一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法与流程

1.本发明涉及液态牛奶低温浓缩脱盐的技术领域，具体涉及一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法。


背景技术：

2.膜浓缩技术是一种可以在低温、全脂奶状态下，将牛奶中水分含量降低的牛奶加工处理先进技术；不同于传统高温浓缩生产技术(牛奶在加热处理过程中减少了水分的含量)，低温膜浓缩技术是可以在2-10℃温度范围内，在符合食品卫生要求的系统内采用加压方式,渗透出定量水分以及一些非必要的盐分、特定小分子物质等，以达到市场需求的高营养价值牛奶产品。
3.按照中国预包装食品通则的法规规定，这种液态奶产品已经可以达到高蛋白牛奶的要求。不管是传统的高温蒸发浓缩还是普通的膜浓缩都会造成牛奶产品中盐含量和乳糖含量升高，牛奶浓缩后盐分升高会导致牛奶口感发涩,影响牛奶产品口感，进而影响产品受众群体的选择，影响产品市场。而常规浓缩牛奶生产过程中，需要经过牛奶脱脂预处理、浓缩系统控温处理、牛奶低温储存、浓缩奶降低盐分处理的步骤，浓缩牛奶的生产中需要消耗大量的能源且处理步骤冗长易造成牛奶原料的浪费。因此，需要提供一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，以解决现有技术中高蛋白高乳糖牛奶浓缩过程步骤冗长、能耗高的问题，冗长的处理流程易造成牛奶原料浪费等技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，包括下述的步骤：
7.s1将鲜牛奶经过与巴氏灭菌系统灭菌处理并冷却换热至2-4℃，得到灭菌后的低温全脂鲜牛奶；
8.s2将灭菌后的低温全脂鲜牛奶通过泵输送至牛奶脱盐浓缩膜系统进行营养成分浓缩，得到浓缩后的低温全脂高钙低钠盐牛奶和膜浓缩透析水；
9.s3将浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶转入后端牛奶产线，进一步对低温全脂高钙低钠盐牛奶进行灭菌、卫生包装、达到产品上市。
10.可选或优选地，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统采用的浓缩膜为高抗污染卷式卫生型纳滤膜，该膜元件由成都连接流体分离科技有限公司提供。
11.可选或优选地，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统为分子量100-500da的纳滤膜元件，对ca的截留率＞98％，对nacl的截留率为5-30％。
12.可选或优选地，还包括步骤s1前的牛奶的预处理步骤s5，预处理为低温暂存奶，通过巴氏杀菌的高温奶预热至50-60℃，然后进行离心分离净乳，净化后的乳液进入步骤s1，
包括控制进液温度、压力和流速，预设牛奶脱盐浓缩膜系统的浓缩浓度。
13.可选或优选地，所述步骤s5中进液压力为3-25bar，进液温度为2-10℃，进奶的流速为 2-5米/秒，所述预设牛奶脱盐浓缩膜系统的浓缩浓度为蛋白含量3.3-9.0g/100ml。
14.可选或优选地，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统采用的为连续过流式膜过滤装置。
15.可选或优选地，还包括步骤s4，具体为将步骤s2中得到的膜浓缩透析水根据现场水处理系统或者用水要求进行回收利用。
16.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下所述的技术效果：
17.(1)本发明提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，开发了一种低温浓缩牛奶，在浓缩过程中盐分不会与浓缩倍数同比例上升的新工艺，通过膜技术应用实现低温全脂牛奶的浓缩，实现浓缩后的牛奶高钙、全脂、低温的特点，膜透析出水带出部分单价盐、同时控制浓缩牛奶中钠盐含量。通过对牛奶浓缩时将牛奶脂肪蛋白乳糖浓缩,水分和单价盐分离出去将牛奶中的蛋白从2.8-4.1g/100ml浓缩至9.0g/100ml，钙离子含量由100-150mg/100ml 提升到300-450mg/100ml，而浓缩后的牛奶中钠离子含量从30-100mg/100ml浓缩浓缩后控制40-150mg/100ml，浓缩后牛奶中盐分含量不会大幅度上升，使浓缩后的牛奶能够达到需要的全脂高钙高蛋白高乳糖、低盐分、口感醇厚的牛奶，浓缩后的牛奶温度从4-10℃降至2℃再进入暂存罐，后段生产工艺完成后进行包装上市。
