一种鲜奶生产线的制作方法

本技术属于乳制品生产领域，具体涉及一种鲜奶生产线，用于生产具有高活性蛋白和长保质期的高端鲜奶。

背景技术：

1、肉、蛋、奶作为国民生活餐桌上常见的饮食原料，在国民经济和百姓生活中具有重要地位。随着中国经济的发展和生活水平的提高，消费者越来越关注饮食的营养品质，乳制品最为明显。近年来，中高端鲜奶制品的需求猛增，消费量逐年提升，尤其高端鲜乳制品，其消费潜力巨大。

2、鲜奶是营养均衡、健康的饮食，最初来源于牛乳。牛乳中蛋白主要分为乳清蛋白和酪蛋白两类，具有重要的营养和生理功能。乳清蛋白中除了含有髙丰度的β-乳球蛋白和α-乳白蛋白之外，还含有低丰度且具生物活性的蛋白，如免疫球蛋白(ig)、乳铁蛋白(lf)、乳过氧化物酶(lpo)、黄嘌呤氧化酶(xo)等。然而，这些活性蛋白往往具有较高的热敏性，现有中低端的牛奶在生产加工过程中会经历高温及长时间的热处理，易导致上述活性蛋白的失活率较高。

3、目前，市面上常见的牛乳热处理方法主要有巴氏杀菌法(pasteurization)和超高温瞬时灭菌法(ultra-high temperature instantaneous sterilized method，uht灭菌法)等。

4、巴氏杀菌法一般是在72～85℃的温度下，持续杀菌15-20s来达到杀菌的目的，但巴氏杀菌不可能杀死所有细菌，它只能将致病菌的数量降低到对消费者不会造成危害的水平，经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶严格在4℃左右的温度下保存，且只能保存3～7天。这种方法消毒的牛奶达不到商业无菌要求，保质期短，超过保质期后活性蛋白损失率大大增加。

5、uht灭菌法是将连续流动的牛乳快速加热到135～140℃的条件下，杀菌3～4s来达到灭菌的一种方法，虽然产品可以达到商业无菌要求，但过度的热处理，则会导致牛乳中乳糖结构改变，蛋白质变性，β-lg、α-la、lf、ig、lpo、lzm等活性物质失活，甚至可能产生通过美拉德反应产生糠氨酸、糠醛类化合物、糖基化终产物等有害物质，既改变了乳品的营养和风味，也影响了产品的品质。

6、α-乳白蛋白是唯一能结合钙的乳清蛋白，属小分子蛋白，是必需氨基酸和支链氨基酸的极好来源，其中必需氨基酸占63.2％。α-乳白蛋白是母乳中最重要的蛋白质组分，它富含色氨酸。色氨酸是神经发育的重要因子，是调节睡眠、食欲和情绪的重要营养素。牛奶中α-乳白蛋白占总乳清蛋白的20％左右，从牛奶分离出来的α-乳白蛋白在氨基酸比例和结构方面，以及在功能特性上与人乳都非常相似，使α-乳白蛋白在婴儿配方食品中得到广泛应用。虽然在巴氏杀菌奶中乳清蛋白几乎无损，但在常温奶中变性率达90％。如果能在牛奶奶制品中尽可能保持高α-乳白蛋白含量，则其更接近天然状态，更有利于人体吸收和健康。

7、乳铁蛋白(lactoferrin，lf)是乳清蛋白中的一种非血红素铁结合糖蛋白，它是母乳中重要的具有多种生理活性的铁结合糖蛋白，约占母乳乳清蛋白的26％。乳铁蛋白因其独特的结构及生物学功能，在强化机体铁吸收、对抗病原体、免疫调节以及抗氧化等方面发挥着重要作用。

8、β-乳球蛋白是牛乳中的主要乳清蛋白，约占乳清蛋白的50％。β-乳球蛋白与叶酸结合，可以有效地增强其稳定性；与脂溶性维生素和脂肪酸等结合，可以改善产品的风味、促进营养物质的吸收；β-乳球蛋白也可以延缓某些脂肪酸和维生素的氧化降解，起到保护作用。

9、然而，要将上述活性蛋白制成单一功能添加剂制剂(如胶囊、片剂等)或功能性食品(如，配方奶粉等)，需要复杂的提取和制备工艺，且不是非天然产品，仅用于特定的人群。而这些功能性食品或补充添加剂并不推荐用于日常膳食的营养供应，生鲜食品仍然是日常营养供应的主要来源。dehghan等人调研了五大洲21个国家13万余人的乳制品摄入量与综合死亡率、心血管死亡率和主要心血管疾病等的关系，发现每日摄入488g乳制品的人群总死亡率、心血管死亡率、主要心血管疾病发生率和中风发生率均显著降低。如果能够进一步提高乳制品中活性蛋白的含量，对于人群健康无疑有更大的有益作用。

