第八章乳粉.

第八章乳粉一、教学目标了解乳粉的概念、种类、化学组成及市场方法；掌握全脂普通乳粉的工艺流程，操作要点、乳粉的理化特性、质量缺陷及控制；婴幼儿配方乳粉的配方设计理论依据、生产方法及最新进展；了解功能性乳粉和其他乳粉的生产二、重点及难点：重点——全脂普通乳粉的工艺流程，操作要点、婴幼儿配方乳粉的配方设计理论依据、生产方法；难点：——乳粉的质量缺陷及控制；一、乳粉的概念：它是以新鲜牛乳为原料，或以新鲜牛乳为主要原料,添加一定数量的植物或动物蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等配料，除去其中几乎全部水分而制成的粉末状乳制品。第一节概述二、乳粉的种类根据乳粉加工所用原料及加工工艺的不同可以将乳粉分为:（1）全脂乳粉（2）脱脂乳粉（3）速溶乳粉（4）配制乳粉（5）加糖乳粉（6）冰淇淋粉（7）奶油粉（8）麦精乳粉（9）乳清粉（10）酪乳粉三．乳粉的化学组成种类水分脂肪蛋白质乳糖灰分乳酸全脂乳粉脱脂乳粉麦精乳粉婴儿乳粉母乳化乳粉乳油粉甜性酪乳粉2．003．233．292．602．500．663．9027．000．887．5520．0026．0065．154．6826．5036．8913．1919．0013．0013．4235．8838．0047．8472．40*54．0056．0017．8647．846．057．803．664．403．202．917．800．161．550．170．171．55注*包括蔗糖、麦精及糊精四、乳粉的一般生产方法（一）冷冻生产法1、离心冷冻法2、低温冷冻升华法（二）加热生产法1、平锅法2、滚筒干燥法3、喷雾干燥法第二节全脂普通乳粉的加工一、、乳粉的工艺流程如下：　　　　→　　　→　　　　→　　　→　　　→　　→原料乳的检收乳的预处理标准化浓缩喷雾干燥冷却晾粉包装成品二、工艺要点（一）原料乳的验收及预处理净化后冷却至4-6℃，再打入贮槽进行贮存，不能强烈及长时间热处理（二）配料乳粉生产过程中，除了少数几个品种（如全脂乳粉、脱脂乳粉）外,都要经过配料工序，其配料比例按产品要求。在冬季要对乳进行脂肪含量调整。加糖方法：1）净乳前;；2）将杀菌过滤的糖浆加到浓缩乳中；3）包装前加蔗糖细粉于乳粉中；4）预处理前加一部分糖，包装前再加一部分。含糖量在20%以下以1)；2)法；含糖量在20%以上以3)；4)法。（三）均质均质时的压力一般控制在14～21MPa,温度控制在60℃为宜。二级均质时,第一级均质压力为14～21Mpa,第二级均质压力为3.5MPa左右。（四）牛乳常见的杀菌方法杀菌方法杀菌温度/时间杀菌效果所用设备低温长时间杀菌法60-65℃/30min70-72℃/15-20min可杀死全部病原菌，杀菌效果一般。容器式杀菌缸高温短时灭菌法85-87℃/15s94℃/24s杀菌效果好板式、列管式杀菌器超高温瞬时灭菌法120-140℃/2-4s杀菌效果最好板式、列管式蒸汽直接喷射式杀菌器目前最常见的是采用高温短时灭菌法,因为该方法可使牛乳的营养成分损失较小,乳粉的理化特性较好。（五）真空浓缩牛乳经杀菌后立即泵入真空蒸发器进行减压（真空）浓缩，除去乳中大部分水分（65%），然后进入干燥塔中进行喷雾干燥,以利于产品质量和降低成本。1.真空浓缩条件(1)真空浓缩的设备真空浓缩设备种类繁多,按加热部分的结构可分为直管式、板式和盘管式三种；按其二次蒸汽利用与否,可分为单效和多效浓缩设备。(2）浓缩时的条件一般真空度为21～8kPa，温度为50～60℃。单效蒸发时间为40min，多效是连续进行的。(3)影响浓缩的因素①加热器总加热面积。加热面积越大,乳受热面积就越大，在相同时间内乳所接受的热量亦越大,浓缩速度就越快。②蒸汽的温度与物料间的温差。温差越大,蒸发速度越快。③乳的翻动速度。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,乳既受热均匀又不易发生焦管现象。