由于微生物消除污染动力学特性，全部体积奶的迅速间隔升温有助于更有效地杀灭全部体积奶中的微生物。在此二次巴氏灭菌加工阶段，原料奶和包装中的所有营养体微生物都被消灭，严密的包装阻止了外界微生物进入奶中。在此阶段DPPA有助于酪蛋白溶解，防止在奶加热巴氏灭菌过程中钙磷平衡的破坏，这改善了终产品的感官特性。二次巴氏灭菌奶被转移到水动力冷却通道10，冷却到4-6℃生产巴氏灭菌奶，冷却到17-25℃生产酸奶产品。密封包装的巴氏灭菌饮用奶被进一步运送到干燥装置11，将包装奶表面额外的湿度去除，然后饮用巴氏灭菌奶被运送到包装和贴标签装置12，在冷却室进一步储存。干燥装置之后，生产酸奶产品的二次巴氏灭菌奶或是带有填料的奶被运送到直接接种酵素的装置13。在用于灭菌接种酵素区域中培养基的紫外辐射存在的情况下，在装置13里首先去除包装膜，通过注射或是其它方法将干燥的或是液体的酵素例如，片剂形式的酵素加入。当不需要混合奶和酵素时，片剂酵素可以包含气泡混合物。在酸奶发酵阶段，取自上述范围的多磷酸衍生物有助于蛋白质的溶解和恢复钙磷平衡，刺激酸奶微生物的酸化，最终改善酸奶产品的感官指数。接种酵素后，酸化的瓶装奶被运送到包装和贴标签装置12，采用紫外辐射进行灭菌，瓶子最终用瓶盖密封并贴标签。装有酸化和密封奶的贴好标签的瓶子进一步被运送到成批包装装置14，在此瓶子被成批包装，且被封上聚合薄膜。这些成批的瓶子被运送到振荡带式传输机15的传输机上，如果必要就振荡它们，使酵素均匀分布于瓶装奶的全部体积。然后这些成批的瓶子被送往恒温室16，保持17-25℃ 8-12小时。带有稠块和酸值是75-80°T的克非尔，其它酸奶产品被送往冷却室17冷却到8℃，在此温度成熟。
实现该处理奶方法的一些变量
每个例子描述了生产饮用奶和在此基础上生产酸奶产品的加工过程。表格表示这些饮用奶和间接生产酸奶的加工过程的参数和结果。
实施例1
从初始酸度为17°T的机械混合奶预先纯化的奶，在加热器3内，初步加热到生产巴氏灭菌奶的3-55℃，生产克非尔奶的70℃。第一次分散(均质)和巴氏灭菌前，奶中加入溶解性好(表中缩写为ws)的多磷酸衍生物(表中缩写是dppa)，其是具有下述通式的多磷酸盐，HO-[PO3X]n_PO3X2，X为碱性金属Na，n＝1-9，每升奶0.6g。在5级旋转振荡器(S-乳化器)4.2中以再循环模式进行分散，生产饮用巴氏灭菌奶在68℃下进行，生产克非尔奶在80℃下进行巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.45mcm。在第一次分散和巴氏灭菌之后，奶被运送到可调贮存箱6，68℃保持15分钟。生产饮用奶时，第一次分散和巴氏灭菌后不需要在热交换器19中预冷却，维持在上述68℃，奶被进一步运送到带有密封包装的装瓶装置7，在此继续保持约10分钟(大概是装瓶时间)。奶在可调贮存箱6和装瓶装置7中维持这个温度总时间为25分钟。生产克非尔奶，在转运到贮存箱6之前，奶经过冷却热交换器19被从80℃降到68℃，保持5分钟，在保持68℃的情况下，运送到装瓶装置7进行装瓶和无菌密封。生产克非尔奶时，奶在可调贮存箱6和装瓶装置7中维持这个温度总时间为15分钟。密封包装的奶被进一步运送到水动力通道的单元装置8，在对流冷却部分8.1冷却到24℃，在8.2中在该温度下包装保持不少于30分钟，此后，在二次巴氏灭菌的通道装置9中使用超高频(UHF)辐射器在68℃对奶再次进行巴氏灭菌。生产饮用巴氏灭菌奶时，二次巴氏灭菌后，奶在水动力冷却通道10中从68℃冷却到4-6℃，然后转运到干燥装置11，再运到包装和贴标签装置12。装瓶、贴标签并密封的奶将进一步运到冷却室17，于4-6℃保存。在按照上述方法生产奶的基础上生产酸奶产品时，二次巴氏灭菌后，奶在水动力冷却通道10中从68℃降至17-25℃，然后运到干燥装置11，再运至直接接种酵素的装置13，在此通过向每个奶包装中直接接种酵素发酵奶。发酵后，在装置12中二次密封包装和贴标签，在装置14中形成成批的瓶装奶，在振荡带式传输机15上振荡，发酵包装好的奶被运送到恒温室16中，维持17-25℃发酵8-12小时。带有稠块和酸质为75-80°T的酸性克非尔奶被运送到冷却室，于8℃冷却并成熟。
实施例2
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是65℃，生产克非尔奶是80℃，DPPA是一类溶解性好(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为碱性金属K，n＝10-25，每升奶中加0.5g，饮用奶在72℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.44mcm。然后饮用奶保持在72℃总计25分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶从85℃预冷却到72℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到37℃，然后在该温度保持30分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到72℃。
实施例3
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是60℃，生产克非尔奶是75℃，DPPA是一类溶解性好(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为铵离子，n＝1-2，每升奶中加0.05g，饮用奶在72℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.43mcm。然后饮用奶保持在72℃总计35分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到72℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到25℃，然后在该温度保持40分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到71℃。
实施例4
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是62℃，生产克非尔奶是77℃，DPPA是一类溶解性好(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为氢离子，n＝1-2，每升奶中加0.4g，饮用奶在69℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在82℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.40mcm。然后饮用奶保持在69℃总计30分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到69℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到30℃，然后在该温度保持35分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到72℃。
