大型乳制品厂的加工工艺及设计方案

马先红　姜周娟　隋新　刘洋

摘要：随着人们生活水平的提高，对营养和健康的要求也越来越高。人们也逐渐认识到牛乳和乳制品在饮食中的重要性。乳酸菌饮料是乳制品中非常重要的组成部分，本文主要介绍了活性乳酸菌饮料的相关知识及生产工艺。

关键词：乳酸菌饮料；活性乳酸菌饮料；生产工艺

中图分类号： TS252.42 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0081

随着人们对牛奶认识的提高，乳及乳制品的消费已经大大增加。乳品加工业将是我国食品行业最具有发展前途的支柱行业。乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念被消费者及生产者所关注，其中活性乳酸菌饮料发展迅速。

1 乳酸菌及乳酸菌饮料

1.1 乳酸菌

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称[1]。凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。乳酸菌一直被认为是最具代表性的益生菌。生产活性乳酸菌饮料的乳酸菌主要是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。

1.2 乳酸菌饮料

乳酸菌饮料是指以脱脂乳或鲜乳为主要原料，加入乳酸菌，经发酵再添加蔗糖、稳定剂、有机酸等物质，经稀释、调香、均质等制成的饮品[2]。发酵的过程使一部分乳糖转化为乳酸，蛋白质发生部分降解，不溶性钙盐变成可溶性钙盐，并产生多种呈味成分。

国家卫生标准（GB 16321-2003）中把乳酸菌饮料分为活性乳酸菌饮料和非活性乳酸菌饮料，活性乳酸菌饮料即产品经乳酸菌发酵后不再杀菌制成的产品，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求每毫升活性乳中活乳酸菌含量不应少于100万个。非活性乳酸菌饮料是指产品经乳酸菌发酵后再杀菌制成的产品。

2 活性乳酸菌饮料

2.1 活性乳酸菌饮料概念

具有活性的乳酸菌饮料，简称活性乳，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求，每毫升活性乳中活乳酸菌的数量不应少于100万个。当人们饮用了这种饮料后，乳酸菌便沿着消化道到大肠，由于它具有活性，乳酸菌在人体的大肠内迅速繁殖，同时产酸，从而有效抑制腐败菌和致病菌的繁殖和成活，而乳酸菌则对人体无害。

2.2 活性乳酸菌饮料的保健功能

活性乳酸菌饮料中不仅含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质，而且目前益生菌已被认为是一类具有特定保健功能的微生态物质，对人体健康具有重要意义。活性乳酸菌的保健功能大致有以下几点[3]：减轻乳糖不耐受症状；抑制病原菌；提升胃肠道免疫功能；改善消化功能；抑制肿瘤发生；降低血浆胆固醇浓度。

3 生产活性乳酸菌饮料的工艺流程

3.1 生产工艺

本设计采用乳酸菌饮料的通用加工方法，即先将牛乳进行乳酸菌发酵制成酸乳，然后根据配方加入糖、稳定剂、水等物质，经混合后灌装制成活性菌含量高、保质期短、低温储存的活性乳酸菌饮料[4]。

确定工艺流程，一要保证产品质量；二要根据原料的性质，根据产品的规格要求和国家颁布的国家标准，选用合理的工艺路线；三要结合具体条件，优先采用机械化、连续化生产线。据此，确定具体工艺流程为：

工作发酵剂 混合杀菌←糖、水、稳定剂

↓ ↓

原料乳→混合→杀菌→冷却→接种发酵→凝乳破碎混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品

↑ ↑

香精、酸味剂 水（乳）→杀菌

3.2 主要工艺流程说明

3.2.1 原料乳的验收和预处理 要生产高质量的产品，必须选择质量优良的原料乳。乳品厂在收购鲜乳时，应对原料乳的质量严格要求并进行检验。检验的内容包括：感官检验，酒精检验，滴定酸度，抗菌素残留检验。

3.2.2 原料乳的标准化 标准化一般采用离心分离法。原料乳经分离机分离成稀奶油和脱脂乳之后，再按生产需要将稀奶油或脱脂乳添加到原料乳中，调成符合比例要求的标准乳。

3.2.3 均质 均质是指对脂肪球进行机械处理，使它们呈较小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中。

3.2.4 巴氏杀菌 杀菌采用较高温度、长时间的热处理对酸奶的产酸及凝乳状态是有利的。杀菌温度一般采用90℃～95℃，5～10分钟或 85℃，3分钟，这是处理酸奶的理想温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达到85%或更高些。然后冷却。

