乳粉生产技术概述全脂乳粉的生产工艺配方乳粉速溶乳课件.ppt
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1、6/1/20221 乳粉生产技术乳粉生产技术概述概述全脂乳粉的全脂乳粉的配方乳粉配方乳粉速溶乳粉速溶乳粉乳粉乳粉质量控制质量控制6/1/20222一、概述一、概述一)概念与分类一)概念与分类概念概念 乳粉又名奶粉,它是以新鲜牛乳为原料,或乳粉又名奶粉,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。去其中几乎全部水分而制成的粉末状乳制品。6/1/20223分类:分类:1.1.按热处理强度分为:按热处理强度分为:
2、低温处理乳粉、中温处理乳粉、高温处理乳粉低温处理乳粉、中温处理乳粉、高温处理乳粉2.2.根据加工所用原料、加工工艺分为:根据加工所用原料、加工工艺分为: 1)全脂乳粉)全脂乳粉由鲜乳经标准化、杀菌、浓缩、干由鲜乳经标准化、杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。室温下保藏期为燥等工艺加工而成。室温下保藏期为3个月。个月。 2) 脱脂乳粉脱脂乳粉 先将鲜乳中的绝大部分脂肪分离先将鲜乳中的绝大部分脂肪分离去除,再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。保藏性好去除,再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。保藏性好(通常达通常达1年以上年以上),可用于制作点心、面包、冰激凌、再制乳,可用于制作点心、面包、冰激凌、再制
3、乳等。等。6/1/20224 3 3) 速溶乳粉速溶乳粉 原料乳经特殊的工艺操作而制成的原料乳经特殊的工艺操作而制成的乳粉,对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。乳粉,对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。 4 4) 配方乳粉配方乳粉 在牛乳中添加某些必要的营养物质在牛乳中添加某些必要的营养物质后再经杀菌、浓缩、干燥制成。配制乳粉目前呈现出系列化后再经杀菌、浓缩、干燥制成。配制乳粉目前呈现出系列化的发展趋势:婴幼儿乳粉、中小学生乳粉、中老年乳粉、孕的发展趋势:婴幼儿乳粉、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。妇乳粉、降糖乳粉、营养强化乳粉等。 5 5)
4、加糖乳粉加糖乳粉 新鲜牛乳经标准化后,加入一定量新鲜牛乳经标准化后,加入一定量的蔗糖,再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。的蔗糖,再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。 6) 冰激凌粉冰激凌粉 在牛乳中添加乳脂肪、香料、稳定在牛乳中添加乳脂肪、香料、稳定剂、抗氧化剂、蔗糖或一部分植物油等经干燥而成。剂、抗氧化剂、蔗糖或一部分植物油等经干燥而成。6/1/20225 7 7)奶油粉)奶油粉 将稀奶油经干燥而制成的粉状物。保将稀奶油经干燥而制成的粉状物。保藏期长,储藏、运输方便。藏期长,储藏、运输方便。 8 8)麦精乳粉)麦精乳粉 在牛乳中添加可溶性麦芽糖、糊精、在牛乳中添加可溶性麦芽糖、糊精、香料等
