欲生产高质量的产品，必须选用品质优良的原料乳。巴士乳的原料乳检验内容包括：①感官指标：包括牛乳的滋味、气味、清洁度、色泽、组织状态等；
②理化指标：包括酸度（酒精试验和滴定酸度）、相对密度、含脂率、冰点、抗菌素残留量等，其中前三项为必检项目，后两项可定期进行检验；
③微生物指标：主要是细菌总数，其它还包括嗜冷菌数、芽孢数、耐热芽孢数及体细胞数等。 酒精试验 以72%（容量浓度）对原料乳进行检测，对应的滴定酸度不高于18oT。如在验收时出现细小凝块，可进一步进行煮沸试验（参见第三章第一节）。
滴定酸度 要求新鲜牛乳的滴定酸度为16～18oT（见表5-1）。必要时，乳品厂也采用刃天青还原试验和美蓝试验来检查原料乳的新鲜度。
表 牛乳酸度与蛋白质凝固特性
牛乳酸度（oT） 蛋白质凝固特性 18～20 20～22 22～24 不出现絮片 很细的絮片 细的絮片 牛乳酸度（oT） 24～26 26～28 28～30 蛋白质凝固特性 中型的絮片 大的絮片 很大的絮片
相对密度的测定 用乳稠密度计测定，并换算为标准温度下的乳的密度。
就原料乳的质量而言，可参考表5-2中所示欧共体1993年有关原料乳细菌总数的标准； 巴士杀菌乳感官特性参照表5-3；相关质量标准执行表5-4、表5-5。
表 欧共体液态乳制品细菌总数的标准
项 目 平板计数 细菌总数/cfu.ml-1 ＜100, 000 ＜200,000 ＜30, 000 ＜100, 000 ﹤10 原料乳 原料乳在乳品厂贮存超过36h 巴氏杀菌乳 巴氏杀菌乳在8℃下培养5d后 超高温和保温灭菌乳在30℃下培养15d后
表 巴氏杀菌乳感官特性
项 目 色 泽 滋味和气味 组织状态
表 巴氏杀菌乳的理化指标 项 目 脂 肪，% 蛋白质，%≥ 非脂乳固体，%≥ 酸 度，oT≤ 杂质度，mg/㎏≤ 项 目 硝酸盐（以NaNO3计），mg/㎏≤ 亚硝酸盐（以NaNO2计），mg/㎏≤ 黄曲霉毒素M1，μg/㎏≤ 菌落总数，cfu/ml≤ 大肠菌群，MPN/100ml≤ 致病菌（指肠道致病菌和致病性球菌） 全脂巴氏杀菌乳 ≥3.1 2.9 8.1 18.0 2 部分脱脂巴氏杀菌乳 1.0～2.0 2.9 8.1 18.0 2 表 巴氏杀菌乳的卫生指标
全脂巴氏乳 11.0 0.2 0.5 30,000 90 不得检出 部分脱脂巴氏乳 脱脂巴氏杀菌乳 脱脂巴氏杀菌乳 ≤0.5 2.9 8.1 18.0 2 感官特性 呈均匀一致的乳白色或微黄色 具有乳固有的滋味和气味，无异味 均匀的液体，无沉淀，无凝块，无黏稠现象 另一个衡量原料乳质量的指标就是牛乳中体细胞的含量。1994年欧共体修订的原料乳标准中规定原料乳中体细胞含量不得高于400000个/ ml。
2、原料乳的预处理（净乳、冷却、贮存、标准化、均质。）在前面章节已述 复习或提问有关内容：净乳、冷却、贮存、标准化、均质 3、杀菌
巴氏杀菌乳一般采用巴士杀菌法，方法在第三章以讲述过（如表5-7所示）：
表 生产巴氏杀菌乳的主要热处理分类
