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1、2023/5/18乳与乳制品乳与乳制品第二篇第二篇 乳与乳制品乳与乳制品第七章第七章 乳粉乳粉第一节第一节 乳粉的概念和种类乳粉的概念和种类第二节第二节 全脂乳粉的加工全脂乳粉的加工第三节第三节 速溶乳粉的加工速溶乳粉的加工第四节第四节 调制乳粉调制乳粉2 2第一节第一节 乳粉的概念和种类乳粉的概念和种类一、一、乳粉的概念乳粉的概念二、二、乳粉的种类乳粉的种类三、三、乳粉的组成乳粉的组成3 3一、一、乳粉的概念乳粉的概念乳粉（乳粉（milk powdermilk powder）是呈均匀的粉）是呈均匀的粉末状而又非常干燥的乳制品，它以末状而又非常干燥的乳制品，它以鲜乳为原料，采用冷冻法或加热法鲜
2、乳为原料，采用冷冻法或加热法除去乳中几乎全部水分加工而成。除去乳中几乎全部水分加工而成。4 4二、二、乳粉的种类乳粉的种类1.1.全脂乳粉全脂乳粉(Whole Milk Powder)(Whole Milk Powder)新鲜牛乳标准化后，经杀菌、浓缩、干新鲜牛乳标准化后，经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。燥等工艺加工而成。全脂奶粉的最长货架寿命约为全脂奶粉的最长货架寿命约为6 6个月，个月，脱脂奶粉为脱脂奶粉为3 3年左右。造成这种货架期年左右。造成这种货架期悬殊的原因是因为全脂奶粉贮藏期间的悬殊的原因是因为全脂奶粉贮藏期间的脂肪氧化，而脂肪氧化会产生变味，使脂肪氧化，而脂肪氧化会产生变味，
3、使货架期缩短。货架期缩短。5 52.2.脱脂乳粉脱脂乳粉(Skim Milk Powder)(Skim Milk Powder)用离心的方法将新鲜牛乳中的绝大部分用离心的方法将新鲜牛乳中的绝大部分脂肪分离去除后，再经杀菌、浓缩、干脂肪分离去除后，再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。燥等工艺加工而成。由于脱去了脂肪，该产品保藏性好，用由于脱去了脂肪，该产品保藏性好，用于制点心、面包、冰淇淋、再制乳等。于制点心、面包、冰淇淋、再制乳等。3.3.速溶乳粉（速溶乳粉（Instant Milk Powder)Instant Milk Powder)将全脂牛乳、脱脂牛乳经过特殊的工艺将全脂牛乳、脱脂牛乳经
4、过特殊的工艺操作而制成的乳粉，对温水或冷水具有操作而制成的乳粉，对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。良好的润湿性、分散性及溶解性。6 64.4.配制乳粉（配制乳粉（Modified Milk PowderModified Milk Powder）在牛乳中添加某些必要的营养物质后再经杀在牛乳中添加某些必要的营养物质后再经杀菌、浓缩、干燥而制成。菌、浓缩、干燥而制成。配制乳粉最初主要是针对婴儿营养需要而研配制乳粉最初主要是针对婴儿营养需要而研制的，供给母乳不足的婴儿食用。制的，供给母乳不足的婴儿食用。目前，配制乳粉已呈现出系列化的发展趋势，目前，配制乳粉已呈现出系列化的发展趋势，如中小学
5、生乳粉、中老年乳粉、孕妇乳粉、如中小学生乳粉、中老年乳粉、孕妇乳粉、降糖乳粉、营养强化乳粉等。降糖乳粉、营养强化乳粉等。7 75.5.加糖乳粉（加糖乳粉（Sweet Milk Powder)Sweet Milk Powder)新新鲜鲜牛乳牛乳经标经标准化后，加入一定量的蔗准化后，加入一定量的蔗糖，再糖，再经杀经杀菌、菌、浓缩浓缩、干燥等工、干燥等工艺艺加工加工而成。而成。8 8 6.6.其它乳粉其它乳粉n此外还包括乳清粉（此外还包括乳清粉（Whey PowderWhey Powder），酪乳），酪乳粉（粉（Butter Milk PowderButter Milk Powder），乳油粉），乳
6、油粉（Cream PowderCream Powder），冰淇淋粉（），冰淇淋粉（Ice Cream Ice Cream Mix PowderMix Powder），麦精乳粉（），麦精乳粉（Malted Milk Malted Milk PowderPowder）n乳粉生产已进入了新的时代，特殊乳粉已乳粉生产已进入了新的时代，特殊乳粉已成了新的主流。目前已有嗜酸菌乳粉、低成了新的主流。目前已有嗜酸菌乳粉、低钠乳粉、乳糖分解乳粉、高蛋白低脂肪乳钠乳粉、乳糖分解乳粉、高蛋白低脂肪乳粉、低苯丙氨酸乳粉和蛋白分解乳粉等。粉、低苯丙氨酸乳粉和蛋白分解乳粉等。尤其是特殊调制的婴儿乳粉在某些国家已尤其是特殊
