一种鲜奶浓缩杀菌方法与流程

本发明属于乳制品生产加工领域，特别涉及一种鲜奶浓缩杀菌方法。

背景技术：

1、浓缩牛奶是去除纯牛奶中的水分后得到的蛋白含量较高的鲜奶，备受市场青睐。现有的鲜奶浓缩工艺通常包括浓缩、灭菌和灌装等步骤，其中灭菌工艺在决定鲜奶的保质期和品质等方面起着至关重要的作用。

2、传统的灭菌工艺通常采取巴氏低温消毒及uht技术。传统巴氏杀菌乳，低温杀菌不完全，保鲜时间较短；而uht等高温杀菌技术，虽然灭菌率高但会因加热时间难以控制，容易产生糠氨酸，影响乳品质量。

3、在申请号为“2019111960445”的专利文献中公开了一种高蛋白高脂肪浓缩牛奶及其制备方法，主要步骤包括：牛奶预处理、离心分离、微滤分离、混合以及标准化；在标准化后进行蒸汽直接灭菌，所述蒸汽直接灭菌温度140-143℃，时间为3-6s，所述蒸汽直接灭菌为蒸汽浸入式灭菌或蒸汽喷射式灭菌，其中所述原料奶为生牛乳。从该对比文件可见，在浓缩牛奶制备的过程中虽然采用了蒸汽直接灭菌的方式代替了巴士低温杀菌和uht杀菌方式，但是灭菌时间仍为3秒以上，过长的杀菌时间影响了牛奶的口感，但是如果将灭菌时间缩短，则会影响杀菌效果；并且由于蒸汽直接灭菌会使蒸汽中的水分浸入到浓缩后的牛奶原料中，从而影响浓缩后牛奶的含水量以及产品质量。

4、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种鲜奶浓缩杀菌方法，从而克服现有的蒸汽直接杀菌方法存在杀菌时间长以及影响浓缩牛奶的含水量的缺陷。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种鲜奶浓缩杀菌方法，包括以下步骤：

3、s1、原料处理：对鲜奶的菌落种类及总数进行取样检测，指标达到要求后对鲜奶进行脱气处理；

4、s2、水分过滤：利用超滤膜水分过滤对鲜奶进行浓缩；

5、s3、闪蒸杀菌：将浓缩后的鲜奶灌装至闪蒸冷却装置中，向闪蒸冷却装置中通入蒸汽和循环水，浓缩后的鲜奶能够被蒸汽雾化瞬时杀菌并闪蒸出部分水分，然后气雾状态的鲜奶再被瞬时冷凝成液体状态同时再与部分蒸汽液化带来的水分进行混合；

6、s4、浓度校调：检测闪蒸后的鲜奶进行浓度检测，检测结果反馈给闪蒸冷却装置上连接的进水阀和出水阀，从而改变循环水的流量和闪蒸冷却装置内的蓄水液位高度，以调节蒸汽冷凝液化带来的水分，确保鲜奶的浓度符合要求；

7、s5、无菌灌装：将包装先用蒸汽进行灭菌，再通过自动化灌装线对浓缩后的鲜奶进行无菌灌装。

8、优选的，上述技术方案中，在步骤s3和步骤s4中，所述闪蒸冷却装置包括加压罐和主体罐，所述加压罐固定安装在所述主体罐的顶部，所述加压罐的顶部设有进料口；所述主体罐的内部从上至下依次设有蒸汽腔、冷却腔和卸料腔，所述主体罐的侧部设有与所述冷却腔相连通的进水管和出水管，所述进水管与所述进水阀连接，所述出水管与所述出水阀连接，在所述冷却腔内设有若干条冷却管，所述冷却管的两端将所述蒸汽腔和所述卸料腔相互连通，在所述主体罐的底部设有与所述卸料腔相连通的出料管，在所述卸料腔内设有浓度传感器，在所述蒸汽腔内设有可上下移动的蒸汽舱，所述蒸汽舱的底部设有若干个喷气罩，所述喷气罩设有朝向所述冷却腔的喷口，在所述主体罐的顶部设有进气管和导液管，所述进气管与所述蒸汽舱连接，所述导液管的一端与所述加压罐的底部连接，所述导液管的另一端穿过所述蒸汽舱的顶部并延伸至所述喷口处，所述导液管的另一端设有导液孔。

