乳品工藝學 課件 第8章 奶粉（2）乳粉的生產2

乳品工藝學Dairytechnology李曉東Lixiaodong01乳粉——乳粉的生產工藝乳粉的生產工藝乳粉顆粒的功能特性0203速溶乳粉與乳粉速溶的工藝乳粉的生產工藝01全脂（全脂加糖）乳粉：原料乳驗收→凈乳→冷藏→標準化（全脂加糖乳粉）→冷藏→殺菌濃縮→噴霧干燥→篩粉晾粉或經過流化床→包裝脫脂乳粉：原料乳驗收→凈乳→標準化（分離脂肪）→（脫脂乳）冷藏→殺菌濃縮→噴霧干燥→篩粉晾粉或經過流化床→包裝1.全脂乳粉、脫脂乳粉、全脂加糖乳粉2.調味乳粉原料乳驗收→凈乳→殺菌→冷藏→標準化（添加營養(yǎng)強化劑等其他輔料）→均質→冷藏→殺菌濃縮→噴霧干燥→篩粉晾粉（或經過流化床）→包裝乳粉顆粒的理化性質02（一）顆粒大小與形狀乳粉顆粒的大小與形狀因操作方法和工藝條件不同而異。壓力式噴霧干燥的乳粉較離心式的顆粒小。乳粉顆粒的大小對乳粉的沖調性、復原性、分散性及流動性有很大影響。當乳粉顆粒達150μm左右時，沖調復原性最好；小于75μm時，沖調復原性較差。乳粉顆粒的理化性質02（二）.乳粉中的氣泡

噴霧干燥的乳粉一般均含有氣泡，氣泡的位置不一定在顆粒的中心，其大小和多少也不一致。含氣泡多的乳粉浮力大。下沉性差，且易氧化變質。乳粉顆粒的理化性質02（三）.色澤與風味

正常乳粉的色澤呈淡黃色，滋氣味應具有牛乳的特有乳香而微甜風味。保藏溫度高、乳粉中水分超過5%時，乳粉的顏色會變褐，甚至產生陳腐味及氧化味。乳粉顆粒的理化性質02（四）.密度（1）表觀密度（2）容積密度（3）真密度表示單位容積中乳粉重量，包括顆粒間空隙中的空氣，與乳粉大小及內部結構有關。表示乳粉顆粒的密度。它包括乳粉顆粒內部的氣泡，而不包括乳粉顆粒間空隙的氣體。其大小表示顆粒組織松緊狀態(tài)。