7、调制的婴儿乳粉在某些国家已成为主要乳制品种。成为主要乳制品种。9 9三、三、乳粉的组成乳粉的组成 乳粉的化学组成依原料乳的种类和添加料不同而有差别，现将几种乳粉的化学组成依原料乳的种类和添加料不同而有差别，现将几种主要乳粉的成份分析平均值列入下表。主要乳粉的成份分析平均值列入下表。1010第二节第二节 全脂乳粉的加工全脂乳粉的加工一、一、乳粉加工工艺流程乳粉加工工艺流程二、二、操作要点操作要点1.1.原料乳验收原料乳验收2.2.标准化标准化3.3.均质均质4.4.杀菌杀菌5.5.真空浓缩真空浓缩6.6.干燥干燥7.7.出粉、冷却、包装出粉、冷却、包装1111?原料乳预处理原料乳预处理预热预热均
8、质均质杀菌杀菌真空浓缩真空浓缩喷雾干燥喷雾干燥筛粉冷却筛粉冷却检验、包装、成品检验、包装、成品糖浆糖浆化糖化糖一、一、乳粉加工工艺流程乳粉加工工艺流程1212二、操作要点二、操作要点1.1.原料验收原料验收 只有优质的原料乳才能生产出优质的乳粉，原只有优质的原料乳才能生产出优质的乳粉，原料乳必须符合国家标准规定的各项要求，严格料乳必须符合国家标准规定的各项要求，严格地进行感官检验、理化检验和微生物检验。地进行感官检验、理化检验和微生物检验。13132.2.标准化标准化（二）（二）蔗糖标准化：蔗糖标准化：国家标准规定全脂甜乳粉国家标准规定全脂甜乳粉的蔗糖含糖量为的蔗糖含糖量为2020以下。生产厂
9、家一般控制以下。生产厂家一般控制在在19.519.519.919.9之间之间.加糖方法有：加糖方法有：净乳之前加糖；净乳之前加糖；将杀菌过滤的糖浆加入浓乳中；将杀菌过滤的糖浆加入浓乳中；包装前加蔗糖细粉于干粉中；包装前加蔗糖细粉于干粉中；予处理前加一部分，包装前再加一部分。予处理前加一部分，包装前再加一部分。（一）（一）乳脂肪标准化乳脂肪标准化乳脂肪标准化乳脂肪标准化 成品中含有成品中含有成品中含有成品中含有25253030的脂肪。的脂肪。的脂肪。的脂肪。1414小知识：加糖量的计算方法小知识：加糖量的计算方法 根据根据“比值比值”不变的原则，即原料乳中蔗糖与干物质之比等于乳粉不变的原则，即原
10、料乳中蔗糖与干物质之比等于乳粉成品中蔗糖与干物质之比，按下式计算加糖量：成品中蔗糖与干物质之比，按下式计算加糖量：Q QEFEF 式中：式中：QQ蔗糖加入量（）；蔗糖加入量（）；E E原料乳中干物质含量（）；原料乳中干物质含量（）；F F甜乳粉中蔗糖与干物质之比。甜乳粉中蔗糖与干物质之比。151516163.3.均质均质 n生产全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脱脂乳粉生产全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脱脂乳粉时，一般不必经过均质操作，但若乳粉的时，一般不必经过均质操作，但若乳粉的配料中加入了植物油或其他不易混匀的物配料中加入了植物油或其他不易混匀的物料时，就需要进行均质操作料时，就需要进行均质操作n均质时的
11、压力一般控制在均质时的压力一般控制在141421MPa21MPa，温度，温度控制在控制在6060为宜为宜n均质后脂肪球变小，从而可以有效地防止均质后脂肪球变小，从而可以有效地防止脂肪上浮，并易于消化吸收。脂肪上浮，并易于消化吸收。17174.4.杀菌杀菌 原料乳的杀菌方法须根据成品的特性进行适当选择。生产全原料乳的杀菌方法须根据成品的特性进行适当选择。生产全脂乳粉时，杀菌温度和保持时间对乳粉的品质，特别是溶解脂乳粉时，杀菌温度和保持时间对乳粉的品质，特别是溶解度和保藏性有很大影响。一般认为，高温杀菌可以防止或推度和保藏性有很大影响。一般认为，高温杀菌可以防止或推迟乳脂肪的氧化，但高温长时加热会
12、严重影响乳粉的溶解度，迟乳脂肪的氧化，但高温长时加热会严重影响乳粉的溶解度，最好是采用高温短时杀菌方法。常用杀菌方法如下表最好是采用高温短时杀菌方法。常用杀菌方法如下表杀杀菌方法菌方法杀杀菌温度菌温度/时间时间杀杀菌效果菌效果所用所用设备设备低温低温长时间长时间消毒消毒法法60606565/30min/30min70707272/15/1520s20s可可杀杀死全部病原菌，死全部病原菌，杀杀菌效果一般菌效果一般容器式容器式杀杀菌缸菌缸（冷（冷热热缸）缸）高温短式高温短式灭灭菌法菌法80808787/15s/15s9494/5min/5min杀杀菌效果好菌效果好板式、列管式板式、列管式杀杀菌器菌
