乳粉生產(chǎn)工藝

乳粉生產(chǎn)工藝用加熱或冷凍等方法除去乳與乳制品中絕大部分的水分，干制成粉末狀的制品，統(tǒng)稱為乳粉。第一節(jié)概述一、定義縮小體積，減輕重量，保存營養(yǎng)素，耐保藏，使用方便等二、乳粉加工的目的全脂乳粉、脫脂乳粉、加糖乳粉、調(diào)制乳粉、酪乳粉、乳清粉、速溶奶粉、冰淇淋粉等此外還有嬰兒乳粉、高蛋白低脂肪乳粉、低苯丙氨酸奶粉、蛋白分解奶粉、乳糖分解奶粉等三、乳粉的種類冷凍法與加熱法兩類冷凍法：離心冷凍法和冷凍升華法加熱法：平鍋法、滾筒法和噴霧法三種四、生產(chǎn)方法機(jī)械化連續(xù)化自動(dòng)化大型化發(fā)展五、發(fā)展方向若受損嚴(yán)重，溶解度小于95%2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響6)乳粉中乳糖的狀態(tài)與乳粉的吸濕性降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響標(biāo)準(zhǔn)化：R2=R1，成品F=25-30%，一般F=26%1）病原菌全部殺滅，腐敗菌大部分被殺死3)真空濃縮可改善乳粉的保藏性不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以控制成品的質(zhì)量指標(biāo)問：原料乳能否直接噴霧干燥？由恒速干燥階段轉(zhuǎn)入降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，稱為臨界點(diǎn)，在水分為３０－４０％發(fā)生振動(dòng)流化床：一般分為三個(gè)階段圖6立式順流壓力噴霧干燥流程示意圖列管式殺菌器：80-85℃，5-15min第二節(jié)全脂加糖乳粉的生產(chǎn)工藝工藝流程原料乳的驗(yàn)收乳的預(yù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化乳的殺菌濃縮噴霧干燥冷卻與貯存包裝成品酸度，比重，脂肪，酒精試驗(yàn)，細(xì)菌檢驗(yàn)1.原料乳的驗(yàn)收全脂乳粉中含有26%以上的乳脂肪，一般以脂肪球形式存在于乳粉顆粒內(nèi)部。全脂乳粉中含有26%以上的乳脂肪，一般以脂肪球形式存在于乳粉顆粒內(nèi)部。此外還有嬰兒乳粉、高蛋白低脂肪乳粉、低苯丙氨酸奶粉、蛋白分解奶粉、乳糖分解奶粉等1）病原菌全部殺滅，腐敗菌大部分被殺死水分含量2.4）乳粉的“溶解度”與蛋白質(zhì)狀態(tài)用加熱或冷凍等方法除去乳與乳制品中絕大部分的水分，干制成粉末狀的制品，統(tǒng)稱為乳粉。若受損嚴(yán)重，溶解度小于95%2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響酸度，比重，脂肪，酒精試驗(yàn)，細(xì)菌檢驗(yàn)在密閉空間內(nèi)干燥，產(chǎn)品不易受污染，產(chǎn)品雜質(zhì)度很低不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣乳粉在高溫狀態(tài)下放置，水分含量高卵磷脂制備：60%卵磷脂+40%無水脂肪凈化：離心凈乳機(jī)冷卻：當(dāng)天10℃以內(nèi)；隔天5℃以內(nèi)（貯存：5t，10t，20t）標(biāo)準(zhǔn)化：R2=R1，成品F=25-30%，一般F=26%均質(zhì)和冷卻：脂肪球變小，形成均一的乳濁液；形成均勻分散的體系2.乳的預(yù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化3.殺菌3.1主要目的1）病原菌全部殺滅，腐敗菌大部分被殺死2)破壞蛋白酶、解脂酶、過氧化物酶等3)在熱工學(xué)方面，還起到把乳溫提高到蒸發(fā)器內(nèi)沸點(diǎn)以上的作用（自蒸發(fā)）3.2殺菌依據(jù)1)以鈍化解脂酶為確定工藝的依據(jù)2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響3.3殺菌時(shí)間列管式殺菌器：80-85℃，5-15min雙效和多效降膜蒸發(fā)器：逐層預(yù)熱，90-95℃，保溫10-15sec4.真空濃縮問：原料乳能否直接噴霧干燥？