18.(2)本发明提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，通过采用膜技术应用实现低温全脂牛奶的浓缩，运行温度为2-10℃，可直接嫁接于巴氏消毒工艺之后，有效防止牛奶中菌群微生物在温度偏高时活跃起来,避免造成牛奶污染。优化解决了常规浓缩牛奶的生产过程中以下问题：
19.牛奶脱脂预处理要求：本发明对牛奶的脱脂处理要求不高，脱脂奶和全脂奶都可以采用本方法膜浓缩脱盐系统进行浓缩脱水脱盐；
20.牛奶浓缩、低温储存能耗：传统牛奶浓缩采用闪蒸脱水浓缩，电耗、汽耗高，本发明采用低温膜法浓缩，温度低至2-10℃
21.浓缩奶盐分高口感咸涩：采用闪蒸浓缩牛奶，只是蒸发出去了牛奶中的水分，至于牛奶中的钠盐随着牛奶浓度的提高而同比例提高，最终达到一定浓度导致牛奶的口感咸涩，消费者接受度降低，直接影响产品的市场；
22.浓缩奶活性因子损失：牛奶中的活性蛋白因子，在传统闪蒸浓缩过程中，牛奶受热，会导致部分活性因子失活，影响整体活性营养，而本发明所对应的低温膜浓缩技术在低温条件下进行，可以较完整的保留牛奶中的活性因子；
23.系统运行稳定性以及系统运行数据监测：本发明所对应的低温膜浓缩技术应用于全脂高钙低钠盐的牛奶生产，系统采用连续过流式膜工艺，采用智能化控制住系统和卷式高抗污染卫生型纳滤膜元件，控制系统对运行流量、压力、牛奶浓缩脱水量等均设计精准控制并对运行数据有记录存储功能，以备维护保养和数据查验。
24.本发明所提出并实践的牛奶的加工处理工艺简单，处理时间可控，具有良好的工业化应用前景。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1是本发明的流程结构示意图。
具体实施方式
27.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。且应到注意到，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.本发明提供了一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，包括下述的步骤：
30.s1将低温鲜牛奶经过预巴换热至50-60℃，采用离心净乳机进行牛奶净化，净化奶经过巴氏灭菌系统灭菌处理(温度85℃，时间15秒)后通过板式换热降温到2
‑‑
4℃暂存，得到灭菌后的低温全脂鲜牛奶；
31.s2将灭菌后的低温全脂鲜牛奶通过泵输送至牛奶脱盐浓缩膜系统进行营养成分浓缩，得到浓缩后的低温全脂高钙低钠盐牛奶和膜浓缩透析水；
32.s3将浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶转入后端牛奶产线，进一步对低温全脂高钙低钠盐牛奶进行完整生产并包装上市。
33.作为可选的实施方式，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统采用的浓缩膜为高抗污染卷式卫生型纳滤膜，该膜元件由成都连接流体分离科技有限公司提供。
34.作为可选的实施方式，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统为分子量100-500da的纳滤膜元件，对ca的截留率＞98％，对nacl的截留率为5-30％。
35.作为可选的实施方式，还包括步骤s2前的牛奶的预处理步骤s5，包括控制进液温度、压力和流速，预设牛奶脱盐浓缩膜系统的浓缩浓度。
36.作为可选的实施方式，所述步骤s5中进液压力为1.5-2.5mpa，进液温度为5-8℃。
37.作为可选的实施方式，所述步骤s2中的牛奶脱盐浓缩膜系统采用的为连续过流式膜过滤装置。本发明工艺涉及膜系统所用的工艺方法为四川绿沃创新环保工程有限公司的发明专利(专利号202010443535.1)的“一种连续过流式膜过滤装置及方法”，该专利技术严格控制膜系统内的流速、温度、压力等外界条件，实现膜系统连续、低耗、高效、长周期稳定生产。
38.实施例1
39.采用本技术提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，对牛奶进行处理，包括下述的处理步骤:
40.s1将低温鲜牛奶经过预巴换热至50-60℃，采用离心净乳机进行牛奶净化，净化奶经过巴氏灭菌系统灭菌处理(温度85℃，时间15秒)后通过板式换热降温到2
‑‑
4℃暂存，得到灭菌后的低温全脂鲜牛奶；
41.s2将灭菌后的低温全脂鲜牛奶通过泵输送至牛奶脱盐浓缩膜系统进行营养成分浓缩，得到浓缩后的低温全脂高钙低钠盐牛奶和膜浓缩透析水；
42.s3将浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶转入后端牛奶产线，进一步对低温全脂高钙低钠盐牛奶进行完整生产并包装上市。
