为什么冷牛奶分离再受热捧

牛奶可以进行热分离,也可以进行冷分离。尽管热牛奶分离工艺在当下更为常见,但冷牛奶分离工艺一度在世界上的某些地区长期流行。利乐拥有世界上最悠久的冷分离传统,利乐使用密封的气密式分离机对牛奶进行冷分离已超过65年。

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将牛奶分离成奶油和脱脂牛奶是一个基本的乳品加工工艺。所得到的脱脂牛奶(或称为标准化牛奶)和奶油是大部分乳制品(包括消费奶、奶酪、奶粉和酸奶)的基本原料。

热牛奶分离的温度约为50°C,冷牛奶分离的温度通常为10°C或以下。由于热牛奶的粘度低于冷牛奶,热牛奶通过分离机时更快,所以相应的产量也更高——因此热牛奶分离有时会成为乳品厂的首选工艺。处理热牛奶的分离机通常会被整合到牛奶巴氏杀菌机中,以在同一个加工单元中完成奶油分离、在线脂肪含量标准化和巴氏杀菌等过程。

然而,冷牛奶分离也有其自身优势。例如,其运行温度更低,可以避免热诱导结垢的发生,延长生产运行时间。它还可以抑制能在高温下存活的嗜热耐热细菌的潜在生长。

不同于热牛奶分离,冷牛奶分离是在较低温度下进行的一个独立加工步骤,通常会与在线脂肪含量标准化结合在一起进行。无论在何种情况下,在生产线的下游,脱脂牛奶和奶油通常都必须进行巴氏杀菌或充分的热处理。

超过65年的经验

早在1953年,我们就拥有了这一领域的专业技能,当时,我们使用密封式分离机进行冷牛奶分离。密封式(或称为气密式)分离机在分离过程中可防止空气进入。

只有密封设计才能实现在隔绝空气的情况下低温处理高浓度奶油。其它分离机设计由于不能隔绝空气,分离机内可能出现搅乳现象,对奶油质量产生负面影响。事实上,非密封分离机是不可能在10°C以下完成真正的冷分离的。

“如果您想进行冷分离,您就需要一台密封式分离机——而这正是利乐所擅长的,”利乐美国和加拿大离心分离产品经理Keith Ortman说。

“如果您在半开放式分离机中进行冷分离,空气就会进入冷奶油,引起脂肪搅乳现象,从而导致堵塞。这个过程很快就会变成像是在泵送冷黄油。”

脱脂效率挑战

利乐高级乳品技术专家Andrzej Holanowski说,在10°C或以下的典型温度下进行冷分离时,很难获得高脱脂效率。不过,也不是不可能。

“在半开放式分离机中,您需要将温度提高到15°C或20°C以上。这种做法或许能提高产能,但这个过程涉及加热和冷却,可能会使处于最脆弱状态的微温奶油受到潜在的剪切相关破坏,”Holanowski说。

“我们希望我们安装的冷牛奶分离机在10°C或更低温度下运行,因为我们知道,得益于机器的气密式设计和独特配置,机器能够在此温度下获得良好的脱脂效率。”

尽管许多市场传统上青睐热牛奶分离工艺,但有些地区,如中北美洲、新西兰和澳大利亚,由于组织上或技术上的原因,长期以来始终更喜欢采用冷牛奶分离工艺。

为什么会这样——冷牛奶分离为何能使您的生产受益?冷牛奶分离的其中一个优势是可以抑制嗜热耐热细菌的生长,这对于奶粉和奶酪生产商来说尤其具有吸引力。

“为了满足质量要求,您会希望您生产的奶粉中此类细菌越少越好,”Keith Ortman说。“如果您用奶粉生产婴儿配方奶粉,您就需要获得尽可能高的质量。大型生产商有时会将冷牛奶分离视为提高产品微生物质量的一种手段。”

婴儿配方奶粉的生产需要满足各种严格的规定。随着相关要求越来越严格,出于提高微生物质量的考虑,可能会有越来越多的生产商选择采用冷牛奶分离。

有人喜欢冷处理

Ortman发现,北美地区的冷牛奶分离需求正在增长,低孢子奶粉在该地区的流行使得越来越多的生产商选择使用冷牛奶分离机来保持较低的奶温。

冷牛奶分离还能在一个关键领域节省运营成本:清洗。冷分离生产线通常只需每天清洗一次,而热分离生产线的湿部件会在高温下出现热诱导结垢现象,需要进行更频繁的清洗。

清洗时需要停产,费时又费钱。但是,需要强调的是,无论是何种生产线,清洗需求都取决于产品的特性和卫生要求。

冷牛奶分离也会带来一些挑战。分离效率可能略低于热牛奶分离(尽管取决于温度)。此外,冷牛奶分离机比同级别的热牛奶分离机产量要低。

再者,4°C时的最大奶油脂肪含量40%在温度更高时会略微更高,而冷分离牛奶对工艺条件(如脂肪结晶状态或分散空气含量)的变化更敏感,特别是当冷牛奶分离设备与在线脂肪标准化设备整合在一起时。

何时选择冷分离?

那么,作为乳品生产商,您应该何时——以及如何——在冷牛奶分离和热牛奶分离之间进行选择?利乐大洋洲关键组件销售工程师Simon Beazleigh认为,答案是取决于您所采用的工艺。

“客户常常需要更换寿终正寝的旧牛奶分离机。通常,这些机器都使用了30年,最初设计用于热牛奶分离,”他说。

“我们总是会跟客户共同决定他们是应该继续采用热牛奶分离,还是应该改为冷牛奶分离。如何选择始终要看具体情况,这也是我们的经验能够发挥作用的地方。”

Simon补充说:“如果客户现有的基础设施支持热牛奶分离,我会建议客户继续采用热牛奶分离。如果客户有机会重新设计他们的工艺,那么也许可以考虑改为冷牛奶分离——不过还是要取决于最终产品。”

在进行新工厂安装和升级时,加工商基本上有两种选择。他们可以选择热牛奶分离与在线脂肪标准化和巴氏杀菌相结合的预处理。这种应用适用于所有乳制品。

他们也可以选择冷牛奶分离与在线或批量脂肪标准化相结合的预处理。这种选择同样适用于所有乳制品,且可以帮助奶粉和奶酪生产商减少其终端产品中的嗜热耐热细菌和孢子。

最终,如何选择将取决于技术规格、产品类型等各种不同的因素。最好是咨询利乐这样的冷热牛奶分离专家,获得实践上的支持,选择最合适的解决方案。

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