13、器超高温瞬超高温瞬时灭时灭菌菌法法135135/1/13s3s杀杀菌效果最好菌效果最好板式、列管式板式、列管式杀杀菌器菌器直接直接喷喷射式射式杀杀菌菌器器18185.5.真空浓缩真空浓缩 牛乳经杀菌后立即泵牛乳经杀菌后立即泵入真空蒸发器进行减入真空蒸发器进行减压压(真空真空)浓缩，除去浓缩，除去乳中大部分水分乳中大部分水分(45(4555%)55%)，然后进入干燥，然后进入干燥塔中进行喷雾干燥，塔中进行喷雾干燥，以利于提高产品质量以利于提高产品质量和降低成本。和降低成本。1919（1 1）真空浓缩的设备）真空浓缩的设备按加热部分的结构可分为盘管式、直管式和板式三种；按加热部分的结构可分为盘管式
14、、直管式和板式三种；按其二次蒸汽利用与否，可分为单效和多效浓缩设备。按其二次蒸汽利用与否，可分为单效和多效浓缩设备。1 1）设备种类）设备种类）设备种类）设备种类a.盘管式真空浓缩罐属于落后设备，耗汽盘管式真空浓缩罐属于落后设备，耗汽(蒸发蒸发1 kg水耗汽水耗汽1.1 kg以以上上)、耗水量大，洗刷不便。、耗水量大，洗刷不便。b.直管外加热式单效蒸发直管外加热式单效蒸发1 kg水需水需1.1 kg蒸气蒸气(同盘管式浓缩罐一样同盘管式浓缩罐一样)。双效每蒸发。双效每蒸发1 kg水仅耗水仅耗0.41 kg蒸汽蒸汽(包括杀菌用汽包括杀菌用汽)2）设备特点设备特点2020（2 2）影响浓缩的因素影响
15、浓缩的因素B.B.乳的浓度与粘度乳的浓度与粘度A.影响乳热交换的因素影响乳热交换的因素 加热器总加热面积加热器总加热面积 加热蒸汽的温度与物料间的温差加热蒸汽的温度与物料间的温差 乳的翻动速度乳的翻动速度加热面积即乳受热面积，加加热面积即乳受热面积，加热面积越大，在相同时间内热面积越大，在相同时间内乳所接受的热量也越大，浓乳所接受的热量也越大，浓缩速度就越快。缩速度就越快。温差越大，蒸发速度越快；加大浓温差越大，蒸发速度越快；加大浓缩设备的真空度，可以降低乳的沸缩设备的真空度，可以降低乳的沸点；加大蒸汽压力，可以提高蒸汽点；加大蒸汽压力，可以提高蒸汽的温度，但是加大压力容易的温度，但是加大压力
16、容易“焦管焦管”，影响质量。因此，加热蒸汽的，影响质量。因此，加热蒸汽的压力一般控制在压力一般控制在4949196KPa196KPa乳翻动速度越大，乳的对流越好，乳翻动速度越大，乳的对流越好，加热器传给乳的热量也越多，乳既加热器传给乳的热量也越多，乳既受热均匀又不易发生受热均匀又不易发生“焦管焦管”现象。现象。另外，由于乳翻动速度大，在加热另外，由于乳翻动速度大，在加热器表面不易形成液膜，而液膜能阻器表面不易形成液膜，而液膜能阻碍乳的热交换。碍乳的热交换。在浓缩开始时，由于乳浓度低，粘在浓缩开始时，由于乳浓度低，粘度小，对翻动速度影响不大。随着度小，对翻动速度影响不大。随着浓缩的进行，浓度提高
17、，比重增加，浓缩的进行，浓度提高，比重增加，乳逐渐变得粘稠，沸腾逐渐减弱，乳逐渐变得粘稠，沸腾逐渐减弱，流动性变差。提高温度可以降低粘流动性变差。提高温度可以降低粘度，但易发生度，但易发生“焦管焦管”现象。现象。2121(3)(3)浓缩工艺控制浓缩工艺控制 浓缩终点一般要求原料乳浓缩至原体积的浓缩终点一般要求原料乳浓缩至原体积的1/41/4，乳干物质达，乳干物质达到到4545左右。浓缩后的乳温一般约左右。浓缩后的乳温一般约4750 4750，这时的浓乳浓，这时的浓乳浓度应为度应为1416 Be1416 Be，比重为，比重为1.0891.1001.0891.100；若生产大颗粒；若生产大颗粒甜乳
18、粉，浓乳浓度可提高至甜乳粉，浓乳浓度可提高至1819 Be1819 Be。22226.6.干燥干燥n浓缩后的乳打入保温罐内，立即进行的干燥。浓缩后的乳打入保温罐内，立即进行的干燥。n乳粉常用的干燥方法可以采用滚筒干燥法和喷雾干燥法。乳粉常用的干燥方法可以采用滚筒干燥法和喷雾干燥法。n由于滚筒干燥生产的乳粉溶解度低，现已很少采用。由于滚筒干燥生产的乳粉溶解度低，现已很少采用。n现在国内外广泛采用喷雾干燥法（现在国内外广泛采用喷雾干燥法（Spray Drying Spray Drying MethodMethod），），包括离心喷雾法和压力喷雾法。包括离心喷雾法和压力喷雾法。2323(1)(1)喷