④乳的浓度与粘度。随着浓缩的进行,浓度提高,比重增加,乳逐渐变得粘稠,流动性变差。2.浓缩终点的确定一般要求原料乳浓缩至原体积的1/4，乳干物质达到45%左右。（1）全脂乳粉为11.5～13oBe,相应乳固体含量为38%～42%；（2）脱脂乳粉为20～22oBe,相应乳固体含量为35%～40%；（3）全脂甜乳粉为15～20oBe,相应乳固体含量为45%～50%；大颗粒奶粉可相应提高浓度。（六）喷雾干燥浓缩乳中仍然含有较多的水分,必须经喷雾干燥（即浓奶经过雾化后再与热空气水分交换）后才能得到乳粉。目前国内外广泛采用压力式喷雾干燥和离心式喷雾干燥。1．喷雾干燥条件压力式喷雾干燥法——表10-3离心式喷雾干燥法——表10-42．乳粉干燥过程第一阶段将预处理过的牛乳浓缩至乳固体含量40%左右。第二阶段将浓缩乳泵入干燥塔中进行干燥,（1）将浓缩乳雾化成液滴；（2）液滴与热空气流接触,牛乳中的水分迅速地蒸发,该过程又可细分为预热段、恒率干燥段和降速干燥段；（3）将乳粉颗粒与热空气分开。3．二次干燥或两段干燥为了提高喷雾干燥的热效率，可采用二次干燥法：1、二段干燥能降低干燥塔的排风温度，使含水分较高（6%-7%）的乳粉颗粒再在流化床或干燥塔中二次干燥至含水量2.5%～5%；２、直通法干燥，在塔底设置固定沸腾床，使奶粉颗粒在塔底低温条件下沸腾干燥。物料图10-1配有流化床喷雾干燥1、4-空气加热器2-喷雾干燥塔3-流化床5-冷空气室6-冷却干空气室7-振动筛（七）冷却在不设置二次干燥的设备中，乳粉从塔底出来放入温度为65℃以上，需要冷却以防脂肪分离。冷却是在粉箱中室温下过夜，然后过筛（40～60目）后即可包装。在设有二次干燥设备中，乳粉经二次干燥后进入冷却床被冷却到40℃以下，再经过粉筛送入奶粉仓，待包装。（八）计量包装工业用粉采用25kg的大袋包装，家庭采用1kg以下小包装。小包装一般为马口铁罐或朔料袋包装，包质期为3～18个月，若充氮可延长包质期。三、乳粉颗粒的理化特性1、颗粒大小与形状乳粉颗粒在150um冲调性好，小于75um冲调性差；离心喷雾的乳粉颗粒在30-200um；压力喷雾的乳粉颗粒在10-100um2、乳粉中的气泡：全脂乳粉颗粒中含空气量7%-10%；脱脂乳粉为35%。含气泡多，乳粉浮力大，下沉差，易氧化变质。3、色泽与风味4、密度：表观密度——单位容积内乳粉的重量，喷雾干燥的乳粉表观密度大，为0.5-0.6g/mL；单位重量容积小，有利于包装。5、乳粉的成分及状态1）乳粉的脂肪：游离脂肪含量高，乳粉易氧化。2）乳粉的蛋白质——喷雾干燥乳粉蛋白质变性少，受热条件不当，使乳粉的溶解度降低，产生不溶性的沉淀物。3）乳粉中的乳糖：乳粉中的玻璃状乳糖，吸湿性强4）乳粉中的水分：含水量高，细菌易滋生，含水量低乳粉易氧化变味5）乳粉的溶解度与复原性6）乳粉的湿润性：湿润性与乳粉的颗粒、密度有关，有时添加湿润剂四、乳粉常见的质量缺陷及产生的原因（一）乳粉水分含量高（二）乳粉的溶解度偏低（三）乳粉结块（四）乳粉的颗粒的形状和大小异常（五）乳粉的脂肪氧化味（六）乳粉色泽差（七）细菌数过高（八）杂质度过高。附：奶粉生产和贮藏过程中的品质变化1.脂肪分解味（酸败味）由于乳中解脂酶的作用，使乳粉中的脂肪水解而产生游离的挥发性脂肪酸。为了防止这一缺陷，必须严格控制原料乳的微生物数量，同时杀菌时将脂肪分解酶彻底灭活。2.氧化味（哈喇味）不饱和脂肪酸氧化产生的。空气、光线、重金属（特别是铜）、过氧化物酶和乳粉中的水分及游离脂肪酸含量。3.棕色化水分在5%以上的乳粉贮藏时会发生羰-氨基反应产生棕色化，温度高会加速这一变化。4.吸嘲乳粉中的乳糖呈无水的非结晶的玻璃态，易吸嘲。当乳糖吸水后使蛋白质彼此粘结而使乳粉结块，因此应保存在密封容器里。5.细菌引起的变质乳粉打开包装后会逐渐吸收水分，当水分超过5%以上时，细菌开始繁殖，而使乳粉变质。