答：能.1）成品質(zhì)量不好2）經(jīng)濟(jì)效益差1）經(jīng)濟(jì)效益好，成本低真空濃縮鍋中，蒸發(fā)1kg水分需要消耗約1.1kg加熱蒸汽；雙效降膜蒸發(fā)器需0.39kg加熱蒸汽；噴霧干燥室內(nèi)每蒸發(fā)1kg水分，需要加熱蒸汽2)真空濃縮對乳粉的物理性狀有顯著影響濃縮后乳粉粒子粗大，有良好的分散性和沖調(diào)性3)真空濃縮可改善乳粉的保藏性4)濃縮后，乳粉顆粒致密，密度大對包裝有利真空濃縮的優(yōu)點(diǎn)5.加糖1.加糖方法預(yù)熱殺菌前加糖包裝前添加蔗糖細(xì)粉將滅菌糖漿加入濃縮奶中(真空濃縮后)預(yù)熱時(shí)加一部分，包裝前再加一部分2.加糖方法取決于產(chǎn)品配方和設(shè)備條件：產(chǎn)品中含蔗糖20%以下(最好15%)可采用①和③法，產(chǎn)品中含蔗糖20%以上時(shí)，采用②和④法為宜3.原因：蔗糖具有熱熔性，在噴霧干燥塔中流動(dòng)性較差，容易粘壁和形成團(tuán)塊所加蔗糖均應(yīng)符合國家特級品的要求。溶解加糖法制造的加糖乳粉，沖調(diào)性優(yōu)于加干糖法的乳粉6.噴霧干燥6.1特點(diǎn)及原理噴霧干燥是噴霧和干燥的密切結(jié)合，用單獨(dú)一次工序?qū)饪s乳干燥成乳粉。采用機(jī)械力量，通過霧化器將濃縮乳在干燥室內(nèi)噴成極細(xì)小的霧狀乳滴，使比表面積大大增加，同時(shí)與熱空氣接觸，水分瞬間大量蒸發(fā)?？蓪⑽锪现泻?0-70%水分迅速干燥成為水分為2.0%左右的粉狀成品6.2噴霧干燥的優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)干燥速度快，物料受熱時(shí)間短干燥過程溫度低，乳粉品質(zhì)好調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以控制成品的質(zhì)量指標(biāo)在密閉空間內(nèi)干燥，產(chǎn)品不易受污染，產(chǎn)品雜質(zhì)度很低操作控制方便，適合于連續(xù)化、自動(dòng)化、大型化生產(chǎn)缺點(diǎn)熱效率低干燥室體積較龐大，粉塵回收裝置比較復(fù)雜設(shè)備清掃工作量大150-180℃出風(fēng)口80℃濃奶40-45℃噴霧器干燥室空氣加熱器鼓風(fēng)機(jī)集粉裝置空氣過濾56-60℃奶粉旋風(fēng)分離機(jī)或袋濾器排風(fēng)機(jī)廢氣熱風(fēng)新鮮空氣<30℃圖5噴霧干燥的流程圖6立式順流壓力噴霧干燥流程示意圖1.排風(fēng)機(jī)2.攪龍3.股型閥4.袋濾器5.干燥室6.噴頭7.分風(fēng)箱8.加熱器9.進(jìn)風(fēng)口10.濾塵器6.3噴霧干燥設(shè)備圖7氣流和微粒溫度在干燥過程中的變化6.4噴霧干燥機(jī)理噴霧干燥機(jī)理噴霧干燥具有恒速干燥和降速干燥兩個(gè)階段，但均很短暫（10-15sec)恒速干燥階段，乳滴溫度只能達(dá)到周圍空氣的濕球溫度恒速干燥的速度取決于熱空氣的溫度和乳滴之間的溫差由恒速干燥階段轉(zhuǎn)入降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，稱為臨界點(diǎn)，在水分為３０－４０％發(fā)生降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分6.5工藝條件與噴霧方法離心噴霧盤的線速度（高壓泵的壓力）越高→霧滴越小→乳粉顆粒越小→比表面積越大→熱效率越高→但顆粒小沖調(diào)性越差離心噴霧的工藝條件壓力噴霧的工藝條件7.后處理階段——出粉、涼粉、篩粉7.1乳粉要求迅速卸出、及時(shí)冷卻（30℃以下），其原因受熱過久導(dǎo)致游離脂肪過多，易氧化還會(huì)影響乳粉的溶解度和色澤乳粉在高溫狀態(tài)下放置，水分含量高7.2冷卻設(shè)備涼粉箱30-50kg氣流輸粉流化床出粉冷卻裝置——普遍采用8.稱量與包裝8.1稱量自動(dòng)稱量機(jī)，容量法和重量法8.2包裝包裝室：18-20℃，空氣相對濕度75%以下包裝過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素乳粉的溫度——28℃以下包裝室內(nèi)濕度的影響包裝時(shí)除去空氣的重要性包裝形式：金屬罐、塑料袋、復(fù)合薄膜袋9.乳粉的理化性質(zhì)與工藝分析1）乳粉的密度表觀密度：單位容積中乳粉的重量容積密度：也叫顆粒密度，反映顆粒組織的松緊狀態(tài)，包括顆粒內(nèi)的氣泡，不包括顆粒之間空隙的空氣真密度：完全不包括空氣的乳粉本身的重量。全脂乳粉<脫脂乳粉表觀密度越大對包裝越有利；調(diào)整濃縮乳的溫度和濃度，以調(diào)整乳粉的容積密度，容積密度