19、雾干燥的原理喷雾干燥的原理n浓乳在高压或离心力的作用下，经过雾化器（浓乳在高压或离心力的作用下，经过雾化器（AtomizerAtomizer）在干）在干燥室内喷出，形成雾状。此刻的浓乳变成了无数微细的乳滴燥室内喷出，形成雾状。此刻的浓乳变成了无数微细的乳滴（直径约为（直径约为1010200 m200 m），大大增加了浓乳表面积。），大大增加了浓乳表面积。n微细乳滴一经与鼓入的热风接触，其水分便在微细乳滴一经与鼓入的热风接触，其水分便在0.01 0.01 0.04 s 0.04 s的瞬间内蒸发完毕，雾滴被干燥成细小的球形颗粒，的瞬间内蒸发完毕，雾滴被干燥成细小的球形颗粒，单个或单个或数个粘连漂落
20、到干燥室底部，而水蒸汽被热风带走，从干燥室数个粘连漂落到干燥室底部，而水蒸汽被热风带走，从干燥室的排风口抽出。整个干燥过程仅需的排风口抽出。整个干燥过程仅需151530 s30 s。2424 一般来说，喷雾干燥过程分为两个阶段，即恒速干一般来说，喷雾干燥过程分为两个阶段，即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。如下图所示：燥阶段和降速干燥阶段。如下图所示：2525 1 1）预热阶段）预热阶段n预热阶段干燥介质传给微粒的热量与用于微粒表预热阶段干燥介质传给微粒的热量与用于微粒表面的水分汽化所需的热量达到平衡时为止面的水分汽化所需的热量达到平衡时为止n干燥速度便迅速地增大至某一个最大值，即进入干燥速度便迅速
21、地增大至某一个最大值，即进入下一个阶段。下一个阶段。2626 2 2）恒速干燥阶段：）恒速干燥阶段：当干燥速度达到最大值后，即进入恒速当干燥速度达到最大值后，即进入恒速干燥阶段。在此阶段中，水分的蒸发速度由蒸汽穿过周围空干燥阶段。在此阶段中，水分的蒸发速度由蒸汽穿过周围空气膜的扩散速度所决定，而乳滴温度可以近似地等于周围热气膜的扩散速度所决定，而乳滴温度可以近似地等于周围热空气的湿球平均温度（一般为空气的湿球平均温度（一般为505060 60）。这个阶段乳滴）。这个阶段乳滴内部水分的扩散速度大于或等于乳滴表面的水分蒸发速度。内部水分的扩散速度大于或等于乳滴表面的水分蒸发速度。干燥速度主要取决于
22、干燥介质的状态（温度、湿度和气流状干燥速度主要取决于干燥介质的状态（温度、湿度和气流状况等）。况等）。n恒速干燥阶段的时间是极为短暂的，一般仅需要几分之一秒恒速干燥阶段的时间是极为短暂的，一般仅需要几分之一秒或几十分之一秒。当乳滴中水分扩散速度不能使乳滴表面水或几十分之一秒。当乳滴中水分扩散速度不能使乳滴表面水分保持饱和状态时，干燥即进入降速干燥阶段。分保持饱和状态时，干燥即进入降速干燥阶段。2727 3 3）降速干燥阶段）降速干燥阶段n当水分蒸发速度大于乳滴内部水分的扩散速度时，当水分蒸发速度大于乳滴内部水分的扩散速度时，则水蒸汽在微粒内部形成，乳中的结合水部分地被则水蒸汽在微粒内部形成，乳
23、中的结合水部分地被除掉。除掉。n若此时颗粒呈可塑性，就会形成中空的干燥乳粉颗若此时颗粒呈可塑性，就会形成中空的干燥乳粉颗粒，乳粉颗粒的温度将逐步地超出周围热空气的湿粒，乳粉颗粒的温度将逐步地超出周围热空气的湿球温度，并逐渐地接近于周围热空气的温度，乳粉球温度，并逐渐地接近于周围热空气的温度，乳粉的水分含量也接近于或等于该热空气温度下的平衡的水分含量也接近于或等于该热空气温度下的平衡水分，即喷雾干燥的极限水分，这时便完成了干燥水分，即喷雾干燥的极限水分，这时便完成了干燥过程。过程。n此阶段的干燥时间较恒速干燥阶段长，一般为此阶段的干燥时间较恒速干燥阶段长，一般为151530 s30 s。2828
24、2929(2)(2)喷雾干燥的特点喷雾干燥的特点 干燥速度快，物料受热时间短。干燥速度快，物料受热时间短。干燥温度低，乳粉质量好。干燥温度低，乳粉质量好。工艺参数可调，容易控制质量。工艺参数可调，容易控制质量。产品不易污染，卫生质量好。产品不易污染，卫生质量好。产品呈松散状态，不必再粉碎。产品呈松散状态，不必再粉碎。操作调节方便，机械化、自动化程度高，有利于连续操作调节方便，机械化、自动化程度高，有利于连续化和自动化生产。操作人员少，劳动强度低。具有较高的化和自动化生产。操作人员少，劳动强度低。具有较高的生产效率。生产效率。3030喷雾干燥不足之处喷雾干燥不足之处 干燥箱（塔）体庞大，投资大。
25、干燥箱（塔）体庞大，投资大。耗能、耗电多。耗能、耗电多。耗能、耗电多。耗能、耗电多。粉尘粘壁现象严重。粉尘粘壁现象严重。粉尘粘壁现象严重。粉尘粘壁现象严重。3131（3 3）喷雾干燥工艺及设备喷雾干燥工艺及设备1 1）喷雾干燥工艺）喷雾干燥工艺浓缩乳浓缩乳喷雾干燥喷雾干燥出粉出粉冷却冷却筛粉筛粉晾粉晾粉检验检验包装包装加热加热空气过滤空气过滤气粉分离气粉分离排风排风32322 2）喷雾干燥设备类型喷雾干燥设备类型 乳粉喷雾干燥设备类型很多，主要有压力喷雾与离心喷雾两乳粉喷雾干燥设备类型很多，主要有压力喷雾与离心喷雾两大类。这两类设备按热风与物料的流向，又可以分为顺流、大类。这两类设备按热风与物
