牛乳的标准化及其设备
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纯牛奶的加工工艺标准
纯牛奶的加工工艺标准目录1 概论 (1)2 加工工艺流程设计 (2)2. 1加工工艺流程示意图 (2)2.2 原料乳的验收 (3)2.3 过滤 (3)2.4 储罐 (4)2.5 标准化 (4)2.6 均质 (5)2.7 杀菌 (6)2.8 冷却 (7)2.9 管路计算 (8)2.10 设备一览表 (11)2.11 无菌罐装 (12)2.12 成品包装 (12)3 总结 (12)参考文献 (13)1 概论鉴于《食品工程原理》课程的社会实践需求以及对食品机械的能力提高，根据要求我们由八人组成的小组精心的设计了此次关于纯牛奶的加工工艺设计。
本设计主要包括概述，加工工艺流程设计与总结三大部分。
在加工工艺流程设计中包含了11个小项，分别为工艺流程示意图、原料乳的验收、过滤标准化、均质、杀菌、冷却、管路计算、设备一览表、无菌灌装及成品牛奶，每一个步骤我们都进行了大量的资料查阅，每一个环节都进行了精确计算。
通过对设备的计算和设计需求，在保证产能大，损耗小，成品质量高等需求，我们最终确定了所需设备。
从相关计算中过程中我们明白了每一个环节都十分的重要，因此每一个设备我们都用合理的型号与方法进行连接。
在整个过程中要明白牛奶的工艺流程，牛奶的加工单元操作，牛奶的设备选择，与加工过程的相关计算。
学习并巩固相关食品工程与食品机械的相关知识，将所学理论知识与实践相结合。
2 加工工艺流程设计2.1加工工艺流程示意图原料乳的验收原料乳135℃-150℃冷水2.2 原料乳的验收在乳制品生产过程中，未经任何处理加工的生鲜乳称为原料乳。
优质的乳制品需要优质的原料，因此需要掌握原料乳的质量、标准和验收方法。
原料乳的验收方法；感官检验，理化指标，微生物检验三个方面。
感官检验；正常乳为乳白色或微黄色，不含有肉眼看不见的异物和异常气味。
生理化指标；GB69140-1986中规定，脂肪大于等于3.10%,蛋白质大于等于2.95%,酸度小于等于1.62%。
乳制品生产必要的设备(精)
（3）在使用过程中，必须定时拆洗，并严格消毒。
用过滤器净化牛乳，设备简单，操作容易，但只能除去肉眼可见的机械杂质。因此，
一般用于鲜乳的预过滤。
（二）离心净乳机
1．离心净乳机的工作原理和结构
离心净乳机是利用高速旋转的转鼓产生的离心力，将牛乳中密度较大的杂质甩向离心
5
机转鼓的周壁，并在周壁上沉积下来，从而达到净化牛乳的目的。 离心净乳机主要由转鼓、排渣机构、驱动机构和控制系统等组成，如图 3-1-4 所示。
设：鲜奶放置在一容器中，在重力条件下静置，则脂肪球将开始向表面聚集，其上升
速度可用上述方程计算。设室温在 35℃左右时测得以下各值： d=3μm=3×10-6m (ρ1-ρ2)=(980-1028)=-48kg/m3 η=1.42cp=1.42×10-3kg/（m·s） 取 g=9.81m/s2 计算得：
4
ν
=
(3 ×10−6 )2 × (−48) 18 ×1.42 ×10−3
× 0.2 × ( 2 × 3.14 × 5400)2 60
=-0.108×10-2(m/s)=-1.08(mm/s)=-3896.0(mm/h)
用离心沉降速度与重力沉降速度的比值，可以得出与重力分离相比较的离心分离效果，
比值称为离心分离的分离因素，以 f 表示，即：
7
图 3-1-5 封闭式离心分离机碟片组合示意图 l-通过空心轴进料 2-转筒主体 3-沉积物的空间 4-锁定环 5-转筒上罩
6-分布器 7-转盘塔 8-顶部转盘 9-脱脂牛奶出口 10-奶油出口 （三）影响牛乳分离效果的因素 1．转速 分离机转速越快，则分离效果越好。但转速的提高受到分离机械结构和材料强度的限 制，一般控制在 7000r/min 以下。 2．牛乳流量 进入分离机中牛乳的流量应低于分离机的生产能力。若流量过大，分离效果差，造成 脱脂不完全，影响稀奶油的得率。 3．脂肪球大小 脂肪球直径越大，分离效果越好，但设计或选用分离机时应考虑需要分离的大量的小 脂肪球。目前可以分离出的最小脂肪球直径为 1μm 左右。 4．牛乳的清洁度 牛乳中的杂质会在分离时沉积在转鼓的四周内壁上，使转鼓的有效容积减小，影响分 离效果。因此，应注意分离前的净化和分离中的定时清洗， 5．牛乳的温度
牛乳的标准化及其设备.