所以乳粉打开包装后不应放置过久。第三节速溶乳粉与乳粉的速溶工艺速溶乳粉——在未加热的水的表面，在没有搅拌的情况下乳粉会迅速下沉并能迅速溶解不结块的乳粉。一、速溶乳粉的特点1、颗粒直径在100-200um2、在不同温度水中速溶3、不易吸潮结块4、速溶乳粉颗粒大，减少粉尘飞扬5、比容大，增加了包装成本。6、水分含量高，不利于保存。二、速溶乳粉的生产方法（一）脱脂速溶乳粉的速溶干燥工艺普通脱脂乳粉乳糖呈不定型的玻璃状非结晶状态，具很强的吸水性，当放于35℃，相对湿度为70%环境，其水分含量达12%，使乳糖变为结晶状态，再将已吸湿的乳粉干燥，即得乳糖呈结晶状态的乳粉。1、干燥室内直接附聚法2、流化床附聚法3、二次制造法1）先生产基粉，将基粉在附聚室内，水分达10%—12%，2）附聚的乳粉在流化床与附聚室一体的干燥室内，与温度100-120℃的热空气接触，再行干燥；3）在振动冷却床上冷风冷却至一定温度；4）过筛使颗粒一致。三、全脂速溶乳粉的干燥工艺重点考虑脂肪对乳粉速溶性的影响。（一）基粉的要求：1、游离的脂肪含量尽量低2、颗粒密度尽量高3、乳粉颗粒应该是多孔附聚物（二）、工艺要求：1、采用高浓度、低压力、大孔径的喷头2、喷涂卵磷脂以改善乳粉颗粒的润湿性、分散性。速溶脱脂乳粉的的润湿时间不应超过15s；速溶全脂乳粉不应超过10—15s.（三）影响乳粉速溶的因素及改善方法1、能够被水润湿——将乳粉颗粒喷涂卵磷脂；2、乳粉颗粒小，孔隙小，水渗透慢；3、渗透入乳粉颗粒内部的水因毛细管作用，使孔隙变小；4、乳糖的粘度，也影响水的渗透。速溶乳粉一方面要改善乳粉的润湿性（喷涂卵磷脂），另一方面改变乳粉颗粒的大小（乳粉的附聚）第三节婴幼儿配方乳粉的生产配方乳粉的调制原则及生产配方乳粉——是指针对不同人的营养需要,在鲜乳中或乳粉中配以各种营养素经加工干燥而成的乳制品。配方乳粉的种类包括婴儿乳粉、老人乳粉及其它特殊人群需要的乳粉。一、婴儿配方乳粉的调制原则人乳是哺育婴儿的最好食品,当母乳不足时,才不得不依靠人工喂养。牛乳被认为是最好的代乳品,但人乳和牛乳无论是感官上还是组成上都有很大区别。定义——以牛乳（或羊乳）为主要原料，通过调整成分模拟母乳的婴幼儿配方食品。二、婴儿配方乳粉（0—6个月）（一）配方设计依据项目热量/kj水分干物质蛋白质脂肪乳糖灰分母乳2518811.81.43.17.10.2牛乳20988.611.42.93.34.50.71．蛋白质必须调低牛乳中蛋白质的含量,并使酪蛋白比例与人乳基本一致。一般用脱盐乳清粉、大豆分离蛋白调整。2．脂肪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。3．碳水化合物调制乳粉中通过加可溶性多糖类,如葡萄糖、麦芽糖、糊精等或平衡乳糖,来调整乳糖和蛋白质之间的比例,平衡α-和β-型的比例,使其接近于人乳(α:β=4:6)。4．无机盐5.维生素婴儿用调制乳粉应充分强化维生素,特别是A、C、D、K、烟酸、B1、B2、叶酸等。三、配方设计原则1、能量2、蛋白质、氨基酸、核苷酸类物质——采用乳清蛋白或植物蛋白调整蛋白质的组成和含量。注意必需氨基酸含量；添加牛磺酸，添加胆碱3、增加植物油提高不饱和脂肪酸含量4、添加乳糖、或乳糖与葡萄糖的聚合物5、添加维生素和某些微量元素。四、、婴幼儿配方乳粉生产1、工艺流程2、工艺要点（1）原料乳符合生产特级乳粉的要求（2）配料——各种比例混合均匀（3）均质压力为18MPa；浓缩物料浓度为46%（4）喷雾干燥进风温度140—160℃，排风温度80—88℃。五、婴幼儿配方乳粉的最新进展1、早产和出生低体重配方——保证婴儿像在子宫一样达到相同的营养物质。2、无乳糖配方——采用乳糖水解酶对牛乳中的乳糖预先水解，然后再配料加工。3、低牛乳蛋白过敏配方——将牛乳中蛋白预先水解得到基粉，再配料加工。4、抗回流配方——添加一定量的大米淀粉，增