26、料的流向，又可以分为顺流、逆流、混合流等各种类型。逆流、混合流等各种类型。(1)(1)压力式喷雾干燥设备：压力式喷雾干燥设备：压力式喷雾干燥设备：压力式喷雾干燥设备：立式和卧式并流型平底干燥立式和卧式并流型平底干燥立式和卧式并流型平底干燥立式和卧式并流型平底干燥机，多数是人工出粉；立式和卧式并流型尖底干燥机，机械机，多数是人工出粉；立式和卧式并流型尖底干燥机，机械机，多数是人工出粉；立式和卧式并流型尖底干燥机，机械机，多数是人工出粉；立式和卧式并流型尖底干燥机，机械出粉，亦可以人工出粉。出粉，亦可以人工出粉。出粉，亦可以人工出粉。出粉，亦可以人工出粉。(2)离心式喷雾干燥设备：离心式喷雾干燥设
27、备：高速旋转的离心盘将浓乳水高速旋转的离心盘将浓乳水平喷出，所以，干燥室必须呈圆柱形，有立式并流形平底平喷出，所以，干燥室必须呈圆柱形，有立式并流形平底干燥机，人工出粉；立式并流形尖底干燥机，机械出粉，干燥机，人工出粉；立式并流形尖底干燥机，机械出粉，亦可人工出粉。亦可人工出粉。3333离心喷雾干燥机有以下特点离心喷雾干燥机有以下特点 调整离心盘的转速，就可以增减浓缩乳的处理量调整离心盘的转速，就可以增减浓缩乳的处理量;所得到的乳粉颗粒比较均匀所得到的乳粉颗粒比较均匀;浓度和粘度高的乳，都可以喷雾，所以乳的浓度可以提浓度和粘度高的乳，都可以喷雾，所以乳的浓度可以提高到高到50 以上以上;不需要
28、高压泵，容易自动控制。不需要高压泵，容易自动控制。34343 3）干燥设备组成）干燥设备组成 喷雾干燥设备类型虽喷雾干燥设备类型虽然很多，但都是由干然很多，但都是由干燥室燥室（Drying Chamber）、）、雾化器雾化器（Atomizer）、高压高压泵（泵（High Pressure High Pressure PumpPump）、）、空气过滤器、空气过滤器、空气加热器、空气加热器、进、排进、排风机捕粉装置及气流风机捕粉装置及气流调节装置组成粉。调节装置组成粉。3535（4 4）喷雾干燥方法喷雾干燥方法 1 1）压力喷雾干燥法）压力喷雾干燥法 浓乳借助高压泵的压力，高速地通过压力式雾化器的
29、锐角，浓乳借助高压泵的压力，高速地通过压力式雾化器的锐角，连续地、均匀地呈扇形雾膜状（中空膜）喷射到干燥室内，连续地、均匀地呈扇形雾膜状（中空膜）喷射到干燥室内，并分散成微细雾滴，与同时进入的热风接触，水分被瞬间并分散成微细雾滴，与同时进入的热风接触，水分被瞬间蒸发，乳滴被干燥成粉末。压力喷雾干燥条件通常控制范蒸发，乳滴被干燥成粉末。压力喷雾干燥条件通常控制范围如表围如表2-7-42-7-4所示：所示：36362 2）离心喷雾干燥法）离心喷雾干燥法离心喷雾干燥是利用在水平方向作高速旋转的圆盘的离心喷雾干燥是利用在水平方向作高速旋转的圆盘的离心力作用进行雾化，将浓乳喷成雾状，同时与热分离心力作用
30、进行雾化，将浓乳喷成雾状，同时与热分接触而达到干燥的目的。雾化器一般都采用圆盘式、接触而达到干燥的目的。雾化器一般都采用圆盘式、钟式、多盘式或多嘴式等类型。离心喷雾干燥条件通钟式、多盘式或多嘴式等类型。离心喷雾干燥条件通常控制范围如表常控制范围如表2-7-52-7-5所示：所示：37377.7.出粉、冷却、包装出粉、冷却、包装（1 1）出粉与冷却出粉与冷却 干燥的乳粉，落入干燥室的底部，粉温可达干燥的乳粉，落入干燥室的底部，粉温可达60 60。尽快出粉。尽快出粉（2 2）筛粉与贮粉筛粉与贮粉 1.1.筛粉：筛底网眼为筛粉：筛底网眼为40406060目。目。2.2.贮粉：冷却的乳粉经过一定时间（
31、贮粉：冷却的乳粉经过一定时间（121224 h24 h）的贮）的贮放后再包装为好。放后再包装为好。（3 3）包装包装3838第三节第三节 速溶乳粉的加工速溶乳粉的加工一、速溶乳粉的质量特征一、速溶乳粉的质量特征二、二、一般加工原理及工艺要求一般加工原理及工艺要求三、三、工艺流程及质量控制工艺流程及质量控制3939一、速溶乳粉的质量特征一、速溶乳粉的质量特征n速溶乳粉是一种较新的产品，首先投入大量生产的速溶乳粉是一种较新的产品，首先投入大量生产的是脱脂速溶乳粉，最近全脂速溶乳粉投入生产。是脱脂速溶乳粉，最近全脂速溶乳粉投入生产。n此外，半脱脂速溶乳粉、速溶稀乳油粉和速溶可可此外，半脱脂速溶乳粉、
