2024-01-04

利乐“一步法”工艺进化，
助力乳业价值链升级

要节能减排，实现可持续转型；同时也要降低运营成本，提升生产效率，这两大发展目标时常会让乳企的技术创新有“内外夹击”之迫切感。而“內源”与“外力”，一直是利乐在工艺创新上的重要驱动力。利乐“一步法”，正是由企业需求推动的工艺创新，并引发着价值链上一系列的变革。

一步法”的创新 节能减排，降本增效如何“一步搞定”?

据利乐统计，前处理生产过程占到了整个乳企工厂生产过程中碳排放的 94%，是生产中耗能耗水的核心单元。而利乐研发的“一步法”工艺，目的就是整合相应的工序，在大大减少能源和水的消耗，减少化学品的用量；降低碳足迹的同时，也显著提升生产效率，降低运行维护成本，为企业创造更大的利润空间。

众所周知，传统超高温奶的生产过程通常分两步：将原奶预处理成巴氏奶及超高温处理。全过程中，牛奶将经过两次加热和冷却的过程，工厂也需要为这两步工艺中的缓冲配置若干大容积的中间储罐。利乐通过整合新的工艺路径，将传统超高温奶的两步生产简化成一步，这就是我们所说的“一步法”新工艺。第一条采用“一步法”的超高温白奶生产线于 2010 年在国内落地。它既不改变产品的均一稳定品质，在热负荷以及营养保护方面还有提升；又减少了工艺过程和占地面积，降低了对环境的影响。

2015 年，利乐在乳饮料生产上首次商业化投产了“一步法”：借助高效真空混料设备，客户将各种有效成分（干粉类添加剂，奶粉，糖，小料等和水或牛奶）调配成浓缩液，然后通过在线混合单元与水和其他液态添加剂在线混合，稀释成成品要求的成分配比，整个过程均为连续式完成，包括过程中取样、分析、和设定值比较，以及自动校正；同样，“一步法”工艺创新带来了，单吨产品运营成本降低 23%，碳足迹降低 24%，水的用量也可减少 30%*。

利乐的“一步法”不仅是简单省却了原奶巴氏灭菌预处理阶段，还解决了两大难点：一是如何将超高温杀菌机改造成为一个更复杂的平台，可搭载包括脂肪分离、标准化和均质等原奶标准化功能；二是无法利用现有实验室检测中间产品，在线检测势在必行。2023年，在与客户的密切配合下，利乐在超高温白奶工艺创新上完成了原奶浓缩“一步法”的尝试，并且通过使用连续在线检测的方式，改进了传统人工取样等待结果的过程控制方法，让真正的连续式一步法成为了可落地的实践。

一步法”的新拓展 酸奶生产也能“一步到位”

今年，利乐的“一步法”工艺也延展到了酸奶生产中。传统酸奶基料的制备分三步，原奶预巴氏杀菌、配料与酸奶巴氏杀菌，而酸奶生产“一步法”将工艺重新整合后，原奶标准化和配料功能都将集成进酸奶巴氏杀菌机中，原奶经预热分离后形成的脱脂奶直接调配成酸奶基料，经巴氏杀菌后去发酵罐。酸奶生产的“一步法”还有另一种应用，也是将巴氏杀菌机作为一个平台，整合了分离、混料和标准化功能，不同的是，其中的配料会类似乳饮料生产中配置浓缩液的方式，将奶粉等各种配料和水或牛奶配成浓缩液，暂存在较小储罐中，然后按比例泵送回巴杀与脱脂奶混合。这两种酸奶生产“一步法”的应用中，在调配，检测和标定上也都可通过全程自动化控制来连续达成。以每天 16 小时生产的工况来计算，除了可达到 20% 至 30% 的单吨成本、能耗的降低外，水的节约更是几乎达到 50%*。

一步法的启发 引发价值链更多思考

在“一步法”工艺创新的启发之下，乳企的生产对原奶也有了更高的要求。原奶中主要有两种酶，嗜冷菌产生的细菌性蛋白酶，以及牛奶自带的纤维蛋白溶酶。要想不牺牲产品品质，就要对嗜冷菌蛋白酶的控制上下功夫，一是在收奶标准中检测原奶的嗜冷菌总数，二是严格控制原奶储存运输的温度和时间。原奶储运过程控制做到更低温度和更短处理周期，是“一步法”对原奶的基本要求。

除此之外，在加工过程中的产品质量控制和执行标准也值得我们进一步思考。现有的检测方法和检测仪器都是适应批次式生产的。当因为“一步法”变成连续式生产后，原有的取样质检流程不再适用。重新制定的连续在线检测流程和新的检测设备，如何验证并与现行质量体系做整合？

“一步法”大大提高了产线的效率，必须使用更高效的新设备和更符合新工艺的原料升级，而我们习惯的工作模式和职能分工，也在工艺创新之下也面临着变革。

消费者趋势转化为企业需求，推动着工艺创新；而工艺的创新又延伸到整个系统的创新，从而驱动行业的不断升级——这对于利乐永远是一件很有意义的事。创新到落地的道路曲折漫长，有许多可以优化升级的空间。我们期待着利乐“一步法”在不断完善、优化升级的同时，将成为下一代的“传统工艺”。

*数据是利乐基于特定工况、产线配置测算得出。