何江宏、吴志东、高安平、董成
内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，内蒙古呼和浩特，011500
一、摘要：
此研究适用于乳品工厂除菌分离机的工艺研究，通过对该设备实际应用于生产的过程分析，找出最适合的工艺解决方案，生产高品质的牛奶制品。
热处理普遍应用牛乳生产过程中，随着工业技术的进步，除菌分离机的出现在乳品工业中逐步应用，由于除菌分离机的物理性去除孢子、细菌的原理，在去除孢子、细菌的过程中不需要加热牛乳，较好的保存了牛乳本身的新鲜度和营养成分，在生产高端乳制品产品中备受乳品行业青睐，并被一些大型乳品工厂广泛应用。
但是，除菌分离机具备上述优点的基础上也有其本身的缺陷，实际生产中遇到一些无法回避的问题。本文通过对除菌分离机在液态奶产品中的应用提供一些研究方向，供参考。
Abstract：
二、关键词：除菌分离机、物理除菌、孢子、热敏感细菌
三、研究目的与方法：
通过对不同产品中采用除菌分离机工艺的应用，对液态奶除菌工艺中遇到的问题做适当的工艺改善，提升工艺水平，生产高品质产品。
四、研究过程
1、除菌分离机在灭菌乳产品中的应用：
无菌包装产品优势为保质期长，目前市售的灭菌乳保质期最长的产品大约为6个月，由于其较长的保质期，极大的缩短了销售半径，比如市场上的澳洲、欧洲鲜奶产品，都是采用无菌包装，该类型产品通常采取UHT杀菌技术，该技术的主要杀菌参数范围为137-142℃，杀菌时间为4-6秒，杀菌效果达到商业无菌。
商业无菌的概念是：食品经过杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。这种状态叫做商业无菌。商业无菌产品允许有一定数量的耐热芽孢存在，这种经过UHT处理并存活下来的耐热芽孢残留率通常只有1/1000，即1000包产品中允许有1包产品当中含1个孢子。如果存活下来的孢子在保质期内复活，将会带来产品涨包现象，引起市场投诉。所以，为了进一步提高产品质量，降低市场投诉率，大型乳品企业通过在UHT前增加除菌分离机去除孢子的工艺，通过这种物理的处理方式先去除原奶当中大部分的孢子，一般除菌分离机的厌氧孢子去除率为98%以上，需养孢子去除率为85%以上。通过控制进入杀菌机的孢子数量，提高UHT后耐热芽孢残留数量。这种工艺的应用将大幅降低商业无菌产品的孢子残留数量，大幅降低市场投诉率到2PPM以下。
近年来，随着国内奶源质量的大幅提升，最重要的是大型乳品企业基本实现了原料奶来源于自有牧场的实际情况，这些来自于牧场的原奶，其原奶微生物实际指标甚至优于欧盟标准。为我国生奶加工行业带来了积极的影响。
2、除菌分离机在常温酸奶工艺的应用
近年来，市场上出现了一种新兴的酸奶产品---常温酸奶。该产品以其保质期内均匀一致、极其稳定的口感和远远高于低温酸奶产品货架期而受到市场和消费者的青睐，销量逐年直线上升。
该产品常规工艺如下：
通过上述工艺可以看出，原料奶收奶进入工厂的首要工艺就是除菌，可见发酵类产品对除菌工艺的重要。
首先我们先观察从收奶到超巴工艺过程的物料转序时间情况：
①原奶净乳储存时间允许小于10小时；
②原奶除菌后返回奶仓定容，按照30吨/小时流量计算，定容60吨奶仓需要2.5小时，定容后允许储存12小时；
③定容后调奶配料，按照配料平均时间3小时计算；
④配料后搅拌定容开始转序杀菌至少1小时，特殊情况允许等待4小时；
⑤上述1-4原奶收入到超巴氏杀菌中间物料转序时间范围为6.5-21.5小时；
其次，对除菌分离机细菌、孢子的去除率进行测试，测试数据如下：
①使用除菌机可以有效的去除产品中的细菌含量，在非无菌取样分析的前提下，总细菌的去除率 > 75%。
②使用除菌机可以有效的去除产品中的孢子，在非无菌取样分析的前提下，在排渣间隔为20中与40分钟时，需氧孢子的去除率均 > 63%。
③使用除菌离心机可以有效的去除产品中的嗜冷菌含量，在非无菌取样分析的前提下，嗜冷菌的去除率 > 72%。
以上三组数据为除菌分离机除菌效率，即：细菌总数去除率＞75%、需氧孢子去除率＞63%、嗜冷菌去除率＞72%。
最后，我们再来看细菌繁殖周期，根据微生物学知识大多数细菌繁殖速度为30分钟繁殖一代，细菌呈几何倍数分裂繁殖。
五、结论：
作为细菌的天然培养基牛奶，如果经过除菌分离机的不完全除菌，剩余28%的嗜冷菌群会快速的繁殖起来，在牛奶通常工艺转序要求的6.5-21.5小时时间范围内，细菌会快速繁殖。
批次原奶初始细菌含量不同，经过除菌分离机后由于尚未除净的细菌的快速繁殖，受其影响造成部分蛋白和脂肪的分解，这种微观的变化，会直接影响酸奶的发酵和后期的产品品质，甚至影响发酵时间的长短和发酵后产品的析水和滋气味变化。
措施：
为了改变上述情况，我们将除菌过程中的原奶升温板换进行改造，升温55℃进行除菌，然后继续升温至72℃功能，使其具备除菌后彻底杀灭耐热菌的功能，保证在制过程中原奶质量的稳定，钝化由于细菌繁殖带来的质量风险。生产高品质的酸奶产品。该工艺的改变是对除菌分离机单一除菌（主要是除孢子）的工艺补充，采用这种组合工艺将有机的对工艺进行提升。