• 二、自动直接标准化系统 • 牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
图 1 阿法-拉伐自动标准化系统图解
• 该系统由3条线路组成： • 第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。 • 第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量，不论原料乳的 流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳 定。 • 第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图3 稀奶油含脂率的调节线路
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• 密度计连续测定稀奶油的密度，并以气动信号的形式连续地把密度读 数传递给控制器。控制器收到的信号强度与稀奶油的密度成正比，而 稀奶油的密度与其含脂率成反比，因此，若密度增加，说明稀奶油中 的脂肪含量少了，则信号增加。 • 控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。 • 双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。 • 3．稀奶油重新混合的调节线路 • 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱 脂乳中去，以获得所需含脂率的标准乳。图4所示为控制稀奶油量的 调节线路。该线路包括比率控制器和两台涡轮型流量计。两台流量计 分别安装在重新混合稀奶油的管路中和重新混合后的标准化乳的输出 管路中。
第四章 乳制品机械与设备
❖ 3.封闭式牛乳分离机
❖ 封闭式牛乳分离机具有封闭式牛乳的入口和 封闭式的脱脂乳和稀奶油的出口。牛乳依靠 泵或者重力进入钵体，到达碟片之间进行分 离。由于牛乳的高速旋转，并有压力盘的作 用，造成封液，提高了脱脂乳和稀奶油的排 除压力。由于没有空气进入，不会产生泡沫， 所以又称“无泡沫分离”
❖ 净乳机和分离机同属于碟片式分离机，结构 和原理基本相同。不同之处在于：净乳机转 鼓的转速较低，处理量大，碟片的直径较小 而且没有孔，碟片的间距较大，沉渣溶剂较 大。因此，净乳机多用于分离效果要求不高 的场合，而牛乳分离机多用于分离效果要求 较好的场合。
❖ （四）分离机操作及注意事项 ❖ （1）操作前准备 ❖ （2）分离过程 ❖ （3）分离结束
❖ 2.注意事项
❖ （1）在选择分离机时，要根据实际生产情况 进行选择。
❖ （2）分离机工作时由于高速运转，地基要坚 实，转动主轴要垂直于水平面，各部件应精 确安装，必要时，在地脚处配置橡皮垫起缓 冲作用，同时，对转动部分定期清除污油， 并防止杂质混入。
❖ 在实际生产中，有一级均质和二级均质两种 方式。
❖ 一级均质指料液通过一个均质阀，被均质了 一次。一级均质主要使脂肪球破碎，这些破 碎后的小脂肪球有聚集的倾向。通常，一级 均质用于低脂产品和高粘度产品的生产。
❖ 二级均质是指让料液连续经过两个均质阀， 被连续均质两次。适用于高脂、高干物质和 低粘度产品的生产。
❖ 形式不同的套管
肘管
安装肘管
❖ 三、板式换热器
❖ （一）板式换热器的结构原理
❖ 它由许多不锈钢薄板组合而成，这些金属薄 板就是 传热器的主要构件——传热板。传热 板一次悬挂在导杆上，前端有固定板，后端 有压紧板。旋转支架上的压紧螺杆，就可以 使压紧板和各传热板叠合在一起。板和板之 间有板框橡胶垫圈进行密封，并使两板间有 一定的空隙。