3.2.5 接种发酵 高温杀菌后的原料乳立即冷却至酸乳菌种（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌）的最佳作用温度42℃，接入2%～3%的菌种进行发酵。

整个发酵过程所起的变化可概括为如下：

乳糖 → 葡萄糖+半乳糖 → 果糖 → 磷酸烯醇丙酮酸 → 丙酮酸 → 风味物质

3.2.6 冷却（后熟） 发酵后的酸乳冷却到15℃～20℃，加入糖浆、稳定剂、软化水等混匀，并均质，再快速冷却至6℃以下。

3.2.7 灌装 活性乳酸菌饮料须立即连续地进行灌装。

3.2.8 保持冷链储存和销售 活性乳酸菌饮料在贮存、配送和销售过程中温度不应超过6℃。

4 物料衡算

4.1 产品方案确定

本设计是年产10000吨乳制品工厂设计方案，其中主要生产活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸菌饮料。每年以250个工作日计算，则日产量为40吨。

本设计要求日产40吨活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸饮料，其中活性乳酸菌饮料日产16吨，UHT灭菌乳酸菌饮料为日产24吨。为满足设计要求和充分利用厂房和设备，本设计拟定一条生产线即可，生产线占一个车间。产品中活性乳酸菌饮料采用塑料杯装，容量为200毫升，UHT灭菌乳酸饮料采用利乐包装，容量为250毫升。产品规格如表1：

4.2 原辅料用量

考虑到市场上同类产品的各成分含量及本产品欲突出的“高蛋白含量”的特点，本设计将乳酸菌饮料的蛋白质含量定为2%，则原料乳应占最终产品的60%，糖10%，水（包括稳定剂）30%。

本设计要求日产40吨乳酸菌饮料，需原料乳40×60%=24吨。考虑到各工序的物料损耗，故每日原料处理量需大于24吨。先假设为A吨。

每日原料乳量A

每日白砂糖用量B

其他添加剂，根据原料乳的性质、产品的类别等，根据具体要求添加。

5 生产乳酸菌饮料主要设备

乳酸菌饮料生产过程中所需的主要设备[5]，如表2所示。

6 结语

活性乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念成为广大消费者喜爱的乳品之一。独特的生产工艺以及活性益生菌是生产的关键。

参考文献

[1] 胡小，蒲彪.软饮料工艺学[M].北京：中国农业大学出版社，2002.

[2] 乳品工业手册编写组.乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1987.

[3] 郭本恒.功能性乳制品[M].北京：中国轻工业出版社， 2000.

[4] 汪志君，韩永兵，等.食品工艺学[M].北京：中国质检出版社，2012.

[5] 许学勤，王海鸥.食品工厂机械与设备[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

作者简介：马先红，在读博士生，吉林化工学院，讲师，研究方向：食品生物制造与功能性食品。endprint

摘要：随着人们生活水平的提高，对营养和健康的要求也越来越高。人们也逐渐认识到牛乳和乳制品在饮食中的重要性。乳酸菌饮料是乳制品中非常重要的组成部分，本文主要介绍了活性乳酸菌饮料的相关知识及生产工艺。

关键词：乳酸菌饮料；活性乳酸菌饮料；生产工艺

中图分类号： TS252.42 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0081

随着人们对牛奶认识的提高，乳及乳制品的消费已经大大增加。乳品加工业将是我国食品行业最具有发展前途的支柱行业。乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念被消费者及生产者所关注，其中活性乳酸菌饮料发展迅速。

1 乳酸菌及乳酸菌饮料

1.1 乳酸菌

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称[1]。凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。乳酸菌一直被认为是最具代表性的益生菌。生产活性乳酸菌饮料的乳酸菌主要是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。

1.2 乳酸菌饮料

乳酸菌饮料是指以脱脂乳或鲜乳为主要原料，加入乳酸菌，经发酵再添加蔗糖、稳定剂、有机酸等物质，经稀释、调香、均质等制成的饮品[2]。发酵的过程使一部分乳糖转化为乳酸，蛋白质发生部分降解，不溶性钙盐变成可溶性钙盐，并产生多种呈味成分。

国家卫生标准（GB 16321-2003）中把乳酸菌饮料分为活性乳酸菌饮料和非活性乳酸菌饮料，活性乳酸菌饮料即产品经乳酸菌发酵后不再杀菌制成的产品，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求每毫升活性乳中活乳酸菌含量不应少于100万个。非活性乳酸菌饮料是指产品经乳酸菌发酵后再杀菌制成的产品。