工艺名称 初次杀菌 低温长时间巴氏杀菌（LTLT） 高温短时间巴氏杀菌（HTST） 超巴氏杀菌 温度（℃） 63～65 62.8～65.6 72～75 125～138 时 间 15s 30min 15～20s 2～4s 方式 间歇式 连续式 ☆ 间歇式热处理足以杀灭结核杆菌，对牛乳的感官特性的影响很小，对牛乳的乳脂影响也很小。 ☆ 连续式热处理 要求热处理温度至少在71.1℃保持15s（或相当条件），此时乳的磷酸酶试验应呈阴性，而过氧化物酶试验呈阳性。 如果在巴氏杀菌乳中不存在过氧化物酶，表明热处理过度。热处理温度超过80℃，也会对牛乳的风味和色泽产生负面影响。磷酸酶与过氧化物酶活性的检测被用来验证牛乳已经巴氏杀菌，采用了适当的热处理，产品可以安全饮用。
经HTST杀菌的牛乳（和稀奶油）加工后在4℃贮存期间，磷酸酶试验会立即显示阴性，而稍高的贮温会使牛乳表现出碱性磷酸酶阳性。经巴氏杀菌后残留的微生物芽孢还会生长，会产生耐热性微生物磷酸酶，这极易导致错误的结论，IDF（1995）已意识到用磷酸酶试验来确定巴氏杀菌是有困难的，因此一定要谨慎。 4、杀菌后的冷却
杀菌后的牛乳应尽快冷却至4℃，冷却速度越快越好。其原因是牛乳中的磷酸酶对热敏感，不耐热，易钝化（63℃/20min即可钝化）。
但同时牛乳中含有不耐高温的抑制因子和活化因子，抑制因子在60℃/30min或72℃/15s的杀菌条件下不被破坏，所以能抑制磷酸酶恢复活力，而在82～130℃加热时抑制因子被破坏；活化因子在82～130℃加热时能存活，因而能激活已钝化的磷酸酶。所以巴氏杀菌乳在杀菌灌装后应立即置4℃下冷藏。 5、灌装
冷却后要立即灌装。
灌装的目的是便于保存、分送和销售。 1） 包装材料
包装材料应具有以下特性：能保证产品的质量和营养价值；能保证产品的卫生及清洁，对内容物无任何污染；避光、密封，有一定的抗压强度；便于运输；便于携带和开启；减少食品腐败；有一定的装饰作用。 2） 包装形式
巴氏杀菌乳的包装形式主要有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、塑料袋、复合塑纸袋和纸盒等。 3）危害关键控制
在巴氏杀菌乳的包装过程中，要注意：避免二次污染，包括包装环境、包装材料及包装设备的污染；避免灌装时产品的升温；包装设备和包装材料的要求高。 6、贮存、分销
必须保持冷链的连续性，尤其是出厂转运过程和产品的货架贮存过程是冷链的两个最薄弱环节。应注意：①温度、②避光；③避免产品强烈震荡；④远离具有强烈气味的物品。 三、较长保质期奶（ESL奶）的生产
1、概念 较长保质期奶，即国外“ESL”乳（Extended shelf life）。含义是延长（巴氏杀菌）产品的保质期，采用比巴氏杀菌更高的杀菌温度（即超巴氏杀菌），并且尽最大的可能避免产品在加工、包装和分销过程的再污染。保质期有7～10d、30d、40d，甚至更长。
2、特点 ①需要较高的生产卫生条件和优良的冷链分销系统。（一般冷链温度越低，产品保质期越长，但最高不得超过7℃。）
②典型的超巴氏杀菌条件为125～130℃，2～4s。但无论超巴氏杀菌强度有多高，生产的卫生条件有多好，“较长保质期”
奶本质上仍然是巴氏杀菌奶，
③与超高温灭菌乳有根本的区别。首先，超巴氏杀菌产品并非无菌灌装；其次，超巴氏杀菌产品不能在常温下贮存和分销；第三，超巴氏杀菌产品不是商业无菌产品。 3、生产方法：方法有以下两种： 1）板式热交换器法
