第六章乳粉的加工技术第一节 概述第二节 全脂乳粉的加工技术第三节 脱脂乳粉的加工技术第四节 速溶乳粉的技工技术第五节 调制乳粉的技工技术第一节 概述一、乳粉的概念二、乳粉的种类三、乳粉生产的技术进展一、乳粉的概念乳粉是以鲜乳为原料用冷冻或加热的方法,除去乳中几乎全部的水分,干燥后而制成的粉末状乳制品。
二、乳粉的种类
1.全脂乳粉 以 全脂 鲜奶 加工而成,加糖或不加糖。
2.脱脂乳粉 以脱脂 鲜 乳为原料加工 而成,
一般都不加砂糖。
3.调制乳粉 在乳或乳制品中添加各种营养素 而制成 的干燥制品 。
4.其它三、乳粉生产的技术进展乳粉干燥方法:
冷冻干燥法离心冷冻法升华法
加热干燥法平锅法滚筒法喷雾干燥法工作原理滚筒是干燥机一种内加热传导转动干燥设备,湿物料在滚筒外壁上获得以导热方式传递的热量,脱除水分,达到所要求的湿含量,热量由筒内壁传到筒外壁,再穿过料膜,其热效率高,可连续操作,故广泛应用于液态物料或带状物料的干燥,对膏状和粘稠物料更适用。
第二节 全脂乳粉的加工技术一、乳粉生产工艺流程二、生产工艺要点三、乳粉质量控制一、乳粉生产工艺流程原料乳验收 → 预处理 → 预热,均质,杀菌 → 真空浓缩 → 喷雾干燥 → 出粉 → 晾粉,
筛粉 → 包装 → 装箱 → 检验 → 成品二、生产工艺要点
1,原料乳的验收,预 处理,
按常规方法进行。
2,加糖
当产品中 蔗 糖含量低于 20% 时,可以在预热时加糖或将灭菌糖浆加入浓缩好的待喷雾的浓缩奶中 ;
若超过 20%,则应将超过部分以 蔗 糖细粉的形式在乳粉包装时加入。
加糖量的计算蔗糖加入量原料乳中总干物质量奶粉中含糖量奶粉中总干物质量
=
奶粉中总干物质量 = 100 - 水分 - 蔗糖乳粉的组成水分
3%
蔗糖
20%
乳干物质
77%
3.预热和均质预热和均质的要求与消毒奶的加工相同。
温度,50~65℃
压力,第一段 17~21MPa
第二段 5~10MPa
4,杀菌
一般采用高温短时间杀菌法 ( HTST)或超高温瞬时杀菌法 (UHT),其设备与浓缩设备相连 。
若使用列管式杀菌器,通常采用的杀菌条件为 80~ 85 ℃ /5~10s 。 板式杀菌设备,
选用 80~85 ℃ /15s。 若采用超高温瞬时杀菌装置则为 130~135 ℃ /2~4s,而国外生产上用较多的是 85~115 ℃ /2~3min.
5,真空浓缩
什么是真空浓缩?
真空浓缩 是在真空的条件下 ( 真空度保持在 8.0× 104 ~ 9.0× 104pa,乳温约为 51~56℃ ) 将原料乳 浓缩至 原 体积的 1 / 4左右 。 这时,乳固体含量约为
40%~45%。
真空浓缩的意义:
① 原料乳在干燥前先经过真空浓缩,除去
70%~80% 的水分,可以节约加热蒸汽和动力消耗,相应地提高了干燥设备的生产能力,降低成本 。
② 真空浓缩对乳粉颗粒的物理性状有显著的影响 。
③ 真空浓缩可以改善乳粉的保藏性 。
④ 经过浓缩后喷雾干燥的乳粉,其颗粒致密,
坚实,密度较大,对包装有利 。
真空浓缩的设备:
① 单效循环式升膜蒸发器
② 单效降 膜 式蒸发器
③ 双效降 膜 式蒸发器
④ 板式蒸发器多效蒸发器已达四效,五效,可以充分利用能源 。 我国乳粉加工厂目前使用双效和三效者居多 。
浓缩终点的判断:
浓缩终点 乳固体含量约为 40%~45%。
若乳温在 47~ 50℃ 范围,其密度应在
1.089~1.100左右 。
浓度的控制一般以取样测定浓缩乳的密度或 粘 度来确定,也可以在浓缩设备上安装折光仪进行连续测定 。
6,喷雾 干燥
喷雾干燥的原理:
喷雾干燥是采用机械力量,通过雾化器将浓缩乳在干燥室内喷成极细小的雾状乳滴 (直径约为 100~200μm,平均
50μm),以增大其表面积 (每升乳可被分散成 146亿个小雾滴,表面积达