32、速溶稀乳油粉和速溶可可乳粉等种类日趋繁多。其质量特征如下乳粉等种类日趋繁多。其质量特征如下:(1)(1)用水冲调复原时，溶解的很快，而且不会在水面上结用水冲调复原时，溶解的很快，而且不会在水面上结成小团；成小团；(2)(2)颗粒较大，一般为颗粒较大，一般为100-800 m100-800 m；(3)(3)乳糖呈结晶态的乳糖呈结晶态的含水乳糖，而不是非结晶无定形的含水乳糖，而不是非结晶无定形的玻璃状态，所以这种乳粉在保藏中不易吸湿结块；玻璃状态，所以这种乳粉在保藏中不易吸湿结块；(4)(4)水分含量水分含量较高，一般较高，一般3.5%0-5.0%3.5%0-5.0%，不利于保藏，不利于保藏404
33、0二、二、一般加工原理及工艺要求一般加工原理及工艺要求（一）（一）脱脂速溶乳粉脱脂速溶乳粉 普通的脱脂乳粉一般有下列三个缺点：普通的脱脂乳粉一般有下列三个缺点：有某种程度的焦煮气味有某种程度的焦煮气味;溶解性差溶解性差;保藏中吸湿性大，易结块。保藏中吸湿性大，易结块。速溶乳粉则完全没有这些缺点。速溶乳粉则完全没有这些缺点。一般普通脱脂乳粉产生上述三个缺点的原因是由于一般普通脱脂乳粉产生上述三个缺点的原因是由于牛乳中含有少量的乳白蛋白和乳球蛋白，对热很敏感，牛乳中含有少量的乳白蛋白和乳球蛋白，对热很敏感，在杀菌和浓缩过程中，如果温度控制不当就会引起变在杀菌和浓缩过程中，如果温度控制不当就会引起变
34、性，因而影响到乳粉的溶解性。性，因而影响到乳粉的溶解性。另一方面，乳白蛋白和乳球蛋白中含有羟基，它是另一方面，乳白蛋白和乳球蛋白中含有羟基，它是引起乳粉具有焦煮气味的原因。引起乳粉具有焦煮气味的原因。4141 速溶乳粉的特点速溶乳粉的特点n乳糖的晶型和乳粉的颗粒结构状态与一般普乳糖的晶型和乳粉的颗粒结构状态与一般普通乳粉不同。通乳粉不同。n乳糖溶液具有两种旋光性的异构体，即乳糖溶液具有两种旋光性的异构体，即乳糖和乳糖和乳糖。其中乳糖。其中乳糖常常多于乳糖常常多于乳糖，在室温下二者之比是乳糖，在室温下二者之比是1.5811.581，在，在100 100 下二者之比是下二者之比是1.3311.33
35、1。n当喷雾时由于牛乳瞬间干燥成乳粉，妨碍了当喷雾时由于牛乳瞬间干燥成乳粉，妨碍了乳糖进行结晶而形成一种无定形的玻璃状态乳糖进行结晶而形成一种无定形的玻璃状态的非结晶的的非结晶的乳糖与乳糖与乳糖的混合物。乳糖的混合物。4242 速溶乳粉的特点速溶乳粉的特点n这种玻璃状态的乳糖具有很强的吸湿性。含有这种这种玻璃状态的乳糖具有很强的吸湿性。含有这种乳糖的普通脱脂乳粉在乳糖的普通脱脂乳粉在35 35、70%70%的相对湿度下放的相对湿度下放置置410 h410 h后，吸收水分可达后，吸收水分可达10%12%10%12%。其后就不再。其后就不再吸收水分，乳糖开始变成结晶状态。吸收水分，乳糖开始变成结晶
36、状态。n如果这时将多余的残留水分再经过一次干燥，使其如果这时将多余的残留水分再经过一次干燥，使其蒸发后，就形成一种含有结晶状态乳糖的乳粉。蒸发后，就形成一种含有结晶状态乳糖的乳粉。n这种乳粉吸湿性很小，耐保藏。速溶脂脱乳粉就是这种乳粉吸湿性很小，耐保藏。速溶脂脱乳粉就是根据这种特性而制造出来的，这种工艺方法称为吸根据这种特性而制造出来的，这种工艺方法称为吸潮再干燥方法。潮再干燥方法。4343速溶奶粉的速溶奶粉的颗颗粒再造粒再造过过程程4444生产速溶脂乳粉时应考虑以下五个方面生产速溶脂乳粉时应考虑以下五个方面:1.1.加热对乳清蛋白质的影响加热对乳清蛋白质的影响 当制造速溶脱脂乳粉时，最好采用
37、当制造速溶脱脂乳粉时，最好采用80 80、15 s15 s的加热条件。的加热条件。45452.2.加热对牛乳中酶和细菌的影响加热对牛乳中酶和细菌的影响 为了使乳清蛋白变性程度不超过为了使乳清蛋白变性程度不超过5%5%，最好采用，最好采用80 80、15 s15 s的杀菌条的杀菌条件。磷酸酶和酯酶也都能在上述两个件。磷酸酶和酯酶也都能在上述两个加热条件下钝化。如图加热条件下钝化。如图2 27 75 5所示。所示。所以制造速溶脱脂乳粉时，比较适当所以制造速溶脱脂乳粉时，比较适当的预热、杀菌条件是以的预热、杀菌条件是以80 80、15 s15 s的高温短时杀菌法为佳。的高温短时杀菌法为佳。3.3.加