牛乳的标准化及其设备
牛乳的标准化及其设备
2023-11-08
contents
目录
• 牛乳的标准化概述 • 牛乳的标准化技术 • 牛乳的标准化设备 • 牛乳的标准化应用 • 牛乳的标准化未来发展趋势 • 牛乳的标准化案例分析
01
牛乳的标准化概述
定义与重要性
牛乳标准化的定义
牛乳标准化是指通过特定的加工和处理方法，将牛乳中的脂肪、蛋白质、糖类等成分调整到特定比例，以满足不 同消费者的需求。
通过施加机械压力，使乳脂肪球破碎，从而将乳脂肪均匀地分散在 乳制品中。
均质技术的应用
均质技术广泛应用于鲜奶、酸奶、奶粉等乳制品的生产加工中。
热处理技术
热处理技术定义
01
热处理技术是将乳制品加热到一定温度并保持一段时间，以杀
灭其中的有害微生物和细菌，提高产品的安全性。
热处理技术原理
02
通过加热乳制品，使有害微生物和细菌无法生存繁殖，从而保
牛乳标准化的重要性
牛乳标准化能够提高牛乳的营养价值，使其更加符合不同消费者的营养需求。同时，标准化后的牛乳具有更好的 口感和更长的保质期，有利于牛乳的储存和运输。
牛乳标准化的历史与发展
牛乳标准化的起源
牛乳标准化起源于20世纪初，当时人们开始意识到不同来源的牛乳营养成分含 量存在差异，为了提高牛乳的营养价值，开始研究如何标准化牛乳。
均质机
高压均质机
利用高压降低牛乳中脂肪球的直径，使其更均匀地分散在牛乳中， 提高牛乳的口感和稳定性。
低压均质机
适用于含脂率较低的牛乳，通过低压处理，使牛乳更加细腻、口感 更佳。
超声波均质机
利用超声波的振动和空化作用，使牛乳中的脂肪球更加细小且分布更 均匀。
杀菌设备
2023-11-08
contents
目录
• 牛乳的标准化概述 • 牛乳的标准化技术 • 牛乳的标准化设备 • 牛乳的标准化应用 • 牛乳的标准化未来发展趋势 • 牛乳的标准化案例分析
01
牛乳的标准化概述
定义与重要性
牛乳标准化的定义
牛乳标准化是指通过特定的加工和处理方法，将牛乳中的脂肪、蛋白质、糖类等成分调整到特定比例，以满足不 同消费者的需求。
通过施加机械压力，使乳脂肪球破碎，从而将乳脂肪均匀地分散在 乳制品中。
均质技术的应用
均质技术广泛应用于鲜奶、酸奶、奶粉等乳制品的生产加工中。
热处理技术
热处理技术定义
01
热处理技术是将乳制品加热到一定温度并保持一段时间，以杀
灭其中的有害微生物和细菌，提高产品的安全性。
热处理技术原理
02
通过加热乳制品，使有害微生物和细菌无法生存繁殖，从而保
牛乳标准化的重要性
牛乳标准化能够提高牛乳的营养价值，使其更加符合不同消费者的营养需求。同时，标准化后的牛乳具有更好的 口感和更长的保质期，有利于牛乳的储存和运输。
牛乳标准化的历史与发展
牛乳标准化的起源
牛乳标准化起源于20世纪初，当时人们开始意识到不同来源的牛乳营养成分含 量存在差异，为了提高牛乳的营养价值，开始研究如何标准化牛乳。
均质机
高压均质机
利用高压降低牛乳中脂肪球的直径，使其更均匀地分散在牛乳中， 提高牛乳的口感和稳定性。
低压均质机
适用于含脂率较低的牛乳，通过低压处理，使牛乳更加细腻、口感 更佳。
超声波均质机
利用超声波的振动和空化作用，使牛乳中的脂肪球更加细小且分布更 均匀。
杀菌设备
食品机械与设备巴氏杀菌乳加工工艺
巴氏杀菌乳加工技术巴氏杀菌乳(Pasteurised milk)，又称市乳(Market milk)，它是以新鲜牛乳为原料(我国规定不得以复原乳等为原料)，经过离心净乳、标准化、均质、杀菌、冷却、灌装，直接供给消费者饮用的商品乳。
一、巴氏杀菌乳的加工工艺原料乳验收和分级→预处理（脱气、过滤、净化）→标准化→均质→杀菌→冷却→灌装→冷藏→运输。