9、优选的，上述技术方案中，所述喷气罩的一端以可拆卸的方式与所述蒸汽舱的底部连接，所述喷气罩的另一端向下延伸且先收窄再扩张，所述喷口设置在所述喷气罩的另一端。

10、优选的，上述技术方案中，所述导液管的另一端的直径逐渐收窄形成锥头，所述导液孔开设在所述锥头的侧部，当所述蒸汽舱上下移动时，能够改变所述锥头的侧部与所述喷气罩的内壁之间的间隙的大小。

11、优选的，上述技术方案中，所述进气管的根数为两根以上。

12、优选的，上述技术方案中，所述进气管通过第一柔性弯管与所述蒸汽舱连接。

13、优选的，上述技术方案中，在所述冷却腔与所述蒸汽腔之间设有冷却板，在所述冷却板上开设有若干个透水孔，在各所述透水孔之间设有冷凝面，所述冷却管的一端与所述透水孔相连接，在所述透水孔的周部设有倒斜面。

14、优选的，上述技术方案中，所述主体罐的侧部还设有泄压管，所述泄压管与所述蒸汽腔相连通。

15、优选的，上述技术方案中，在所述蒸汽腔的内壁设有导轨，在所述蒸汽舱的周部设有导槽，所述导槽能够卡在所述导轨上并沿所述导轨滑动；在所述蒸汽舱的顶部设有固定座，在所述固定座内设有可拆卸的螺套，在所述主体罐的顶部设有可转动的转轴，所述转轴的一端伸入至所述蒸汽腔内并与所述螺套螺纹连接，所述转轴的另一端从所述主体罐的顶部想外伸出并设有转动头，所述转动头的顶部开设有若干个加力槽，所述加力槽将所述转动头的侧部贯穿。

16、优选的，上述技术方案中，所述导液管的一端通过第二柔性弯管与所述加压罐的底部连接。

17、与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、1.本发明中的鲜奶浓缩杀菌方法中的闪蒸杀菌步骤，能够通过蒸汽将浓缩后的鲜奶瞬间接触并同时进行雾化并蒸发出部分水分，达到了瞬时消毒的作用，雾化后的鲜奶又能够被瞬时冷凝，并与蒸汽的冷凝水重新混合形成无菌的浓缩鲜奶，通过浓度校调能够调节蒸汽冷凝的水分，从而保证了浓缩鲜奶在高温杀菌后的浓度仍然在要求范围内。

19、2.本发明中的闪蒸冷却装置中设置有加压罐，能够将欲杀菌的鲜奶抬升，从而提升势能，然后通过鲜奶自身的重力作用下流经导液管从导液孔流出，导液孔位于喷气罩的喷口处，喷口为拉法尔结构，蒸汽舱内的蒸汽通过喷口进行加速，从而将导液孔流出鲜奶物化并喷入到蒸汽腔内，实现了将鲜奶瞬间雾化成小水珠并且瞬间加热，此时蒸汽腔内也充满了蒸汽，雾状的鲜奶与蒸汽腔内的蒸汽充分接触并快速二次加热，使鲜奶加热的时间更短，杀菌更加充分。

20、3.本发明中的导液管的另一端为倒锥形结构的锥头，导液孔开设在锥头的侧部，锥尖结构能够起到导流的作用以及形成双重拉法尔机构，使喷雾更加均匀并且能够提升喷雾速度。

21、4.本发明中的蒸汽舱的高度可调，从而能够调节喷口和锥头之间的间隙以及喷雾的范围和喷雾速度，从而能够适应不同粘度的鲜奶的雾化使用。

22、5.本发明中的进气管的根数为两根以上，以能够根据蒸汽量的需要进行调整，即需要小通气量的时候可以使一根进气管通气，需要大通气量的时候可以使多根进气管通气。

23、6.本发明中的冷却腔上设置有冷却板，冷却板上设置有冷凝面，能够将雾化腔内的蒸汽进行冷凝，从而补充鲜奶中被蒸发掉的水分，并且通过向冷却腔内通入循环冷却水，能够与冷却管形成对流，从而快速对冷却管内流过的鲜奶进行冷却，并通过调节进水阀和出水阀的流量，能够控制冷却水的水位高度，从而改变冷却水到冷却板之间的距离，从而能够改变冷却板的温度，从而调节蒸汽冷却水的水量，以达到二次调节鲜奶浓度的目的。