2 活性乳酸菌饮料

2.1 活性乳酸菌饮料概念

具有活性的乳酸菌饮料，简称活性乳，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求，每毫升活性乳中活乳酸菌的数量不应少于100万个。当人们饮用了这种饮料后，乳酸菌便沿着消化道到大肠，由于它具有活性，乳酸菌在人体的大肠内迅速繁殖，同时产酸，从而有效抑制腐败菌和致病菌的繁殖和成活，而乳酸菌则对人体无害。

2.2 活性乳酸菌饮料的保健功能

活性乳酸菌饮料中不仅含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质，而且目前益生菌已被认为是一类具有特定保健功能的微生态物质，对人体健康具有重要意义。活性乳酸菌的保健功能大致有以下几点[3]：减轻乳糖不耐受症状；抑制病原菌；提升胃肠道免疫功能；改善消化功能；抑制肿瘤发生；降低血浆胆固醇浓度。

3 生产活性乳酸菌饮料的工艺流程

3.1 生产工艺

本设计采用乳酸菌饮料的通用加工方法，即先将牛乳进行乳酸菌发酵制成酸乳，然后根据配方加入糖、稳定剂、水等物质，经混合后灌装制成活性菌含量高、保质期短、低温储存的活性乳酸菌饮料[4]。

确定工艺流程，一要保证产品质量；二要根据原料的性质，根据产品的规格要求和国家颁布的国家标准，选用合理的工艺路线；三要结合具体条件，优先采用机械化、连续化生产线。据此，确定具体工艺流程为：

工作发酵剂 混合杀菌←糖、水、稳定剂

↓ ↓

原料乳→混合→杀菌→冷却→接种发酵→凝乳破碎混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品

↑ ↑

香精、酸味剂 水（乳）→杀菌

3.2 主要工艺流程说明

3.2.1 原料乳的验收和预处理 要生产高质量的产品，必须选择质量优良的原料乳。乳品厂在收购鲜乳时，应对原料乳的质量严格要求并进行检验。检验的内容包括：感官检验，酒精检验，滴定酸度，抗菌素残留检验。

3.2.2 原料乳的标准化 标准化一般采用离心分离法。原料乳经分离机分离成稀奶油和脱脂乳之后，再按生产需要将稀奶油或脱脂乳添加到原料乳中，调成符合比例要求的标准乳。

3.2.3 均质 均质是指对脂肪球进行机械处理，使它们呈较小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中。

3.2.4 巴氏杀菌 杀菌采用较高温度、长时间的热处理对酸奶的产酸及凝乳状态是有利的。杀菌温度一般采用90℃～95℃，5～10分钟或 85℃，3分钟，这是处理酸奶的理想温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达到85%或更高些。然后冷却。

3.2.5 接种发酵 高温杀菌后的原料乳立即冷却至酸乳菌种（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌）的最佳作用温度42℃，接入2%～3%的菌种进行发酵。

整个发酵过程所起的变化可概括为如下：

乳糖 → 葡萄糖+半乳糖 → 果糖 → 磷酸烯醇丙酮酸 → 丙酮酸 → 风味物质

3.2.6 冷却（后熟） 发酵后的酸乳冷却到15℃～20℃，加入糖浆、稳定剂、软化水等混匀，并均质，再快速冷却至6℃以下。

3.2.7 灌装 活性乳酸菌饮料须立即连续地进行灌装。

3.2.8 保持冷链储存和销售 活性乳酸菌饮料在贮存、配送和销售过程中温度不应超过6℃。

4 物料衡算

4.1 产品方案确定

本设计是年产10000吨乳制品工厂设计方案，其中主要生产活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸菌饮料。每年以250个工作日计算，则日产量为40吨。

本设计要求日产40吨活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸饮料，其中活性乳酸菌饮料日产16吨，UHT灭菌乳酸菌饮料为日产24吨。为满足设计要求和充分利用厂房和设备，本设计拟定一条生产线即可，生产线占一个车间。产品中活性乳酸菌饮料采用塑料杯装，容量为200毫升，UHT灭菌乳酸饮料采用利乐包装，容量为250毫升。产品规格如表1：