巴氏杀菌乳的加工工艺流程如图所示。
巴氏杀菌乳生产线1-平衡槽 2-物料泵 3-流量控制器 4-板式换热器 5-稀奶油分离机 6-稳压阀7-流量传感器 8-密度传感器 9-调节阀 10-关闭阀 11-检测阀12-均质机13-增压泵 14-保温管 15-转换阀 16-过程控制器经验收合格的原料乳先通过平衡槽1，然后经泵2送至板式热交换器4。
预热后，通过流量控制器3至分离机5，以生产脱脂乳和稀奶油。
其中稀奶油的脂肪含量可通过流量传感器7、密度传感器8和调节阀9确定和保持稳定，为了保证均质效果以及节省投资和能源的情况下，可仅使稀奶油通过一个较小的均质机。
实际上该图中稀奶油的去向有两个分支，一是通过阀10、11与均质机12相连，以确保巴氏杀菌乳脂肪含量；二是多余的稀奶油进入稀奶油处理线。
此外，进入均质机的稀奶油的脂肪含量不能高于10%，所以一方面要准确计算均质机的能力，另一方面应使脱脂乳混入稀奶油进入均质机，并保证其流速稳定。
随后均质的稀奶油与多余的脱脂乳混合，使物料的脂肪含量稳定在产品要求含量范围内，并送至板式热交换器4和保温管14进行杀菌。
然后通过回流阀15和增压泵13使杀菌后的巴氏杀菌乳在杀菌机内保持正压，这样就避免了由于杀菌机的渗漏而导致冷却介质或未杀菌的物料污染杀菌后的巴氏杀菌乳。
当杀菌温度低于设定值时，温感器将指示回流阀15，使物料回到平衡槽。
巴氏杀菌后，杀菌乳继续通过板式热交换器的交流换热段与流入的未经处理的乳进行热交换，其本身被降温，然后继续与冷媒进行热交换冷却，冷却后先进入缓冲罐，再进行灌装。
牛乳前处理工艺及关键控制点
温度与细菌繁殖
•单位（百万每毫升）
原奶的储存
刚挤出来的牛奶，温度在36℃左右，是微生物发育最 适宜的温度，如果不及时冷却，则落入奶中的微生物大量 繁殖，酸度迅速增高，不仅降低奶的质量，甚至使奶凝固 变质。所以，挤出后的牛奶应马上冷却到4℃以下，并在 此温度下进行保存，直接运到乳品厂。
冷却后的牛奶，应尽可能保存在低温处，以防止温度 升高。奶的保存时间与冷却温度有关，如保存在冷库内要 存放6-12小时，库温应在8℃以下；贮存24小时以内，库 温应在5℃以下，保存2-3天，库温应在1-3℃。所以，奶 在冷却后应在整个保存时间内维持低温，在不影响质量的 条件下，温度越低，保存时间就越长。
均质原理
• 在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的 大小及其随后的分散，对冷牛乳均质是无效的。
• 冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（30-35℃） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。
• 只有当脂肪相呈液体状态且像正常牛乳的浓度时，均 质才是最有效的。
均质效果检测
• ① 显微镜检验
•降膜蒸发器
• 在降膜蒸发器中，牛乳从顶部进入 垂直沿加热表面向下流，形成薄膜，加 热面由不锈钢管或不锈钢板片组成，这 些板片叠加在一起形成一个组件，板的 一侧是产品，另一侧是蒸汽。 • 当采用管式时，在管内壁中，乳形 成薄膜，外壁围绕着蒸汽，产品首先预 热到等于或略高于蒸发温度的温度，如 图。产品从预热器流至蒸发器顶部的分 配系统。蒸发器中的真空将蒸发温度降 低到100℃以下的要求的温度。
可采均用质“形加成温的”粘并化“部分
均质现法象”就，少即，均一质般50%，
•均质压力低，达不到均再质在与效60未果～均；70质压℃的力为混过佳合高。。，又
会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，
牛乳的标准化及其设备.