5、经真空干燥而制成乳粉。香料等经真空干燥而制成乳粉。 9 9)乳清粉)乳清粉 乳清经干燥而制成的粉状物。其中富乳清经干燥而制成的粉状物。其中富含易消化、有生理价值的乳白蛋白,乳球蛋白。根据用途分含易消化、有生理价值的乳白蛋白,乳球蛋白。根据用途分为普通乳清粉,脱盐乳清粉、浓缩乳清粉等。为普通乳清粉,脱盐乳清粉、浓缩乳清粉等。 1010)酪乳粉)酪乳粉 将酪乳干燥制成的粉状物。含有较多将酪乳干燥制成的粉状物。含有较多的卵磷脂,用于制造点心及再制乳之用。的卵磷脂,用于制造点心及再制乳之用。 6/1/20226二)乳粉的理化特性二)乳粉的理化特性 及其功能学特性及其功能学特性 性能:物理特性、功能特性
6、、生化特性、性能:物理特性、功能特性、生化特性、微生物特性、感官特性微生物特性、感官特性 基本性能指标:乳粉的组织结构、分散性、基本性能指标:乳粉的组织结构、分散性、溶解性、氧化程度、微生物污染状况和风味、溶解性、氧化程度、微生物污染状况和风味、色泽等色泽等最重要最重要6/1/20227乳粉的组织结构乳粉的组织结构:乳粉中各成分分布和结合的方式乳粉中各成分分布和结合的方式 干燥方式(滚筒干燥、喷雾干燥)的影响:见下表干燥方式(滚筒干燥、喷雾干燥)的影响:见下表形状不规则形状不规则结构致密结构致密呈球形颗粒、结呈球形颗粒、结构疏松,有空气构疏松,有空气主要化学主要化学 成分成分 喷雾干燥方式喷雾
7、干燥方式滚筒干燥方式滚筒干燥方式乳脂肪乳脂肪呈球状,分布均匀,游离呈球状,分布均匀,游离脂肪含量低脂肪含量低 (314%)多聚成大团块,集中于边多聚成大团块,集中于边缘,游离脂肪含量高缘,游离脂肪含量高乳蛋白质乳蛋白质变性少,溶解性好变性少,溶解性好变性严重,溶解性差变性严重,溶解性差乳糖乳糖呈非结晶玻璃态呈非结晶玻璃态呈非结晶玻璃态呈非结晶玻璃态维生素维生素受影响小,受影响小,B12、C、B1变化明显变化明显破坏严重,尤其是破坏严重,尤其是B12、C、B19196%决决定定乳乳粉粉复复原原性性6/1/20228乳粉的颗粒直径:乳粉的颗粒直径:影响乳粉感官、复原性、流动性影响乳粉感官、复原性、
8、流动性 喷雾方法(压力式、离心式)的影响见下表:喷雾方法(压力式、离心式)的影响见下表:乳粉的密度乳粉的密度 乳粉本身质量乳粉本身质量 1.表观密度:表观密度:单位体积内乳粉的质量单位体积内乳粉的质量 颗粒内的空气颗粒内的空气 2.颗粒密度颗粒密度 :即乳粉颗粒的密度即乳粉颗粒的密度 颗粒空隙的空气颗粒空隙的空气 3.真密度:真密度:除空气外乳粉本身真正的密度。除空气外乳粉本身真正的密度。喷雾方式喷雾方式乳粉颗粒直径乳粉颗粒直径压力式压力式较小,不均匀较小,不均匀离心式离心式大,均匀大,均匀 在包装、储、运方面有实际意义6/1/20229影响表观密度的因素:影响表观密度的因素:1 1)喷雾方式
9、:离心式的高)喷雾方式:离心式的高/ /低?低?2 2)浓缩方式:真空浓缩能增大)浓缩方式:真空浓缩能增大/ /降低表观密度?降低表观密度?3 3)浓缩物中固形物的含量:高,则表观密度大)浓缩物中固形物的含量:高,则表观密度大/ /小?小?4 4)喷雾压力:小,则表观密度大)喷雾压力:小,则表观密度大/ /小?小?5 5)雾化器孔径:大,则表观密度大)雾化器孔径:大,则表观密度大/ /小?小?气体气体流动性:流动性:即乳粉自由流动的能力即乳粉自由流动的能力 评价方法:评价方法:以一定体积的乳粉通过转桶狭缝的时间评价以一定体积的乳粉通过转桶狭缝的时间评价 影响因素:影响因素:颗粒大小、形状颗粒大
10、小、形状 流动性变差的主要原因:流动性变差的主要原因:无水乳糖的吸湿性无水乳糖的吸湿性 添加剂的改善作用:添加剂的改善作用:生产、包装上具生产、包装上具有实际意义有实际意义6/1/202210复原性:复原性:表示乳粉与水的结合能力。包括:表示乳粉与水的结合能力。包括:1.乳粉的溶解性:乳粉的溶解性:乳粉溶解并形成稳定悬浊液的能力乳粉溶解并形成稳定悬浊液的能力 可溶性成分的溶解可溶性成分的溶解 不溶性成分的分散不溶性成分的分散 1) 溶解度指数:溶解度指数:50ml再制乳中不溶性沉淀物的的体积再制乳中不溶性沉淀物的的体积0.25ml者为良好。者为良好。 2)影响因素:乳蛋白的变性程度(干燥方式、
