第十章乳粉加工工藝第一節(jié)乳粉概述第二節(jié)全脂乳粉的加工技術(shù)第三節(jié)脫脂乳粉的加工技術(shù)第四節(jié)速溶乳粉的技工技術(shù)第五節(jié)調(diào)制乳粉的技工技術(shù)主要內(nèi)容第一節(jié)乳粉概述乳粉的概念、種類和特點奶粉的生產(chǎn)方法乳粉生產(chǎn)加工技術(shù)乳粉顆粒的理化特性質(zhì)量缺陷及其產(chǎn)生的原因

乳粉是以鮮乳為原料，或以鮮乳為主要原料，添加一定數(shù)量的植物或動物蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等配料，除去乳中幾乎全部的水分，干燥后而制成的粉末狀乳制品。1.1乳粉的概念根據(jù)奶粉的不同用途分類，例如●乳的再制?！裼糜诤婵緲I(yè)，加入到生面團中增加面包的容積和提高持水能力，該種面包的新鮮度會保持更長時間?！窕烊肫鹚置鎴F使之更酥脆?！裨诿姘推鹚置鎴F中代替雞蛋?！袂煽肆I(yè)中生產(chǎn)牛奶巧克力?！駪?yīng)用于食品工業(yè)及餐飲行業(yè)生產(chǎn)香腸和不同品種的預制肉品?！褡鰹閶雰菏称分心溉樘娲??！裆a(chǎn)冰淇淋?！駝游镲暳?。（1）全脂乳粉（6）乳油粉（2）脫脂乳粉（7）酪乳粉（3）加糖乳粉（8）乳清粉（4）配制乳粉（9）麥精乳粉（5）速溶乳粉（10）冰淇淋粉

1.2乳粉的種類1.全脂乳粉：以全脂鮮奶為原料加工而成，分加糖（全脂甜乳粉）、不加糖（全脂淡乳粉）。2.脫脂乳粉：以脫脂鮮乳為原料加工而成，一般都不加糖。3.配制乳粉：在乳中添加各種營養(yǎng)素而制成。最初主要是針對嬰兒營養(yǎng)需要而研制，目前呈現(xiàn)系列化的發(fā)展趨勢，如中老年乳粉、孕婦乳粉、降糖乳粉、營養(yǎng)強化乳粉等。1.2乳粉的種類4.速溶乳粉

以全脂或脫脂牛乳為原料，經(jīng)特殊加工工藝（附聚、噴涂卵磷脂等）加工而成。

對溫水和冷水具有良好的潤濕性、分散性及溶解性。

5.其他乳粉

乳清粉（普通乳清粉、脫鹽乳清粉、濃縮乳清粉）

酪乳粉；

冰淇淋粉；

奶油粉；

麥精乳粉（可溶性的麥芽糖、糊精等）。

三、乳粉的化學組成品種水分脂肪蛋白質(zhì)乳糖無機鹽乳酸全脂乳粉2.0027.0026.5038.006.050.16脫脂乳粉3.230.8836.8947.847.801.55乳油粉0.6665.1513.4217.862.91甜性酪乳粉3.904.6835.8847.847.801.55酸性酪乳粉5.005.5538.8539.108.408.62干酪乳清粉6.100.9012.5072.258.97干酪素乳清粉6.350.6513.2568.9010.50脫鹽乳清粉3.001.0015.0078.002.900.10嬰兒乳粉2.6020.0019.0054.004.400.17麥精乳粉3.297.5513.1972.40*3.66不同類型乳粉的成分表1.貯藏期長。2.營養(yǎng)豐富。3.食用方便。4.便于運輸。5.食品加工的原料（糖果、冷飲、糕點）。1.3乳粉的特點

通過干燥脫去微生物生長所必需的水分來保存不同食品的方法已經(jīng)使用了幾個世紀。按照馬可波羅在亞洲旅行的筆記記載，蒙古人通過在陽光下干燥牛乳以生產(chǎn)奶粉。1.4乳粉的生產(chǎn)方法（一）冷凍生產(chǎn)法（兩種）1.離心冷凍法

概念：是先將牛乳在冰點以下澆盤凍結(jié)，并經(jīng)常攪拌，使其凍成雪花狀的薄片或碎片，而后放入高速離心機中，將呈膠狀的乳固體分離析出，再在真空下加微熱，使之干燥成粉。1.4乳粉的生產(chǎn)方法（一）冷凍生產(chǎn)法2.低溫冷凍升華法概念：是將牛乳在高度真空下（絕對壓力67Pa），使乳中的水分凍結(jié)成極細冰結(jié)晶，而后在此壓力下加微熱，使乳中的冰屑升華，乳中固體物質(zhì)便成為干燥粉末。1.4乳粉的生產(chǎn)方法低溫冷凍升華法的優(yōu)點