第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。
第二条线路调节分离机稀奶油出口的都能保持稳 定。
第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，应添加稀奶油或分离 一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
一、牛乳标准化的基本方法 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
3．稀奶油重新混合的调节线路 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
二、自动直接标准化系统
牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
第二条线路调节分离机稀奶油出口的都能保持稳 定。
第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，应添加稀奶油或分离 一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
一、牛乳标准化的基本方法 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
3．稀奶油重新混合的调节线路 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
二、自动直接标准化系统
牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
牛乳标准化培训
• 的产品相比，高粘度的液体在通过热交换器时， 产生紊流的程度小，如果其它参数一定，这就意 味着需要较大的热交换器。
• 间壁通常是波纹状，以实现更剧烈的紊流。紊流 有助于传热，厚度也十分重要。间壁越薄，传热 效果越好。但是这个厚度要有足够的强度来承受 液体的压力。现代化的设计和生产技术使得间壁 比几年前的更薄。
热） 特定工作环境的生成极其作用 • 高压喷嘴工作的动力以及它所产生
的效果（热能回收率）
管式降膜蒸发器
• 作用：用于液体奶加工的预处理工序，由于采 用高压喷雾瞬间蒸发，使奶在不破坏有效营养 成分的情况下得到浓缩，使产品干物质含量得 到提高
• 工作原理：被蒸发液体经循环泵送至设备上部 经布膜器分配后均匀布在管桥上，经溢流在每 根换热管内形成液膜，液膜自换热管内由上而 下边流动边蒸发，产生的二次汽随液膜自上而 下一同到达分离室，经设在分离室上部的除沫 器过滤所带的汽泡，水珠及杂物，为热回收提 供优质的热源。
• 液体通过板片一角的孔进出通道。改变孔 的开闭，可使液体从—通道按规定的线路 进入另一通道。板周边和孔周边的垫圈形 成了通道的边界，以防向外渗漏与内部液 流混合。
热交换器的尺寸数据
热交换器必需的尺寸和结构取决于很多因素 • 液体的物理性质 • 产品流量 • 温度程序 • 允许的压力降 • 热交换器的设计 • 清洁度的要求 • 要求运行的时间
• 冷却塔的壳层由真空泵抽成低压，将 与之连通的扑沫器顶部的蒸汽吸入， 由其管层的冷却水将蒸汽打冷为冷凝 水
案例分析
• 蒸发器不蒸发的原因------从各 工艺参数的表象进行分析，从 后往前，由面到点进行倒推分 析(具体案例后附)
板式换热器
换热原理
整体结构
• 板片设计成传热效果最好的瓦楞型，板组 牢固地压紧在框中，瓦楞板上的支撑点保 持各板分开，以便在板片之间形成细小的 通道。
精选牛乳前处理工艺及关键控制点
悬浮液是其中的各种成分彻底混合而没 发生化学反应，各组份保持原有属性是
离心分离的关键
影响分离的重要参数
物理外力 各组份的密度差 颗粒直径 流体黏度 温度 时间
发生分离的机理
分离基础-重力沉降
喂料
高密度物质沉积到底部
排料
二、标准化与贮存（均质机）
二、标准化与贮存（均质机）
加工要求