实施例5
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是64℃，生产克非尔奶是78℃，DPPA是一类溶解性好(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钾离子，n≥30，每升奶中加0.8g，饮用奶在72℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.43mcm。然后饮用奶保持在72℃总计25分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到72℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到12℃，然后在该温度保持40分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到69℃。
实施例6
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是65℃，生产克非尔奶是80℃，DPPA是一类溶解性差(dd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钙，n＝20，每升奶中加0.7g，饮用奶在72℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.40mcm。然后饮用奶保持在72℃总计30分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到72℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到35℃，然后在该温度保持30分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到72℃。
实施例7
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是63℃，生产克非尔奶是76℃，DPPA是一类溶解性好(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为镁，n＝1-2，每升奶中加0.4g，饮用奶在70℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在81℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.42mcm。然后饮用奶保持在70℃总计35分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到70℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到20℃，然后在该温度保持35分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到70℃。
实施例8
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是64℃，生产克非尔奶是78℃，DPPA是一类溶解性差(bd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为镁，n＝5-9，每升奶中加0.4g，饮用奶在69℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在82℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.44mcm。然后饮用奶保持在69℃总计25分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到69℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到32℃，然后在该温度保持35分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到70℃。
实施例9
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是68℃，生产克非尔奶是83℃，DPPA是一类不溶解(nd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钙，n＝10-25，每升奶中加0.7g，饮用奶在76℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在90℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.40mcm。然后饮用奶保持在76℃总计40分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到76℃，保持30分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到37℃，然后在该温度保持45分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到76℃。
实施例10
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是60℃，生产克非尔奶是83℃，DPPA是一类溶解性好的(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钾，n＝1-9，每升奶中加0.5g，饮用奶在69℃下在分散器RPA-15上进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在82℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.43mcm。然后饮用奶保持在69℃总计30分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到69℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到36℃，然后在该温度保持30分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到72℃。
实施例11