10、由此可见，如果能够开发出能够保持较高含量的上述活性蛋白的鲜奶制品，对于保障人群健康和提高身体素质具有重大的保健意义。然而由于现有加工工艺的限制以及乳制品商业化产品的无菌要求，要求中高端鲜奶必须能在保质期、无菌、感官口味、总蛋白含量之间达到一定的平衡，即，改善某一方面不会牺牲另一方面。以活性蛋白为例，目前巴氏杀菌奶中的活性蛋白含量保持较好，接近鲜奶，但在常温奶中各种活性蛋白无法同时保持高含量。又如，由于乳球蛋白占乳清蛋白的50％以上，为了保证总蛋白含量不降低，在工艺上优先保证乳球蛋白的含量，因此不可避免地导致其他低比例蛋白如α-乳白蛋白的含量总是很低。此外，目前的商业鲜奶制品并未对特定的蛋白(例如，一种或多种活性蛋白)的含量有具体要求和标准，使得现有商业化产品较偏重于口味、无菌和保质期，保证一定的总蛋白含量，并不关注某些特定蛋白的含量(当然出于上面的原因，也无法关注此方面)。

11、消费者越来越关注乳制品的营养品质，既能保持较高含量的活性蛋白又能具有较长保质期的中高端鲜奶制品在市场上需求旺盛，然而，目前市场上缺乏该高活性蛋白和长保质期鲜奶生产线的推广应用。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型旨在提供一种鲜奶生产线，用于生产具有高活性蛋白和长保质期的高端鲜奶，解决目前市场上缺乏该鲜奶生产线，导致该高端鲜奶不能工业化批量生产的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、本实用新型公开了一种鲜奶生产线，包括用于储存原料奶的原料储存罐、蒸汽浸入式杀菌机、无菌储存罐和灌装机，所述蒸汽浸入式杀菌机设置有杀菌机进料口和杀菌机出料口，所述原料储存罐的出料口与所述杀菌机进料口通过管道相连通，所述杀菌机出料口与所述无菌储存罐的进口通过管道相连通；所述无菌储存罐的出口和所述灌装机的进料口通过管道相连通。

4、具体地，所述原料奶从所述原料储存罐的出料口流出后，通过杀菌机进料口进入所述蒸汽浸入式杀菌机内，在所述蒸汽浸入式杀菌机内经过预热、杀菌、脱气和冷却以及均质处理后，进入所述无菌储存罐储存，最后经所述灌装机灌装，获得具有高活性蛋白的鲜奶的成品。

5、优选地，所述蒸汽浸入式杀菌机包括暂存缸、换热器、杀菌腔、闪蒸腔、无菌均质机和洁净蒸汽发生器，所述暂存缸上设置有物料进口和物料出口，其中，所述暂存缸的物料进口作为蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机进料口；所述换热器的供热侧设置有供热侧进液口和供热侧回液口，所述换热器的取热侧包括升温部和降温部，所述换热器的取热侧的升温部设置有升温进液口和升温回液口，所述换热器的取热侧的降温部设置有降温进液口和降温回液口；所述杀菌腔的上部设置有杀菌腔物料进口和蒸汽进口，所述杀菌腔的底部设置有杀菌腔物料出口；所述暂存缸的物料出口与所述换热器的升温进液口连通，所述换热器的升温回液口与所述杀菌腔的杀菌腔物料进口通过管道连通；所述杀菌腔配置有保持管，所述杀菌腔的杀菌腔物料出口通过所述保持管与所述闪蒸腔的进口相连通，所述洁净蒸汽发生器与所述杀菌腔的蒸汽进口相连通；所述闪蒸腔的出口与所述无菌均质机的进口相连通，所述无菌均质机的出口与所述换热器的取热侧的降温进液口通过管道相连通，所述换热器的取热侧的降温回液口连接有出液管作为蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机出料口；

6、其中，原料奶符合验收质量标准与理化指标要求，预先储存于原料储存罐内，从原料储存罐的出料口流出后，通过杀菌机进料口进入所述蒸汽浸入式杀菌机的暂存缸，经所述换热器升温预热后，进入所述杀菌腔经杀菌处理变成杀完菌的奶，杀完菌的奶进入闪蒸腔经脱气和平衡指标后变成杀完菌的鲜奶，杀完菌的鲜奶经所述无菌均质机的均质化处理变成均质鲜奶，均质鲜奶经所述换热器降温冷却后，从蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机出料口流出。