產(chǎn)品外觀似多孔的海綿狀，溶解性極好。加工溫度低，牛乳中營養(yǎng)成分損失少，幾乎能全部保留。同時可以避免加熱對產(chǎn)品色澤和風味的影響。13

?設(shè)備造價高；?耗能大，生產(chǎn)成本高；?僅適用于特殊乳粉的加工，大規(guī)模生產(chǎn)不宜使用。低溫冷凍升華法的缺點14（二）加熱生產(chǎn)法（三種）

1.平鍋法：是將鮮乳放于開口的平底鍋中，加熱濃縮成漿糊狀，而后平鋪于干燥架上，吹熱風使其干燥，最后粉碎過篩制成乳粉。1.4乳粉的生產(chǎn)方法2.滾筒干燥法：又稱薄膜干燥法，用經(jīng)過濃縮或未濃縮的鮮乳，均勻地淌在用蒸汽加熱的滾筒上成為薄膜狀，滾筒轉(zhuǎn)到一定位置，薄膜被干燥，而后轉(zhuǎn)到刮刀處時被自動削落，再經(jīng)過粉碎過篩即得乳粉。1.4乳粉的生產(chǎn)方法3.噴霧干燥法在噴霧干燥方法中，鮮乳首先在蒸發(fā)器中濃縮，然后在干燥塔內(nèi)干燥。在干燥的第一階段，干固物顆粒間自由狀態(tài)的水分被蒸發(fā)去除。在最后階段乳固體顆粒上孔隙中的和毛細管中的水分也被蒸發(fā)掉。1.4乳粉的生產(chǎn)方法17第二節(jié)全脂乳粉加工技術(shù)1819噴霧干燥的全脂奶粉通常用乳脂標準化后的牛乳生產(chǎn)。標準化后牛乳不再均質(zhì)，但要求有良好的攪拌，攪拌時不可裹入空氣。然而，在全脂速溶奶粉生產(chǎn)中，濃縮液需要均質(zhì)。用于滾桶干燥生產(chǎn)奶粉的脂肪標準化乳一般需要均質(zhì)。在蒸發(fā)之前及蒸發(fā)后、噴霧干燥前都需攪拌。全脂奶粉不同于脫脂奶粉，并沒有進行分類。用于生產(chǎn)全脂奶粉的牛乳通常在80~85℃下巴氏殺菌，使絕大多數(shù)脂酶失活，使奶粉在貯存期間脂肪不被降解。（一）原料乳的驗收（CB19301-2010）

（二）標準化(調(diào)整脂肪含量、蔗糖添加量)方法：（1）凈乳之前加糖；（2）將殺菌過濾的糖漿加入濃縮乳中；（3）包裝前加蔗糖細粉于乳粉中；（4）預處理前加一部糖，包裝前再加一部分。加糖

二、全脂乳粉的生產(chǎn)步驟

21（三）均質(zhì)（注意：全脂奶粉一般不需要均質(zhì)；但添加稀奶油或者脫脂乳后需要）目的：破碎脂肪球，使其分散在乳中，形成均勻的乳濁液。經(jīng)過均質(zhì)的原料乳制成的乳粉，沖調(diào)后復原性更好。（四）殺菌（高溫短時）

目的：除菌、消除或抑制解脂酶和過氧化物酶的活性。殺菌方法：80℃，15s

二、全脂乳粉的生產(chǎn)步驟

22（五）真空濃縮要求：原料乳一般濃縮至原體積的1/4，乳干物質(zhì)達到45%左右，濃縮后的乳溫一般均為47-50℃。

（六）干燥

目的：使乳粉中的水分含量在2.5%-5%之間，抑制細菌繁殖；延長了貨架壽命；降低重量和體積；減少產(chǎn)品的貯存和運輸費用?！话悴捎秒x心或壓力噴霧干燥方法。