基于间接加热，这其中包含不同温度与时间的组合，温度一般为115～130℃，如果在120℃左右，该产品只需经受1s或更短的快速处理。
近年来APV和ELOPAK公司联合成功开发了Pure-Lac系统，该系统不仅有热处理，同时也包括生产中的每一关键步骤—原材料、生产加工、包装和贮存。该工艺是一种基于蒸汽注入工艺，它精确变化时间、温度之间的关系，可控制在0.2s之内。这在达到延长保存期目的的同时，也最低程度地减少了热处理对牛乳的破坏。牛乳通过在注入室内自由降落时直接与蒸汽接触完成加热处理，避免了与“硬件”接触导致产生不良风味的可能性。 2）浓缩和杀菌相结合的方法
把牛乳中的微生物浓缩到一小部分，这部分富集微生物的乳再受较高的热处理，杀死可形成内生孢子的微生物如蜡状芽孢杆菌，之后再在常规杀菌之前，将其与其余的乳混匀，之后一并再进行巴氏杀菌，钝化其余部分带入的微生物，该工艺包括采用重力或离心分离超滤和微滤，目前已有商业应用。利乐公司的Alfa-Laval Bactocatch设备，将离心与微滤结合，其工艺流程如图5-6。 稀奶油 加热115~120℃3s 均质 混合 全脂乳 离心分离机 微滤 脱脂乳
杀菌 冷却 灌装 图 离心与微滤结合工艺流程
这种设备通过在达到同样的微生物处理效果的同时，由于只是部分乳经受较高温度处理，其余乳（主体）仍维持在巴氏杀菌的水平，这样得到的产品口感、营养都更加完美，保质期又可适当地延长。
第二节 超高温灭菌乳和瓶装灭菌乳的生产
一、概述
1、灭菌乳概念 灭菌乳即是对这一产品进行足够强度的热处理，使产品中所有的微生物和耐热酶类失去活性。灭菌乳具有优异的保存质量并可以在室温下长时间贮存。20世纪初，商业灭菌乳在欧洲广为普遍。 2、灭菌乳生产有两种方法：①灌装后灭菌，称瓶装灭菌，产品称瓶装灭菌乳；②超高温瞬间灭菌（Ultra High Temperature，UHT）处理。
瓶装灭菌概念：是将牛乳装到瓶子中，再进行灭菌处理的牛乳。产品和包装（罐）一起被加热到约116℃，保持20min，可环境温度下贮存。
UHT（超高温瞬间灭菌）的概念：物料在连续流动的状态下，经135～150℃不少于1s的超高温瞬时灭菌（以完全破坏其中可以生长的微生物和芽孢），然后在无菌状态下包装，包装保护产品不接触光线和空气中的氧，可在环境温度下贮存。以最大限度地减少产品在物理、化学及感官上的变化，这样生产出来的产品称为UHT产品。UHT产品应能在非冷藏条件下分销。超高温灭菌的出现，大大改善了灭菌乳的特性，不仅使产品的色泽和风味得到改善，而且提高了产品的营养价值。
3、灭菌乳的基本要求 即加工后产品的特性应尽量与其最初状态接近；贮存过程中产品质量应与加工后产品的质量保持一致。
二、超高温灭菌的方法
超高温灭菌加工系统的各种类型如表5-8。这些加工系统所用的加热介质为蒸汽或热水。从经济角度考虑，蒸汽或热水是通过天然气、油或煤加热获得的，只在极少数情况下使用电加热锅炉。因电加热的热效率仅为30%，而采取其它形式加热，锅炉的热转化率为70%～80%。
表 各种类型的超高温加热系统 板式加热 蒸汽或热水加热 间接加热 直接蒸汽加热 管式加热（中心管式和壳管式） 刮板式加热 直接喷射式（蒸汽喷入牛乳） 直接混注式（牛乳喷入蒸汽）