，沖調(diào)性

，但貯藏性。問：原料乳能否直接噴霧干燥？直通法：干燥室下部連接一個(gè)直通式速溶奶粉瞬時(shí)形成機(jī)，連續(xù)地進(jìn)行吸潮并用流化床附聚造粒，再干燥而成速溶奶粉。二、速溶乳粉的生產(chǎn)方法直通法：干燥室下部連接一個(gè)直通式速溶奶粉瞬時(shí)形成機(jī)，連續(xù)地進(jìn)行吸潮并用流化床附聚造粒，再干燥而成速溶奶粉。干燥速度快，物料受熱時(shí)間短溶解加糖法制造的加糖乳粉，沖調(diào)性優(yōu)于加干糖法的乳粉冷凍法：離心冷凍法和冷凍升華法玻璃態(tài)乳粉具有很強(qiáng)的吸濕性，乳粉易結(jié)塊第一區(qū)段（溫風(fēng)）：從噴霧塔內(nèi)出來的潮濕的乳粉附聚團(tuán)粒，繼續(xù)附聚成為穩(wěn)定化的團(tuán)粒直通法：干燥室下部連接一個(gè)直通式速溶奶粉瞬時(shí)形成機(jī)，連續(xù)地進(jìn)行吸潮并用流化床附聚造粒，再干燥而成速溶奶粉。5%3.降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分此外還有嬰兒乳粉、高蛋白低脂肪乳粉、低苯丙氨酸奶粉、蛋白分解奶粉、乳糖分解奶粉等2——乳粉的溫度（℃）降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分調(diào)整濃縮乳的溫度和濃度，以調(diào)整乳粉的容積密度，容積密度，沖調(diào)性，但貯藏性。降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分1）病原菌全部殺滅，腐敗菌大部分被殺死二、速溶乳粉的生產(chǎn)方法第三節(jié)全脂速溶乳粉圖9直通法生產(chǎn)全脂速溶奶粉流程圖若在加工過程中乳固體基本未受損害，則可達(dá)99.2)考慮殺菌工藝對成品溶解度的影響雙效和多效降膜蒸發(fā)器：逐層預(yù)熱，90-95℃，保溫10-15sec調(diào)整濃縮乳的溫度和濃度，以調(diào)整乳粉的容積密度，容積密度，沖調(diào)性，但貯藏性。降速干燥階段乳滴中結(jié)合水將部分地不被排除，平衡水分是干燥階段的極限水分沖調(diào)性，表示乳粉的溶解速度縮小體積，減輕重量，保存營養(yǎng)素，耐保藏，使用方便等不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣振動(dòng)流化床：一般分為三個(gè)階段