在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的大小及其随后的分散，对 冷牛乳均质是无效的。冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（30-35℃） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。只有当脂肪相呈液体状态且像正常 牛乳的浓度时，均质才是最有效的。脂肪含量高的产品很有可能有脂肪结团的 倾向，特别是当浆液蛋白的浓度相对于脂肪含量低的时候，更易产生这一现象 。脂肪含量超过12%的稀奶油不能在正常压力下进行正常的均质，因为膜物质 （酪蛋白）的缺乏而会导致脂肪再度聚结。为取得良好的均质效果每克脂肪大 约对应要求0.2g 的酪蛋白。 高压均质可以形成小的脂肪球，脂相的分散随着均质温度的升高而增加，也随 着牛乳在高温下粘度的减少而等量地增加。均质温度通常采用55-80℃，均质 压力介于10-25Mpa(100~250bar)之间，其大小决定于产品种类。
均质压力低，达不到均质再在效与6果0未～；均7压0质℃力的为过混佳高合。，。又
会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，
杀菌时往往会产生絮凝沉淀。
均质质量控制点
1、压力 2、流量 3、液压系统（气压系统） 4、均质部件完好性
均质效果
均质给牛乳的物理性质带来很多的优点： ● 脂肪球变小不会导致形成奶油层。 ● 颜色更白，更易引起食欲。 ● 降低了脂肪氧化的敏感性。 ● 更强的整体风味，更好的口感。 ● 发酵乳制品具更佳稳定性。
离心分离的关键
影响分离的重要参数
物理外力 各组份的密度差 颗粒直径 流体黏度 温度 时间
发生分离的机理
分离基础-重力沉降
喂料
高密度物质沉积到底部
排料
二、标准化与贮存（均质机）
二、标准化与贮存（均质机）
加工要求
在均质时，脂肪相的物理状态和浓度影响到脂肪球的大小及其随后的分散，对 冷牛乳均质是无效的。冷牛乳中脂肪是固化的。在乳脂肪凝固点（30-35℃） 的分界温度下加工会使脂肪不能完全分散。只有当脂肪相呈液体状态且像正常 牛乳的浓度时，均质才是最有效的。脂肪含量高的产品很有可能有脂肪结团的 倾向，特别是当浆液蛋白的浓度相对于脂肪含量低的时候，更易产生这一现象 。脂肪含量超过12%的稀奶油不能在正常压力下进行正常的均质，因为膜物质 （酪蛋白）的缺乏而会导致脂肪再度聚结。为取得良好的均质效果每克脂肪大 约对应要求0.2g 的酪蛋白。 高压均质可以形成小的脂肪球，脂相的分散随着均质温度的升高而增加，也随 着牛乳在高温下粘度的减少而等量地增加。均质温度通常采用55-80℃，均质 压力介于10-25Mpa(100~250bar)之间，其大小决定于产品种类。
均质压力低，达不到均质再在效与6果0未～；均7压0质℃力的为过混佳高合。，。又
会使酪蛋白受影响，对以后的灭菌十分不利，
杀菌时往往会产生絮凝沉淀。
均质质量控制点
1、压力 2、流量 3、液压系统（气压系统） 4、均质部件完好性
均质效果
均质给牛乳的物理性质带来很多的优点： ● 脂肪球变小不会导致形成奶油层。 ● 颜色更白，更易引起食欲。 ● 降低了脂肪氧化的敏感性。 ● 更强的整体风味，更好的口感。 ● 发酵乳制品具更佳稳定性。
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• 2．稀奶油含脂率的调节线路
• 如图3所示，这条线路包括能连续测量稀奶油密度的密度 计（间接测定稀奶油的含脂率）、装在标准化控制盘内的 控制器和装在稀奶油管道中的调节阀，以及一台记录仪。
图3 稀奶油含脂率的调节线路
• 密度计连续测定稀奶油的密度，并以气动信号的形式连续地把密度读 数传递给控制器。控制器收到的信号强度与稀奶油的密度成正比，而 稀奶油的密度与其含脂率成反比，因此，若密度增加，说明稀奶油中 的脂肪含量少了，则信号增加。
脂乳中去，以获得所需含脂率的标准乳。图4所示为控制稀奶油量的 调节线路。该线路包括比率控制器和两台涡轮型流量计。两台流量计 分别安装在重新混合稀奶油的管路中和重新混合后的标准化乳的输出 管路中。
图4 控制稀奶油量的调节线路
• 来自流量计的信号送至比率控制器，比率控制器将其与参 考值相比较，并向安装在稀奶油管路中的调节阀发出信号 ，使调节阀开启度减小或增大，以迫使更多的稀奶油流向 重新混合管路或释放更多的多余稀奶油。
• 二、自动直接标准化系统
• 牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
图 1 阿法-拉伐自动标准化系统图解
• 该系统由3条线路组成：
牛乳的标准化及其设备