二、全脂乳粉的生產(chǎn)步驟

23（一）滾桶或滾鼓干燥的機理

滾筒干燥即是將乳分散在由蒸汽加熱的轉(zhuǎn)動的圓鼓上，當乳觸及熱鼓表面，乳中的水分蒸發(fā)出來并被空氣帶走，高溫的熱表面使蛋白變?yōu)橐环N不易溶解且使產(chǎn)品變色的一種狀態(tài)。強烈的熱處理使奶粉的持水性能上升，這一特性對于預制食品工業(yè)是很有用的。槽供料和噴霧供料的差別在于滾筒干燥上奶被供到熱鼓表面的方式。預處理后的乳被送至由鑄鐵鼓和四壁構(gòu)成的槽中，乳在熱鼓表面迅速被加熱形成一薄層，這層乳中的水分被加熱蒸發(fā)而干燥，干燥的料持續(xù)被每一鼓上的刮刀刮下來。干燥的乳落入螺桿傳送器，在期間磨成碎片。這些碎片，被傳送到一個磨碎機，同時硬顆粒和焦粒在濾網(wǎng)中被分離出去。根據(jù)生產(chǎn)能力，一個雙滾筒干燥器約1~6m長，鼓直徑為0.6~3m，這一尺寸取決于膜厚度、溫度、轉(zhuǎn)鼓速度和干粉的干固物要求。干燥層的厚度可通過調(diào)整鼓間距來改變。槽供料滾筒干燥25鼓上的噴嘴在熱鼓表面將預處理奶噴成一個薄層，在此狀況下，大約90%的傳熱表面得以利用，相比之下槽供料干燥器只有不到75%的利用率。膜厚度由噴霧嘴壓力而定，干燥時間可通過調(diào)整溫度和鼓的轉(zhuǎn)速來控制。奶粉的一些特性可由視比板來控制，如果參數(shù)正確，奶膜從鼓上刮下來時應(yīng)為基本干燥的。刮下來的干燥膜粉送入到和槽供料干燥器一樣的處理設(shè)備中。噴霧供料滾筒干燥器的原理噴霧供料滾筒干燥26（二）噴霧干燥的機理噴霧干燥分兩段進行，第一階段預處理奶被蒸發(fā)濃縮到干物質(zhì)含量為45~55%。第二階段濃縮物被泵送到干燥塔最后干燥，后者的過程分三個步驟：濃縮物分散為細小液滴將細小分散的濃縮液與熱空氣混合，在其中水分快速蒸發(fā)將干粉顆粒與干燥空氣分離一段噴霧干燥的操作原理原理：濃縮奶由一個高壓泵（4）送至干燥室（1）繼續(xù)進入噴霧器（5），形成極細小奶滴被噴入混合室與熱空氣進行混合?？諝庥娠L扇吸入并通過過濾器，然后在加熱器（2）處加熱到150~250℃，熱空氣經(jīng)分散進入噴霧塔，在塔內(nèi)，經(jīng)噴霧的乳與熱空氣完全混合蒸發(fā)出奶中的水分。這一系統(tǒng)建立在一級干燥原理上，即從將濃縮液中的水分脫除至要求的最終濕度的過程全部在噴霧干燥塔室內(nèi)(1)完成。相應(yīng)風力傳送系統(tǒng)收集奶粉和奶粉末，一起離開噴霧塔室進入到主旋風分離器(6)與廢空氣分離，通過最后一個分離器(7)冷卻奶粉，并送入袋裝漏斗。28一段干燥生產(chǎn)線示意圖1235467829最大程度的干燥發(fā)生于乳自噴霧器高速噴出后與空氣摩擦減速的階段。自由水自動蒸發(fā)，而毛細管孔隙間水必須首先擴散到顆粒表面之后才能蒸發(fā)，這一過程是奶粉在塔內(nèi)緩慢沉降的過程中進行的，乳僅被加熱到70~80℃，因為空氣的熱容量在蒸發(fā)水分的過程中不斷被消耗掉。一段干燥原理30乳粉顆粒的變化水分脫除使液滴的重量、容積、尺寸大大降低。在理想條件下，重量將會下降50%，容積下降至原來的40%，顆粒大小降到從噴霧器中出來時顆粒尺寸的75%，見右圖：31一段噴霧干燥的操作原理在干燥過程中奶粉在塔中沉降到塔底排出。奶粉被冷風冷卻下來并傳送到包裝段，冷風由風扇送至輸送管道，冷卻之后，混著冷風的奶粉流動到排放單元（7），在包裝之前奶粉由空氣中分離出來。一些小的、輕的顆?？赡芘c空氣混在一起離開干燥空間。這些粉在一個或多個旋風分離器（6.7）中分離。經(jīng)分離后，這些粉再混回到包裝奶粉中，干凈干燥的空氣由風扇自工廠抽出。32牛乳的霧化乳滴分散的越微細，其比表面積越大，也就越能有效地干燥，1升牛奶具有約0.05m2表面積。如果這個量的牛奶在噴霧塔中被霧化，每一個小滴會具有0.05~0.15mm2的表面積。從一升奶得到奶滴總表面積將會約35m2，這樣，霧化使比表面增加了約700倍。霧化設(shè)備的設(shè)計取決于顆粒大小和干燥生產(chǎn)要求的特性，這些特性可能是奶粉顆粒、結(jié)構(gòu)、溶解性、密度和潤濕性，一些干燥器用固定噴嘴，見右圖。上圖的安排應(yīng)用于低噴霧塔并固定，所以相應(yīng)較大的奶滴和干燥空氣對流排放。下圖示為固定噴嘴排出牛奶和空氣流動的方向一致。在此情況下牛奶供入壓力決定了顆粒大小，在供料壓力高至30Mpa或是300bar時，奶粉將很細具有很高的密度，在低壓力下（20~5Mpa或200~50bar）顆粒會