如上所述使用蒸汽或热水为加热介质的灭菌器可进一步被分为两大类，即直接加热系统和间接加热系统。在间接加热系统中，产品与加热介质（或热水）由导热面所隔开，导热面由不锈钢制成，因此在这一系统中，产品与加热介质没有直接的接触。在间接加热系统中，产品与一定压力的蒸汽直接混合，这样蒸汽快速冷凝，其释放的潜热很快对产品进行加热，同时产品也被冷凝水稀释。 三、超高温灭菌乳的加工工艺
（一）超高温灭菌乳加工的基本工艺流程
原料乳→ 验收及预处理 →超高温灭菌 →无菌平衡贮槽 →无菌灌装→ 灭菌乳
下面以管式超高温方法为例介绍UHT乳的典型加工工艺：
原料乳首先经验收、标准化、巴氏杀菌等过程。UHT乳的加工工艺有时包含巴氏杀菌过程，因为巴氏杀菌可有效提高生产的灵活性，及时杀灭嗜冷菌，避免其繁殖代谢产生的酶类影响产品的保质期。巴氏杀菌后的乳（一般为4℃左右）由平衡槽1经离心泵2进入预热段3a，在这里牛乳被热水加热至75℃后进入均质机4。通常采用二级均质，第二级均质压力为5MPa，均质机合成均质效果为25MPa。均质后的牛乳进入加热段3c，在这里牛乳被加热至灭菌温度（通常为137℃），在保温管5中保持4s，然后进入热回收段3d，在这里牛乳被盐水冷却至灌装温度。冷却后的牛乳直接进入灌装机8或先进无菌贮存罐7后，再进入灌装机8。若牛乳的灭菌温度低于设定值，则牛乳就沿着3e返回平衡槽。加热循环热水的流程是这样的：首先热水经平衡槽、离心泵后进入预热段3a和热回收段3d，由蒸汽喷射阀6注入蒸汽，调节至灭菌所需要的加热介质温度后进入3c，热水温度通常高于产品的温度1～3℃，之后热水经3b冷却返回平衡槽
UHT灭菌乳的温度变化大致如下：
原料乳经巴氏杀菌后4℃→预热至75℃→均质75℃→加热至137℃→保温137℃→盐水冷却至6℃→（无菌贮罐6℃）→无菌包装6℃
可以看出，在此灭菌过程中，牛乳不与加热或冷却介质直接接触，可以保证产品不受外界污染；另外，热回收操作可节省大量能量。
经过超高温灭菌及冷却后的灭菌乳，应立即进行无菌包装。而无菌灌装系统是生产UHT产品所不可缺少的。 无菌包装必须符合以下要求：
①包装容器和封合方法必须适合无菌灌装，并且封合后的容器在贮存和分销期间必须能阻挡微生物透过，同时包装容器应能阻止产品发生化学变化；
②容器和产品接触的表面在灌装前必须经过灭菌，灭菌效果与灭菌前容器表面的污染程度有关； ③灌装过程中，产品不能受到来自任何设备表面或周围环境等的污染； ④若采用盖子封合，封合前必须及时灭菌；
⑤封合必须在无菌区域内进行，以防止微生物污染。 （二）关键操作
1. 设备灭菌——无菌状态
在投料之前，先用水代替物料进入热交换器。热水直接进入均质机、加热段、保温段、冷却段，在此过程中保持全程超高温状态，继续输送至包装机，从包装机返回，流回平衡槽。如此循环保持回水温度不低于130℃，时间30min左右。杀菌完毕后，放空灭菌水，进入物料，开启冷却阀，投入正常生产流程。 2. 生产过程——保持无菌状态
整个生产过程包括灌装要控制在密封的无菌状态下，乳从灭菌器输送至包装机的管道上应装有无菌取样器，当一切生产条件正常时可定时取样检测乳中是否无菌。 3. 水灭菌——保证乳无菌