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，应添加稀奶油或分离 一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
• 一、牛乳标准化的基本方法 • 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
的共同点是：标准化之前的第一步必须把全脂乳分离成稀奶油和脱脂 乳。 • 预标准化是指在杀菌前进行标准化。为了调高或降低含脂率，将分离 出来的稀奶油或脱脂乳，与全脂乳在奶罐中混合。经分析和调整后， 再对标准化的乳进行杀菌。 • 后标准化是指在巴氏杀菌后进行标准化，而含脂率的调整方法与预标 准法相同。由于后标准化是在杀菌后对乳进行混合，因此会有多次污 染的危险。 • 上述两种方法都需要使用大型的混合罐，分析和调整也很费工，因此 ，近年来越来越多地使用第三种方法，即直接标准化。直接标准化是 把从分离机来的稀奶油，按照计算的比例直接混合到脱脂乳生产线中 ，使含脂率达到要求。这一方法的缺点是，由于不易获得具有精确含 脂率的稀奶油，常常还需要在混合后，对标准化乳进行分析，并通过 罐内混合来进行最后调整。近年来研制的新型的测脂仪，对提高含脂 率测定的准确度，改善标准化系统的自动控制有很大帮助。
• 第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。
• 第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量，不论原料乳的 流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳 定。
• 第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
• 控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
• 双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
• 3．稀奶油重新混合的调节线路 • 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
• 由于比率控制器输出的是电信号，因此在控制器和气动控 制的调节阀之间安装有一台电气转换器。
• 在牛乳自动直接标准化过程中，上述三个调节系统独立地 执行各自的任务。图5是一条用于牛乳自动直接标准化的 完整的工艺系统。不管下道工序设备的压力如何波动，脱 脂乳出口的压力控制系统都保持着稳定的外压。稀奶油调 节系统，通过调节稀奶油排出量，使稀奶油保持稳定的含 脂率。最后，比率控制器把已知的固定含脂率的稀奶油与 脱脂乳按所需比例混合成规定含脂率的标准乳。
• 1．脱脂乳出口外压调节线路
• 如图2所示，该线路包括安装在脱脂乳出口的压力 发射器，安装在标准化控制盘中的控制器和安装 在脱脂乳管道上的调节阀。
Hale Waihona Puke 图2 脱脂乳出口外压调节线路组件
• 发射器测定在分离机和阀门之间线路中的压力，并以气动 形式将压力读数连续发射到控制盘中的控制器，信号的强 度与线路中的压力成正比。控制器把收到的信号（与实际 压力相对应的实际值）与预调信号（与所需外压相对应的 参考值）相比较。当实际值与参考值相等时，控制器向调 节阀发出不变的信号，并保持调节阀不变。如果脱脂乳的 压力上升，控制器能根据实际值与参考值之间的差异，迅 速向调节阀发出相应的信号，控制调节阀打开到一定位置 ，以保持压力稳定。
• 如图3所示，这条线路包括能连续测量稀奶油密度的密度 计（间接测定稀奶油的含脂率）、装在标准化控制盘内的 控制器和装在稀奶油管道中的调节阀，以及一台记录仪。
图3 稀奶油含脂率的调节线路
• 密度计连续测定稀奶油的密度，并以气动信号的形式连续地把密度读 数传递给控制器。控制器收到的信号强度与稀奶油的密度成正比，而 稀奶油的密度与其含脂率成反比，因此，若密度增加，说明稀奶油中 的脂肪含量少了，则信号增加。
脂乳中去，以获得所需含脂率的标准乳。图4所示为控制稀奶油量的 调节线路。该线路包括比率控制器和两台涡轮型流量计。两台流量计 分别安装在重新混合稀奶油的管路中和重新混合后的标准化乳的输出 管路中。
图4 控制稀奶油量的调节线路