43.所述牛奶原液以及处理后的膜浓缩透析水和浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶的具体指标参数如表1所示。
44.表1：实施例1低温全脂高钙低钠盐奶生产参数指标
[0045][0046]
实施例2
[0047]
采用本技术提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，对牛奶进行处理，采用的步骤如实施例1中所述，所述牛奶原液以及处理后的膜浓缩透析水和浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶的具体指标参数如表2所示。
[0048]
表2：实施例2牛奶加工参数指标
[0049][0050]
实施例3
[0051]
采用本技术提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，对牛奶进行处理，所述牛奶原液以及处理后的膜浓缩透析水和浓缩得到的低温全脂高钙低钠盐牛奶的具体指标参数如表3所示。
[0052]
表3实施例3牛奶加工参数指标
[0053][0054]
将本发明的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法用于鲜奶的处理，可以产生符合如下
[0055]
表4所展示的参数约定范围内的技术效果：
[0056][0057]
由实施例1-3所提供的本技术的方法步骤具体用于鲜奶的制备过程中，实现了浓缩过程中盐分不会与浓缩倍数同比例上升的技术效果，且通过膜技术应用实现低温全脂牛奶的浓缩，实现浓缩后的牛奶高钙、全脂、低温的特点，膜透析出水带出部分单价盐、同时控制浓缩牛奶中钠盐含量。通过对牛奶浓缩时将牛奶脂肪蛋白乳糖浓缩,水分和单价盐分离出去将牛奶中的蛋白从2.8-4.1g/100ml浓缩至大于9.0g/100ml，钙离子含量由100-150mg/100ml 提升到300-450mg/100ml，而浓缩后的牛奶中钠离子含量从30-100mg/100ml浓缩浓缩后控制 40-150mg/100ml，浓缩后牛奶中盐分含量不会大幅度上升，使浓缩后的牛奶能够达到需要的全脂高钙高蛋白高乳糖、低盐分、口感醇厚的牛奶，浓缩后的牛奶温度从4-10℃降至2℃再进入暂存罐，后段生产工艺完成后进行包装上市。
[0058]
本发明提供的一种低温全脂高钙低钠盐奶的生产方法，通过采用膜技术应用实现低温全脂牛奶的浓缩，运行温度为2-10℃，可直接嫁接于巴氏消毒工艺之后，有效防止牛奶中菌群微生物在温度偏高时活跃起来,避免造成牛奶污染，本发明所提出并实践的牛奶的加工处理工艺简单，处理时间可控，具有良好的工业化应用前景。
[0059]
优化解决了常规浓缩牛奶的生产过程中以下问题：
[0060]
1.牛奶脱脂预处理要求：本发明对牛奶的脱脂处理要求不高，脱脂奶和全脂奶都可以采用本方法膜浓缩脱盐系统进行浓缩脱水脱盐；
[0061]
2.牛奶浓缩、低温储存能耗：传统牛奶浓缩采用闪蒸脱水浓缩，电耗、汽耗高，本发明采用低温膜法浓缩，温度低至2-10℃
[0062]
3.浓缩奶盐分高口感咸涩：采用闪蒸浓缩牛奶，只是蒸发出去了牛奶中的水分，至于牛奶中的钠盐随着牛奶浓度的提高而同比例提高，最终达到一定浓度导致牛奶的口感咸涩，消费者接受度降低，直接影响产品的市场；
[0063]
4.浓缩奶活性因子损失：牛奶中的活性蛋白因子，在传统闪蒸浓缩过程中，牛奶受热，会导致部分活性因子失活，影响整体活性营养，而本发明所对应的低温膜浓缩技术在低温条件下进行，可以较完整的保留牛奶中的活性因子；
[0064]
5.系统运行稳定性以及系统运行数据监测：本发明所对应的低温膜浓缩技术应用于全脂高钙低钠盐的牛奶生产，系统采用连续过流式膜工艺，采用智能化控制住系统和卷式高抗污染卫生型纳滤膜元件，控制系统对运行流量、压力、牛奶浓缩脱水量等均设计精准控制并对运行数据有记录存储功能，以备维护保养和数据查验。
[0065]
表5是市面上现有的产品中脂肪、蛋白以及钙离子的相关数据：
[0066]
表5现有的产品数据
[0067]
品牌脂肪蛋白质钙口感保质期灭菌方式每ml单价光明优培3.4g3.4g115mg清淡7天巴氏杀菌0.026元光明致优娟姗4.8g3.8g120mg醇厚7天进口陶瓷过滤0.049元每日鲜语4.2g3.6g120mg浓郁15天巴氏杀菌0.020元明治3.7g3.5g115mg浓郁15天eal杀菌0.023元优诺3.8g4.1g140mg醇厚15天巴氏杀菌0.028元延世牧场3.83.0100浓郁15rt高温灭菌0.040
[0068]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。