11、干燥工艺)影响因素:乳蛋白的变性程度(干燥方式、干燥工艺)2.乳粉的分散性:乳粉的分散性:稀释的聚集乳粉颗粒均匀分散于水中的稀释的聚集乳粉颗粒均匀分散于水中的能力。能力。 1)影响因素:酪蛋白的热变性程度、乳粉粒的直径)影响因素:酪蛋白的热变性程度、乳粉粒的直径 2)改善措施:降低(原料预热、浓缩)热处理强度)改善措施:降低(原料预热、浓缩)热处理强度 增大颗粒直径(雾化技术、附聚技术)增大颗粒直径(雾化技术、附聚技术)3.乳粉的沉降性:乳粉的沉降性:乳粉透过水面沉入水中的能力乳粉透过水面沉入水中的能力4.乳粉的可湿性:乳粉的可湿性:乳粉表面吸收水分而变湿的能力。乳粉表面吸收水分而变湿的能力。
12、 以秒计,以秒计,30S 者好;遇水成团块者差。者好;遇水成团块者差。必必测测指指标标乳粉的重要特性乳粉的重要特性6/1/202211吸湿性:吸湿性:乳粉吸收和保持水分的能力乳粉吸收和保持水分的能力影响因素:影响因素:蛋白质、乳糖起主要作用蛋白质、乳糖起主要作用 蛋白质结合水的作用蛋白质结合水的作用 无定形态乳糖的吸水作用无定形态乳糖的吸水作用热稳定性:热稳定性:作为食品加工原料时尤为重要。作为食品加工原料时尤为重要。乳化性:乳化性:对某些食品很重要对某些食品很重要6/1/202212三)优点与用途乳粉优点乳粉优点1.便于储运便于储运 乳粉含水量乳粉含水量5;2.保质期长保质期长 可达可达2年
13、以上;年以上;3.经济实惠,适合大众消费;经济实惠,适合大众消费;4成分调整方便,便于系列化生产成分调整方便,便于系列化生产 通过对原料乳营养成分的调整,可加工适合不同人群通过对原料乳营养成分的调整,可加工适合不同人群营养需要的系列化乳粉品种。营养需要的系列化乳粉品种。乳粉用途乳粉用途1.消费者直接消费者直接2.作其他食品的原料。作其他食品的原料。6/1/202213四)现状与趋势分析:四)现状与趋势分析:现状现状1.1.重要地位重要地位 乳粉是我国乳制品的当家品种,占乳制品产量的乳粉是我国乳制品的当家品种,占乳制品产量的6 6,其产值约占乳制品工业总产值的三分之一。其产值约占乳制品工业总产值
14、的三分之一。2004年,全国规年,全国规模以上企业乳粉产量约为模以上企业乳粉产量约为90万吨。万吨。2. 2. 产品结构及其调整状况:产品结构及其调整状况: 以前:以全脂加糖乳粉为主以前:以全脂加糖乳粉为主 目前:以配方乳粉为主,已超过乳粉总产量的目前:以配方乳粉为主,已超过乳粉总产量的5050 20042004年,年,全脂乳粉约占乳粉总量的全脂乳粉约占乳粉总量的25;婴幼儿乳粉约;婴幼儿乳粉约占占30%;其他配方乳粉;其他配方乳粉(中老年乳粉、孕产妇乳粉、各种强中老年乳粉、孕产妇乳粉、各种强化乳粉等化乳粉等)约占约占25。等于等于55%55%6/1/202214发展趋势:发展趋势:1、竞争日
15、益激烈,且趋向集中化、竞争日益激烈,且趋向集中化 主要在当地几大牌之间展开。主要在当地几大牌之间展开。2、产量逐年下降、产量逐年下降 国内:国内:2000年年2003年,以年,以20%-30%的速度下降。的速度下降。 但是,液态奶却呈现快速增加趋势,但是,液态奶却呈现快速增加趋势,2000年增速为年增速为60%,2001和和2002以以10%的速度继续递增;乳酸制品的速度继续递增;乳酸制品2000年增速为年增速为40%,2001和和2002年趋于平缓年趋于平缓 国际(国际(19952000年):见下图年):见下图6/1/202215 世界五大乳粉制造国乳粉产量世界五大乳粉制造国乳粉产量 (单位