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是62℃，生产克非尔奶是77℃，DPPA是一类不溶解(nd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钙，n≥30，每升奶中加0.7g，饮用奶在72℃下在分散器RPA-15上进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.41mcm。然后饮用奶保持在72℃总计30分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到72℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到28℃，然后在该温度保持30分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到71℃。
实施例12
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是65℃，生产克非尔奶是79℃，DPPA是一类溶解性好的(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为铵离子，n≥30，每升奶中加0.5g，饮用奶在71℃下在分散器上进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在82℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.42mcm。然后饮用奶保持在71℃总计35分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到71℃，保持20分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到25℃，然后在该温度保持35分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到70℃。
实施例13
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是66℃，生产克非尔奶是79℃，DPPA是一类不溶解(nd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为镁，n＝10-25，每升奶中加0.6g，饮用奶在72℃下在分散器上进行奶的分散和巴氏灭菌，克非尔奶在84℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.44mcm。然后饮用奶保持在72℃总计30分钟，对于克非尔奶在冷却热交换器19中将奶预冷却到72℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到34℃，然后在该温度保持35分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到69℃。
实施例14
根据实施例1加工奶，做如下改动：生产饮用奶时预热奶的温度是60℃，生产嗜酸菌素是75℃，DPPA是一类溶解性好的(wd)的多磷酸衍生物，通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，X为钠，n＝15-20，每升奶中加0.4g，饮用奶在72℃下在进行奶的分散和巴氏灭菌，嗜酸菌素在85℃下进行奶的分散和巴氏灭菌，直至乳脂球均一度为0.40mcm。然后饮用奶保持在72℃总计30分钟，对于嗜酸菌素在冷却热交换器19中将嗜酸菌素预冷却到72℃，保持15分钟。热装瓶后，奶被进一步冷却到12℃，然后在该温度保持45分钟，然后运送到第二次巴氏灭菌直到72℃。
实施例15
当使用红外辐射器将奶预热到45℃时，根据俄罗斯专利号2222952，采用生产克非尔奶的改进方法，通过恒温方法进行克非尔奶的生产加工，然后同时分散和巴氏灭菌到72℃二次，使用5-级乳化器直至均一度为0.5-1.1mcm。
实施例16
克非尔奶的生产加工是采用传统的恒温方法，在活塞均质器上加工奶，单次巴氏灭菌到80-85℃。
实现本发明的最佳变量
由表可见，通过与类似技术和现有技术对比，可以观察到本发明处理奶和生产酸奶产品的所有条件提高了奶的热稳定性，延长了饮用奶和酸奶产品的保质期，改善了饮用奶和酸奶产品的的口感特性，从实施例1，2，4，7，10，12和14可以证明。如果某些条件超出范围，并不是所有的特性都能改善。因此，实施例6表明采用溶解性差的多磷酸钙衍生物可以改善热稳定性和克非尔奶的感官特性，延长保质期，但是不会改善奶的口感(但也不会变差)。在实施例3中，磷酸衍生物所取的量比推荐量少了一个数量级，正说明了热稳定性没有提高，口感没有改变的原因，但是与类似技术和现有技术相比，奶和克非尔奶的保质期延长了。在实施例5中多磷酸衍生物以每升0.1克的过量剂量(总计每升0.8克)改善了奶的热稳定性，提高了奶和酸奶产品的保质期，但是降低了感官特性。不溶性的多磷酸衍生物(实施例9，11和13)延长了产品保质期，但口感变差。实施例9中设置的巴氏灭菌温度超过推荐温度，出现一种过度巴氏灭菌奶的味道。因此，任务设置只能在本发明指示的范围内解决，这可以在独立权利要求中体现。总之，根据本发明中各变量的结果，对于我们所要解决的问题可以看出与最佳变量相比变好或变坏的结果。因此，最有效的变量推定为奶中溶解性好的取自所使用数量范围内的多磷酸衍生物(参见表的第6栏中wd)，n取低值1-25，明显提高保质期(22-30天)和热稳定性(I类)。实例2、4、7、10、14及其它几个就是这样。根据奶和酸奶产品感官特性的改善，最佳变量推定为多磷酸衍生物使用范围内的最少量。无论如何，与现有技术相比，奶的保质期和热稳定值均有明显提高，改善了奶及在此基础上生产的酸奶产品的感官特性。
                              参考文献
1.Bredichin A.S.，Kosmodemyansky Y.V.，Yurin V.N.Technology and technics ofprocessing milk.Moscow，Kolos，2001，399 pages，p.272，273，275-prototype formethod and production line of producing sour milk products；
2.Patent of Russia №2166885，Method of producing pasteurized milk(variants)，IPC7A23C9/00，published 20.05.2001.；
3.Patent of Russia №2222952，Method of producing drinking milk and the processingline for it，IPC7 A23C9/00，3/00，A01J11/00，published 10.02.2004.bulletin №4-prototype for method and device of treating milk.