54000m2 ),加速水分蒸发速率。雾状乳滴一经与同时鼓入的热空气接触,水分便在瞬间蒸发除去,使细小的乳滴干燥成乳粉颗粒。
喷雾干燥的特点:
① 干燥速度快,物料受热时间短 。
② 干燥过程温度低,乳粉品质好 。
③ 干燥后的产品不必粉碎,只须过筛,块状粉末就能粉碎。
④ 通过调节工艺参数,控制成品的质量指标 。
⑤ 卫生质量好,干燥在负压下进行。
⑥ 机械化、自动化程度高。
喷雾干燥的缺点:
① 设备热效率较低 ;
② 干燥室体积庞大,粉尘回收装置比较复杂,
设备清扫工作量 。
喷雾干燥流程及设备:
压力喷雾干燥塔高速离心喷雾干燥机
7,出粉、冷却、称量与包装
( 1) 出粉
( 2) 冷却
(3) 筛粉与贮粉
(4) 称量与包装
( 1) 出粉
喷雾干燥室内的乳粉要求迅速连续地卸出并及时冷却,以免受热过久 。 先进的制造工艺是将出粉和筛粉,输粉,贮粉和称量包装等工序连接成连续化的生产线 。
乳品工业常用的出粉机构有螺旋输送器、
鼓型阀、涡旋气封阀和电磁振荡出粉装置等。
( 2) 冷却喷雾干燥乳粉要求及时冷却至 30 ℃ 以下 。
若出粉后乳粉不经过充分冷却,容易引起蛋白质热变性 。
全脂乳粉脂肪含量高,在高温下游离脂肪增多,在乳粉颗粒表面渗出,暴露于空气中而被氧化,产生氧化臭味 。
乳粉在高温状态下放置还容易吸收大气中的水分 。
晾粉箱,容量为 30~50Kg,自然晾粉效果较差,箱体中心部位的乳粉不易冷却,
其优点是输粉迅速,在 5s 左右就可将干燥室内的乳粉输出并进行冷却 。
流化床出粉冷却装置,气流经过冷却和除湿后再用于冷却乳粉,可以冷却至 18
℃ 以下,而且避免了乳粉在输送管道中互相摩擦以致破碎 。
(4) 称量与包装
包装称量要求精确迅速,手工称量劳动强度大,效率低,卫 生条件差,逐步 被 自动称量所代替 。
包装室应对空气采取调湿降温措施,室温一般控制在 18~20 ℃,空气相对湿度为
75% 为宜 。
包装形式:
① 充氮包装,称量装罐,抽真空排除乳粉及罐内的空气,然后立即充以纯度为 99% 以上的氮气再行密封,可使乳粉保质期 达 3~5 年 。
② 塑料袋包装,可 采用 500g 塑料袋简易包装 或复合薄膜袋包装 。
聚乙烯薄膜 + 铝 箔聚乙烯薄膜 + 铝 箔 + 纸
③ 大包装,产品一般供应特需用户,如出口,食品工厂等 。
罐装,有 12.5kg 的圆或方罐 。
袋装,聚乙烯薄膜做内袋,外面用三层牛皮纸套袋,常用的为 25kg/ 袋 。
四、乳粉国家标准第三节 脱脂乳粉的加工技术一,脱脂乳粉的概念:
脱脂乳粉是以新鲜的脱脂乳为原料,
经过杀菌,浓缩,喷雾干燥制成的 粉末状乳制品 。
二、生产工艺流程:
鲜 乳验收 → 预处理 → 杀菌 → 分离 → 脱脂乳 → 预热,均质 → 浓缩 → 喷雾干燥 →
晾粉,过筛 → 包装 → 入库三、生产要点说明:
1.牛乳的分离,预热温度 50 ℃ 上下,脱脂乳的含脂率要求控制在 0.1% 以下 。
2.杀菌,乳的杀菌温度以 80 ℃ /15s 效果较好 。
3.真空浓缩,蒸发浓缩温度以不超过 65.5
℃ 为适宜,浓度为 15~17Be,乳固体含量可控制在 36% 以上。如果浓缩温度超过
65.5 ℃,则乳清蛋白变性程度超过 5% 。
第四节 速溶乳粉的技工技术一、速溶乳粉的特点:
1,其溶解性、可湿性、分 散 性 好,即使在冷水中也能速 溶 。
2,颗粒粗大、均匀,干粉不会飞扬,食品工业中使用很方便 。
3,速溶乳粉中所含的乳糖呈水合结 晶 态,
在保藏期间不易吸湿结块。
二、速溶乳粉的加工原理
1、增大乳粉颗粒
① 附聚
② 改变喷雾条件
2、喷 涂卵磷脂采用卵磷脂 — 无水乳脂肪溶液 ( 60% 卵磷脂和 40%无水乳脂肪 ) 。 卵磷脂用量一般占乳粉总干物质的 0.2%~0.3% 。 如果超过 0.5%,制造出的乳粉就具有卵磷脂的味道 。