16、单位:1000吨吨) 1995 1996 1997 1998 1999 2000 美国美国 637 543 607 580 679 750 德国德国 620 589 544 542 541 510 法国法国 649 640 759 763 738 750 新西兰新西兰 520 535 577 612 585 630 澳大利亚澳大利亚 314 342 372 358 400 429 6/1/202216二、全脂乳粉的生产工艺二、全脂乳粉的生产工艺一)工艺流程一)工艺流程 原料乳验收原料乳验收预处理与预处理与标准化标准化预预热杀菌热杀菌 真空浓缩真空浓缩喷雾干燥喷雾干燥冷却冷却过过筛筛包装包装检验
17、检验成品成品二)操作要点二)操作要点原料乳的验收原料乳的验收 进行感官、理化、进行感官、理化、微生物检验微生物检验主要测定细菌总数主要测定细菌总数白砂糖白砂糖6/1/202217原料乳预处理原料乳预处理 具体工艺流程:具体工艺流程: 原料乳原料乳粗滤粗滤称量记录称量记录离心净乳离心净乳冷却(冷却(4 4度)度)注入储乳罐注入储乳罐取样做标准化取样做标准化储存或使用储存或使用6/1/202218原料乳的预热处理原料乳的预热处理1.1.预热杀菌的目的:预热杀菌的目的: 1 1)彻底杀死其中的病原菌和绝大多数微生物,保证)彻底杀死其中的病原菌和绝大多数微生物,保证食品的卫生及安全性食品的卫生及安全性
18、 2 2)破坏其中酶的活性利于乳粉的保藏)破坏其中酶的活性利于乳粉的保藏 3 3)提高牛乳蛋白质的热稳定性。)提高牛乳蛋白质的热稳定性。 4 4)满足浓缩工序对牛乳温度的需要。)满足浓缩工序对牛乳温度的需要。2.2.杀菌方法:杀菌方法: 根据生产的产品特性选择适当的杀菌方法。根据生产的产品特性选择适当的杀菌方法。 目前多采用高温短时杀菌法:目前多采用高温短时杀菌法:88908890、1530S6/1/2022193.3.影响杀菌效果的因素(影响杀菌效果的因素(P152P152页)页) 1 1)原料乳的污染程度:越严重,效果越差)原料乳的污染程度:越严重,效果越差 2 2)杀菌方法:不合适者,效
19、果差)杀菌方法:不合适者,效果差 3 3)杀菌段器具的卫生状况:差者,效果差)杀菌段器具的卫生状况:差者,效果差 4 4)热交换器的工作状况:)热交换器的工作状况: 传热效果差,杀菌效果差;传热效果差,杀菌效果差; 存在运行故障,效果差。存在运行故障,效果差。6/1/202220乳粉的加糖及杀菌乳粉的加糖及杀菌1 1、加糖量的计算:、加糖量的计算: 原则:乳中蔗糖含量(原则:乳中蔗糖含量(X X):干物质含量():干物质含量(M M1 1) 乳粉中蔗糖含量(乳粉中蔗糖含量(M M2 2):干物质含量():干物质含量(M M3 3) M M1 1 M M2 2 计算公式:计算公式:X X M M
20、3 36/1/2022212 2、加糖方法及杀菌:、加糖方法及杀菌: 1 1)前加糖法:)前加糖法: 糖直接投入原料乳中溶解、加热杀菌糖直接投入原料乳中溶解、加热杀菌 杀菌糖浆杀菌糖浆(糖溶于水成(糖溶于水成65%65%的糖浆)的糖浆)与杀菌牛乳混合与杀菌牛乳混合 2 2)后加糖法:)后加糖法: 杀菌糖粉杀菌糖粉(糖先被粉碎)(糖先被粉碎)与喷雾干燥好的乳粉混匀。与喷雾干燥好的乳粉混匀。适于生产含糖适于生产含糖20%的乳粉的乳粉适于生产含糖适于生产含糖 35%的乳粉的乳粉6/1/202222浓缩浓缩1.1.浓缩的方法:浓缩的方法: 常压浓缩常压浓缩 真空浓缩(多用):多效真空蒸发器真空浓缩(多