38、热对乳清蛋白质产生巯基的影响加热对乳清蛋白质产生巯基的影响 未经加热的原料乳中并不含有活性的巯基，如果稍长时间在未经加热的原料乳中并不含有活性的巯基，如果稍长时间在80 80 下下加热时，就会有一种焦煮气味产生。同时呈现氧化还原电势的降低，巯基加热时，就会有一种焦煮气味产生。同时呈现氧化还原电势的降低，巯基被游离出来，而且有挥发性硫化物出现。被游离出来，而且有挥发性硫化物出现。为了避免这种焦煮气味，最好为了避免这种焦煮气味，最好也采用也采用80 80、15 s15 s的高温短时杀菌法为佳。的高温短时杀菌法为佳。46464.4.浓缩温度与乳清蛋白质变性的关系浓缩温度与乳清蛋白质变性的关系浓缩温度
39、与乳清蛋白质变性的关系浓缩温度与乳清蛋白质变性的关系 脱脂乳在蒸发浓缩时，温度如不超脱脂乳在蒸发浓缩时，温度如不超脱脂乳在蒸发浓缩时，温度如不超脱脂乳在蒸发浓缩时，温度如不超过过过过65.5 65.5 时，浓缩到乳固体时，浓缩到乳固体时，浓缩到乳固体时，浓缩到乳固体36%36%以上，以上，以上，以上，也不会过多的使乳清蛋白质变性。如图也不会过多的使乳清蛋白质变性。如图也不会过多的使乳清蛋白质变性。如图也不会过多的使乳清蛋白质变性。如图2 27 76 6所示。实际上，采用真空浓缩，所示。实际上，采用真空浓缩，所示。实际上，采用真空浓缩，所示。实际上，采用真空浓缩，特别是采用双效降膜式真空浓缩时温
40、度特别是采用双效降膜式真空浓缩时温度特别是采用双效降膜式真空浓缩时温度特别是采用双效降膜式真空浓缩时温度是不会超过是不会超过是不会超过是不会超过5.5 5.5 的，而且在浓缩中受的，而且在浓缩中受的，而且在浓缩中受的，而且在浓缩中受热时间很短。一般浓缩可控制在热时间很短。一般浓缩可控制在热时间很短。一般浓缩可控制在热时间很短。一般浓缩可控制在4550 4550，或，或，或，或5560 5560 进行浓缩为佳。进行浓缩为佳。进行浓缩为佳。进行浓缩为佳。4747 5.5.乳糖晶型的转变乳糖晶型的转变(吸潮吸潮)和干燥：和干燥：n按上述预热杀菌条件和浓缩条件所得的按上述预热杀菌条件和浓缩条件所得的浓
41、乳，如果直接按普通方法喷雾，则所浓乳，如果直接按普通方法喷雾，则所得的乳粉中乳糖晶型仍然是玻璃状态的得的乳粉中乳糖晶型仍然是玻璃状态的非结晶的非结晶的乳糖与乳糖与乳糖的混合物，乳糖的混合物，具有很强的吸湿性。具有很强的吸湿性。n如图如图2 27 77 7所示。为了使这种乳粉中所示。为了使这种乳粉中的乳糖能够转变为结晶状态的、无吸湿的乳糖能够转变为结晶状态的、无吸湿性的晶型，要令其经过吸潮结晶再干燥性的晶型，要令其经过吸潮结晶再干燥的工艺过程，来达到成为速溶乳粉的目的工艺过程，来达到成为速溶乳粉的目的。的。n乳糖在乳糖在35 35 和相对湿度和相对湿度70%70%情况下，很情况下，很快吸收水分达
42、快吸收水分达10%12%10%12%，开始结晶。，开始结晶。4848（二）全脂速溶乳粉（二）全脂速溶乳粉n全脂速溶乳粉除了考虑脱脂乳粉中所含的蛋白质、乳糖等因全脂速溶乳粉除了考虑脱脂乳粉中所含的蛋白质、乳糖等因素外素外,还必须考虑脂肪的因素。到目前为止还必须考虑脂肪的因素。到目前为止,还没有达到很理还没有达到很理想的大规模工业化生产。想的大规模工业化生产。n按照生产脱脂速溶乳粉的吸潮再干燥的工艺方法按照生产脱脂速溶乳粉的吸潮再干燥的工艺方法,生产的速生产的速溶全脂乳粉其下沉性、可湿性并不理想溶全脂乳粉其下沉性、可湿性并不理想,所以只能算是半速所以只能算是半速溶全脂乳粉。溶全脂乳粉。n目前认为较
43、有成效的工艺方法中有薄膜干燥和泡沫干燥法。目前认为较有成效的工艺方法中有薄膜干燥和泡沫干燥法。4949三、三、工艺流程及质量控制工艺流程及质量控制 生产脱脂速溶乳粉生产脱脂速溶乳粉,根据前述的制造原理及工艺要求根据前述的制造原理及工艺要求,现在已现在已经工业化生产的工艺流程经工业化生产的工艺流程,有二段法和一段法。有二段法和一段法。(一一)脱脂速溶乳粉脱脂速溶乳粉1.二段法二段法二段法是最先提出的二段法是最先提出的,也是最先投入工业生产的方法。首先也是最先投入工业生产的方法。首先要用喷雾法来制造普通的喷雾脱脂乳粉做为基粉。要用喷雾法来制造普通的喷雾脱脂乳粉做为基粉。在制造基粉时在制造基粉时,要
44、求预热、杀菌和浓缩等要求预热、杀菌和浓缩等,都要限制在低温条都要限制在低温条件下进行件下进行(如前面所述如前面所述)。控制其乳清蛋白质变性程度不超过控制其乳清蛋白质变性程度不超过5%。然后将这种基粉再。然后将这种基粉再经过下列几道工序经过下列几道工序:5050 与潮湿空气及蒸汽接触以吸潮与潮湿空气及蒸汽接触以吸潮,目的在于使乳粉颗粒互相目的在于使乳粉颗粒互相附聚附聚(或称簇集或称簇集),并使并使乳糖开始结晶。乳糖开始结晶。再与热风干燥并冷却之。再与热风干燥并冷却之。轻轻粉碎过筛轻轻粉碎过筛,以使颗粒大小均匀。以使颗粒大小均匀。具有代表性的方法具有代表性的方法皮布尔皮布尔(Peebles)法法车