不包括空氣和乳粉本身的密度。全脂乳粉的真密度大約為1.26-1.32g/ml，脫脂乳粉為1.44-1.48g/ml

影響乳粉的密度特別是表現(xiàn)密度的各種因素主要可歸納為：

乳粉顆粒的理化性質02②濃奶的粘度①濃奶的濃度

⑤離心噴霧時的離心盤結構

⑥出粉和輸粉方式等等

④壓力噴霧時的高壓泵壓力和噴嘴銳孔直徑③噴霧時的熱風溫度乳粉顆粒的理化性質02（五）.乳粉的成分及其狀態(tài)①乳粉中的脂肪乳粉顆粒中脂肪的狀態(tài)隨干燥方式和操作方法而異。脂肪的狀態(tài)對乳粉的保藏性有影響。乳粉顆粒中蛋白質的狀態(tài)，特別是酪蛋白的狀態(tài)，與乳粉的沖調復原有關。在乳粉加工過程中要盡量保持乳蛋白質的原來狀態(tài)，以獲得良好的復原性。②乳粉中的蛋白質乳粉顆粒的理化性質02③乳粉中的乳糖新制成的乳粉所含的乳糖呈非結晶的玻璃狀態(tài)。α-乳糖與β-乳糖的無水物保持平衡狀態(tài)，其比例大致為1:1.6。乳粉中的水分與酪蛋白呈化學結合狀態(tài)存在。水分含量過高，細菌容易繁殖，促使酪蛋白變質。④乳粉中的水分（六）.乳粉的溶解度與復原性粉末溶解度是質量標準要求的性能之一。在復溶過程中，粉末不溶性部分會沉淀在底部形成沉淀物，影響乳粉質量。乳粉顆粒的理化性質02乳粉溶解度的高低反映乳粉中蛋白質的變性程度。優(yōu)質乳粉的溶解度應達99.90%以上，甚至是100%。離子（即離子平衡），包括pH和可能添加的鹽，對蛋白質的穩(wěn)定性和粉末的溶解性也有很大影響。（七）.乳粉的濕潤性濕潤性是表示乳粉顆粒的親水性。盡管乳粉的溶解度達到99%以上，用水沖調復原時，卻出現(xiàn)乳粉顆粒的結團浮于表面的現(xiàn)象，不都完全復原成鮮乳狀態(tài)，這表明乳粉的濕潤性差。乳粉顆粒的理化性質02濕潤性與乳粉顆粒大小、密度、顆粒的表面活性、表面積、表面電荷、孔隙率和是否存在吸濕物質有關。（八）.可分散性可分散性反映了粉末顆粒的濕態(tài)聚集體在與水接觸時變得均勻分散的能力。此屬性衡量產品是否為“速食”產品。乳粉顆粒的理化性質02乳粉的分散性可以通過以下方法來改善：（1）熱處理控制在最低限度；（2）保溫時間和溫度降至最低；（3）增加粉末的粒度；（4）選擇合適的霧化技術和參數(shù)。（九）.閉塞空氣閉塞空氣量為一定質量顆粒的體積與相同質量的無空氣牛奶固體的體積之間的差值（通過比色法測定）。乳粉顆粒的理化性質02主要影響因素包括燃料中的空氣含量、選擇用于噴霧干燥濃縮物的系統(tǒng)、霧化前和/或霧化過程中的攪拌作用、燃料的性質以及燃料形成穩(wěn)定泡沫的能力。（十）.流動性流動性是粉末自由流動的能力。休止角、壓縮性、刮刀角度和粘聚力或均勻系數(shù)是評價粉末流動性的主要標準。乳粉顆粒的理化性質02乳粉的流動性與乳粉的顆粒大小、形狀、密度和電荷有關。（十一）.焦粒乳粉顆粒在蒸發(fā)器和/或烘干機中的停留時間超過正常時間，并變得過熱或灼傷近而形成焦粒。另外，干燥過程也會導致美拉德反應。加工和干燥參數(shù)以及粉末的儲存條件會影響顆粒顏色。乳粉顆粒的理化性質02（十二）.熱穩(wěn)定性乳粉的熱穩(wěn)定特性非常重要，特別是當這些乳粉用于熱飲料、冰激凌、調味汁、烘焙產品、重組淡煉奶和咖啡增白劑時。乳粉顆粒的理化性質02速溶乳粉與乳粉的速溶工藝031.速溶乳粉特點速溶乳粉的顆粒直徑大，一般為100～800μm。速溶乳粉的溶解性、可濕性、分散性等性能都得到極大的改善，當用不同溫度的水沖調復原時，只需攪拌一下，即迅速溶解，不結塊，無需先調漿再沖調，減少了消費者沖飲的麻煩，即使用冷水直接沖調也能迅速溶解。速溶乳粉中的乳糖是呈結晶狀的含水乳糖，在包裝和保存過程中不易吸潮結塊。由于速溶乳粉的直徑大而均勻，減少了制造、包裝及使用過程中粉塵飛揚的程度，改善了工作環(huán)境，避免了不應有的損失。速溶乳粉的比容大，表觀密度低，則包裝容器的容積相應增大，一定程度上增加了包裝費用。速溶乳粉的水分含量較高，不利于保藏；對脫脂速溶乳粉而言，易于褐變，并具有一種糧谷的氣味。速溶乳粉與乳粉的速溶工藝032.生產方法（一）脫脂速溶乳粉的速溶干燥工藝干燥室內直接附聚法流化床附聚法二次制造法（二）全脂速溶乳粉的干燥工藝基粉的要求（1）游離脂肪的含量要盡量地低，這可通過在霧化前對濃縮乳進行均質來實現(xiàn)。（2）顆粒的密度要盡可能地高，以增加沉降性，因此需要使用高濃度的濃縮乳以使包埋在乳粉顆粒中的空氣達到最小值。（3）乳粉顆粒應該是多孔附聚物，不能有細粉。速溶乳粉與乳粉的速溶工藝03工藝要求用噴霧干燥法制造全脂速溶乳粉可采用一段法及二段法，但不論采用哪一種生產方法，其工藝過程中均包括下述兩個關鍵性的環(huán)節(jié)。（1）采用高濃度、低壓力、大孔徑噴頭，生產顆粒大且附聚顆粒直徑較大和顆粒分布頻率在一定范圍內的乳粉，用以改善乳粉的下沉性。

（2）噴涂卵磷脂以改善乳粉顆粒的潤濕性、分散性，使乳粉的速溶性大為提高。速溶乳粉與乳粉的速溶工藝033.影響乳粉速溶的因素及改善方法（1）能夠被水潤濕，是因為水分可以通過虹吸作用被吸在乳粉顆粒之間的空隙中。乳粉的潤濕性可以通過乳粉、水、空氣三相體系的接觸角測定出來，如果接觸角小于90°，那么乳粉顆粒就能夠被潤濕。干燥的脫脂牛乳的接觸角一般是20°左右，全脂乳粉的接觸角為50°左右；全脂乳粉的有效接觸角會更大一些，潤濕角可能會大于90°，這時水分不能滲入到乳粉塊內部或者僅僅能夠局部的滲入。其辦法是將乳粉顆粒噴涂卵磷脂，從而增加了有效接觸角。速溶乳粉與乳粉的速溶工藝033.影響乳粉速溶的因素及改善方法（2）水分子對乳粉的滲透率和乳粉顆粒之間的空隙大小有直接關系，即乳粉顆粒越小，孔隙就越小，滲透就越慢。如果乳粉顆粒的直徑大小并不均一，小的顆粒可以填在大的顆粒的空隙之間，也會產生小的孔隙。（3）滲透到乳粉內部的水分也可以因為毛細管作用將乳粉顆粒粘在一起，導致乳粉顆粒之間的空隙變小。毛細管的收縮作用可以將乳粉的體積減少30%～50%，蛋白質的吸水膨脹也會導致空隙變小，特別是在高蛋白粉中。速溶乳粉與乳粉的速溶工藝033.影響乳粉速溶