GB特級I級II級水分含量2.25%2.5%3.0%水分的控制：控制干燥室的排風(fēng)溫度或排風(fēng)的相對濕度LogWp=0.01445

2

2)Wp——干燥室內(nèi)乳粉的平衡水分（%）

2——干燥室排風(fēng)的相對濕度（%）

2——乳粉的溫度（℃）

2<10%-12%;

2:60-65℃，Wp=22）乳粉水分及其控制3）乳粉的色澤

正常，淡黃色溶解度：表示乳粉當(dāng)用水沖調(diào)時(shí)復(fù)原性能是否良好，借以反映原料乳的質(zhì)量及其在熱處理過程中蛋白質(zhì)變性的程度若在加工過程中乳固體基本未受損害，則可達(dá)99.9%；若受損嚴(yán)重，溶解度小于95%不溶性成分——變性的酪蛋白酸鈣影響溶解度的因素：原料乳的新鮮程度（酸度，異常乳）加工方法及操作條件：主要是加熱條件成品水分含量：水分含量高，則溶解度下降成品保藏時(shí)間和保藏條件（溫、濕度）4）乳粉的“溶解度”與蛋白質(zhì)狀態(tài)乳粉的復(fù)水過程乳粉顆?！鲁痢鷿櫇瘛澜狻稚_調(diào)性：即速溶度，在一定溫度下，將一定量的乳粉與水（100ml）混合，加以一定強(qiáng)度的攪拌，一定時(shí)間后，將未溶解部分分離出去，測定乳液濃度。沖調(diào)性與顆粒大小沖調(diào)性隨著乳粉顆粒平均直徑的增大而提高，工藝上采取增大粒經(jīng)或細(xì)粉回噴復(fù)聚等途徑?jīng)_調(diào)性和溶解度相同：都是表示乳粉遇水復(fù)原性能的優(yōu)劣的指標(biāo)不同：溶解度，乳粉的最終溶解程度；沖調(diào)性，表示乳粉的溶解速度

5)乳粉的顆粒狀態(tài)與沖調(diào)性能（速溶度）全脂淡乳粉，約38%的乳糖，呈非結(jié)晶型的玻璃態(tài)存在，其中-和-乳糖呈平衡狀態(tài)，比例為1:1.6玻璃態(tài)乳粉具有很強(qiáng)的吸濕性，乳粉易結(jié)塊乳粉中無水乳糖→吸水→-含水乳糖（結(jié)晶乳糖）→導(dǎo)致乳粉顆粒表面裂縫→氧氣滲入，脂肪滲出→脂肪氧化6)乳粉中乳糖的狀態(tài)與乳粉的吸濕性全脂乳粉中含有26%以上的乳脂肪，一般以脂肪球形式存在于乳粉顆粒內(nèi)部。如果游離脂肪酸增加，容易凝集于顆粒表面，致使乳粉容易氧化變質(zhì)，沖調(diào)性能也差。滾筒式干燥乳粉游離脂肪可達(dá)91-96%；噴霧式乳粉為3-14%溫度（高）、摩擦?xí)黾佑坞x脂肪含量。7)乳粉中脂肪的狀態(tài)