三,直通法 生产速溶奶粉喷涂卵磷脂的流程图流化床干燥在此干燥设备中,将颗粒物料堆放在分布板上,当气体由设备下部通入床层,随着气流速度加大到某种程度,固体颗粒在床层内就会产生沸腾状态,这种床层称为流化床。采用这种方法进行物料干燥称为流化床干燥。
四、压力大颗粒速溶奶粉生产
1、提高浓奶浓度是放大颗粒的关键
16→ 18.5oBe
2、相应地降低喷雾压力
15MPa→ 8~10MPa
3、增大喷嘴板眼孔径
0.7mm→ 1.2~1.4mm
第五节 调制乳粉的技工技术一、调制乳粉的概念针对不同人群的营养需要,在牛乳中加入或提取某些特殊的营养成分,经加工而制成的乳粉。
二、人乳与牛乳成分的区别与调整
1、蛋白质:含量和组成都有很大区别蛋白质( %) 酪蛋白:乳清蛋白牛乳 2.98 5,1
人乳 1.1 1.3,1
调整方法:加脱盐乳清或用蛋白质分解酶对牛乳蛋白质进行分解。
2、脂肪:用植物油代替部分乳脂肪
3、糖类:补充
4、无机盐:整体脱盐的同时补铁
5、维生素:强化三、婴儿配方奶粉的加工优幼婴儿奶粉适用人群:出生后 0-6个月宝宝产品特点:
·率先添加活性免疫球蛋白
·5种核苷酸,β -胡萝卜素
·DHA:AA=1:2
·牛磺酸
·促双岐杆菌增殖因子
·亚油酸和 α -亚麻酸
·维生素 C:铁质 =10:1
·钙,磷 =2:1
优幼较大婴儿奶粉适用人群,6-12个月宝宝产品特点:
·率先添加活性免疫球蛋白
·5种核苷酸,β -胡萝卜素
·DHA:AA=1:2
·牛磺酸
·促双岐杆菌增殖因子
·合理的钙磷比 2:1
·维生素 C:铁质 =8:1
产品种类,400g袋装,900g罐装优幼幼儿成长奶粉适用人群:适合 1— 3岁宝宝产品特点:
·DHA:AA=1:2
·亚油酸,α -亚麻酸 =10:1
·强化牛磺酸
·5种核苷酸,β -胡萝卜素
·适量的锌
·天然优质的蜂蜜
·维生素 C:铁质 =8:1
·钙,磷 =2:1
产品种类,400g袋装,900g罐装
β- 胡萝卜素,β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一,是橘黄色脂溶性化合物。 β-胡萝卜素是一种抗氧化剂,也是维生素 A的来源,是维护人体健康不可缺少的营养素。
锌,锌能促进生长发育与组织再生,在核酸代谢和在蛋白质合成中起重要作用,
也是胰岛素的成份之一。缺锌会引起生长停滞和创伤愈合不良。
牛磺酸:是一种具有多种生理活性的含硫氨基酸,是人体不可缺少的氨基酸之一。
强化免疫球蛋白:增强婴儿免疫系统,
活性免疫球蛋白从优质牛初乳中提取并保持了天然活性。
强化母乳水平的 5种核苷酸:其中特有的次黄嘌呤核苷酸,帮助铁质吸收。母乳水平的 5种核苷酸是宝宝成长所需的重要营养素,有助于增强宝宝的抗病能力,
增强免疫机能;促进肠道有益菌群的生长,改善肠道功能,减少腹泻的发生。
亚油酸( Linoleic acid,LA) 和 α -亚麻酸( Linolenicacid,LNA),比例为 10,1,与母乳相同,有助于宝宝的大脑发育和钙质吸收。
DHA (二十二碳六烯酸 Docosahexaenoic
acid ) 和 AA(花生四烯酸 Arachidonic
acid),添加比例为 2,1,符合世界卫生组织和联合国粮农组织( WHO/FAO)
建议婴幼儿配方奶粉的添加量。
添加双歧杆菌因子:有助于改善肠内环境、预防腹泻、防御感染、改善便秘及免疫赋活作用。
强化铁质:且维生素 C和铁的比例为 10:
1,更促进铁的吸收。
低钠含量:减低初生宝宝的肾溶质负荷。
婴儿配方乳粉 Ⅰ ( GB10765-1997)
蛋白质 ≥18.0%
婴儿配方乳粉 Ⅱ,Ⅲ ( GB10766-1997)
蛋白质 ≥ 12.0~18.0%