21、用):多效真空蒸发器2.2.浓缩终点:浓缩终点: 浓缩至浓度为浓缩至浓度为4050%4050%: 浓缩至浓缩至体积为原体积的体积为原体积的1/41/4时;时; 浓缩至浓缩至全脂浓缩乳的相对密度为全脂浓缩乳的相对密度为1.1101.1251.1101.125; 浓缩至浓缩至脱脂浓缩乳的相对密度为脱脂浓缩乳的相对密度为1.1601.1801.1601.180。3.3.浓缩的必要性:浓缩的必要性: 利于保持产品的质量利于保持产品的质量 增大乳粉颗粒,提高乳粉的可湿性增大乳粉颗粒,提高乳粉的可湿性 减少颗粒内空气,提高乳粉的保藏性减少颗粒内空气,提高乳粉的保藏性6/1/202223均质均质 目的:目的
22、:降低产品中游离脂肪酸的含量,以增强产降低产品中游离脂肪酸的含量,以增强产品的抗氧化性和保藏性、提高产品的溶解度。品的抗氧化性和保藏性、提高产品的溶解度。 注意事项:不是乳粉生产中的必需工序。注意事项:不是乳粉生产中的必需工序。 1.1.生产全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脱脂乳粉时,一生产全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脱脂乳粉时,一般不必经过均质处理。般不必经过均质处理。 2. 2. 添加植物油或其他不易混匀的物料时,需要进添加植物油或其他不易混匀的物料时,需要进行均质操作。行均质操作。6/1/202224干燥干燥1.1.干燥方法:干燥方法: 1 1)滚筒干燥)滚筒干燥 2 2)冷冻干燥)冷冻干燥 3 3
23、)喷雾干燥:目前多用)喷雾干燥:目前多用2.2.喷雾干燥的过程:喷雾干燥的过程: 浓缩乳被分散成细小的雾状微滴(雾化器);浓缩乳被分散成细小的雾状微滴(雾化器); 细小微滴与细小微滴与混合,水分混合,水分瞬间瞬间完(干燥塔完(干燥塔内);内); 乳粉颗粒与空气分离乳粉颗粒与空气分离0.010.04S质量下降质量下降50%体积降至原来的体积降至原来的40%热空气由进风机吹入热空气由进风机吹入蒸发出的水蒸气由排风机蒸发出的水蒸气由排风机排除排除6/1/2022253.3.喷雾干燥的干燥形式喷雾干燥的干燥形式1 1)一段干燥法:终产品水分含量比较高)一段干燥法:终产品水分含量比较高 喷雾喷雾干燥干燥
24、 出粉出粉 气流输粉、冷却气流输粉、冷却 与空气分离与空气分离 包装包装 2 2)二段干燥法:)二段干燥法: 喷雾喷雾干燥干燥 出粉出粉 流化床输粉、流化床输粉、干燥干燥 流化床冷却流化床冷却 包装包装 4.4.喷雾干燥的操作方法和规程(见喷雾干燥的操作方法和规程(见P164P164):):1 1)开车前的准备、)开车前的准备、2 2)开车、)开车、3 3)运行中的操作)运行中的操作4 4)停车)停车空气温度高,颗粒空气温度高,颗粒湿度小但高于产品湿度小但高于产品要求要求空气温度低,空气温度低,颗粒颗粒湿度高湿度高6/1/202226冷却冷却1.1.冷却目的:冷却目的:避免乳粉颗粒受热时间过长
25、,影响产品质量;避免乳粉颗粒受热时间过长,影响产品质量;2.2.冷却要求:冷却要求:快速连续出粉、冷却快速连续出粉、冷却3.3.冷却方法:冷却方法: 1 1)气流冷却法:微粉量多、颗粒不均匀、冷却)气流冷却法:微粉量多、颗粒不均匀、冷却效率不高。效率不高。 2 2)流化床冷却法:微粉量少,颗粒大、均匀,)流化床冷却法:微粉量少,颗粒大、均匀,冷却效率高,能使微粉回流至喷雾室冷却效率高,能使微粉回流至喷雾室6/1/202227包装包装:1 1)小罐密封包装:)小罐密封包装:2 2)抽真空充氮包装:防止乳粉氧化,延长保质)抽真空充氮包装:防止乳粉氧化,延长保质期期3 3)复合塑料袋包装:)复合塑料
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