4.2 原辅料用量

考虑到市场上同类产品的各成分含量及本产品欲突出的“高蛋白含量”的特点，本设计将乳酸菌饮料的蛋白质含量定为2%，则原料乳应占最终产品的60%，糖10%，水（包括稳定剂）30%。

本设计要求日产40吨乳酸菌饮料，需原料乳40×60%=24吨。考虑到各工序的物料损耗，故每日原料处理量需大于24吨。先假设为A吨。

每日原料乳量A

每日白砂糖用量B

其他添加剂，根据原料乳的性质、产品的类别等，根据具体要求添加。

5 生产乳酸菌饮料主要设备

乳酸菌饮料生产过程中所需的主要设备[5]，如表2所示。

6 结语

活性乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念成为广大消费者喜爱的乳品之一。独特的生产工艺以及活性益生菌是生产的关键。

参考文献

[1] 胡小，蒲彪.软饮料工艺学[M].北京：中国农业大学出版社，2002.

[2] 乳品工业手册编写组.乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1987.

[3] 郭本恒.功能性乳制品[M].北京：中国轻工业出版社， 2000.

[4] 汪志君，韩永兵，等.食品工艺学[M].北京：中国质检出版社，2012.

[5] 许学勤，王海鸥.食品工厂机械与设备[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

作者简介：马先红，在读博士生，吉林化工学院，讲师，研究方向：食品生物制造与功能性食品。endprint

摘要：随着人们生活水平的提高，对营养和健康的要求也越来越高。人们也逐渐认识到牛乳和乳制品在饮食中的重要性。乳酸菌饮料是乳制品中非常重要的组成部分，本文主要介绍了活性乳酸菌饮料的相关知识及生产工艺。

关键词：乳酸菌饮料；活性乳酸菌饮料；生产工艺

中图分类号： TS252.42 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0081

随着人们对牛奶认识的提高，乳及乳制品的消费已经大大增加。乳品加工业将是我国食品行业最具有发展前途的支柱行业。乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念被消费者及生产者所关注，其中活性乳酸菌饮料发展迅速。

1 乳酸菌及乳酸菌饮料

1.1 乳酸菌

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称[1]。凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。乳酸菌一直被认为是最具代表性的益生菌。生产活性乳酸菌饮料的乳酸菌主要是嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌。

1.2 乳酸菌饮料

乳酸菌饮料是指以脱脂乳或鲜乳为主要原料，加入乳酸菌，经发酵再添加蔗糖、稳定剂、有机酸等物质，经稀释、调香、均质等制成的饮品[2]。发酵的过程使一部分乳糖转化为乳酸，蛋白质发生部分降解，不溶性钙盐变成可溶性钙盐，并产生多种呈味成分。

国家卫生标准（GB 16321-2003）中把乳酸菌饮料分为活性乳酸菌饮料和非活性乳酸菌饮料，活性乳酸菌饮料即产品经乳酸菌发酵后不再杀菌制成的产品，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求每毫升活性乳中活乳酸菌含量不应少于100万个。非活性乳酸菌饮料是指产品经乳酸菌发酵后再杀菌制成的产品。

2 活性乳酸菌饮料

2.1 活性乳酸菌饮料概念

具有活性的乳酸菌饮料，简称活性乳，就是在乳酸菌饮料中含有活的乳酸菌。按要求，每毫升活性乳中活乳酸菌的数量不应少于100万个。当人们饮用了这种饮料后，乳酸菌便沿着消化道到大肠，由于它具有活性，乳酸菌在人体的大肠内迅速繁殖，同时产酸，从而有效抑制腐败菌和致病菌的繁殖和成活，而乳酸菌则对人体无害。

2.2 活性乳酸菌饮料的保健功能

活性乳酸菌饮料中不仅含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质，而且目前益生菌已被认为是一类具有特定保健功能的微生态物质，对人体健康具有重要意义。活性乳酸菌的保健功能大致有以下几点[3]：减轻乳糖不耐受症状；抑制病原菌；提升胃肠道免疫功能；改善消化功能；抑制肿瘤发生；降低血浆胆固醇浓度。

3 生产活性乳酸菌饮料的工艺流程

3.1 生产工艺

本设计采用乳酸菌饮料的通用加工方法，即先将牛乳进行乳酸菌发酵制成酸乳，然后根据配方加入糖、稳定剂、水等物质，经混合后灌装制成活性菌含量高、保质期短、低温储存的活性乳酸菌饮料[4]。