45、利车利-巴惹尔巴惹尔(Cherr-Burrell)法法布劳布劳-诺克期诺克期(Blaw-Konx)法法劳德劳德-浩德松浩德松(Lauder-Hodso)法法比瑟尔比瑟尔(Bissell)法法斯考特斯考特(Scott)法法5151二段式喷雾设备二段式喷雾设备5252 2 2、一段式、一段式 考虑到二段式必须先制成基粉会增加成本，且在某些情况下考虑到二段式必须先制成基粉会增加成本，且在某些情况下会对产品的风味和溶解度有不利影响，因而提出无需预先制会对产品的风味和溶解度有不利影响，因而提出无需预先制成基粉，用一段法生产速溶乳粉的方法。成基粉，用一段法生产速溶乳粉的方法。5353n全脂速溶乳粉在目前还
46、没有大量工业化生产。全脂速溶乳粉在目前还没有大量工业化生产。n考虑到乳脂的影响因素，为了能更加理想的制造全脂速考虑到乳脂的影响因素，为了能更加理想的制造全脂速溶乳粉，现有的研究采用与吸潮再干燥的方式完全不同溶乳粉，现有的研究采用与吸潮再干燥的方式完全不同的干燥方法和工艺流程的干燥方法和工艺流程n大致有下列几种：大致有下列几种：（二）全脂速溶乳粉（二）全脂速溶乳粉1.薄膜干燥法薄膜干燥法2.泡沫干燥法泡沫干燥法3.泡沫喷雾干燥法泡沫喷雾干燥法54545555第四节第四节 调制乳粉调制乳粉一、婴儿乳粉的加工机理一、婴儿乳粉的加工机理二、二、婴儿乳粉主要营养素的调整婴儿乳粉主要营养素的调整三、三、婴
47、儿乳粉配方及营养成分婴儿乳粉配方及营养成分四、婴儿配方乳粉的加工四、婴儿配方乳粉的加工5656 牛乳被牛乳被认为认为是人乳的最好代用品，但人乳和牛乳在感官是人乳的最好代用品，但人乳和牛乳在感官组织组织上有一定差上有一定差别别。故需要将牛乳中的各种成分。故需要将牛乳中的各种成分进进行行调调整，使之近似于母乳，并加工成整，使之近似于母乳，并加工成方便食用的粉状乳方便食用的粉状乳产产品。称之品。称之为婴为婴儿乳粉。儿乳粉。婴婴儿乳粉的儿乳粉的调调制是基于制是基于婴婴儿生儿生长长期期对对各种各种营营养素的需要量，因此必养素的需要量，因此必须须在在了解牛乳和人乳的区了解牛乳和人乳的区别别（如表（如表2-
48、7-7所示）的基所示）的基础础上，上，进进行合理的行合理的调调制制婴婴儿奶粉中的各种儿奶粉中的各种营营养素，是养素，是婴婴儿乳粉适合儿乳粉适合婴婴儿的儿的营营养需要。养需要。一、婴儿乳粉的加工机理一、婴儿乳粉的加工机理57571 1、蛋白质、蛋白质牛乳中酪蛋白的含量大大超过人乳。所以，必须调低并使牛乳中酪蛋白的含量大大超过人乳。所以，必须调低并使酪蛋白比例与人乳基本一致。一般用脱盐乳清粉、大豆分酪蛋白比例与人乳基本一致。一般用脱盐乳清粉、大豆分离蛋白调整。离蛋白调整。2、脂肪、脂肪 牛乳与人乳的脂肪含量较接近，但构成不同。牛乳与人乳的脂肪含量较接近，但构成不同。牛乳不饱和脂肪酸的含量低而饱和脂
49、肪酸高，且缺乏亚油酸。牛乳不饱和脂肪酸的含量低而饱和脂肪酸高，且缺乏亚油酸。调整时可采用植物油脂替换牛乳脂肪的方法，以增加亚油酸调整时可采用植物油脂替换牛乳脂肪的方法，以增加亚油酸的含量。的含量。亚油酸的量不宜过多，规定的上限用量为：亚油酸的量不宜过多，规定的上限用量为：n-6n-6亚油酸不应亚油酸不应超过总脂肪量的超过总脂肪量的2%2%，n-3n-3长链脂肪酸不得超过总脂肪的长链脂肪酸不得超过总脂肪的1%1%。58583、碳水化合物、碳水化合物 牛乳中乳糖含量比人乳少得多，牛乳中主要是牛乳中乳糖含量比人乳少得多，牛乳中主要是-型，人乳中主要是型，人乳中主要是-型。型。调制乳粉中通过加可溶性多
50、糖类，如葡萄糖、麦芽调制乳粉中通过加可溶性多糖类，如葡萄糖、麦芽糖、糊精或平衡乳糖等，来调整乳糖和蛋白质之间糖、糊精或平衡乳糖等，来调整乳糖和蛋白质之间的比例，平衡的比例，平衡-型和型和-型的比例，使其接近于人型的比例，使其接近于人乳乳(：=4=4：6)6)。较高含量的乳糖能促进钙、锌和其他一些营养素的较高含量的乳糖能促进钙、锌和其他一些营养素的吸收。吸收。麦芽糊精则可用于保持有利的渗透压，并可改善配麦芽糊精则可用于保持有利的渗透压，并可改善配方食品的性能。方食品的性能。一般婴儿乳粉含有一般婴儿乳粉含有7 7的碳水化合物，其中的碳水化合物，其中6 6是乳是乳糖，糖，1 1是麦芽糊精。是麦芽糊精