                                                                         生产酸奶产品和处理奶的条件及结果
实施例 生产奶/酸奶产品在加热器中加热奶的温度℃ DPPA剂量，g/l X的类型 n值 奶中溶解性 乳脂球的直径mcm 分散器种类 奶/酸奶产品第一次巴氏灭菌的温度℃   奶/酸奶产品第一次巴氏灭菌后保持的总时间min   第一次和第二次巴氏灭菌之间保持的温度℃   奶/酸奶产品第一次和第二次巴氏灭菌间隔的时间min   奶/酸奶产品第二次巴氏灭菌的温度℃ 奶热稳定性分类 奶/酸奶产品在非无菌包装中的保质期天   原料奶的酸度°T   饮用奶的感官特性   克非尔奶的感官特性(恒温方法)
1 2 3 4 5 6 7 8 9   10   11   12   13 14 15   16   17   18
  1   55/70   0.6/0.6   Na   1-9   wd   0.45   S-乳化器   68/80   25/15   24/24   30/30   68/68   I   20/6     17     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味     极显著的口感、气味和稠块(克非尔奶)
  2   65/80   0.5/0.5   K   10-25   wd   0.44   S-乳化器   72/85   25/20   37/37   30/30   72/72   I   29/9     17     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味     极显著的口感、气味和稠块
  3   60/75   0.05/0.05   NH4+   1-2   wd   0.43   S-乳化器   72/85   35/15   25/25   40/40   71/71   III   14/4     17     没有巴氏灭菌味道，有特色的奶味     有特色的口感、气味和中等稠块
  4   62/77   0.4/04   H+   1-2   wd   0.40   S-乳化器   69/82   30/20   30/30   35/35   72/72   I   25/5     16     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味     极显著的口感、气味和稠块
  5   64/78   0.8/0.8   K   ≥30   wd   0.43   S-乳化器   72/85   25/15   12/12   40/40   69/69   I   33/10     18     没有巴氏灭菌味道，有肥皂味道     典型的口感，不典型的气味，有稠块
  6   65/80   0.7/0.7   Ca   2   bd   0.40   S-乳化器   72/85   30/20   35/35   30/30   72/72   II   24/5     17     没有巴氏灭菌味道，有典型的奶味道     有特色的口感、气味和中等稠块
  7   63/76   0.4/0.4   Mg   1-2   wd   0.42   S-乳化器   70/81   35/20   20/20   35/35   70/70   I   22/5     17     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味     极显著的口感、气味和稠块
  8   64/78   0.4/0.4   Mg   5-9   bd   0.44   S-乳化器   69/82   25/15   32/32   35/35   70/70   III   23/5     17     没有巴氏灭菌味道，有淡淡的奶味     有特色的口感、气味和中等稠块
  9   68/83   0.7/0.7   Ca   10-25   nd   0.40   S-乳化器   76/90   40/30   37/37   45/45   76/76   III   35/10     18     有巴氏灭菌味道   有特色的口感、气味和中等稠块
  10   60/75   0.5/0.5   K   1-9   wd   0.43   RP A-15分散器   69/82   3020   36/36   30/30   72/72   I   27/8     17     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味   极显著的口感、气味和稠块
  11   62/77   0.7/0.7   Ca   ≥30   nd   0.41   RP A-15分散器   72/85   30/15   28/28   30/30   71/71   III   18/3     16     没有巴氏灭菌味道，有淡淡的奶味   有特色的口感、气味和中等稠块
  12   65/79   0.5/0.5   NH4 +   ≥30   wd   0.42   均质器   71/82   35/20   25/25   35/35   70/70   I   22/4     18     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味   极显著的口感、气味和稠块