在生产中，由控制盘严密监视灭菌温度。当温度低于设定值时，立即启动分流阀，牛乳返回进料槽，将其放空并用水顶替，重新进行设备灭菌及重新安排生产操作。这样可保证送往包装机的牛乳是经冷却的无菌牛乳。 4. 中间清洗及最后清洗
大规模连续生产中，一定时间后，传热面上可能产生薄层沉淀，影响传热的正常进行。这时，可在无菌条件下进行30min的中间清洗，然后继续生产，中间不用停车，生产完毕后用清洗液进行循环流动清洗。中间清洗及最后清洗操作均由控制盘内的程序板控制，按程序执行CIP操作。
5. 停车
生产及清洗完毕后即可由控制盘统一停车。同时注意停供蒸汽、冷却水及压缩空气。 （三）关键控制
超高温灭菌为高度自动化操作。均质机配有专用控制柜，并与总控制柜连通。主要操作由控制柜指挥。 1. 流程控制
生产中的开车、设备灭菌、牛乳灭菌、水灭菌、中间清洗及最后清洗等都有不同的流程和程序，都由控制盘统一控制。操作人员只需操作控制按钮即可。 2. 流量控制
设备的生产能力由物料流量决定，物料流量由均质机的转速控制——流量要稳定。生产中，应首先设定准确均质机的转速，以保持要求的牛乳流量。 3. 灭菌温度控制
牛乳灭菌的最高温度要先行设定。在生产过程中，实际的灭菌温度不断变化，在控制盘上控制系统可根据记录数据发出指令，不断调整进汽阀的开启大小，以保持稳定的灭菌温度——灭菌温度要稳定。应注意稳定蒸汽压力使其不低于0.6MPa。 4. 冷却温度控制
由冷却阀的调节来控制——冷却温度要稳定。 四、瓶装灭菌乳加工 瓶装灭菌乳生产工艺流程
净化 标准化 预热 均质 原料乳 净化
装瓶 封口 杀菌 冷却 一二连贮存 段段续 灭灭灭 菌 菌 菌 图 瓶装灭菌乳生产工艺流程
（二）对原料乳的要求
1. 对原料乳理化特性的要求
（1）蛋白的热稳定性 用于瓶装灭菌处理的牛乳必须是高质量的，特别是乳蛋白的热稳定性相当重要。可通过75%的酒精试验测定乳蛋白的热稳定性。
（2）异常乳 在此主要是指乳房炎乳。其可导致牛乳细菌含量高，还产生大量的蛋白酶，其中有些是相当耐热的，可存活于灭菌乳中，影响产品的品质，使产品在贮存期内变质、形成凝块等。 2、原料乳中微生物的种类及含量的要求
影响至关重要。首先从灭菌效率考虑是芽孢的含量；其次从酶解反应考虑是细菌总数，尤其是嗜冷菌含量。我国许多工厂采用细菌总数小于10万/ml，嗜冷菌小于等于1000个/ml的牛乳为原料。
（1）芽孢数 芽孢主要分为嗜中温芽孢和嗜热芽孢。生产灭菌乳的微生物指标应符合表5-9的要求。
表 灭菌前物料的芽孢数 单位：cfu/ml
芽孢名称 嗜中温芽孢 嗜热芽孢 目标值 100 10 行动值 1 000 100 加工极限值 10 000 1 000 （2）细菌数 再多的细菌经灭菌之后都会被杀死。但灭菌乳是长货架期产品，原料中如含有过高的细菌，其代谢将产生各种脂肪酶和蛋白酶，其中有些酶是相当耐热的，尤其是嗜冷菌产生的酶类。这些酶存活于灭菌乳中，并在产品的贮存期内复活，分解蛋白和脂肪而产生一系列非微生物的质量缺陷，如凝块、脂肪上浮等。
但据美国最新医学研究表明，残留于牛乳中的过多的细菌的代谢残物，仍会使人有一些不良反应，如发热、关节发炎等。因此，控制原料乳的质量对保证灭菌乳的质量是至关重要的。表5-10是对灭菌乳加工的原料乳的一般要求。
表 用于灭菌乳加工的原料乳的一般要求
项目 理化特性 脂肪含量（%） 指标 ≥3.10