确定工艺流程，一要保证产品质量；二要根据原料的性质，根据产品的规格要求和国家颁布的国家标准，选用合理的工艺路线；三要结合具体条件，优先采用机械化、连续化生产线。据此，确定具体工艺流程为：

工作发酵剂 混合杀菌←糖、水、稳定剂

↓ ↓

原料乳→混合→杀菌→冷却→接种发酵→凝乳破碎混合→均质→冷却→稀释→灌装→产品

↑ ↑

香精、酸味剂 水（乳）→杀菌

3.2 主要工艺流程说明

3.2.1 原料乳的验收和预处理 要生产高质量的产品，必须选择质量优良的原料乳。乳品厂在收购鲜乳时，应对原料乳的质量严格要求并进行检验。检验的内容包括：感官检验，酒精检验，滴定酸度，抗菌素残留检验。

3.2.2 原料乳的标准化 标准化一般采用离心分离法。原料乳经分离机分离成稀奶油和脱脂乳之后，再按生产需要将稀奶油或脱脂乳添加到原料乳中，调成符合比例要求的标准乳。

3.2.3 均质 均质是指对脂肪球进行机械处理，使它们呈较小的脂肪球，均匀一致地分散在乳中。

3.2.4 巴氏杀菌 杀菌采用较高温度、长时间的热处理对酸奶的产酸及凝乳状态是有利的。杀菌温度一般采用90℃～95℃，5～10分钟或 85℃，3分钟，这是处理酸奶的理想温度，此条件下的乳清蛋白变性率可以达到85%或更高些。然后冷却。

3.2.5 接种发酵 高温杀菌后的原料乳立即冷却至酸乳菌种（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌）的最佳作用温度42℃，接入2%～3%的菌种进行发酵。

整个发酵过程所起的变化可概括为如下：

乳糖 → 葡萄糖+半乳糖 → 果糖 → 磷酸烯醇丙酮酸 → 丙酮酸 → 风味物质

3.2.6 冷却（后熟） 发酵后的酸乳冷却到15℃～20℃，加入糖浆、稳定剂、软化水等混匀，并均质，再快速冷却至6℃以下。

3.2.7 灌装 活性乳酸菌饮料须立即连续地进行灌装。

3.2.8 保持冷链储存和销售 活性乳酸菌饮料在贮存、配送和销售过程中温度不应超过6℃。

4 物料衡算

4.1 产品方案确定

本设计是年产10000吨乳制品工厂设计方案，其中主要生产活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸菌饮料。每年以250个工作日计算，则日产量为40吨。

本设计要求日产40吨活性乳酸菌饮料和UHT灭菌乳酸饮料，其中活性乳酸菌饮料日产16吨，UHT灭菌乳酸菌饮料为日产24吨。为满足设计要求和充分利用厂房和设备，本设计拟定一条生产线即可，生产线占一个车间。产品中活性乳酸菌饮料采用塑料杯装，容量为200毫升，UHT灭菌乳酸饮料采用利乐包装，容量为250毫升。产品规格如表1：

4.2 原辅料用量

考虑到市场上同类产品的各成分含量及本产品欲突出的“高蛋白含量”的特点，本设计将乳酸菌饮料的蛋白质含量定为2%，则原料乳应占最终产品的60%，糖10%，水（包括稳定剂）30%。

本设计要求日产40吨乳酸菌饮料，需原料乳40×60%=24吨。考虑到各工序的物料损耗，故每日原料处理量需大于24吨。先假设为A吨。

每日原料乳量A

每日白砂糖用量B

其他添加剂，根据原料乳的性质、产品的类别等，根据具体要求添加。

5 生产乳酸菌饮料主要设备

乳酸菌饮料生产过程中所需的主要设备[5]，如表2所示。

6 结语

活性乳酸菌饮料以独特的口感和健康理念成为广大消费者喜爱的乳品之一。独特的生产工艺以及活性益生菌是生产的关键。

参考文献

[1] 胡小，蒲彪.软饮料工艺学[M].北京：中国农业大学出版社，2002.

[2] 乳品工业手册编写组.乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，1987.

[3] 郭本恒.功能性乳制品[M].北京：中国轻工业出版社， 2000.

[4] 汪志君，韩永兵，等.食品工艺学[M].北京：中国质检出版社，2012.

[5] 许学勤，王海鸥.食品工厂机械与设备[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

作者简介：马先红，在读博士生，吉林化工学院，讲师，研究方向：食品生物制造与功能性食品。endprint