  13   66/79   0.6/0.6   Mg   10-25   nd   0.44   均质器   72/84   30/15   34/34   35/35   69/69   III   19/4     18     没有巴氏灭菌味道，有淡淡的奶味   有特色的口感、气味和中等稠块
  14   60/75   0.4/0.4   Na   15-20   wd   0.40   S-乳化器   72/85   30/15   12/12   45/45   72/72   I   30/10     16     没有巴氏灭菌味道，有显著的天然奶味   极显著的口感、气味和稠块(嗜酸菌素)
  15prototype   45带有红外辐射器   -   -   -   -   0.5-1.1   S-乳化器   72   -   -   -   72   III   12/3     18     没有巴氏灭菌味道，有特色的天然奶味   有特色的口感、气味和比中等稠块要薄
  16   -   -   -   -   -   -   活塞式均质器   80-85   -   -   -   -   III   5/2     17     有巴氏灭菌和过巴氏灭菌的味道   淡淡的口感、气味和
薄的稠块
缩写：
SMP-酸奶产品
dppa-多磷酸衍生物
wd-在奶中(奶浆中)溶解性好
bd-在奶中(奶浆中)溶解性差
nd-在奶中(奶浆中)不溶

Claims (11)

1.一种生产酸奶产品的方法，该方法包括巴氏灭菌处理奶、均质化、通过直接接种酵素的方式发酵奶、装瓶和包装、恒温保持下发酵、冷却、成熟，其特征在于：处理奶的过程和随后生产酸奶产品的操作是在可溶于奶的多磷酸衍生物存在的情况下进行的，该多磷酸衍生物通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，其中X表示钠离子，或钾离子，或钙离子，或镁离子，或氢离子，或铵离子，30≥n≥1，数量值为每升0.4-0.7g，通过两次巴氏灭菌进行奶处理，在第二次巴氏灭菌前于68-72℃密封进行装瓶和包装，在密封奶减压的情况下，将酵素接种到密封奶中，同时以紫外辐射处理接种酵素的区域，然后再最终密封包装。
2.根据权利要求1所述的生产酸奶产品的方法，其特征在于：接种酵素后采用振荡的方法搅拌已密封的产品。
3.根据权利要求1所述的生产酸奶产品的方法，其特征在于：在用于蒸煮奶及在此基础上产品的蒸煮温度下，在奶和在此基础上的酸奶产品的第一次68-72℃巴氏灭菌后，进行向奶中添加巴氏灭菌的蔬菜、水果、浆果或其它填料的另外操作。
4.一种处理奶的方法，该方法包括分散(均质)和两次巴氏灭菌、密封包装的装瓶的组合加工过程，其特征在于：在可溶于奶中的多磷酸衍生物存在的情况下进行处理奶的过程，该多磷酸衍生物通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，其中X表示钠离子，或钾离子，或钙离子，或镁离子，或氢离子，或铵离子，30≥n≥1，数量值为每升0.4-0.7g；第一次巴氏灭菌后，生产饮用奶的奶保持在68-72℃不少于15分钟，生产酸奶产品的奶保持在68-72℃不少于5分钟；保持该保持温度后进行密封装瓶，然后密封装瓶奶被冷却到12-37℃，保持在.此温度不少于30分钟；然后在上述保持后，以每秒钟不小于10℃的速度将奶加热到68-72℃进行第二次巴氏灭菌。
5.根据权利要求4所述的处理奶的方法，其特征在于：进行分散(均质)直至乳脂球大小不超过0.5mcm。
6.一种酸奶生产线，其包括按照处理奶的技术操作装置顺序，通过传送系统连接的均质器、巴氏灭菌装置、直接接种酵素的装置、带有密封装置的装瓶装置、恒温室、冷却室，其特征在于：带有密封装置的装瓶装置的位置在直接接种酵素的装置之前；直接接种酵素的装置补充有减压装置，位于直接接种酵素的装置之后的最终密封包装的装置，紫外辐射器沿着接种酵素的区域安装。
7.根据权利要求6所述的酸奶生产线，其特征在于：用于搅拌接种了酵素的奶的装置被设计为振荡带式传输机，安装在接种酵素的装置和恒温室之间。
8.根据权利要求6所述的酸奶生产线，其特征在于：在装瓶装置后的传输装置被设计为带式传输机。
9.一种处理奶的装置，其包括按照技术操作顺序安装，通过传送系统连接的再循环贮存箱、带有巴氏灭菌装置的分散器、带有密封装置的装瓶装置、冷却室；分散器出口与再循环贮存箱入口相连，再循环贮存箱出口与分散器入口相连，通过这个分散器提供了奶的反复循环密闭回路，其特征在于：装备有另外的贮存箱，其装有多磷酸衍生物的水溶液或悬浮液，该多磷酸衍生物的通式为HO-[PO3X]n-PO3X2，其中X表示钠离子、或钾离子、或钙离子、或镁离子、或氢离子或铵离子，30≥n≥1，每升用量值0.4-0.7g，这个贮存箱与分散器入口相连；为了使奶保持在68-72℃这个装置装有贮存箱，它的入口与分散器出口相连，它的出口与装瓶装置相连，冷却器安装在装瓶装置之后，来使奶冷却到12-37℃；加工奶的装置装瓶有可调贮存箱，为奶提供12-37℃的温度和带有传输带的二次巴氏灭菌通道装置，沿着传输带安装有超高频辐射器，使奶加热速率为每秒10℃直至68-72℃。
10.根据权利要求9所述的处理奶的装置，其特征在于：该贮存箱设计为搅动或移位装置，带有与热载体流相连的套。
11.根据权利要求9所述的处理奶的装置，其特征在于：该贮存箱设计为通道式的水动力冷却通道。
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