• 来自流量计的信号送至比率控制器，比率控制器将其与参 考值相比较，并向安装在稀奶油管路中的调节阀发出信号 ，使调节阀开启度减小或增大，以迫使更多的稀奶油流向 重新混合管路或释放更多的多余稀奶油。
• 二、自动直接标准化系统
• 牛乳进行自动直接标准化时，先将预热原料乳分 离成含脂率恒定的稀奶油和脱脂乳，然后，把来 自分离机的定量稀奶油立刻在管道系统内重新与 脱脂乳定量混合，得到所需含脂率的标准乳。图1 是一种自动标准化系统示意图。
图 1 阿法-拉伐自动标准化系统图解
• 该系统由3条线路组成：
牛乳的标准化及其设备
标准化是指乳品厂为了使不同含脂率的原料奶，加 工成为含规定脂肪量的成品市售乳及乳制品，而 进行的一类使乳制品含脂率标准化的操作。如果 原料乳中的脂肪含量不足，应添加稀奶油或分离 一部分脱脂乳；当原料乳中脂肪含量过高时，则 可添加脱脂乳或提取一部分稀奶油。
• 一、牛乳标准化的基本方法 • 常用的标准化方法有预标准化、后标准化、直接标准化。这三种方法
的共同点是：标准化之前的第一步必须把全脂乳分离成稀奶油和脱脂 乳。 • 预标准化是指在杀菌前进行标准化。为了调高或降低含脂率，将分离 出来的稀奶油或脱脂乳，与全脂乳在奶罐中混合。经分析和调整后， 再对标准化的乳进行杀菌。 • 后标准化是指在巴氏杀菌后进行标准化，而含脂率的调整方法与预标 准法相同。由于后标准化是在杀菌后对乳进行混合，因此会有多次污 染的危险。 • 上述两种方法都需要使用大型的混合罐，分析和调整也很费工，因此 ，近年来越来越多地使用第三种方法，即直接标准化。直接标准化是 把从分离机来的稀奶油，按照计算的比例直接混合到脱脂乳生产线中 ，使含脂率达到要求。这一方法的缺点是，由于不易获得具有精确含 脂率的稀奶油，常常还需要在混合后，对标准化乳进行分析，并通过 罐内混合来进行最后调整。近年来研制的新型的测脂仪，对提高含脂 率测定的准确度，改善标准化系统的自动控制有很大帮助。
• 第一条线路调节分离机脱脂乳出口的外压，使之在流量的 改变或后序设备压力降低的情况下，保持外压不变。
• 第二条线路调节分离机稀奶油出口的流量，不论原料乳的 流量或含脂率发生任何变化，稀奶油的含脂率都能保持稳 定。
• 第三条线路调节稀奶油数量，实现稀奶油与脱脂乳重新定 量混合，生成含脂率符合要求的标准乳，并排出多余的稀 奶油。这条线路能按一定的稀奶油和脱脂乳比率，连续地 调节稀奶油的混合量。
图5 完整的直接标准化工艺系统 1-牛乳分离机 2-压力指示器 3-压力调节器 4-调节阀 5-密度发射器 6-密度控制器 7-双笔记录仪 8-调节阀 9-重新混合稀奶油的流量计 10-标准化乳的流量计 11-比率控制器 12-电-气转换器 13-调节阀
• 控制器将收到的信号与参考信号相比较，并根据实际值与参考值之间 的差异，修改发送到调节阀的输出信号，指示调节阀改变打开位置， 以调节奶油的含脂率，使其恢复到正常值。
• 双笔记录仪安装在标准化盘中，记录标准化工艺中的稀奶油含脂率和 阀门调节情况。
• 3．稀奶油重新混合的调节线路 • 自动直接标准化过程中，分离出的稀奶油必须再连续地定量混合到脱
• 由于比率控制器输出的是电信号，因此在控制器和气动控 制的调节阀之间安装有一台电气转换器。
• 在牛乳自动直接标准化过程中，上述三个调节系统独立地 执行各自的任务。图5是一条用于牛乳自动直接标准化的 完整的工艺系统。不管下道工序设备的压力如何波动，脱 脂乳出口的压力控制系统都保持着稳定的外压。稀奶油调 节系统，通过调节稀奶油排出量，使稀奶油保持稳定的含 脂率。最后，比率控制器把已知的固定含脂率的稀奶油与 脱脂乳按所需比例混合成规定含脂率的标准乳。
• 1．脱脂乳出口外压调节线路
• 如图2所示，该线路包括安装在脱脂乳出口的压力 发射器，安装在标准化控制盘中的控制器和安装 在脱脂乳管道上的调节阀。
Hale Waihona Puke 图2 脱脂乳出口外压调节线路组件
• 发射器测定在分离机和阀门之间线路中的压力，并以气动 形式将压力读数连续发射到控制盘中的控制器，信号的强 度与线路中的压力成正比。控制器把收到的信号（与实际 压力相对应的实际值）与预调信号（与所需外压相对应的 参考值）相比较。当实际值与参考值相等时，控制器向调 节阀发出不变的信号，并保持调节阀不变。如果脱脂乳的 压力上升，控制器能根据实际值与参考值之间的差异，迅 速向调节阀发出相应的信号，控制调节阀打开到一定位置 ，以保持压力稳定。