7、进一步地，还包括净乳机，所述净乳机上设置有原料进口和出料口，净乳机的出料口与原料储存罐的进料口连通。

8、进一步地，所述原料储存罐上设置有抽检口，用于供抽取样品进行理化和微生物指标的检测。

9、进一步地，还包括膜浓缩设备和浓缩储存罐，原料储存罐的出料口连通有第一出料管和第二出料管，所述原料储存罐的出料口通过第一出料管与所述蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机进料口相连通，所述第一出料管上设置有第一出料控制阀；所述原料储存罐的出料口通过第二出料管与所述膜浓缩设备的进口相连通，所述第二出料管上设置有第二出料控制阀，所述膜浓缩设备的出口与所述浓缩储存罐的进口通过管道相连通，所述浓缩储存罐的出口与所述蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机进料口通过管道相连通。

10、进一步地，还包括氮气吹扫系统，所述氮气吹扫系统包括空压机、制氮机、氮气储存罐和第一氮气管道，所述氮气储存罐上设置有进料口和第一出料口，所述无菌储存罐设置有进气口；所述空压机的出气口与所述制氮机的进气口相连通，所述制氮机的出气口与所述氮气储存罐的进料口相连通，所述氮气储存罐的第一出料口与所述无菌储存罐的进气口通过第一氮气管道连通。

11、更进一步地，所述氮气吹扫系统还包括第二氮气管道，所述氮气储存罐上还设置有第二出料口，所述氮气储存罐的第二出料口与第二氮气管道的进气口对接，所述第二氮气管道的出气口对准所述灌装机的进料口。

12、再进一步地，所述氮气吹扫系统还包括第三氮气管道，所述氮气储存罐上还设置有第三出料口，所述氮气储存罐的第三出料口与第三氮气管道的进气口对接，所述第三氮气管道的出气口对准所述灌装机的进料口。

13、继续进一步地，所述氮气吹扫系统还包括氮气吹扫装置，所述氮气吹扫装置设置在所述第三氮气管道上。

14、仍然进一步地，所述氮气吹扫装置的底部设置有充气口、顶部设置有喷气口；所述氮气吹扫装置设置在所述第三氮气管道上，且所述氮气吹扫装置的充气口朝向所述氮气储存罐、喷气口朝向所述灌装机。

15、本实用新型的有益效果在于：

16、(一)本实用新型公开了一种鲜奶生产线，包括原料储存罐、蒸汽浸入式杀菌机、无菌储存罐和灌装机，无杂质且满足浓度要求的原料奶储存在原料储存罐内，通过杀菌机进料口进入蒸汽浸入式杀菌机，在蒸汽浸入式杀菌机内经过预热、杀菌、脱气和冷却以及均质处理后，进入至无菌储存罐储存，最后经灌装机灌装，获得具有高活性蛋白和长保质期且无菌的高端鲜奶的成品，解决目前市场上缺乏该鲜奶生产线，导致具有高活性蛋白的鲜奶出现了不能工业化批量生产的问题。

17、(二)本实用新型公开了一种鲜奶生产线，其中，蒸汽浸入式杀菌机包括暂存缸、换热器、杀菌腔、闪蒸腔、无菌均质机和洁净蒸汽发生器，无杂质且满足浓度要求的原料奶储存从杀菌机进料口进入所述蒸汽浸入式杀菌机的暂存缸，经所述换热器升温预热后，进入所述杀菌腔经杀菌处理变成杀完菌的奶，杀完菌的奶进入闪蒸腔经脱气和平衡指标后变成杀完菌的鲜奶，杀完菌的鲜奶经无菌均质机的均质化处理变成均质鲜奶，均质鲜奶经所述换热器降温冷却后，从蒸汽浸入式杀菌机的杀菌机出料口流入，获得具有高活性蛋白的鲜奶，大大提高了高端鲜奶的高活性蛋白的含量。

18、(三)本实用新型公开了一种鲜奶生产线，还包括氮气吹扫系统，采用氮气储存罐的第一出料口通过第一氮气管道连通无菌储存罐的进气口、氮气储存罐的第二出料口通过第二氮气管道对准灌装机的进料口以及采用氮气吹扫装置等多种方式，排出鲜奶顶空残留的氧气，减少鲜奶加工过程中的产品氧化，有效延长了鲜奶的长保质期。